Rastrová počítačová grafika používa nasledujúce koncepty. Vlastnosti rastrovej grafiky. Systémy zobrazenia farieb

Rastrová grafika

rastrová grafika, všeobecné informácie. Bitmapové reprezentácie obrázkov. Rastrové typy. Faktory, ktoré ovplyvňujú množstvo pamäte, ktorú bitmapa zaberá. Výhody a nevýhody rastrovej grafiky. Geometrické charakteristiky rastra (rozlíšenie, veľkosť rastra, tvar pixelov). Počet farieb v bitmape. Nástroje na prácu s rastrovou grafikou.

Rastrová grafika, všeobecné informácie

Počítačová bitmapa je reprezentovaná ako obdĺžniková matica, ktorej každá bunka je reprezentovaná farebnou bodkou.

základ raster grafická prezentácia je pixel(bodka) označujúca jeho farbu. Pri popise napríklad červenej elipsy na bielom pozadí musíte určiť farbu každý elipsy a body pozadia. Obrázok je reprezentovaný ako veľký počet bodov – čím je ich viac, tým je obrázok vizuálne lepší a tým väčšia je veľkosť súboru. Tie. jeden a dokonca aj obrázok môže byť prezentovaný v lepšej alebo horšej kvalite podľa počtu bodov na jednotku dĺžky - rozhodnutie(zvyčajne body na palec – dpi alebo pixely na palec – ppi).

Rastrové obrázky pripomínajú hárok kockovaného papiera, na ktorom je ľubovoľná bunka premaľovaná čiernou alebo bielou farbou, čím sa v súhrne vytvorí obraz. Pixel– hlavný prvok rastrových obrázkov. Práve z takýchto prvkov sa skladá bitmapový obrázok, t.j. bitmapová grafika popisuje obrázky pomocou farebných bodiek ( pixely) umiestnený na mriežke.

Pri úprave bitmapovej grafiky upravujete pixelov, ale nie linky. Rastrová grafika je závislá od rozlíšenia, pretože informácie, ktoré popisujú obrázok, sú pripojené k mriežke určitej veľkosti. Pri úprave rastrovej grafiky sa môže zmeniť kvalita jej prezentácie. Najmä zmena veľkosti rastrovej grafiky môže spôsobiť, že okraje obrázka sa budú „rozmazávať“ pri prerozdelení pixelov na mriežke. Rastrový grafický výstup do zariadení s nižším rozlíšením, ako je rozlíšenie samotného obrazu, zníži jeho kvalitu.

Okrem toho sa kvalita vyznačuje aj množstvom farieb a odtieňov, ktoré môže nabrať každý bod obrazu. Čím viac odtieňov charakterizuje obrázky, tým viac bitov je potrebných na ich opis. Červená môže byť číslo farby 001 alebo môže byť 00000001. Čiže čím lepší je obrázok, tým väčšia je veľkosť súboru.

Rastrová reprezentácia sa zvyčajne používa pre obrázky fotografického typu s množstvom detailov alebo odtieňov. Bohužiaľ, zmena mierky takýchto obrázkov v akomkoľvek smere zvyčajne zhoršuje kvalitu. S poklesom počtu bodov sa strácajú drobné detaily a deformujú sa nápisy (aj keď pri zmenšení vizuálnych rozmerov samotného obrázku - teda zachovaní rozlíšenia to nemusí byť až také citeľné). Pridávanie pixelov vedie k zhoršeniu ostrosti a jasu obrazu, pretože. nové body musia mať odtiene, ktoré sú priemerné medzi dvoma alebo viacerými hraničnými farbami.

Pomocou rastrovej grafiky môžete odrážať a sprostredkovať celú škálu odtieňov a jemných efektov, ktoré sú súčasťou skutočného obrazu. Bitmapový obrázok je bližšie k fotografii, umožňuje presnejšie reprodukovať hlavné charakteristiky fotografie: osvetlenie, priehľadnosť a hĺbku ostrosti.

Rastrové obrázky sa najčastejšie získavajú skenovaním fotografií a iných obrázkov, pomocou digitálneho fotoaparátu alebo „zachytením“ snímky videa. Rastrové obrázky je možné získať aj priamo v rastrových alebo vektorových grafických programoch prevodom vektorových obrázkov.

Bežné formáty .tif, .gif, .jpg, .png, .bmp, .pcx atď.

Bitmapové reprezentácie obrázkov

Pixel– hlavný prvok rastrových obrázkov. Práve z týchto prvkov sa skladá bitmapový obrázok.

digitálny obraz je zbierka pixelov. Každý pixel rastrového obrázku je charakterizovaný súradnicami x a y a jasom V(x,y) (pre čiernobiele obrázky). Keďže pixely sú diskrétne, ich súradnice sú diskrétne hodnoty, zvyčajne celé čísla alebo racionálne čísla. V prípade farebného obrazu je každý pixel charakterizovaný súradnicami x a y a tromi jasmi: červený jas, modrý jas a zelený jas (VR, VB, VG). Kombináciou týchto troch farieb môžete získať veľké množstvo rôznych odtieňov.

Všimnite si, že ak aspoň jedna z charakteristík obrázka nie je číslo, potom obrázok patrí do formulára analógový . Príkladmi analógových obrázkov sú hologramy a fotografie. Na prácu s takýmito obrázkami existujú špeciálne metódy, najmä optické transformácie. V niektorých prípadoch sa analógové obrázky prevedú do digitálnej podoby. Túto úlohu vykonáva Image Processing.

Farba ktoréhokoľvek pixelu v bitovej mape je uložená pomocou kombinácie bitov. Čím viac bitov sa na to použije, tým viac odtieňov farieb je možné získať. Pri gradácii jasu sa zvyčajne prideľuje 1 bajt (256 gradácií), pričom 0 je čierna a 255 je biela (maximálna intenzita). V prípade farebného obrazu je pridelený bajt na gradáciu jasu všetkých troch farieb. Je možné zakódovať gradáciu jasu s rôznym počtom bitov (4 alebo 12), ale ľudské oko dokáže rozlíšiť len 8 bitov gradácií pre každú farbu, hoci špeciálne vybavenie môže vyžadovať presnejšiu reprodukciu farieb. Farby opísané 24 bitmi poskytujú viac ako 16 miliónov dostupných farieb a často sa označujú ako prirodzené farby.

Vo farebných paletách je každý pixel opísaný kódom. Tento kód je spojený s farebnou tabuľkou pozostávajúcou z 256 buniek. Kapacita každej bunky je 24 bitov. Výstup každej bunky má 8 bitov pre červenú, zelenú a modrú farbu.

Farebný priestor tvorený intenzitami červenej, zelenej a modrej je znázornený ako farebná kocka (pozri obr. 1.).

Ryža. 1. Farebná kocka

Vrcholy kocky A, B, C sú maximálne intenzity zelenej, modrej a červenej a trojuholník, ktorý tvoria, sa nazýva Pascalov trojuholník. Obvod tohto trojuholníka zodpovedá najsýtejším farbám. Farba maximálnej sýtosti obsahuje vždy len dve zložky. Na segmente OD sú odtiene sivej a aktuálne O zodpovedá čiernej a bod D bielej.

Rastrové typy

Raster je poradie, v ktorom sú usporiadané bodky (rastrové prvky). Na obr. 2. je znázornený raster, ktorého prvkami sú štvorce, takýto raster sa nazýva pravouhlý, práve tieto rastre sa najčastejšie používajú.

Aj keď je možné ako prvok rastra použiť postavu iného tvaru: trojuholník, šesťuholník; spĺňajúce nasledujúce požiadavky:

všetky čísla musia byť rovnaké;

musí úplne pokryť rovinu bez kolízií a dier.

Takže ako prvok rastra je možné použiť rovnostranný trojuholník (obr. 3, pravidelný šesťuholník (šesťsten) obr. 4. Môžete vytvárať rastre pomocou nepravidelných polygónov, ale takéto rastre nemajú praktický zmysel.

Ryža. 3. Trojuholníkový raster

Uvažujme spôsoby konštrukcie čiar v obdĺžnikovom a šesťhrannom rastri.

Ryža. 4. "Šesťhranný raster"

V obdĺžnikovom rastri je čiara nakreslená dvoma spôsobmi:

Výsledkom je osemčlenné vedenie. Susedné pixely riadku môžu byť umiestnené v jednej z ôsmich možných (pozri obr. 5a) pozícií. Nevýhodou je príliš tenký vlasec pod uhlom 45°.

Výsledkom je štvorčlenná linka. Susedné pixely riadku môžu byť v jednej zo štyroch možných (pozri obr. 5b) pozícií. Nevýhodou je príliš hrubá čiara pod uhlom 45°.

Ryža. 5. Konštrukcia čiary v pravouhlom rastri

V šesťhrannom rastri sú čiary šesťčlenné (pozri obr. 6), takéto čiary sú stabilnejšie na šírku; rozptyl šírky čiary je menší ako v štvorcovom rastri.

Ryža. 6. Konštrukcia čiary v šesťhrannom rastri

Jednou z metód odhadu rastra je prenos zakódovaného obrazu komunikačným kanálom s prihliadnutím na použitý raster s následnou obnovou a vizuálnou analýzou dosiahnutej kvality. Experimentálne a matematicky bolo dokázané, že šesťuholníkový raster je lepší, pretože poskytuje najmenšiu odchýlku od originálu. Ale rozdiel nie je veľký.

