Работа с графикой

Первые персональные компьютеры оснащались черно-белыми мониторами, а также операционной системой, способной работать только с текстом и псевдографикой. Псевдографика – это рисунки (точнее, их подобие), которые формируются из символов. Тогда не было больших мониторов с высоким разрешением и цветопередачей на 16 млн цветов.
Однако технологии не стоят на месте. Мощности современных компьютеров хватает, чтобы обрабатывать реалистичную трехмерную картинку в реальном времени, а вместо фотоальбомов постепенно начинают использовать специальные программы для каталогизации фотоснимков.
Тем не менее для работы с фотографиями и графикой вообще обычно используются специальные программы. Одну из них мы вкратце описали – это стандартный графический редактор Paint, поставляемый с Windows. Однако его возможности несравнимы с теми, которые предлагают более продвинутые решения.
Наиболее известной программой для работы с двухмерными графическими изображениями является Adobe Photoshop. Однако она может обрабатывать только растровую графику, а существует еще и векторная. Несколько слов о том, что это такое и в чем отличия этих двух типов.
Формат растровой графики предполагает сохранение в файле информации о каждом пикселе картинки. Если изображение монохромное (то есть состоит из 256 оттенков серого цвета), то для хранения одного пиксела достаточно 1 байта на носителе информации (28 = 256 значений цвета).
Современные цветные картинки на компьютере могут состоять из 16,7 млн цветов. Любой цвет складывается из трех составляющих: красного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue) цветов. Для каждого из них определено 256 оттенков. Таким образом, значение 0 – это отсутствие цвета (то есть если для красного, зеленого и синего установлено значение 0, то это черный цвет), а 255 – максимальная интенсивность. Выходит, что установление значения 255 для каждого из цветов дает на выходе белый цвет. Данная система формирования цвета получила название RGB (аббревиатура от английского названия каждого из цветов).
Приведу несколько примеров. Значение (255; 0; 0) для красного, зеленого и синего соответственно при смешении выдаст ярко-красный цвет, а (35; 101; 61) – темно-зеленый. Именно так формируются все цвета. Число вариаций составляет 16 777 216 или 224. Выходит, что для хранения одного цветного пиксела требуется уже 3 байта свободного места. Поэтому несложно вычислить размер той или иной картинки.
Например, размер изображения составляет 150 на 100, или 15 000 пикселов. 15 000 умножаем на 3 и получаем 45 000 байт данных, либо 43,95 Кбайт (напомню, что 15 000 необходимо делить на 1024, а не на 1000). Иногда добавляется четвертый байт, отвечающий за прозрачность, но используется он в трехмерной графике.
На бумаге разрешение намного выше, чем на экране, поэтому для сохранения четкости требуется большое изображение (современные цифровые фотографии имеют большие размеры). Так, рисунок во весь экран вместится не более чем на треть листа А4, если вы не хотите потерять в качестве. В итоге получается, что один фотоснимок состоит из 3–10 млн пикселов.
Теперь посчитайте, сколько потребуется места для хранения 10 тыс. таких фотографий? Правильно, много. Чтобы хоть как-то сэкономить, были придуманы специальные форматы растровых файлов, поддерживающих сжатие. Принцип похож на архивацию, только его производит графический редактор по особому алгоритму. Неудивительно, что потом при архивировании эти файлы почти не изменяют свой размер – они сжаты до этого.
Наиболее известными «экономичными» форматами являются JPEG, GIF и PNG. Все они распространены в Интернете. Первый использует особый способ сжатия, обусловливающий ухудшение качества. При сохранении по специальному алгоритму рассчитывается, какие пикселы могут быть подвергнуты переработке для лучшей архивации. Чем ниже вы установите уровень качества, тем меньше файл получится на выходе, и наоборот. Этот формат хорошо подходит для фотографий и изображений с большим количеством цветов. Часто, устанавливая значение качества на 50–60 %, можно получить наилучшее соотношение по размеру файла и качеству изображения.
PNG имеет две модификации: PNG-8 и PNG-24. Последняя сжимает картинку подобно архиватору, при этом качество не страдает. Естественно, такой файл занимает больше места, чем JPEG, но значительно меньше, чем формат BMP (без сжатия), применяемый в вышеупомянутом Paint.
PNG-8 и GIF работают по одному принципу. Они хранят палитру только из 256 цветов, часто используемых в рисунке. Таким образом, иногда можно достичь очень высокого качества изображения при минимальном размере файла. К примеру, данные форматы превосходно подходят для хранения чертежей и графиков, для отображения которых требуется мало цветов, да и потери качества, как в случае с JPEG, не происходит.
Следует отметить особое свойство формата GIF. Он поддерживает простую анимацию. В файле сохраняется последовательность кадров, а также информация об их задержках. Этот способ также часто используется в Интернете, в частности, для рисования рекламных баннеров.
Несколько слов о векторной графике. В файле сохраняется не информация о каж дом пикселе, а информация о том, как рисунок должен быть нарисован. По сути, это свод правил вроде «провести линию из точки A в точку B, сделать ее зеленой» и т. д. Есть множество областей, где векторная графика востребована. К примеру, различные логотипы рисуются именно вектором, после чего переводятся в растр. Вся трехмерная графика тоже векторная. Наиболее известными программами для работы с векторными форматами.

Комментарии запрещены.

Январь 2018
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Июл    
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031  
Footer-inner