Основные форматы растровой графики

Любая компьютерная информация может храниться только в определенном формате. Каждый вид информации имеет собственные форматы. Для текста используются одни форматы, для электронных таблиц - другие, для графики - третьи. Без формата информацию нельзя ни сохранить, ни передать. Формат графической информации обычно определяется программой, в которой она создана. Существует большое количество форматов хранения цифровых изображений. Наиболее распространенные из них - PSD, BMP, TGA, TIFF. Для Web-графики стандартными считаются форматы JPEG, GIF, PNG и Flashpix (FPX). Все эти форматы - растровые.

Формат PSD (расширение файлов.psd) является собственным форматом программы Adobe Photoshop - самого популярного приложения для создания и редактирования изображений. Он поддерживает все цветовые модели, слои и альфа-каналы. Теоретически файлы этого формата могут содержать неограниченное количество слоев, а каждый слой может содержать до 24 каналов.

Формат BMP (расширение файлов.bmp) предназначен для Windows и поэтому поддерживается всеми приложениями, работающими в этой операционной системе. Формат позволяет использовать палитры из 2, 16, 256 цветов, а также полную палитру из 16 миллионов цветов. Существует несколько разновидностей этого формата:

обычный, с расширением. bmp;

• сжатый, с расширением .rle; сжатие происходит без потерь, но поддерживаете* только 4- и 8-битный цвет;

• формат, не зависящий от устройства (Device Independent Bitmap) с расширением.dib.

Формат TGA (расширение файлов.tga) был разработан преимущественно для видеоизображений и в максимальной степени приспособлен к телевизионным стандартам. Не получил распространение также в качестве стандарта сохранения графики. Широко используется на компьютерах с операционной системой MS DOS, так как поддерживаете большинством программ обработки цвета, созданных для этой платформы. Данные формат поддерживает 32-битный цвет.

Формат TIFF (Tagged Image File Format - Универсальный формат графических файлов^ (расширение файлов .tif) был создан в качестве универсального формата хранения цифровых изображений. Он имеет самый широкий диапазон передачи цветов от монохромного до 24-битной модели RGB и 32-битной модели CMYK. Важным достоинством этого формата является его переносимость на разные платформы. Это значит, что npv сохранении вы можете создать документ, доступный для чтения на компьютерах, совместимых с IBM PC или Macintosh. Файлы этого формата импортируются во все программы настольных издательских систем, с ними можно работать практически в любой программе растровой графики и во многих программах векторной графики, а также в программах видеомонтажа. Формат TIFF поддерживает LZW-уплотнение - алгоритм, который позволяет выполнять сжатие файла без потерь информации. Это - тот же алго-ритм, который используется в программах-архиваторах. Возможность сжатия является немаловажным достоинством формата при работе с полноцветными изображениями большого размера.

В формате TIFF могут сохраняться также подписи специального стандарта для идентификации передаваемых текстов и изображений. Данная возможность используется для сопровождения изображений дополнительной информацией о содержании, необходимой доработке, авторских правах и т.д. при передаче графики заказчикам, издательствам, партнерам и др.

Формат JPEG (Joint Photographic Experts Group - Объединенная группа экспертов фотографии) (расширение файлов jpg) - самый популярный формат для хранения фотографических изображений. JPEG является стандартом в Интернете и предназначен для сохранения растровых изображений со сжатием, уменьшающим размер файла от десятых долей процента до 100 раз за счет отбрасывания избыточной информации, не влияющей на отображение документа. Но практически диапазон сжатия значительно уже: от 5 до 15 раз. Хотя алгоритм сжатия изображения этого формата и ухудшает качество, он может быть легко настроен на минимальные, практически незаметные для человеческого глаза, потери. Распаковка JPG-файла происходит автоматически, во время его открытия. Между качеством изображения и степенью уплотнения существует обратная зависимость: чем более высокую степень сжатия для результирующего изображения вы зададите, тем хуже будет его качество.

