Что происходит с данными в векторном файле при сжатиях растяжениях поворотах и прочих
В компьютерной графике существуют два различных подхода к представлению графической информации . Они называются соответственно растровым и векторным. С растро вым подходом вы уже знакомы . Суть его в том , что всякое изображение рассматривается как совокупность точек разного цвета . Векторный подход рассматривает изображение как совоку пность простых элементов: прямых линий , дуг, окружностей, эллипсов, прямоугольников, закрасок и пр ., которые называются графическими примитивами,
В растровой графике графическая информация — это совокупность данных о цветах пикселей на экране . В векторной графике графическая информация — это данные, однозначно определяющие все графические примитивы, составляющие рисунок.
Положение и форма графических примитивов задаются в системе графи ч еских координа т , связанных с экраном. Обычно нача ло координат расположено в верхнем левом углу экрана. Сетка пикселей совпадает с координатной сеткой , Горизонтальная ось X направлена слева направо; вертикальная ось Y — сверху вниз.
Отрезок прямой линии однозначно определяется указанием координат его концов; окружность — координатами цент ра и радиусом; многоугольник — координатами его вершин; закрашенная область — граничной линией и цветом закраски и пр .
Для примера рассмотрим «маленький монито р» с растровой сеткой размером 10 х 10 и черно-белым изображением. На рис . 4 .11 одна клетка соответствует пикселю. Приведено изображение буквы «К». Для кодирования изображения в растровой форме на таком экране требуется 100 битов ( 1 бит на пиксель) .
На рис. 4.12 этот код представлен в виде битовой матрицы , в которой строки и столбцы соответствуют строкам и столбцам растровой сетки («1» обозначает закрашенный пиксель, а «О» — незакрашенный).
0000000000 0 001000100 0 001001000 0 001010000 000 11 00000 0 001010000 0 001001000 0 001000100 0000000000 0000000000
Р ис. 4 .12 , Растровый код черно-белого изображения буквы «К»
В векторном представлении буква «К» — это три линии . Всякая линия описывается указанием координат ее концов в таком виде:
ЛИ НИЯ(Х1 ,У1,Х2, У2).
Изображение буквы «К» на рис, 4 .10 описывается следующим образом:
Для цветного изображения кроме координат указывается еще один параметр — цвет линии.
Для создания рисунков на компьютере используются графические редакторы . Графические редакторы бывают растровыми и векторными 1 . Графическая информация о рисунках, созданных с помощью редактора, сохраняется в файлах на диске. Существуют разнообразные форматы графических файлов. Их также можно разделить на растровые и векторные форматы . Растровые графические файлы хранят информацию о цвете каждого пикселя изображения на экране . В графических файлах векторного формата содержатся опи сания графических примитивов, составляющих рисунок.
Графический редактор Paint являетс я растровым , a CorelDraw векторным.
Растро вая графика
Растровые графические редакторы называют программа ми «картинного стил я», поскольку в них есть инструменты, которые используют художники при рисовании картин: «кисти », «краски », «ластики » и др . При создании растрового изображения пользователь словно водит кистью по «электронному полотн у » закрашивая каждый пиксель рисунка, или стирает закраску пикселей, используя «ластик ».
При вводе изображений с помощью сканера (фото графий, рисунков, документов) также формируются графические файлы растрового формат а.
Основное достоинство растровой графики состоит в том, что при высокой разрешающей способност и монитора растро в ое изображение может иметь фотографическое качест в о (рис . 4.13).
Основной недостаток растровой графики — большо й разм е р графических файло в . Простые растровые картинки занимают несколько десятков или сотен килобайто в. Реалистиче ские изображения, полученные с помощью сканеров с высокой разрешающей способностью, могут занимать несколько мегабайтов. По этой причине информация в файлах растрового формата, как правило, хранится в сжатом виде . Для сжатия графической информации используются специальные методы, позволяющие сократить ее объем в десятки раз.
Еще одним недостатком растровых изображений является их искажение , возникающее при изменении pa змеров , враще нии и других преобразованиях. Картинка , которая прекрасно выглядела при одном размере, после масштабирования или вращения может потерять свою привлекательность. Например , в областях однотонной закраски могут появиться не нужные узор ы; кривые и прямые линии могут приобрести пилообразную форму и г. п.
Векторная графика
Векторные изображения получаются с помощью графических редакторов векторного типа (их еще называют пакетами иллюстративной графики). Эти пакеты предоставляют в распоряжение пользователя набор инструментов и команд, с помощью которых создаются рисунки. Прямые линии, окружности, эллипсы и дуги являются основными компонентами векторных изображений . Одновременно с процессом рисования специальное программное обеспечение формирует описания графических прими тивов, из которых строится рисунок . Эти описания сохраняются в графическом файле.
Картинки на рис. 4.14 составлены из графических примитивов с помощью редактора векторного типа.
К достоинствам векторно й графики можно отнести следующие ее свойства.
Графические файлы векторного типа имеют относительно небольшие размеры , Рисунки, состоящие из тысяч примитивов, занимают дисковую память, объем которой не превышает нескольких сотен килобайтов. Аналогичный растровый рисунок требует в 10 -1000 раз большую память.