Modelovanie šesťuholníkového rastra. Šesťhranný raster je možné zostaviť na základe štvorcového. Na tento účel je šesťuholník znázornený ako obdĺžnik.

Faktory ovplyvňujúce množstvo pamäte využívanej bitmapou

Súbory rastrovej grafiky zaberajú veľké množstvo pamäte počítača. Niektoré obrázky zaberajú veľké množstvo pamäte kvôli veľkému počtu pixelov, z ktorých každý zaberá určitú časť pamäte. Na množstvo pamäte, ktorú bitmapa zaberá, majú najväčší vplyv tri veci:

veľkosť obrazu;

bitová hĺbka farby;

formát súboru používaný na uloženie obrázka.

Existuje priamy vzťah medzi veľkosťou súboru bitmapového obrázka. Čím viac pixelov na obrázku, tým väčšia je veľkosť súboru. Rozlíšenie obrázka nemá vplyv na veľkosť súboru. Rozlíšenie má vplyv na veľkosť súboru iba pri skenovaní alebo úprave obrázkov.

Vzťah medzi bitovou hĺbkou a veľkosťou súboru je priamy. Čím viac bitov je použitých v pixeli, tým väčší bude súbor. Veľkosť súboru rastrovej grafiky veľmi závisí od formátu zvoleného na uloženie obrázka. Za rovnakých okolností, ako sú rozmery obrazu a bitová hĺbka, je schéma kompresie obrazu nevyhnutná. Napríklad súbor BMP má tendenciu byť väčší ako súbory PCX a GIF, ktoré sú väčšie ako súbor JPEG.

Mnohé obrazové súbory majú svoje vlastné kompresné schémy a môžu obsahovať ďalšie údaje. Stručný opis ukážky obrázkov.

Výhody a nevýhody rastrovej grafiky

Výhody:

Rastrová grafika efektívne predstavuje skutočné obrázky. Skutočný svet pozostáva z miliárd drobných predmetov a ľudské oko je len prispôsobené na vnímanie obrovského súboru diskrétnych prvkov, ktoré tvoria predmety. Na najvyššej úrovni kvality vyzerajú obrázky veľmi realisticky, podobne ako fotografie v porovnaní s kresbami. To platí len pre veľmi podrobné obrázky, ktoré sa zvyčajne získavajú skenovaním fotografií. Okrem prirodzeného vzhľadu majú rastrové obrázky aj ďalšie výhody. Výstupné zariadenia, ako sú laserové tlačiarne, používajú na vytváranie obrázkov sady bodov. Rastrové obrázky je možné na takýchto tlačiarňach tlačiť veľmi jednoducho, pretože pre počítače je ľahké ovládať výstupné zariadenie, aby reprezentovalo jednotlivé pixely pomocou bodov.

nedostatky:

Rastrové obrázky zaberajú veľa pamäte. Existuje tiež problém úpravy rastrových obrázkov, pretože veľké rastrové obrázky zaberajú značné množstvo pamäte, takže na zabezpečenie fungovania funkcií úprav pre takéto obrázky sa spotrebúvajú aj značné pamäťové polia a iné počítačové zdroje.

O kompresii rastrovej grafiky

Niekedy sú charakteristiky bitmapy zapísané v tejto forme: 1024x768x24. To znamená, že šírka obrazu je 1024 pixelov, výška je 768 a farebná hĺbka je 24. 1024x768 je pracovné rozlíšenie pre 15 - 17 palcové monitory. Je ľahké uhádnuť, že veľkosť nekomprimovaného obrázka s týmito parametrami bude 1024*768*24 = 18874368 bajtov. To je viac ako 18 megabajtov - príliš veľa na jeden obrázok, najmä ak potrebujete uložiť niekoľko tisíc týchto obrázkov - to nie je podľa počítačových štandardov až tak veľa. To je dôvod, prečo sa počítačová grafika takmer vždy používa v komprimovanej forme.

RLE (Run Length Encoding) je kompresná metóda, ktorá hľadá sekvencie identických pixelov v pixeloch bitmapového obrázku („červená, červená, ..., červená“ sa zapíše ako „N červených“).

LZW (Lempel-Ziv-Welch) je komplexnejšia metóda, hľadá opakujúce sa frázy – rovnaké sekvencie pixelov rôznych farieb. Každá fráza má priradený určitý kód, pri dešifrovaní súboru sa kód nahradí pôvodnou frázou.

Pri kompresii súborov JPEG (so stratou kvality) sa obrázok rozdelí na časti 8x8 pixelov a ich hodnota sa v každej časti spriemeruje. Priemerná hodnota sa nachádza v ľavom hornom rohu bloku, zvyšok miesta zaberajú pixely s nižším jasom. Potom je väčšina pixelov nastavená na nulu. Pri dekódovaní získa nula pixelov rovnakú farbu. Na obrázok sa potom aplikuje Huffmanov algoritmus.

Huffmanov algoritmus je založený na teórii pravdepodobnosti. Najprv sa prvky obrázka (pixely) zoradia podľa frekvencie výskytu. Potom sa z nich vytvorí strom Huffmanovho kódu. Každému prvku je priradené kódové slovo. Keď veľkosť obrázka smeruje k nekonečnu, dosiahne sa maximálna kompresia. Tento algoritmus sa používa aj v archívoch.

Kompresia sa tiež aplikuje na vektorová grafika, ale takéto jednoduché vzory tu nie sú, pretože formáty vektorových súborov sa obsahovo dosť líšia.

Geometrické charakteristiky rastra

Pre rastrové obrázky pozostávajúce z bodiek je koncept povolenia, vyjadruje počet bodov na jednotku dĺžky. Pritom treba rozlišovať medzi:

rozlíšenie originálu;

rozlíšenie obrazu na obrazovke;

rozlíšenie tlačeného obrázka.

pôvodné rozlíšenie. Rozlíšenie originálu sa meria v počet bodov na palec (bodky za palec – dpi) a závisí od požiadaviek na kvalitu obrazu a veľkosť súboru, spôsob digitalizácie a vytvorenia originálnej ilustrácie, zvolený formát súboru a ďalšie parametre. Vo všeobecnosti platí pravidlo: čím vyššia požiadavka na kvalitu, tým vyššie rozlíšenie by mal mať originál.

Rozlíšenie obrazovky. Pre kópie obrazu na obrazovke sa zvyčajne nazýva elementárny bod rastra pixel. Veľkosť pixelov sa líši v závislosti od vybranej položky Rozlíšenie obrazovky(z rozsahu štandardných hodnôt), pôvodné rozlíšenie a mierka displeja.

Monitory na spracovanie obrazu s uhlopriečkou 20-21 palcov (profesionálna trieda) spravidla poskytujú štandardné rozlíšenia obrazovky 640x480, 800x600, 1024x768, 1280x1024, 1600x1200, 1600x1200160, 1600x120180,001 pixelov. Vzdialenosť medzi susednými fosforovými bodkami na vysokokvalitnom monitore je 0,22–0,25 mm.

Pre screen copy postačuje rozlíšenie 72 dpi, pre tlač na farebnej alebo laserovej tlačiarni 150-200 dpi, pre výstup na fotografickom zariadení 200-300 dpi. Stanovilo sa pravidlo, že pri tlači by rozlíšenie originálu malo byť 1,5-krát väčšie ako lineatúra obrazovky výstupné zariadenia. V prípade, že sa výtlačok zväčší v porovnaní s originálom, tieto hodnoty by sa mali vynásobiť koeficientom mierky.

Rozlíšenie tlačeného obrazu a koncept lineatúry. Veľkosť bodu rastrového obrázku na tlačenej kópii (papier, film atď.) aj na obrazovke závisí od použitej metódy a parametrov. skríning originálny. Pri skríningu sa na originál prekrýva mriežka čiar, ktorej bunky sa tvoria rastrový prvok. Frekvencia rastrovej siete sa meria číslom riadky na palec (riadky na palec - Ipi) a volal lineatúra.

Veľkosť rastrového bodu je vypočítaná pre každý prvok a závisí od intenzity tónu v danej bunke. Čím väčšia je intenzita, tým hustejšie je prvok rastra vyplnený. To znamená, že ak je v bunke úplne čierna farba, veľkosť rastrového bodu bude zodpovedať veľkosti rastrového prvku. V tomto prípade hovoríme o 100% obsadenosti. Pre čisto bielu bude hodnota výplne 0 %. V praxi je obsadenie prvkov na výtlačku zvyčajne medzi 3 a 98 %. V tomto prípade majú všetky body rastra rovnakú optickú hustotu, ideálne blížiacu sa absolútnej čiernej. Ilúzia tmavšieho tónu vzniká zväčšením veľkosti bodov a v dôsledku toho zmenšením bieleho priestoru medzi nimi s rovnakou vzdialenosťou medzi stredmi rastrových prvkov. Táto metóda sa nazýva skríning s amplitúdovej modulácie (AM).

Rozlíšenie teda charakterizuje vzdialenosť medzi susednými pixelmi (obr. 1.). Rozlíšenie sa meria počtom pixelov na jednotku dĺžky. Najpopulárnejšou jednotkou merania je dpi(bodov na palec) - počet pixelov na jeden palec dĺžky (2,54 cm). Krok by ste nemali stotožňovať s veľkosťou pixelov – veľkosť pixelov sa môže rovnať kroku, alebo môže byť menšia alebo väčšia ako krok.