Формат GIF (Graphics Interchange Format - Формат для обмена графической информацией) (расширение файлов .gif) был разработан специалистами компьютерной сети CompuServe в 1987 году. Главным достоинством этого формата является малый размер файлов, и поэтому он до сих пор сохраняет свое значение основного графического формата

World Wide Web. Из распространенных графических форматов GIF однозначно уступает по степени сжатия только формат)' JPEG. С другой стороны, преимуществом JPEG, по сравнению с GIF, является возможность хранить полноцветные изображения с 16 миллионами цветов, тогда как GIF ограничен лишь 256-цветной палитрой и поэтому мало пригоден для хранения фотографических изображений.

Формат PNG (Portable Network Graphics - Переносимая сетевая графика) (расширение файлов.png), поддерживается поздними версиями браузеров, например, Netscape Navigator 4, но широкого распространения пока не получил. Этот формат, основанный на вариации алгоритма сжатия без потерь качества, в отличие от GIF сжимает растровые изображения и по горизонтали, и по вертикали, что обеспечивает более высокую степень сжатия, кроме того, он поддерживает цветные графические изображения с глубиной цвета до 48 бит включительно.

PNG позволяет хранить полную информацию о степени прозрачности в каждой точке изображения в виде так называемого альфа-канала. Каждый пиксел PNG-файла, вне зависимости от его цвета и местоположения, может иметь любую градацию прозрачности — от нулевой - полная непрозрачность - до абсолютной невидимости.

Формат Flashpix (FPX) - это графический формат, позволяющий сохранять изображения с несколькими разрешениями для презентаций на CD-ROM или в Интернете. Вы можете просматривать на экране компьютера изображения этого формата с одним разрешением, а затем увеличивать разрешение, чтобы увидеть детали. Формат Flashpix позволяет работать с высококачественными изображениями без использования значительного количества памяти и дискового пространства. Некоторые цифровые камеры сохраняют снимки в данном формате.

В большинстве цифровых фотоаппаратов изображения сохраняются в форматах TIFF и JPEG.

 

Векторная графика

Принцип кодирования информации в векторной графике сильно отличается от растровой. В векторной графике все изображения описываются в виде математических объектов — контуров. Каждый контур представляет собой независимый объект, который можно перемещать, масштабировать, изменять множество раз. Все линии определяются начальными точками и формулами, описывающими сами линии. Поэтому при изменении размера рисунка пропорции и очертания всегда точно выдерживаются. Лишь после установки размера определяются точки экрана, через которые будет проводиться линия. Векторную графику часто называют также объектно-ориентированной графикой, так как изображение состоит из отдельных объектов - прямых и кривых линий, замкнутых и разомкнутых фигур, прямоугольников, эллипсов и т.п., каждый из которых имеет свои характеристики цвета, толщины контура, стиля линии и т.д.

Повороты на угол 90° или 180° можно выполнить без искажений.

К достоинствам векторной графики, несомненно, относится то, что она экономна в плане объемов дискового пространства, необходимого для хранения изображений. Это связано с тем, что сохраняется не само изображение, а только некоторые основные данные, используя которые, программа всякий раз воссоздает изображение заново. Кроме того, описание цветовых характеристик почти не увеличивает размер файла.

Объекты векторной графики легко трансформируются, что не оказывает практически никакого влияния на качество изображения (Рис. 1.2). В тех областях графики, где принципиальное значение имеет сохранение ясных и четких контуров, например, в шрифтовых композициях, в создании логотипов и др., векторные программы незаменимы. Векторная графика использует все преимущества разрешающей способности любого устройства вывода, например, принтера. Изображение всегда будет выглядеть настолько качественно, насколько его может обеспечить данное устройство.

Векторное изображение (вверху справа) и его копия, увеличенная в несколько раз (внизу)

Векторная графика может включать в себя и фрагменты растровой графики. Такой фрагмент становится объектом, как и все остальные, правда, со значительными ограничениями в обработке.

Важным преимуществом программ для работы с векторной графикой являются развитые средства интеграции изображений и текста, единый подход к ним и, как следствие, возможность создания качественного конечного продукта. Поэтому программы векторной графики незаменимы в области дизайна, технического рисования, в чертежно-графических и оформительских работах.

Наиболее популярными программами векторной графики являются CorelDRAW, Adobe Illustrator, Macromedia FreeHand.

Однако, с другой стороны, векторная графика может показаться чрезмерно жесткой, ограниченной. Она действительно ограничена в чисто живописных средствах: в таких программах практически невозможно создавать фотореалистические изображения.