Векторные изображения легко масштабируются без потери качеств а, Например , для увеличения или умень шения эллипса дос таточно изменить координаты левого верхнего и правого нижнего углов прямоугольника, ограничивающего этот эллипс.
Следует понимать , что различие в представлении графической информации в растровом и векторном форматах существует лишь для файлов . При выводе на экран любого изображения в видеопамяти формируется информация, содержащая данные о цвете каждого пикселя экрана .
Коротко о главком
Существуют два подхода к представлению изображения на компьютере: растровый и векторный.
Растровая графическая информация — это сведения о цвете каждого пикселя при выводе изображения на экран.
Векторная графическая информация — это описания графических элементов (примитивов) , из которых составлен рисунок : прямых линий , дуг, эллипсов, многоугольников, закрасок и пр .
Растровые графические редакторы формируют графиче ские файлы с данными растрового типа . Векторные редакторы формируют графические файлы векторных форматов .
При сканировании изображений формируется графическая информация растрового типа.
Растровый формат позволяет получать изображения фотографического качества; растровые графические файлы имеют большой размер и обычно подвергаются сжатию .
Файлы векторного формата относительно невелики . Векторное изображение хорошо поддается растяжению и сжатию, не теряя при этом качества.
Вопросы и задания
1.В чем разница между растровым и векторным способами пред ставл ения изображения?
2.Что такое графич. Растровые графические файлы хранят информацию о цвете каждого пикселя изображения на экранееские примитивы?
3.Какая и нформация хранится в файлах растрового типа и в фа й лах векторного типа?
4.Что такое систе ма графических координат?
5 . С помощью каких средств (программны х, технических) получа ется растровая и векторная графическая информац ия?
6 . Какой способ представления графической информации экономнее по использованию памяти?
7. Для чего производится сжатие файлов растрового типа?
8. Как реагируют растровые и векторные изображения на изменение размеров » вращения?
Получите растровый код и векторное описание д ля изображения букв «Н », «Л », «Т» на черно -белом экра не с графической сеткой размером 8x8 .
Сжатие изображений - это применение алгоритмов сжатия данных к изображениям, которые хранятся в цифровом виде. Как мы знаем - в результате сжатия уменьшается и размер изображения, из-за чего уменьшается время передачи изображения по сети, а так же, происходит экономия пространства для его хранения.
Кстати, хочу Вас осведомить, что сжатие изображений подразделяют на:
- сжатие с потерями качества,
- сжатие без потерь.
Сжатие без потерь обычно предпочтительней для изображений, которые построены искусственно, то есть - это графики, иконки программ, либо для специальных случаев, например, если эти изображения предназначены для последующей обработки алгоритмами распознавания изображений.
Алгоритмы сжатия с потерями (при увеличении степени сжатия), как правило, порождают очень хорошо замеченные человеческому глазу, так называемые, артефакты.
Итак, вернемся к алгоритмам. Как мы уже говорили , существует всего два алгоритма. Первый - это сжатие без потерь:
- RLE - этот алгоритм используется для таких форматов, как PCX (в качестве основного метода), TIFF, BMP, TGA (в качестве одного из доступных).
- LZW - используется в таком формате, как GIF
- LZ-Huffman -используется в формате PNG
Второй алгоритм - сжатие с потерями:
- Самый популярный формат изображения, где используется сжатие с потерями - JPEG
- На мобильных платформах, кстати, применяется перевод изображения в палитровый формат (в компьютерной графике палитра - это ограниченный выбор цветов, позволяющее отобразить графическую систему компьютера)
- Алгоритм фрактального сжатия
- DXTC - это компрессия всяких текстур, которая реализована в графическом API DirectX и, которая поддерживается на аппаратном уровне, благодаря современным видеокартам.
- Сжатие изображения на базе дифференциального анализа.
Рис.6 Графические форматы
Должна упомянуть еще пару алгоритмов - это:
- TIFF поддерживает большой диапазон изменения глубины цвета, разные цветовые пространства, а так же разные настройки сжатия (и с потерями, и без).
- Raw хранит информацию, получаемую с матрицы цифрового фотоаппарата или аналогического устройства без применения каких-либо преобразований. Еще Raw хранит настройки фотокамеры. Кстати, довольно таки полезная вещь, ибо Raw позволяет избежать потери всей информации при применении к изображению любых преобразований. Используется при съемке в сложных условиях, таких как:
- невозможность выставить баланс белого и многое другое.
Хорошо, что почти все профессиональные и полупрофессиональные фотоаппараты позволяют сохранять в RAW изображения. Формат файла зависит от модели фотоаппарата, единого стандарта не существует. 18
Компьютерное растровое изображение представляется в виде прямоугольной матрицы, каждая ячейка которой представлена цветной точкой.
При оцифровке изображения оно делится на такие крошечные ячейки, что глаз человека их не видит, воспринимая все изображение как целое. Сама сетка получила название растровой карты, а ее единичный элемент называется пикселом.