Ryža. 1. Raster.

Veľkosť Raster sa zvyčajne meria počtom pixelov horizontálne aj vertikálne. Dá sa povedať, že pre počítačovú grafiku je často najvýhodnejší raster s rovnakým rozstupom pre obe osi, teda dpiX = dpiY. To je vhodné pre mnohé algoritmy na zobrazovanie grafických objektov. V opačnom prípade problémy. Napríklad pri kreslení kruhu na obrazovke displeja EGA (zastaraný model počítačového videosystému, jeho raster je obdĺžnikový, pixely sú natiahnuté na výšku, takže na znázornenie kruhu musí byť vygenerovaná elipsa).

Tvar pixelov raster je určený vlastnosťami grafického výstupného zariadenia (obr. 1.2). Napríklad pixely môžu byť vo forme obdĺžnika alebo štvorca, ktoré majú rovnakú veľkosť ako rozstup rastra (displej z tekutých kryštálov); okrúhle pixely, ktoré nemusia mať rovnakú veľkosť ako rozstup rastra (tlačiarne).

Ryža. 2. príklady zobrazenia toho istého obrázku na rôznych rastroch

Intenzita tónu(takzvaný ľahkosť) Je zvykom rozdeliť do 256 úrovní. Väčší počet gradácií ľudský zrak nevníma a je nadbytočný. Menšie číslo zhoršuje vnímanie obrazu (minimálna prijateľná hodnota pre kvalitnú poltónovú ilustráciu je 150 úrovní). Je ľahké vypočítať, že na reprodukciu 256 úrovní tónov stačí mať rastrovú bunku 256 = 16 x 16 pixelov.

Pri výstupe kópie obrazu na tlačiarni alebo tlačiarenskom zariadení sa lineatúra rastra volí na základe kompromisu medzi požadovanou kvalitou, možnosťami zariadenia a parametrami tlačených materiálov. Pre laserové tlačiarne je odporúčaná čiara 65-100 dpi, pre výrobu novín - 65-85 dpi, pre výrobu kníh a časopisov - 85-133 dpi, pre umelecké a reklamné diela - 133-300 dpi.

dynamický rozsah. Zvyčajne sa hodnotí kvalita reprodukcie tónových obrazov dynamický rozsah (D). Toto optická hustota,číselne sa rovná desiatkovému logaritmu prevrátenej hodnoty priepustnosť (pre originály pozerané cez svetlo, ako sú diapozitívy) alebo koeficient odrazu(pre iné originály, ako sú tlačené kópie).

Pre svetlo prepúšťajúce optické médiá je dynamický rozsah medzi 0 a 4. Pre svetlo odrážajúce povrchy je dynamický rozsah medzi 0 a 2. Čím vyšší je dynamický rozsah, tým viac stredných tónov je prítomných v obraze a lepšia kvalita jeho vnímanie.

V digitálnom svete počítačového zobrazovania pojem pixel označuje niekoľko rôznych vecí. Môže to byť jeden bod na obrazovke počítača, jeden bod vytlačený na laserovej tlačiarni alebo jeden prvok rastrového obrázka. Tieto pojmy nie sú rovnaké, a preto, aby sa predišlo nejasnostiam, mali by sa nazývať takto: video pixel, keď sa odkazuje na obraz obrazovky počítača; bod, keď sa odkazuje na jeden bod vygenerovaný laserovou tlačiarňou. Existuje koeficient pravouhlosti obrazu, ktorý je zavedený špeciálne pre obraz počtu pixelov matice vzoru horizontálne a vertikálne.

Ak sa vrátime k analógii s listom papiera, môžete vidieť, že každý bitmapový obrázok má určitý počet pixelov vo vodorovných a zvislých riadkoch. Pre obrazovky existujú tieto pomery strán: 320x200, 320x240, 600x400, 640x480, 800x600 atď. Tento faktor sa často nazýva veľkosť obrazu. Súčin týchto dvoch čísel udáva celkový počet pixelov na obrázku.

Existuje aj taká vec ako faktor pravouhlosti pixelov. Na rozdiel od pomeru strán obrazu sa vzťahuje na skutočné rozmery pixelu videa a je to pomer skutočnej šírky k skutočnej výške. Tento koeficient závisí od veľkosti displeja a aktuálneho rozlíšenia, a teda od iného počítačové systémy nadobúda iné hodnoty. Farba ktoréhokoľvek pixelu v rastrovom obrázku je uložená v počítači pomocou kombinácie bitov. Čím viac bitov sa na to použije, tým viac odtieňov farieb je možné získať. Počet bitov použitých počítačom pre každý pixel sa nazýva bitová hĺbka pixelu. Najjednoduchší rastrový obrázok sa skladá z pixelov, ktoré majú iba dve možné farby čiernu a bielu, a preto sa obrázky zložené z pixelov tohto druhu nazývajú jednobitové obrázky. Počet dostupných farieb alebo odtieňov sivej je 2 na mocninu počtu bitov v pixeli.

Farby opísané 24 bitmi poskytujú viac ako 16 miliónov dostupných farieb a často sa označujú ako prirodzené farby. Rastrové obrázky majú mnoho charakteristík, ktoré musí počítač usporiadať a opraviť.

Rozmery obrázka a jeho usporiadanie v pixeloch sú dve hlavné charakteristiky, ktoré si bitmapový súbor musí zachovať, aby vytvoril obrázok. Aj keď sú informácie o farbe ktoréhokoľvek pixelu a akýchkoľvek iných charakteristikách poškodené, počítač bude stále schopný znova vytvoriť verziu obrázka, ak bude vedieť, ako sa nachádzajú všetky jeho pixely. Samotný pixel nemá žiadnu veľkosť, je to len oblasť pamäte počítača, v ktorej sú uložené farebné informácie, takže pomer pravouhlosti obrazu nezodpovedá žiadnemu skutočnému rozmeru. Ak poznáte iba pomer pravoúhlosti obrázka s určitým rozlíšením, môžete určiť skutočnú veľkosť obrázka. Keďže rozmery obrázka sú uložené oddelene, pixely sa ukladajú jeden po druhom, rovnako ako bežný blok údajov. Počítač nemusí ukladať jednotlivé pozície, len vytvorí mriežku, aby sa zmestila na daný pomer strán obrázka, a následne ju vyplní pixel po pixeli.

Počet farieb v bitmape

Počet farieb(farebná hĺbka) je tiež jednou z najdôležitejších charakteristík rastra. Počet farieb je dôležitou charakteristikou každého obrázka, nielen rastrového.

Obrázky klasifikujeme nasledovne:

Dvojfarebná(binárne) - 1 bit na pixel. Medzi dvojfarebnými obrázkami sú najčastejšie čiernobiele obrázky.

Poltón– gradácia sivej alebo inej farby. Napríklad 256 gradácií (1 bajt na pixel).

Farebné obrázky. Od 2 bitov na pixel a viac. Nazýva sa farebná hĺbka 16 bitov na pixel (65 536 farieb). vysokákolín, 24 bitov na pixel (16,7 miliónov farieb) – PravdaColog. V počítači grafické systémy používajú aj väčšiu farebnú hĺbku – 32, 48 alebo viac bitov na pixel.

Formáty rastrových grafických súborov

gif– formát, ktorý používa algoritmus bezstratovej kompresie LZW. Maximálna farebná hĺbka je 8 bitov (256 farieb). Má tiež schopnosť nahrávať animácie. Podporuje priehľadnosť pixelov (dvojúrovňová - plná priehľadnosť alebo plná nepriehľadnosť). Tento formát je široko používaný pri vytváraní webových stránok. Formát GIF vám umožňuje zaznamenať obrázok „cez čiaru“, takže ak máte iba časť súboru, môžete vidieť celý obrázok, ale s nižším rozlíšením. Je výhodné použiť pre obrázky s malým počtom farieb a ostrými okrajmi (napríklad pre textové obrázky).

JPEG (JPG)- formát, ktorý používa stratový kompresný algoritmus, ktorý vám umožňuje zmenšiť veľkosť súboru stokrát. Farebná hĺbka - 24 bitov. Priehľadnosť pixelov nie je podporovaná. Pri silnom stlačení sa v oblasti ostrých hraníc objavujú defekty. Formát JPEG je vhodný na kompresiu plnofarebných fotografií. Vzhľadom na to, že opätovná kompresia spôsobuje ďalšie zhoršenie kvality, odporúča sa uložiť do JPEG iba konečný výsledok práce. JPEG sa široko používa na vytváranie webových stránok, ako aj na ukladanie veľkých zbierok fotografií.

Porovnanie GIF a JPEG

GIF - formát je vhodný pri práci s ručne kreslenými obrázkami;

JPEG - formát sa najlepšie používa na ukladanie fotografií a obrázkov s veľkým počtom farieb;

na vytváranie animácií a obrázkov priehľadné pozadie Používa sa formát GIF.

BMP- Toto je formát grafického editora Paint. Neaplikuje kompresiu. Je vhodný na ukladanie veľmi malých obrázkov, ako sú ikony na pracovnej ploche. Veľké súbory v tomto formáte zaberajú príliš veľa miesta.