Пикселы подобны зернам фотографии и при значительном увеличении они становятся заметными. Растровая карта представляет собой набор (массив) троек чисел: две координаты пиксела на плоскости и его цвет.
В отличие от векторных изображений, при создании объектов растровой графики математические формулы не используются, поэтому для синтеза растровых изображений необходимо задавать разрешение и размеры изображения.
С помощью растровой графики можно отразить и передать всю гамму оттенков и тонких эффектов, присущих реальному изображению. Растровое изображение ближе к фотографии, оно позволяет более точно воспроизводить основные характеристики фотографии: освещенность, прозрачность и глубину резкости.
Чаще всего растровые изображения получают с помощью сканирования фотографий и других изображений, с помощью цифровой фотокамеры или путем захвата кадра видеосъемки. Растровые изображения можно получить и непосредственно в программах растровой или векторной графики путем преобразовании векторных изображений.
Существует множество форматов файлов растровой графики, и каждый из них предусматривает собственный способ кодирования информации об изображении. Перечислим особенности лишь наиболее распространенных форматов.
Формат | Макс. число бит/пиксел | Макс. число цветов | Макс. размер изображения, пиксел | Методы сжатия | Кодирование нескольких изображений |
BMP | 16 777 216 | 65535 x 65535 | RLE | — | |
GIF | 65535 x 65535 | LZW | + | ||
JPEG | 16 777 216 | 65535 x 65535 | JPEG | — | |
PCX | 16 777 216 | 65535 x 65535 | RLE | — | |
PNG | 281 474 976 710 656 | 2 147 483 647 x 2 147 483 647 | Deflation (вариант LZ77) | — | |
TIFF | 16 777 216 | всего 4 294 967 295 | LZW, RLE и другие | + |
Из большого числа форматов графических файлов в Интернете сейчас широко используются только два — GIF и JPEG. О них и поговорим подробнее.
Популярный формат GIF разработан фирмой CompuServe, как не зависящий от аппаратного обеспечения. Он предназначен для хранения растровых изображений с сжатием. В одном файле этого формата может храниться несколько изображений. Обычно эта возможность используется для хранения анимированных изображений (как набор кадров).
GIF-формат позволяет записывать изображение через строчку (Interlaced), благодаря чему, имея только часть файла, можно увидеть изображение целиком, но с меньшим разрешением. Эта возможность широко применяется в Интернет. Сначала вы видите картинку с грубым разрешением, а по мере поступления новых данных ее качество улучшается. Основное ограничение формата GIF состоит в том, что цветное изображение может содержать не более 256 цветов. Для полиграфии этого явно недостаточно.
Формат файла JPEG ( Joint Photographic Experts Group — Объединенная экспертная группа по фотографии ) был разработан компанией C-Cube Microsystems, как эффективный метод хранения изображений с большой глубиной цвета, например, получаемых при сканировании фотографий с многочисленными едва уловимыми (а иногда и неуловимыми) оттенками цвета.
Самое большое отличие формата JPEG от других форматов состоит в том, что в JPEG используется алгоритм сжатия с потерями (а не алгоритм без потерь).
Алгоритм сжатия без потерь так сохраняет информацию об изображении, что распакованное изображение в точности соответствует оригиналу. При сжатии с потерями приносится в жертву часть информации об изображении, чтобы достичь большего коэффициента сжатия.
Сжатие, используемое в формате JPEG, необратимо искажает изображение. Это не заметно при его простом просмотре, но становится явным при последующих манипуляциях. Зато размер файла получается от 10 до 500 раз меньше, чем BMP! Если вы решили записать изображение в формате JPEG, то лучше выполнить все необходимые операции перед первой записью файла.
Сравнение GIF и JPEG
- GIF-формат удобен при работе с рисованными картинками.
- JPEG-формат лучше использовать для хранения фотографий и изображений с большим количеством цветов.
- Для создания анимации и изображений с прозрачным фоном применяется GIF-формат.
Основным логическим элементом векторной графики является геометрический объект. В качестве объекта принимаются простые геометрические фигуры (так называемые примитивы — прямоугольник, окружность, эллипс, линия), составные фигуры или фигуры, построенные из примитивов, цветовые заливки, в том числе градиенты.
Преимущество векторной графики заключается в том, что форму, цвет и пространственное положение составляющих ее объектов можно описывать с помощью математических формул.
Важным объектом векторной графики является сплайн. Сплайн — это кривая, посредством которой описывается та или иная геометрическая фигура. На сплайнах построены современные шрифты TrueType и PostScript.
У векторной графики много достоинств. Она экономна в плане 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 и модифицируются, что не оказывает практически никакого влияния на качество изображения. Масштабирование, поворот, искривление могут быть сведены к паре-тройке элементарных преобразований над векторами.
В тех областях графики, где важное значение имеет сохранение ясных и четких контуров, например, в шрифтовых композициях, в создании логотипов и прочее, векторные программы незаменимы.
Векторная графика может включать в себя и фрагменты растровой графики: фрагмент становится таким же объектом, как и все остальные (правда, со значительными ограничениями в обработке).
Важным преимуществом программ векторной графики является развитые средства интеграции изображений и текста, единый подход к ним. Поэтому программы векторной графики незаменимы в области дизайна, технического рисования, для чертежно-графических и оформительских работ.
Однако, с другой стороны, векторная графика может показаться чрезмерно жесткой, фанерной. Она действительно ограничена в чисто живописных средствах: в программах векторной графики практически невозможно создавать фотореалистические изображения.
А кроме того, векторный принцип описания изображения не позволяет автоматизировать ввод графической информации, как это делает сканер для точечной графики.
В последнее время все большее распространение получают программы 3-мерного моделирования, также имеющие векторную природу.
Обладая изощренными методами отрисовки (метод трассировки лучей, метод излучательности), эти программы позволяют создавать фотореалистичные растровые изображения с произвольным разрешением из векторных объектов при умеренных затратах сил и времени.
В любом случае, если вы работаете с графикой, то неизбежно будете иметь дело с обеими ее формами — векторной и растровой. Понимание их сильных и слабых сторон позволит вам выполнить свою работу максимально эффективно.
Статьи к прочтению:
Улучшаем растровый светильник и выбираем ему LED замену
Похожие статьи:
Компьютерная графика. Основы коррекции тона Компьютерная графика Виды компьютерной графики Растровая графика Векторная графика Фрактальная графика 3D…
1.В файле растрового изображения запоминается информация о цвете каждого видеопикселя в виде комбинации битов. Бит- наименьший элемент памяти компьютера,…
Пиксел является неделимой точкой в графическом изображении растровой графики на экране монитора. Проблема растровых файлов в том, что они большие, даже очень большие. Если пренебречь заголовками файла и другими неграфическими данными, его размер пропорционален количеству пикселов в изображении и количеству битов, требуемых для представления каждого пиксела. Полноцветная картинка размером 1024х768 пикселов занимает более двух мегабайт памяти. Используя метод, называемый сжатием изображений, можно резко уменьшить в размере графические файлы. Существует два способа сжатия:
- без потерь информации
- с потерями. Если мы сохраняем чертеж, то, естественно сжатие с потерями нас не устроит, сохраняя же какую-то картинку, обобщение оттенков ее цветов вполне допустимо, а иногда приводит и к удачным спецэффектам.
Одним из способов сжатия с потерями является JPEG (Joint Photographic Expert Group – имя группы, которая его разработала). JPEG широко используется при сжатии статических изображений, особенно фотографий. Основная идея метода JPEG состоит в разделении информации по уровню важности, и затем отбросить менее важную ее часть, уменьшая тем самым общий объем хранимых данных. Строку или столбец пикселов изображения тоже можно представить амплитудами и частотами. Речь здесь идет не о спектральном составе света, а о форме воображаемых кривых, которые образуют графики, если значения пикселов служат ординатами. Отметим, что формула преобразования матрицы пикселов в матрицу амплитуд совсем не проста. JPEG-сжатие отбрасывает часть высокочастотных компонент изображения, оставляя компоненты с низкими частотами. Человеческий глаз менее чувствителен к высокочастотным вариациям цвета, поскольку общий вид изображения определяется низкими частотами. Значение пиксела, полученное при восстановлении изображения, несколько отличается от исходного значения, хотя обычно они очень близки, причем пользователь может регулировать степень сжатия.
Растровый графический файл обычно содеpжит инфоpмацию двух видов:
В гpафических данных указываются цвета пикселов, негpафические данные содержат другую инфоpмацию, необходимую для восстановления изображения, напpимеp его высоту и шиpину. (Если изобpажение содеpжит 1 миллион пикселов, то как гpафической пpогpамме узнать размеры: pисовать ли ей изобpажение 500 на 2000 или 1000 на 1000 пикселов?) Негpафическая часть файла может также включать дpугую инфоpмацию, такую как номеp веpсии или сведения об авторских пpавах. Все зависит от фоpмата и от того кто (или какой пpогpаммный пакет) создал этот файл. В каждом фоpмате гpафические и негpафические данные структурируются.
Основные форматы растровых файлов
2. BMP – сокpащение от bitmap, т.е. битовый, растровый
4. GIF (Graphics Interchange File – файл графического обмена),
8. TIF – сокpащение от TIFF или Tagged Image File Format.
12. Десятки других
Разработчики многих прикладных пакетов создают собственные форматы хранения данных с необнародованной структурой. Конвертируйте для использования их в других приложениях в распространенных форматах.
Краткая характеристика наиболее распространенных растровых форматов
1. Формат PCX ( PCExchange), разработан PCPaintBrush, является одним из самых известных и старых. Практически любое приложение легко импортирует его. Он не позволяет хранить цветоделенные CMYK-изображения и цветовые профили, что делает невозможным его применение при создании цветных публикаций. Является устаревшим, вытеснен усовершенствованными форматами GIF и TIFF.
2. Формат BMP (Bitmap) предназначен для Windows, и поддерживается всеми приложениями, работающими в этой среде. Позволяет хранить полноцветные изображения в цветовой модели RGB и индексированные изображения. Не поддерживает цветовых профилей и обтравочных контуров. Не применяется в издательской деятельности, но широко используется в оформлении прикладных программ.