PNG- navrhnutý tak, aby nahradil formát GIF. Používa algoritmus bezstratovej kompresie Deflate (pokročilý LZW). Maximálna farebná hĺbka je 48 bitov. Podporuje kanály masky priehľadnosti s prechodom (256 úrovní priehľadnosti). PNG je relatívne nový formát, a preto zatiaľ nie veľmi bežný. Používa sa hlavne vo webdizajne. Bohužiaľ, aj v niektorých moderných prehliadačoch (ako napr internet Explorer 6) žiadna podpora priehľadnosť PNG a preto sa na webových stránkach neodporúča používať priehľadné obrázky PNG.

TIFF je formát špeciálne navrhnutý pre skenované obrázky. Môže použiť LZW bezstratový kompresný algoritmus. Umožňuje uložiť informácie o vrstvách, farebných profiloch (profiloch ICC) a maskovacích kanáloch. Podporuje všetky farebné modely. Nezávislé od hardvéru. Používa sa v publikačných systémoch, ako aj na portovanie grafické informácie medzi rôznymi platformami.

PSD- formát grafického editora Adobe Photoshop. Používa algoritmus bezstratovej kompresie RLE. Umožňuje uložiť všetky informácie vytvorené v tomto programe. Okrem toho, kvôli popularite Photoshopu, tento formát podporujú takmer všetky moderné editory počítačovej grafiky. Je vhodné ho použiť na uloženie medzivýsledku pri práci vo Photoshope a iných rastrových editoroch.

RIFF- Formát grafického editora Corel Painter. Umožňuje uložiť všetky informácie vytvorené v tomto programe. Mal by sa použiť na uloženie medzivýsledku pri práci v programe Painter.

Formátovať	Max. bitov/pixel	Max. počet farieb	Max. veľkosť obrázka, pixel	Kompresné metódy	Kódovanie viacerých obrázkov
		281 474 976 710 656	2147483647 x 2147483647	Deflácia (variant LZ77)
			celkom 4 294 967 295	LZW, RLE a ďalšie

Nástroje na prácu s rastrovou grafikou

Balík Photoshop od Adobe zaujíma špeciálne miesto v širokej triede programov na spracovanie rastrovej grafiky. Dnes je to štandard v počítačovej grafike a všetky ostatné programy sú s ním vždy porovnávané.

Hlavné ovládacie prvky programu Adobe Photoshop sústredené v paneli s ponukami a paneli nástrojov. Špeciálnu skupinu tvoria dialógové okná - palety nástrojov:

Paletové štetce ovláda nastavenia nástrojov na úpravu. Do režimu úpravy štetca sa vstúpi po dvojitom kliknutí na jeho obrázok v palete. Kliknutím a zároveň stlačeným klávesom CTRL sa štetec zničí. Dvojitým kliknutím na prázdnu oblasť palety sa otvorí dialógové okno na vytvorenie nového štetca, ktorý sa automaticky pridá do palety.

Možnosti palety slúži na úpravu vlastností aktuálneho nástroja. Môžete ho otvoriť nielen z panela s ponukami, ale aj dvojitým kliknutím na ikonu nástroja na paneli nástrojov. Zloženie ovládacích prvkov palety závisí od zvoleného nástroja.

Informácie o palete poskytuje informačnú podporu pre zobrazovacie zariadenia. Zobrazuje: aktuálne súradnice ukazovateľa myši, veľkosť aktuálneho výberu, farebné parametre prvku obrázka a ďalšie údaje.

Paletový navigátor umožňuje zobraziť rôzne časti obrazu a zmeniť mierku zobrazenia. Miniatúra obrázka sa umiestni do okna palety s vybratou oblasťou zobrazenia.

Syntéza paliet zobrazuje hodnoty farieb aktuálnych farieb popredia a pozadia. Posuvníky na farebnom pruhu zodpovedajúceho farebného systému vám umožňujú upravovať tieto parametre.

Katalóg paliet obsahuje sadu dostupných farieb. Takúto sadu je možné načítať a upravovať pridávaním a odstraňovaním farieb. Farebný tón popredia a pozadia sa vyberá zo sady. Štandardný balík programu poskytuje niekoľko farebných sád hlavne od Pantone.

Paletové vrstvy slúži na ovládanie zobrazenia všetkých vrstiev obrazu, počnúc od najvyššej. Je možné definovať parametre vrstiev, meniť ich poradie, pracovať s vrstvami rôznymi metódami.

Paletové kanály sa používajú na výber, vytváranie, duplikovanie a mazanie kanálov, určenie ich parametrov, zmenu poradia, konverziu kanálov na nezávislé objekty a vytváranie kombinovaných obrázkov z viacerých kanálov.

Obrysy palety obsahuje zoznam všetkých vytvorených kontúr. Pri konverzii cesty na výber sa používa na vytvorenie orezovej cesty.

vektorová grafika, grafické umenie fraktál grafické umenie Raster obrázok... tretieho rádu. IN všeobecný prípadová rovnica krivky... in vo formáte TIFF možno uložiť inteligenciu o maskách (kontúrach) obrázkov. ...

• Grafické umenie na vytváranie webových stránok vo formáte Flash

  Kurz >> Informatika

  ... grafy. generál je známe, že vektor grafické umenie zaberá menej miesta ako predtým bitová mapa grafické umenie... ale tiež raster Snímky. Použitím bitová mapa grafy obrázok sa popisuje... v tomto prípade html kód zmiešané na minimum kvôli...

• Počítač grafické umenie (9)

  Cheat sheet >> Informatika, programovanie

  Preto výrazy „VEKTOR GRAFICKÉ UMENIE" a " RASTER GRAFICKÉ UMENIE". V prvom prípade sa za účelom minimalizácie vykonávajú po častiach lineárne ... matematické modely prvkov všeobecný objem informácie V matematický model objekt M. Takže...

Základné pojmy rastrovej grafiky

Aký je rozdiel medzi rastrovou grafikou a vektorovou grafikou

Všetka dvojrozmerná počítačová grafika sa dá rozdeliť do 2 veľkých tried – vektorová a rastrová.

Vektorová grafika - súbor rôznych geometrických tvarov a zložitejších predmetov, pozostávajúci z čiar, oblúkov kružníc a Bézierových kriviek. Hlavným rozlišovacím znakom je škálovateľnosť vektorových obrázkov bez straty kvality. Jeho možnosti sú však obmedzené, najmä nie je možné vytvoriť fotografický obrázok pomocou vektorovej grafiky.

Raster – dvojrozmerné pole „štvorcov“ (pixelov) rôznych farieb, také malé, že pri pohľade na rastrový obrázok nevidíme súbor pixelov, ale ucelený obrázok.

Možnosti bitovej mapy

Rastrový obrázok sa vyznačuje dvoma dôležitými parametrami – veľkosťou a rozlíšením.

Veľkosť je rozmer poľa, počet pixelov horizontálne a vertikálne.

Povolenie je počet pixelov na palec (alebo inú mernú jednotku) vytlačeného obrázka. Rozlíšenie teda spája veľkosť bitmapového obrazu v pixeloch s fyzickou veľkosťou tlačeného obrazu v palcoch alebo centimetroch. Rozlíšenie zároveň nijako neovplyvňuje zobrazenie na obrazovke monitora.

Systémy zobrazenia farieb

Existujú dva hlavné systémy reprezentácie farieb − RGB A CMYK . Prvý sa používa v počítačových monitoroch, druhý - pri tlači na papier. Ich hlavný rozdiel spočíva v tom, že na obrazovke je neprítomnosť farby znázornená čiernou farbou, na papieri - bielou. Zmiešanie maximálneho počtu farieb na obrazovke teda zodpovedá bielej, na papieri čiernej. Systémy sú teda proti sebe. V RGB sa ako hlavné farby používa červená (Red), zelená (Green) a modrá (Blue), v CMYK - opačné farby sú azúrová (Cyan), purpurová (Magenta) a žltá (Yellow). Na papieri však kvôli nedokonalosti tlačových zariadení nie je možné vytvoriť dokonale čiernu farbu miešaním, preto sa do systému CMYK pridáva ďalšia základná farba - čierna (black).

farebná hĺbka nazývaný počet bitov, ktoré uchovávajú farebnú informáciu na pixel obrazu. Toto nastavenie určuje počet farieb použitých na obrázku. Povedzme, že 8-bitová farebná hĺbka je 2^8 = 256 farieb. Úroveň kvality, pri ktorej ľudské oko nedokáže rozlíšiť počítačový fotografický obraz od skutočného, ​​je 24 bitov, t.j. asi 16 miliónov farieb.

Rastrové grafické formáty pre web

Samozrejme, množstvo informácií o farbe priamo závisí od množstva grafický súbor v bajtoch. Preto je nevyhnutný kompromis medzi kvalitou reprodukcie a veľkosťou grafického súboru, čo sa dosahuje najmä optimalizáciou grafiky. Web používa 2 hlavné rastrové grafické formáty – GIF a JPG.

GIF je schopný uložiť informácie o ľubovoľnom počte farieb od 2 do 256, znížením počtu farieb sa dosiahne prudký pokles veľkosti súboru.

Vo formáte JPG je obrázok zjednodušený rozdelením na pravouhlé plochy rôznych veľkostí, vyplnené jednou farbou alebo dvojfarebným prechodom.

Pixel

Rastrový obrázok je mriežka alebo raster, ktorého bunky sa nazývajú pixely. Inými slovami, môžete si predstaviť, že obrázok pozostáva z konečného počtu štvorcov určitej farby. Tieto štvorce sa nazývajú pixel (z PICture ELement) - pixel alebo pixel

Každý pixel v bitmape má pevnú polohu a farbu. Akýkoľvek objekt je interpretovaný ako súbor farebných pixelov. Pri spracovaní rastrových obrázkov sa neupravujú konkrétne objekty a kontúry, ale skupiny pixelov, ktoré ich tvoria. Rastrové obrázky poskytujú vysokú vernosť farebnej gradácie a stredných tónov a sú vhodné na zobrazovanie fotografií. Kvalita rastrových obrázkov závisí od rozlíšenia zariadenia, pretože každý obrázok má určitý počet pixelov. Nesprávne spracovanie textu, napríklad zmena veľkosti, môže spôsobiť nerovnomerné okraje grafiky a stratu jemných detailov.

Veľkosť a rozlíšenie

Hlavnými charakteristikami bitmapového obrázka sú veľkosť a rozlíšenie.

Veľkosť bitmapy je určená v pixeloch. Ako už bolo povedané, pixely sú podmienené štvorce, na ktoré je rozdelený skutočný obraz. V tomto prípade je uvedený počet pixelov vo vodorovných a zvislých čiarach. Napríklad "raster 2048 x 1536 pixelov" znamená, že obrázok je matica 2048 pixelov široká a 1536 vysoká.

Počet pixelov na jednotku dĺžky sa nazýva rozlíšenie obrazu a meria sa v pixeloch na palec ppi (pixely na palec) alebo bodoch na palec a dpi (bodoch na palec) – pre monitor, tlačiareň, skener. Určuje, koľko pixelov čiara dĺžky 1 sa zmení na palec.

Obrázok s vyšším rozlíšením obsahuje viac pixelov, ktoré sú menšie. Hodnota rozlíšenia do značnej miery určuje kvalitu obrazu.

Pokiaľ ide o vstupno/výstupné zariadenia, vo všeobecnosti sa používajú jednotky od 100 dpi do 2400 dpi. 100 dpi je veľmi priemerná kvalita, absolútne nevhodná na akúkoľvek profesionálnu činnosť. Laserové tlačiarne zvyčajne majú 300 až 600 dpi

Veľkosť obrazu na obrazovke určuje počet pixelov v obraze, veľkosť monitora a jeho parametre. Veľký monitor s maticou obrazovky 640 x 480 má väčšie pixely ako malý monitor s rovnakým rozmerom. Rozlíšenie PC monitora je 96 dpi. Pri umiestňovaní obrázka to treba brať do úvahy. Napríklad obrázok s rozlíšením 144 ppi na obrazovke s rozlíšením 72 dpi je dvojnásobkom skutočnej veľkosti.

Ak sa na monitore zobrazuje naskenovaný obrázok, kvalita sa nastaví počas skenovania v závislosti od nastaveného rozlíšenia. Následné zvýšenie rozlíšenia v grafickom editore nezlepší obraz, pretože dáta sú prerozdelené na väčší počet pixelov.

Obrázok sa skladá z konečného počtu pixelov. Každý pixel na obrázku má určitú farbu označenú číslom.

Môžete napríklad zobraziť obrázok v poradí zľava doprava a zhora nadol a zapísať čísla farieb pixelov, ktoré sa vyskytujú. Dostanete riadok, ktorý vyzerá asi takto:

212= 45= 67= 45= 127= 4= 78= 245= 34 ...

Tento riadok sú naše digitalizované údaje. Teraz ich môžeme komprimovať (keďže nekomprimovaných grafických údajov je zvyčajne dosť veľká veľkosť) a uložte do súboru. Okrem toho tieto údaje grafický editor dokáže manipulovať, realizovať všetky najodvážnejšie nápady vašej fantázie.

Farebné kódovanie

Všetky pixely majú farbu určenú určitým spôsobom číslom. A ako určiť, aké číslo je potrebné? Existuje množstvo metód kódovania farieb, ktoré sú rozdelené do 2 hlavných skupín: indexované (s paletou) a plnofarebné.

Myšlienka indexovaných rastrov spočíva v tom, že číslo farby je vlastne číslo „farby“, ktorou je daný pixel vyplnený. Program teda okrem farieb samotných pixelov potrebuje poznať aj „paletu“, z ktorej sa tieto farby vyberajú. Táto metóda je podobná metódam skutočného umelca, ale nie je príliš vhodná na spracovanie v počítači, pretože program okrem samotných pixelov musí trpieť aj s paletou, ktorá si vyberá najvhodnejšie farby.

Druhý spôsob je, že podľa čísla farby môžeme priamo určiť samotnú farbu.

Pri kódovaní farby sa určuje Farebná hĺbka – počet bitov (bajtov), ​​ktoré pixel používa na vyjadrenie farby.

Nastavenie tejto možnosti určuje nasledujúce typy obrázkov.

Čiernobiely obrázok obsahuje iba 2 farby – čiernu a bielu, kódované 0 a 1. Farebná hĺbka je v tomto prípade 1 bit.

Indexovaný obrázok má oproti čiernobielemu režimu bohatšiu paletu. Koľko? Určite pre vás. Grafické editory spravidla podporujú paletu od 2 (nie nevyhnutne čiernej a bielej) do 256 farieb. Počet farieb v palete určuje dva vzájomne opačné parametre - kvalitu obrazu a jeho veľkosť.

Keď sa kvalita zlepší, zväčší sa aj veľkosť – 9, 13 a 32 Kb. Napríklad pre 6 farieb - 3 bity, pre 8 - tiež 3 bity, pre 16 - 4 bity a pre 256 - 8 bitov.

Poltón (v odtieňoch sivej, v odtieňoch šedej). Tu berieme čiernu ako 0, bielu ako 255 a stredné odtiene sú označené zodpovedajúcimi číslami. Napríklad - 68 je farba bližšia čiernej (tmavo šedá, povedzme...). Zároveň je už oveľa pohodlnejšie vykonávať matematické operácie na obrázku, pretože jeho počet možno priamo určiť farbou. Farebná hĺbka - 8 bitov.

Plná farba. Ako viete, každá farba môže byť reprezentovaná ako zmes troch základných farieb - červenej, modrej a zelenej v rôznych pomeroch. Používa sa pri použití plnofarebných obrázkov. Každý kanál - R, G alebo B (Červená, Zelená, Modrá - Červená, Zelená alebo Modrá) má svoj vlastný parameter označujúci množstvo zodpovedajúcej zložky vo finálnej farbe. Napríklad - (255,64, 23) - farba obsahujúca silnú červenú zložku, trochu zelenej a veľmi málo modrej. Prirodzene, tento režim je najvhodnejší na sprostredkovanie bohatosti farieb okolitej prírody: Vyžaduje si to však aj vysoké náklady, pretože farebná hĺbka je tu najväčšia – 3 kanály po 8 bitoch poskytujú 24 bitov.

Rastrová grafika sú obrázky zložené z pixelov – malých farebných štvorcov umiestnených v obdĺžnikovej sieti. Pixel je najmenšia jednotka digitálneho obrazu. Kvalita rastrového obrázku priamo závisí od počtu pixelov, z ktorých pozostáva - čím viac pixelov, tým viac detailov je možné zobraziť. Zväčšiť rastrový obrázok hlúpym približovaním nebude fungovať - ​​počet pixelov sa nedá zvýšiť, myslím, že mnohí sa o tom presvedčili, keď sa pokúsili rozlíšiť malé detaily na malej digitálnej fotografii a priblížiť ju na obrazovke ; v dôsledku tejto akcie nebolo možné rozoznať nič iné ako zväčšujúce sa štvorce (sú to len pixely). Len agentom CIA sa v hollywoodskych filmoch podarí takýto trik, keď pomocou zväčšenia obrazu z externej sledovacej kamery rozpoznajú poznávacie značky auta. Ak nie ste zamestnancom tejto štruktúry a nevlastníte takéto magické vybavenie, nič vám nevyjde.

Bitmapový obrázok má niekoľko vlastností. Pre fotozásobníka sú najdôležitejšie: rozlíšenie, veľkosť a farebný model. Niekedy sa veľkosť nazýva aj rozlíšenie a preto dochádza k zámene, aby sa tak nestalo, treba mať jasno v čom v otázke a „pohľad podľa kontextu“ – veľkosť sa meria v Mp (megapixeloch) a rozlíšenie je dpi alebo ppi.

Povolenie je počet pixelov na palec (ppi - pixel na palec) na popis zobrazenia na obrazovke alebo počet bodov na palec (dpi - bod na palec) pre tlač obrázkov. Existuje niekoľko osvedčených pravidiel: na publikovanie obrázka na internete sa používa rozlíšenie 72 ppi a na tlač - 300 dpi (ppi). Požiadavky Microstock na obrázky sú 300 dpi, pretože mnohé diela sa kupujú špeciálne na tlač.