3. Формат JPEG (JointPhotographicExpertsGroup) предназначен для сохранения растровых файлов со сжатием. Сжатие по этому методу уменьшает размер файла от десятых долей процента до ста раз (практический диапазон – от 5 до 15), но при этом происходит потеря качества (в большинстве случаев эти потери находятся в пределах допустимых). Распаковка JPEG-файла происходит автоматически во время его открытия. Формат поддерживает только полутоновые и полноцветные изображения в моделях RGB и CMYK. Допускается сохранение контуров обтравки и цветовых профилей. Очень эффективный алгоритм сжатия обусловил широчайшее распространение JPEG в среде WorldWideWeb. Формат не позволяет использовать анимацию и прозрачность. Обычно формат JPEG применяется для хранения высококачественных фотографий. Формат JPEG позволяет использовать до 16 миллионов цветов. Использование этого формата в полиграфии не рекомендуется
4. Формат GIF (GraphicsInterchangeFormat) в издательских целях не применяется, однако очень широко распространен на Web. Допускает хранение в одном файле нескольких изображений. Web-браузер демонстрирует изображения, находящиеся в файле GIF последовательно. Если каждое изображение представляет собой фазу мультипликации, то вы увидите маленький мультфильм. Формат способен хранить только индексированные изображения. Стандартный фильтр экспорта в. формат GIF поддерживает единственную особенность формата- чересстрочную развертку. Чересстрочная развертка используется браузерами: по мере загрузки в изображении появляется все больше деталей. Это дает возможность пользователю еще в процессе загрузки изображений решить, стоит ли дожидаться ее завершения или перейти к следующей странице.
5. Формат PNG (PortableNetworkGraphics) предназначен для передачи изображений в сетях. Поддерживает полноцветные изображения RGB и индексированные изображения. Возможно использование единственного дополнительного канала для хранения маски прозрачности. Имеет эффективный алгоритм сжатия без потери информации. Этот формат тоже применяется на Web.
6. Формат PCD (Photo CD). Изображения запоминаются всегда в альбомной ориентации. Дает при импорте определять разрешение изображения. Используется в редакционных издательских системах.
7. Формат PSD (Adobe Photoshop Document) является внутренним форматом программы AdobePhoroshop. Удобен для общения с другими продуктами фирмы Adobe. Поддерживает все сведения о документе, но пока недостаточно распространен.
8. Формат TIFF (Tagged Image File Format) создан как универсальный формат для сканированных изображений. Переносим на разные платформы. Импортируется практически во все издательские системы. Поддерживает алгоритмы сжатия без потерь.
9. Формат EPS (Encapsulated PostScript) описывает изображение на универсальном языке PostScript. Описывает не только растровые, но и векторные изображения, а также текст. Предпочтителен для полиграфических целей. Имеет большой размер файла.
10. Формат DCS позволяет вставлять изображения, разделенные на плашечные цвета. Является вариантом формата EPS.
11. Формат PDF (Portable Document Format) предложен фирмой Adobe как независимый от платформы формат, в котором могут быть сохранены иллюстрации (векторные и растровые) и текст, причем со множеством шрифтов и гипертекстовых ссылок. Для достижения продекларированной в названии переносимости (portable), размер PDF-файла должен быть малым. Для этого используется компрессия – к каждому виду объектов применяется свой способ. Для работы с этим форматом компания Adobe выпустила пакет Acrobat. Acrobat Distiller переводит в PDF PostScript-файлы, Acrobat Exchange позволяет их редактировать: устанавливать внутренние ссылки, ссылки на внешние звуковые и видеофайлы, Web-ссылки. Ряд программ также позволяют создавать PDF-ы. Первоначальная задача PDF – передача по сети в сжатом виде проиллюстрированных и отформатированных документов – сегодня значительно расширена. Кроме того, в PDF можно быстро передавать клиенту полноценные эскизы. PDF позволяет не заботиться о наличии необходимых шрифтов у получателя – все подгружается прямо в файл.
Статьи к прочтению:
ГДЗ по информатике 7 класс учебник Семакин параграф 21
2) Графический примитив - простейший геометрический объект, отображаемый на экране дисплея или на рабочем поле графопостроителя: точка, отрезок прямой, дуга окружности или эллипса, прямоугольник и т.п.
3) Растровое изображение – представлено в виде сетки пикселей. Каждый квадратик имеет свой цвет, называется растр или пиксель. Векторный файл содержит информацию в виде формул и математических вычислений, поэтому имеет маленький размер, вне зависимости от реального масштаба изображаемого полотна.
4) Графические координаты – набор чисел, позволяющих определить положение точки на экране.
5) Растровую графику можно создать используя растровые графические редакторы (например, Paint, Adobe Photoshop, Gimp) или получить при помощи сканера, цифрового фотоаппарата. Векторную графику создают при помощи векторных графических редакторов, таких, как Corel DRAW.
6) Векторное представление графической информации хранит только способ построения картинки, а растровое-картинку в целом. Значит, растровое занимает больше места.