Veľkosť- Celkový počet pixelov na obrázku, zvyčajne meraný v Mp (megapixeloch), je jednoducho výsledkom vynásobenia počtu pixelov na výšku počtom pixelov na šírku obrázka. To znamená, že ak je veľkosť fotografie 2 000 x 1 500, jej veľkosť bude 2 000 x 1 500 = 3 000 000 pixelov alebo 3 MP. Ak chcete odoslať fotobankám, veľkosť obrázka by nemala byť menšia ako 4 megapixely av prípade ilustrácie - nie viac ako 25 megapixelov.

farebný model- charakteristika obrazu, ktorá popisuje jeho znázornenie na základe farebných kanálov. Poznám 4 farebné modely - RGB (červené, zelené a modré kanály), CMYK (azúrová, purpurová, žltá a čierna), LAB (svetlosť, červeno-zelená a modro-žltá) a Grayscale (odtiene šedej). Všetky microstocks akceptujú rastrovú grafiku vo farebnom modeli RGB.

Výhody rastrovej grafiky:

1. Schopnosť reprodukovať obrázky akejkoľvek úrovne zložitosti. Množstvo detailov reprodukovaných na obrázku do značnej miery závisí od počtu pixelov.
2. Presná reprodukcia farebných prechodov.
3. Prítomnosť mnohých programov na zobrazovanie a úpravu rastrovej grafiky. Prevažná väčšina programov podporuje rovnaké formáty rastrových grafických súborov. Rastrová reprezentácia je možno „najstarší“ spôsob ukladania digitálnych obrázkov.

Nevýhody rastrovej grafiky

1. Veľká veľkosť súboru. V skutočnosti musíte pre každý pixel uložiť informácie o jeho súradniciach a farbe.
2. Nemožnosť škálovania (najmä zoomovania) obrazu bez straty kvality.

Rastrové grafické formáty

Napriek zdanlivej jednoduchosti znázornenia rastrovej grafiky, jej formátov, existuje „vozík a malý vozík“! A ich počet sa stále mení – niektoré formáty zastarávajú, niektoré sa len začínajú vyvíjať. Popisovanie všetkého je dlhé a nezaujímavé, popíšem len tie, ktoré podľa mňa môžu dizajnérov a fotoskladov zaujímať.

PNG(Portable Network Graphics) je ďalší rastrový grafický formát, ktorý podporuje priehľadnosť, nielen bežnú priehľadnosť, ako je GIF, ale aj priehľadnosť - plynulý prechod farby do priehľadnej oblasti. Účelom vytvorenia PNG bolo len nahradiť GIF, pretože CompuServe, vývojár formátu GIF, si v roku 1995 patentoval kompresný algoritmus používaný na vytváranie obrázkov gif na 10 rokov, čo znemožnilo jeho bezplatné používanie. tento formát v komerčných projektoch.

Výhody PNG:

1. Schopnosť vytvárať plnofarebný obraz s farebnými prechodmi a poltónmi.
2. Zachovanie grafických informácií pomocou bezstratového kompresného algoritmu.
3. Schopnosť používať alfa kanály, teda jednoducho povedané, priehľadnosť a navyše priesvitnosť, ktorá umožňuje vytvárať plynulé farebné prechody do priehľadnej oblasti.

PNG má podľa mňa len 2 nevýhody:

1. Nepodarilo sa vytvoriť animovaný obrázok
2. Nejednoznačné „pochopenie“ transparentného formátu PNG internetovými prehliadačmi. Niektoré prehliadače, väčšinou staršie verzie, odmietajú zobrazovať priehľadné oblasti obrázka PNG a vypĺňajú ich sivou farbou. Ale myslím si, že tento nedostatok čoskoro prestane byť aktuálny.

TIFF(Tagged Image File Format) - formát na ukladanie obrázkov Vysoká kvalita, podporuje ktorýkoľvek z existujúcich farebných modelov, poskytuje širokú škálu zmien farebnej hĺbky, podporuje prácu s vrstvami. Ukladanie informácií vo formáte TIFF je možné stratové aj bezstratové. Fotoaparáty, ktoré nepodporujú formát RAW, môžu niekedy fotiť vo formáte TIFF.

Na fotobankách, ktoré majú možnosť nahrať ďalšie formáty k hlavnému obrázku vo formáte JPEG (Dreamstime.com, iStock.com), môžete nahrať TIFF ako doplnkový.

Nevýhodou formátu je veľká veľkosť súboru, oveľa väčšia ako RAW súbor rovnakej kvality – každý obrázok TIFF váži od 8 do 20 MB.

RAW(v preklade z angličtiny "raw" - surový)

Formát RAW sa objavil vďaka digitálnym fotoaparátom. RAW je v podstate „odtlačok prsta“, ktorý zostáva na matrici fotoaparátu v čase snímania, respektíve až 3 výtlačky – v červenej, zelenej a modrej farbe. Okrem týchto výtlačkov sa v súbore RAW ukladajú aj niektoré ďalšie údaje, ktoré sú v tomto prípade skôr referenčným znakom, ktorý diktuje RAW konvertoru, s akou intenzitou má zobraziť každý z farebných kanálov pre rôzne pixely na obrazovke. je vyváženie bielej, farebný priestor atď. Zmena týchto parametrov nijako neovplyvní pôvodné informácie, môžete ich bezbolestne zmeniť a kedykoľvek sa vrátiť k pôvodnému zobrazeniu. Oveľa problematickejšie bude pracovať s iným rastrovým formátom získaným ako výsledok exportu. Prípony súborov vo formáte RAW môžu byť rôzne (.cr2, .crw, .nef atď.) v závislosti od značky fotoaparátu – každý výrobca fotoaparátu má svoj vlastný spôsob ukladania informácií. Na úpravu súborov RAW a ich konverziu do iných rastrových formátov dodávajú výrobcovia fotoaparátov vlastný softvér a zároveň konvertor RAW od spoločnosti Canon bude čítať iba súbory RAW nasnímané fotoaparátmi Canon (.cr2, .crw) a nebude schopný čítať súbory RAW nasnímané fotoaparátom Nikon (.nef). Existujú konvertory RAW tretích strán, ktoré pracujú s väčšinou súborov RAW. Vo všeobecnosti nedostatok jedného štandardu vytvára určité nepríjemnosti pri práci s týmto formátom.

Nevýhodou formátu je veľká veľkosť súboru (hoci nie taký veľký ako TIFF) a chýbajúci jednotný štandard na generovanie súborov RAW pre všetkých výrobcov fotografických zariadení.

RAW, podobne ako TIFF, je možné poslať do fotobánk ako „doplnkový“ formát obrázka – dostupnosť zdroja môže ovplyvniť rozhodnutie dizajnéra o kúpe obrázka.

JPEG(Joint Photographic Experts Group – názov vývojára) – najbežnejší formát rastrovej grafiky (aspoň na internete). JPEG je príkladom použitia "stratových" alebo inými slovami "skresľujúcich kompresných" kompresných algoritmov, je najvhodnejší na ukladanie obrazov, fotografií a iných realistických obrázkov s plynulými prechodmi farieb, ale prakticky nie je vhodný na kresby. a diagramy, teda pre obrázky s ostrými prechodmi – kompresný algoritmus vytvorí na miestach ostrého kontrastu viditeľné artefakty.

V tomto formáte sa neodporúča ukladať medziverzie práce - každé "opätovné uloženie" povedie k nezvratnej strate niektorých informácií. Kompresný algoritmus použitý v tomto formáte (stratová kompresia) je založený na "priemerovaní" farby susedných pixelov.

JPEG nepodporuje alfa kanály, to znamená, že nemôže obsahovať priehľadné pixely, ale umožňuje uložiť orezovú cestu do súboru, čo v prípade práce s fotobankami musí byť uvedené v popise, prítomnosť orezová cesta (ak ste ju, samozrejme, vyrobili a viete, čo to je) je dôležitá informácia pre kupujúceho obrázka.

Formát JPEG je zároveň hlavným formátom, v ktorom fotobanky akceptujú rastrové obrázky (fotografie a ilustrácie) na predaj. Finálnu verziu súboru odoslaného na microstock je potrebné uložiť vo farebnom modeli RGB, s rozlíšením 300dpi a samozrejme v 100% kvalite. Do súboru môžete zadať aj IPTC informácie (názov, popis, kľúčové slová) - formát JPEG vám to umožňuje a ušetrí vám to veľa času pri posielaní obrázkov do viacerých fotobánk.

Okrem bežných rastrových grafických formátov (GIF, JPEG, TIFF atď.), ktoré „čítajú“ všetky grafické editory a prehliadače obrázkov, existujú „natívne“ formáty takmer každého editora, ktoré program otvorí iba v z ktorých boli vyrobené, napríklad formát .PSD programu Adobe Photoshop. Pri spracovaní fotografií, rastrových ilustrácií a vývoji dizajnu by mali byť prechodné možnosti uložené iba v takýchto formátoch konečné verzie preložiť JPEG. Je to potrebné, aby ste si mohli uložiť výsledky svojej práce bez straty informácií a kedykoľvek vykonať zmeny na obrázku alebo projekte.

06. 07.2017

Blog Dmitrija Vassiyarova.

Čo je rastrová grafika a kde sa používa?

Ahoj.

V tomto článku si povieme, čo je rastrová grafika, aké sú jej hlavné charakteristiky, kde sa nachádza a v akých formátoch sa najčastejšie prezentuje. Každý deň, tak či onak, sa každý človek stretáva s týmto typom počítačovej grafiky, takže stojí za to dozvedieť sa o ňom viac.

Pochopenie pojmov

Začnime s definíciou takej veci, ako je rastrová grafika: sú to obrázky pozostávajúce z mnohých malých štvorcov zostavených do jednej pravouhlej siete.

Štvorce sú pixely (nazývajú sa aj body) - najmenšia merná jednotka pre digitálny obrázok; a čím vyšší je ich počet, tým viac detailov súbor obsahuje, čo znamená, že je jeho kvalita lepšia.

Ako ste už uhádli, fotografie možno v prvom rade pripísať rastrovým obrázkom. Pokúste sa ich čo najviac zvýšiť a uvidíte popísané štvorce.

Rozdiel oproti pixel art

Napriek tomu, že hlavným prvkom rastrovej grafiky sú pixely, nemali by ste si to mýliť s pixel artom. Ten je tiež vytvorený na ich základe, ale takéto obrázky sa vytvárajú výlučne na počítači pomocou rastrových editorov. Majú také nízke rozlíšenie, že pixely sú jasne viditeľné.

Na približné zovšeobecnenie môžete nájsť rastrovú grafiku v realistických obrázkoch a pixelovú grafiku v tých vytvorených na počítači s jasne definovanými štvorcami. Ale v podstate sú jedno a to isté.

Rozdiel od vektorovej grafiky

Existuje ďalší typ počítačovej grafiky - - od ktorého by ste sa mali naučiť rozlišovať raster. Vektorové obrázky sa neskladajú z bodiek, ale z čiar a iných primitívnych geometrických prvkov, vzorcov a výpočtov.

Vytvárajú sa v špeciálnych programoch a používajú sa pri písaní rozložení, kresieb, diagramov, máp atď.

S malými detailmi majú vektorové kresby oveľa menšiu váhu ako rastrové kresby. Faktom je, že súbory prvého neukladajú úplné informácie o obsahu, ako ten druhý, ale iba súradnice obrázka, podľa ktorých sa pri otvorení znova vytvorí.

Povedzme, že na nakreslenie štvorca nastavíte súradnice rohov, farbu výplne a ťahu. Po zatvorení editora sa do súboru uložia iba tieto údaje. A keď ho budete chcieť znova otvoriť, program podľa nich reprodukuje vašu prácu.

Tiež, na rozdiel od rastrových obrázkov, vektorové obrázky sú prístupné akejkoľvek mierke bez straty kvality.

Charakteristika bitmapy

Hlavné vlastnosti rastrových obrázkov sú:

• Povolenie. Ukazuje, koľko pixelov na jednotku plochy. Meranie sa najčastejšie vykonáva v bodoch na palec – dpi. Čím vyššie je toto číslo, tým lepšia je kvalita obrazu. Pre zverejnenie na internete stačí 72-100 dpi a pre tlač na papier aspoň 300 dpi.

• Veľkosť. Nezamieňajte si ho s predchádzajúcim parametrom, ako to mnohí robia. Táto charakteristika udáva celkový počet pixelov na obrázku alebo presný počet pixelov na šírku a výšku. Napríklad obrázok s rozlíšením 1600 x 1200 pixelov obsahuje celkovo 1 920 000 pixelov, čo je zaokrúhlené na 2 megapixely.
  Fotobanky spravidla akceptujú fotografie s maximálnym rozlíšením 4 megapixely a pre ilustráciu - 25 megapixelov.

• farebný priestor. Spôsob zobrazenia farieb v súradniciach. To znamená, že každá farba je reprezentovaná bodkou, ktorá má svoje vlastné umiestnenie v palete. Ak ste sa zaoberali Photoshopom, možno ste si všimli, že pri výbere odtieňa sa zobrazia jeho presné súradnice. To je to, o čom hovoríme.
  Farebný model môže byť nasledujúcich typov: RGB, CMYK, YCbCr, XYZ atď.

• Farebná hĺbka. Vypočítané pomocou vzorca: N = 2ᵏ, kde N je počet farieb a k je hĺbka. Určuje, koľko bitov má farbu každý pixel. Toto určuje maximálny počet odtieňov, ktoré môže obrázok obsahovať. Čím je väčšia, tým presnejší bude obraz.

Výhody a nevýhody

Rastrová grafika má nasledujúce výhody:

Realizmus. S jeho pomocou sa vytvárajú obrázky akejkoľvek zložitosti vrátane mnohých detailov, plynulých prechodov z jedného odtieňa do druhého.

• Popularita. Tento typ grafika sa používa všade.
• Možnosť automatického zadávania informácií. Napríklad, keď použijete skener na vytvorenie digitálnej kópie skutočnej fotografie.
• Rýchle spracovanie zložitých obrázkov. Pravda, okrem prípadov, keď je potrebné výrazné zvýšenie.
• Prispôsobenie pre rôzne zariadenia vstup-výstup (monitory, tlačiarne, fotoaparáty, telefóny atď.), ako aj pre mnohých divákov. Mimochodom, bitmapové súbory môžete vytvárať a upravovať v programoch ako Adobe PhotoShop, Corel PhotoPaint, Ulead PhotoImpact GIMP atď.

Existujú aj negatívne stránky:

• Veľká váha obrázkov.
• Nemožnosť zvýšenia bez zníženia kvality (objavia sa pixely);
• Nie je možné zmenšiť bez straty detailov.

Bitmapové formáty

Formát je v podstate taký, aký vidíte v názve obrázka za bodkou (.jpeg, .png, .raw atď.). Hovorí sa mu aj rozšírenie, ktoré si kvôli podobnosti zvuku mnohí mýlia s rozlíšením.

Poviem vám o hlavných formátoch rastrovej grafiky:

• JPEG (Joint Photographic Experts Group – názov výrobcu). Najbežnejšia prípona. Tu je uložená väčšina fotografií. JPEG však nie je vhodný na ukladanie kresieb a iných kresieb s ostrými prechodmi, pretože budú vykazovať silný kontrast. Taktiež si do nej neukladajte nedokončenú prácu, pretože pri každej ďalšej úprave sa kvalita stratí.

• RAW. Z angličtiny je preložený ako „surový“, čo odráža podstatu tohto formátu. Najčastejšie sa točí profesionálnych fotografov aby ste potom mohli vykonávať hĺbkové spracovanie rámov. RAW je ako výtlačok v palete RGB (červený, zelený a modrý kanál) na matrici fotoaparátu.
  Pri výstupe do počítača cez špeciálny program tento „zápor“ udáva intenzitu, s akou sa majú spomínané farby pre určité pixely vykresliť, určuje vyváženie bielej, ukladá nastavenia fotografického vybavenia v čase snímania exportovaného záberu atď.

• TIFF (formát súboru označeného obrázka). Alternatíva k predchádzajúcej možnosti. Niektoré fotoaparáty, ktoré nepodporujú RAW, dokážu zhotovovať snímky v tomto formáte. Ukladá veľmi kvalitné obrázky s akýmikoľvek farebnými modelmi. Za to však musíte zaplatiť príliš veľkou hmotnosťou súborov (od 8 do 20 MB).

Stále viac nahrádza predchádzajúci formát, pretože používa rovnaký kompresný algoritmus, no zároveň neznižuje kvalitu a zobrazuje všetky farby.

Nepodporuje však animáciu.

To je všetko. Čo je podľa mňa zasvätená rastrová grafika?

Uvidíme sa na stránkach môjho blogu.

Počítačová grafika nenápadne, ale pevne vstúpila do nášho každodenného života. Už dávno to nie je údel elity. Zakaždým, keď prenášate fotografie z digitálneho fotoaparátu do počítača alebo jednoducho kliknete na tlačidlo „uložiť“ a pridáte do zbierky obrázok, ktorý sa vám páči, pracujete s počítačovou grafikou.

Oplatí sa venovať čas teórii?

Dobre vám poslúži znalosť základov fungovania zobrazovacej metódy. Prípony za názvom súboru už pre vás nebudú akýmsi magickým abrakadabrom, ale začnú sa pravidelne dodávať dôležitá informácia. Budete sa môcť vedome rozhodnúť, ktoré obrázky chcete komprimovať, aby ste nezaplnili miesto na pevnom disku, a múdro si vybrať, akým spôsobom to možno urobiť.

Úprava vlastných fotografií tiež prejde od „vedeckej metódy poke“ k úplnej nová úroveň. A pre niektorých sa nevinná zábava s obrázkami na obrazovke postupne zmenila na celkom výnosnú prácu.

Rozdiel medzi rastrovou a vektorovou grafikou

Zapnuté tento moment v počítačovom prostredí sa využíva najmä vektorová a rastrová grafika. Zásadne sa od seba líšia v spôsobe kódovania informácií.

Nie je žiadnym tajomstvom, že všetky dáta v počítači sú zapísané pomocou binárneho kódu. Akékoľvek informácie, či už text, obraz alebo zvuk, sú teda určitým spôsobom zašifrované. Aby sa vektorový obrázok zachránil, je rozdelený na elementárne geometrické tvary, ktoré sú zase opísané najjednoduchšími matematickými vzorcami. Tak napríklad písmeno „a“ pre grafický editor bude popísané dvoma rovnobežnými segmentmi danej dĺžky, ktoré sú spojené čiarou pod uhlom 45 stupňov.

Rastrový obrázok je rozdelený podľa iného princípu. Počítač rozloží obrázok na mnoho bodov, ktoré sa nazývajú pixely, a zapamätá si farbu a umiestnenie každého pixelu.