7) Растровая графика позволяет создавать реалистичные изображения, но такие изображения в несжатом виде занимают много места. Сжатие позволяет сэкономить место на диске или оперативной памяти, не очень сильно ухудшив качество изображения.
8) При увеличении размера растрового изображения появляется "зерно", т.е. между пикселями появляется свободное место, которое видно.
При уменьшении растрового изображения, теряется часть информации о изображении.
Векторные изображения при изменении размеров изображения качества не меняют
Растровые изображения зависят от разрешения. Разрешение изображения это число пикселей в изображении на единицу длины. Оно является мерой четкости деталей растрового изображения и обычно обозначается как dpi (точек на дюйм) или ppi (пикселей на дюйм). Эти термины в некотором смысле синонимы, только ppi относится к изображениям, а dpi — к устройствам вывода. Именно поэтому dpi вы можете встретить в описании мониторов, цифровых фотоаппаратов и т. д.
Чем больше разрешение, тем меньше размер пикселя и тем больше их приходится на 1 дюйм, и соответственно, тем лучше качество картинки.
Разрешение каждого изображения подбирается в зависимости от того, где вы планируете его использовать:
- Для размещения в интернете достаточно 72 ppi, поскольку они быстрее загружаются. НО при растягивании картинки с вконтакте размером 5х5см на футболку во всю грудь мы получим все прелести сжатия изображения. Детали пропадут и появятся артефакты.
Так выглядит фото с интернета после нескольких пересохранений:
- Так, для того чтобы напечатать изображение в хорошем качестве, разрешение должно быть не ниже 300 ppi. Это основное требование для цифровой печати. Предоставлять изображение свыше 600 ppi как правило нет смысла, так как разницы при печати не будет видно.
Так выглядит картинка пригодная для полноцветной печати:
Как говорилось выше, растровые изображения очень зависят от их разрешения. Именно поэтому при масштабировании, в силу своей пиксельной природы, такие изображения всегда теряют в качестве.
- Высокая реалистичность изображения.
- Все фотографии растровые.
- Для создания не обязательно использовать профессиональные программы.
- Для хорошего качества печати нужно высокое разрешение.
- Некоторые растровые картинки возможно векторизовать с потерей качества.
- Возможности редактирования ограничены по сравнению с вектором.
- Чтобы убрать фон с картинки нужно редактирование в графических программах.
- Файлы весят много.
- Тяжело добиться фотореалистичности.
- Стандарт для логотипов.
- Для создания изображение нужны специальные дизайнерские программы.
- Наилучшее качество при печати.
- Векторные картинки можно растрировать без потери качества.
- Легко редактировать, в сравнении с растровыми файлами.
- Для прозрачности достаточно экспортировать в формате поддерживающем прозрачность (PNG, TIFF, PSD).
- Малый вес файлов.
Для начала, нужно знать, что существует два типа 2D графики - растровая и векторная. Очень важно понимать разницу между этими типами изображений.
От вида графики зависит выбор возможной технологии печати.
Давайте начнем с более распространенного типа графики – с растровых изображений.
Улучшаем растровый светильник и выбираем ему LED замену
Похожие статьи:
Компьютерная графика. Основы коррекции тона Компьютерная графика Виды компьютерной графики Растровая графика Векторная графика Фрактальная графика 3D…
1.В файле растрового изображения запоминается информация о цвете каждого видеопикселя в виде комбинации битов. Бит- наименьший элемент памяти компьютера,…
Пиксел является неделимой точкой в графическом изображении растровой графики на экране монитора. Проблема растровых файлов в том, что они большие, даже очень большие. Если пренебречь заголовками файла и другими неграфическими данными, его размер пропорционален количеству пикселов в изображении и количеству битов, требуемых для представления каждого пиксела. Полноцветная картинка размером 1024х768 пикселов занимает более двух мегабайт памяти. Используя метод, называемый сжатием изображений, можно резко уменьшить в размере графические файлы. Существует два способа сжатия:
- без потерь информации
- с потерями. Если мы сохраняем чертеж, то, естественно сжатие с потерями нас не устроит, сохраняя же какую-то картинку, обобщение оттенков ее цветов вполне допустимо, а иногда приводит и к удачным спецэффектам.
Одним из способов сжатия с потерями является JPEG (Joint Photographic Expert Group – имя группы, которая его разработала). JPEG широко используется при сжатии статических изображений, особенно фотографий. Основная идея метода JPEG состоит в разделении информации по уровню важности, и затем отбросить менее важную ее часть, уменьшая тем самым общий объем хранимых данных. Строку или столбец пикселов изображения тоже можно представить амплитудами и частотами. Речь здесь идет не о спектральном составе света, а о форме воображаемых кривых, которые образуют графики, если значения пикселов служат ординатами. Отметим, что формула преобразования матрицы пикселов в матрицу амплитуд совсем не проста. JPEG-сжатие отбрасывает часть высокочастотных компонент изображения, оставляя компоненты с низкими частотами. Человеческий глаз менее чувствителен к высокочастотным вариациям цвета, поскольку общий вид изображения определяется низкими частотами. Значение пиксела, полученное при восстановлении изображения, несколько отличается от исходного значения, хотя обычно они очень близки, причем пользователь может регулировать степень сжатия.
Растровый графический файл обычно содеpжит инфоpмацию двух видов:
В гpафических данных указываются цвета пикселов, негpафические данные содержат другую инфоpмацию, необходимую для восстановления изображения, напpимеp его высоту и шиpину. (Если изобpажение содеpжит 1 миллион пикселов, то как гpафической пpогpамме узнать размеры: pисовать ли ей изобpажение 500 на 2000 или 1000 на 1000 пикселов?) Негpафическая часть файла может также включать дpугую инфоpмацию, такую как номеp веpсии или сведения об авторских пpавах. Все зависит от фоpмата и от того кто (или какой пpогpаммный пакет) создал этот файл. В каждом фоpмате гpафические и негpафические данные структурируются.
Основные форматы растровых файлов
2. BMP – сокpащение от bitmap, т.е. битовый, растровый
4. GIF (Graphics Interchange File – файл графического обмена),
8. TIF – сокpащение от TIFF или Tagged Image File Format.
12. Десятки других
Разработчики многих прикладных пакетов создают собственные форматы хранения данных с необнародованной структурой. Конвертируйте для использования их в других приложениях в распространенных форматах.
Краткая характеристика наиболее распространенных растровых форматов
1. Формат PCX ( PCExchange), разработан PCPaintBrush, является одним из самых известных и старых. Практически любое приложение легко импортирует его. Он не позволяет хранить цветоделенные CMYK-изображения и цветовые профили, что делает невозможным его применение при создании цветных публикаций. Является устаревшим, вытеснен усовершенствованными форматами GIF и TIFF.
2. Формат BMP (Bitmap) предназначен для Windows, и поддерживается всеми приложениями, работающими в этой среде. Позволяет хранить полноцветные изображения в цветовой модели RGB и индексированные изображения. Не поддерживает цветовых профилей и обтравочных контуров. Не применяется в издательской деятельности, но широко используется в оформлении прикладных программ.
3. Формат JPEG (JointPhotographicExpertsGroup) предназначен для сохранения растровых файлов со сжатием. Сжатие по этому методу уменьшает размер файла от десятых долей процента до ста раз (практический диапазон – от 5 до 15), но при этом происходит потеря качества (в большинстве случаев эти потери находятся в пределах допустимых). Распаковка JPEG-файла происходит автоматически во время его открытия. Формат поддерживает только полутоновые и полноцветные изображения в моделях RGB и CMYK. Допускается сохранение контуров обтравки и цветовых профилей. Очень эффективный алгоритм сжатия обусловил широчайшее распространение JPEG в среде WorldWideWeb. Формат не позволяет использовать анимацию и прозрачность. Обычно формат JPEG применяется для хранения высококачественных фотографий. Формат JPEG позволяет использовать до 16 миллионов цветов. Использование этого формата в полиграфии не рекомендуется
4. Формат GIF (GraphicsInterchangeFormat) в издательских целях не применяется, однако очень широко распространен на Web. Допускает хранение в одном файле нескольких изображений. Web-браузер демонстрирует изображения, находящиеся в файле GIF последовательно. Если каждое изображение представляет собой фазу мультипликации, то вы увидите маленький мультфильм. Формат способен хранить только индексированные изображения. Стандартный фильтр экспорта в. формат GIF поддерживает единственную особенность формата- чересстрочную развертку. Чересстрочная развертка используется браузерами: по мере загрузки в изображении появляется все больше деталей. Это дает возможность пользователю еще в процессе загрузки изображений решить, стоит ли дожидаться ее завершения или перейти к следующей странице.
5. Формат PNG (PortableNetworkGraphics) предназначен для передачи изображений в сетях. Поддерживает полноцветные изображения RGB и индексированные изображения. Возможно использование единственного дополнительного канала для хранения маски прозрачности. Имеет эффективный алгоритм сжатия без потери информации. Этот формат тоже применяется на Web.
6. Формат PCD (Photo CD). Изображения запоминаются всегда в альбомной ориентации. Дает при импорте определять разрешение изображения. Используется в редакционных издательских системах.
7. Формат PSD (Adobe Photoshop Document) является внутренним форматом программы AdobePhoroshop. Удобен для общения с другими продуктами фирмы Adobe. Поддерживает все сведения о документе, но пока недостаточно распространен.
8. Формат TIFF (Tagged Image File Format) создан как универсальный формат для сканированных изображений. Переносим на разные платформы. Импортируется практически во все издательские системы. Поддерживает алгоритмы сжатия без потерь.
9. Формат EPS (Encapsulated PostScript) описывает изображение на универсальном языке PostScript. Описывает не только растровые, но и векторные изображения, а также текст. Предпочтителен для полиграфических целей. Имеет большой размер файла.
10. Формат DCS позволяет вставлять изображения, разделенные на плашечные цвета. Является вариантом формата EPS.