Výhody a nevýhody

Ak pracujete s vektorovou kresbou, teoreticky ju môžete zväčšovať donekonečna. Navyše to žiadnym spôsobom neovplyvní kvalitu obrazu. Keďže parametre sú nastavené vo forme geometrických vzorcov, počítač ich jednoducho spracuje a vyplní všetky dutiny požadovanými farbami. V dôsledku toho máte jasný obraz.

Nevýhody rastrovej grafiky spočívajú práve v tom, že kompresia (ku ktorej v drvivej väčšine prípadov dochádza pri ukladaní súboru) môže výrazne ovplyvniť kvalitu. Objaví sa takzvaná granularita. V zložitých obrázkoch sa však používa rastrová grafika. Vo vektorových kresbách môžete vytvárať len veľmi jednoduché obrázky. Zatiaľ sa teda zameriame na to, kde sa rastrová grafika uplatňuje.

Oblasti použitia

Rastrové obrázky dokonale sprostredkujú obsah skenovaných objektov. S ich pomocou môžete pracovať s poltónmi a hladkými farebnými prechodmi. Fotografie nasnímané digitálnym fotoaparátom tiež používajú výlučne bitmapové obrázky. Aj tento formát slúži ako nenahraditeľný nástroj v oblasti webdizajnu.

Rastrové grafické formáty

Pripomeňme, že informácie o obrázku sú v našom prípade zakódované pomocou bodiek. Jednotkou merania v tomto kódovaní je pixel. Je to najmenší bod, ktorý nemožno rozdeliť ani z hľadiska veľkosti, ani farby.

Počet týchto bodov na danú jednotku plochy sa nazýva rozlíšenie. Na obrázku s vysokým rozlíšením (veľký počet jednotlivých bodov) uvidíme jasný vzor a plynulé farebné prechody. V prípade nízkeho rozlíšenia však môže kvalita obrazu značne utrpieť (napokon počítač jednoducho zobrazí počet bodov, ktoré má vo svojej pamäti k dispozícii a roztiahne ich na požadovanú veľkosť).

Dá sa zhruba porovnať s jazykom. Na prenos rovnakých informácií v rôznych jazykoch bude potrebný iný počet písmen, zvukov a slov. Vo väčšine prípadov sa bude líšiť aj gramatická štruktúra. A „prekladače“ z týchto „jazykov“ v našich počítačoch sú špecializované programy, ktoré to buď „prečítajú“, alebo prevedú do požadovaného formátu.

Hlavným rozdielom medzi formátmi je spôsob uloženia informácií. Uvažujme o najbežnejších.

BMP

Toto je jeden z priekopníkov. Pri jej vývoji stála rastrová grafika, dalo by sa povedať, na samom začiatku jej existencie. Tvorcovia sa nijako zvlášť neobťažovali a naprogramovali BMP tak, aby si sekvenčne zapamätal každý pixel. V skutočnosti je to len kópia, ale s určitou stratou farieb, pretože formát BMP má k dispozícii iba 256 farieb.

TIFF

Dosť ťažkopádne v rozsahu digitálneho úložiska, ale jednoducho nevyhnutné pri tlači informácií. Na rozdiel od BMP podporuje informačnú schopnosť. A na tento účel môžete použiť nie jeden, ale niekoľko rôznych algoritmov. Ak však nepracujete v polygrafickom priemysle alebo aspoň v nejakom vydavateľstve, vážnu silu tohto formátu nebudete zvlášť potrebovať.

gif

Toto je už formát bližší reálnemu použitiu (pre laikov). Preslávil sa najmä schopnosťou využívať animačné sekvencie. Počítačová grafika vyrobená v tomto formáte umožňuje aj vytváranie priesvitných obrázkov. Nebudete však môcť sprostredkovať plynulé farebné prechody. Najčastejšie je použitie rastrovej grafiky vo formáte GIF vidieť vo webdizajne. Je kompatibilný so všetkými platformami a navyše pomerne kompaktne komprimuje informácie, čo je dôležitý faktor v rýchlosti otvárania internetových stránok.

JPEG

Najpopulárnejší formát. A je to zaslúžené. Všetky grafické editory rastrovej grafiky nepochybne podporujú tento formát. Bol vyvinutý so špecifickým cieľom zbaviť sa obmedzení spôsobených kompresiou súborov GIF. v tomto formáte dosahuje faktor 100 jednotiek. Toto je veľký ukazovateľ. Takáto kompresia má však stále svoje nevýhody - dochádza k strate údajov a je možné, že uložený obrázok bude trochu rozmazaný. Keďže tento formát jednoducho zahodí informácie, ktoré považuje za nepodstatné, vždy existuje riziko skreslenia niektorých detailov.

JPEG 2000

Vylepšená verzia staršej verzie. Obrazové informácie sú komprimované ešte kompaktnejšie a strata kvality je oveľa menšia. Najčastejšie sa tento formát používa na ukladanie fotografií na pevný disk počítača a na internet. Uvedomte si však, že ak opakovane ukladáte rovnaký obrázok do formáty JPEG alebo JPEG 2000, zakaždým stratí informácie a v konečnom dôsledku získate výrazne skreslený obraz oproti originálu.

PNG

Výrazne zlepšená kvalita oproti formátu GIF. Keďže si zachoval doslova všetky prednosti svojho predchodcu, nemá svoje nedostatky. Používa sa ako pre, tak aj pre dizajn webových stránok. Okrem toho je PNG na rozdiel od GIF oficiálne vo verejnej doméne.

PSD

Rastrová grafika vo formáte PSD je spracovaná výhradne v programe Adobe Photoshop. Toto je interný balík tohto programu. Podporuje prácu s vrstvami upravovaného obrázka.

CDR

Je to tiež interný balík pre rastrový grafický program, ktorý zvyčajne používajú grafickí dizajnéri na vytváranie obrázkov úplne od začiatku. Ale funkcia úprav je nepochybne podporovaná.

Bitmapové editory

A teraz trochu o programoch, ktoré pracujú s úpravou obrázkov.

Medzi používateľmi je momentálne najpopulárnejší program Adobe Photoshop, bežne označovaný jednoducho ako „Photoshop“. Tento vývoj v skutočnosti monopolizoval prácu s bitmapami medzi profesionálmi v oblasti dizajnu. Tento program je však platený a nestojí tak málo. Preto sa začal objavovať rozvoj ďalších spoločností. Niektoré z nich sú už široko používané.

Čo sa týka samotného „Photoshopu“, jeho popularitu to nijako neovplyvnilo. program je celkom jednoduchý a nechýbajú v ňom rôzne video kurzy a návody.

Vo Photoshope môžete nielen urobiť koláž z fotografií alebo pridať vstavané efekty do obrázka. Najjednoduchšie funkcie tohto programu si osvojíte veľmi rýchlo, čo vám otvorí dvere k nespútanému letu fantázie. Môžete opraviť chyby vzhľadu, upraviť farby, zmeniť pozadie a oveľa, oveľa viac.

Grafický editor GIMP

Ako pre bezplatné programy, potom môžeme bezpečne odporučiť GIMP. Tento grafický editor môže jednoducho nahradiť obľúbený „Photoshop“. Vyniká vo všetkých úlohách potrebných na úpravu bitových máp a má niektoré základné funkcie pre prácu s vektorovou grafikou.

Program GIMP vám umožní urobiť fotografie bohatšími a živšími, ľahko odstráni nepotrebné prvky z obrázka a dá sa použiť na prípravu profesionálnych dizajnérskych projektov. Počítačová grafika vytvorená týmto programom vyzerá prirodzene a hladko zapadá do celkového obrazu.

Grafický editor CorelDRAW

Bolo by nesprávne ignorovať produkty Corel. S CorelDRAW môžete jednoducho pracovať s rastrovými aj vektorovými obrázkami. Možnosti tohto nástroja sú také početné, že štúdium CorelDRAW je súčasťou povinného školiaceho kurzu. grafických dizajnérov na vysokých školách.

Tento program je tiež platený a arzenál jeho produktov sa dopĺňa so závideniahodnou pravidelnosťou. Ale napriek najširším možnostiam, ktoré tento grafický editor poskytuje používateľovi, jeho intuitívne rozhranie robí pracovný tok potešením.

Bezplatné grafické editory

A ešte pár slov o alternatívne programy na úpravu obrázkov. Vo väčšine prípadov odvádzajú vynikajúcu prácu s požiadavkami priemerného používateľa a zaberajú oveľa menej miesta a zdrojov vo vašom počítači. Áno, a práca s nimi je vo všeobecnosti jednoduchšia, pretože nebudete zavalení potrebou vyberať si medzi všetkými druhmi funkcií, ktorých účel nie je úplne jasný.

Ak máte radi nezvyčajné a väčšinou komické fotografie, skúste použiť program Funny Photo Maker. Nájdete tam množstvo originálnych rámov a vtipných vizuálnych efektov.

Pre vážnejšiu prácu je vhodná Picasa. Tento editor je prispôsobený na použitie v počítačové siete. Jeho nové funkcie vám ešte viac uľahčia navrhovanie stránok v sociálnych sieťach. A vstavané efekty na úpravu nesklamú ani sofistikovaného špecialistu.

Ďalší zaujímavý program je Paint.NET. Svojimi funkciami a možnosťami je veľmi podobný Adobe Photoshopu. A nástroje používané v Paint.NET môžu vážne konkurovať spomínanému komerčnému náprotivku.