11. Формат PDF (Portable Document Format) предложен фирмой Adobe как независимый от платформы формат, в котором могут быть сохранены иллюстрации (векторные и растровые) и текст, причем со множеством шрифтов и гипертекстовых ссылок. Для достижения продекларированной в названии переносимости (portable), размер PDF-файла должен быть малым. Для этого используется компрессия – к каждому виду объектов применяется свой способ. Для работы с этим форматом компания Adobe выпустила пакет Acrobat. Acrobat Distiller переводит в PDF PostScript-файлы, Acrobat Exchange позволяет их редактировать: устанавливать внутренние ссылки, ссылки на внешние звуковые и видеофайлы, Web-ссылки. Ряд программ также позволяют создавать PDF-ы. Первоначальная задача PDF – передача по сети в сжатом виде проиллюстрированных и отформатированных документов – сегодня значительно расширена. Кроме того, в PDF можно быстро передавать клиенту полноценные эскизы. PDF позволяет не заботиться о наличии необходимых шрифтов у получателя – все подгружается прямо в файл.
Статьи к прочтению:
Лабораторная работа № 1
Растровый объект представляет собой кластер простейших графических единиц (пикселей) для каждой из которых определен цвет и положение, векторный же объект – совокупность математических правил (функций, геометрических фигур), для каждого из которых определена параметры масштабируемости и положение в слое.
Элементарные объекты представления графической информации (пиксели, фигуры)
Какая информация хранится в файлах растрового типа и в файлах векторного типа?
Растровые объекты представлены пикселями и также могут содержать теги-метки (количество строк/столбцов, производительность, ориентация, смещение и т. д.). В файлах векторного типа содержится информация о входящих объект примитивах: точках, линиях, сплайнах, кривых…
С помощью каких средств (программных, технических), получается растровая и векторная графическая информация?
Специальные редакторы. Некоторые предоставляют возможность конвертации форматов и преобразование векторной графики в растровую и наоборот
Какой способ представления графической информации экономнее по использованию памяти?
Векторная графика дает выигрыш в памяти для простых изображений т. к. растровая графика подразумевает работу с большими цветовыми массивами
Для чего производится сжатие файлов растрового типа?
Как реагируют растровые и векторные изображения на изменение размеров?
Векторные изображения хорошо масштабируются, т. к. происходит воссоздание фигур по их функциям, в то время как растровые изображения при сжатии и растяжении теряют качество из-за удаления/клонирования пикселей
Какой из рисунков в растровой графике, а какой в векторной?
Оба в растровой. Первый, возможно, является скриншотом векторного рисунка
Что обозначают понятия пиксель, видеопиксель , точка?
Пиксель - наименьший логический элемент двумерного цифрового изображения в растровой графике
Видеопиксель – физический элемент матрицы монитора (дисплея)
Точка – наименьший графический элемент на материальном носителе (бумага, банер, различные покрытия)
Почему растровая графика эффективно представляет изображения фотографического качества?
Потому что для этого достаточно разбить изображение на элементарные области и сохранить это в виде пикселей, для каждого из которых присвоена позиция и цвет, в то время как для векторного изображения приходится создавать большое количество математических примитивов.
Почему для хранения растровых изображений требуется большой объём памяти?
Т. к. растровая графика подразумевает работу с большими цветовыми массивами
Почему растровое изображение искажается при масштабировании?
Потому что происходит удаление или в случае растяжения – клонирование пикселей
Кто составляет последовательность векторных команд?
Почему векторные изображения могут быть легко масштабированы без потери качества?
Векторные изображения хорошо масштабируются, т. к. происходит воссоздание фигур по их функциям,
Почему векторная графика не позволяет получать изображений фотографического качества?
для векторного изображения приходится создавать большое количество математических примитивов, а для большинства сложных фрагментов изображений подобрать аппроксимирующую фигуру почти невозможно
Для решения каких задач используются растровые программы?
Для работы с изображениями представление которых в математическом виде затруднительно
Почему векторные программы называют программами рисования?
Так как там происходит работа с геометрическими объектами
Почему в растровых и векторных программах выделение фрагментов изображения выполняется по-разному?
В растровых выделяются группы пикселей, а в векторных - слои и мат.примитивы
Какие программы предоставляют возможность улучшать резкость изображения, осветлять или затемнять отдельные его фрагменты?
Различные графические редакторы (по большей части векторные)
Bmp формат содержит больше информации о графическом объекте, его следует использовать как стартовый при конвертациях, другие форматы уменьшают объем занимаемой памяти за счет утрирования информации об одноцветных скоплений пикселей, jpeg – наиболее эффективный вариант сжатия с сохранением качества
© 2004 - 2022 Независимая спортивная газета. Все права защищены.
Материалы в разделах «Каталог статей», «Объявления» и «Прочее» размещаются на правах рекламы.
Редакция газеты не имеет отношения к их содержанию.
ЗАДАНИЕ 9. ЕГЭ по Информатике 2017. Кодирование графической информации. ДЕМО
Похожие статьи:
Основой визуального представления данных при использовании ГИС-технологий является графическая среда, основу которой составляют векторные и растровые…
1.В файле растрового изображения запоминается информация о цвете каждого видеопикселя в виде комбинации битов. Бит- наименьший элемент памяти компьютера,…
Читайте также: