Особливості растрової графіки. Растрова графіка. Формати растрової графіки. Недоліки растрової графіки Поняття растрової графіки

Растрова графіка

Схема зберігання растрової графіки.

Растрове зображення- являє собою сітку пікселів або кольорових точок (зазвичай прямокутну) на комп'ютерному моніторі, папері та інших пристроях, що відображають і матеріалах (растр).

Важливими характеристиками зображення є:

Растрову графіку редагують за допомогою растрових графічних редакторів. Створюється растрова графіка фотоапаратами, сканерами, безпосередньо в растровому редакторі, також шляхом експорту з векторного редактора або у вигляді Знімок екрана.

Переваги

  • Растрова графіка дозволяє створити (відтворити) практично будь-який малюнок, незалежно від складності, на відміну, наприклад, векторної, де неможливо точно передати ефект переходу від одного кольору до іншого без втрат у розмірі файлу.
  • Поширеність – растрова графіка використовується зараз практично скрізь: від маленьких значків до плакатів.
  • Висока швидкість обробки складних зображень, якщо не потрібно масштабування.
  • Растрове подання зображення природне більшість пристроїв вводу-вывода графічної інформації, таких як монітори (за винятком векторних), матричні та струменеві принтери, цифрові фотоапарати, сканери, а також стільникові телефони.

Недоліки

  • Великий розмір файлів простих зображень.
  • Неможливість ідеального масштабування.
  • Неможливість виведення на друк на плотер.

Через ці недоліки для зберігання простих малюнків рекомендують замість навіть стиснутої растрової графіки використовувати векторну графіку.

Формати

Растрові зображення зазвичай зберігаються у стислому вигляді. Залежно від типу стиснення може бути можливо або неможливо відновити зображення точно таким, яким воно було до стиснення (стиснення без втрат або стиснення з втратами відповідно). Також в графічному файліможе зберігатися додаткова інформація: про автора файлу, фотокамеру та її налаштування, кількість точок на дюйм при друку та ін.

Стиснення без втрат

Використовує алгоритми стиснення, засновані на зменшенні надмірності інформації.

  • BMP або Windows Bitmap - зазвичай використовується без стиснення, хоча можливе використання алгоритму RLE.
  • GIF (Graphics Interchange Format) - старий формат, що підтримує не більше 256 кольорів одночасно. Все ще популярний через підтримку анімації, яка відсутня в чистому PNG, хоча програмне забезпечення починає підтримувати APNG.
  • PCX застарілий формат, що дозволяв добре стискати прості мальовані зображення (при стисканні групи поспіль пікселів, що йдуть, однакового кольору замінюються на запис про кількість таких пікселів та їх колір).
  • PNG (Portable Network Graphics)

Стиснення з втратами

Засновано на відкиданні частини інформації (як правило, найменш сприймається оком).

  • JPEG формат зображень, що дуже широко використовується. Стиснення засноване на усередненні кольору сусідніх пікселів (інформація про яскравість при цьому не усереднюється) та відкидання високочастотних складових у просторовому спектрі фрагмента зображення. При детальному розгляді сильно стисненого зображення помітно розмиття різких кордонів та характерний муар поблизу них.

Різне

  • TIFF підтримує великий діапазон зміни глибини кольору, різні колірні простори, різні налаштуваннястискування (як із втратами, так і без) та ін.
  • RAW зберігає інформацію, що безпосередньо одержується з матриці цифрового фотоапарата або аналогічного пристрою без застосування до неї будь-яких перетворень, а також зберігає налаштування фотокамери. Дозволяє уникнути втрати інформації при застосуванні до зображення різних перетворень (втрата інформації відбувається в результаті округлення та виходу кольору пікселя за межі допустимих значень). Використовується при зйомці в складних умовах (недостатня освітленість, неможливість виставити баланс білого тощо) для подальшої обробки на комп'ютері (зазвичай ручному режимі). Практично всі напівпрофесійні та професійні цифрові фотоапарати дозволяють зберігати RAW зображення. Формат файлу залежить від моделі камери, єдиного стандарту не існує.

Історія

Перші обчислювальні машини не мали окремих засобів для роботи з графікою, проте вже використовувалися для отримання та обробки зображень. Програмуючи пам'ять перших електронних машин, побудовану на основі матриці ламп, можна було отримувати візерунки.

1961 року програміст С. Рассел очолив проект зі створення першої комп'ютерної гриіз графікою. Створення гри «Spacewar» («Космічні війни») зайняло близько 200 людино-годин. Гра була створена машиною PDP-1.

У 1963 році американський учений Айвен Сазерленд створив програмно-апаратний комплекс Sketchpad, який дозволяв малювати точки, лінії та кола на трубці цифровим пером. Підтримувалися базові дії з примітивами: переміщення, копіювання та ін. По суті це був перший векторний редакторреалізований на комп'ютері. Також програму можна назвати першим графічним інтерфейсом, причому вона була такою ще до появи самого терміна.

У 1960-х гг. з'явилися розробки у промислових додатках комп'ютерної графіки. Так, під керівництвом Т. Мофетта та Н. Тейлора фірма Itek розробила цифрову електронну креслярську машину. 1964 року General Motors представила систему автоматизованого проектування DAC-1, розроблену спільно з IBM.

У 1968 році групою під керівництвом Константинова Н. Н. було створено комп'ютерну математичну модель руху кішки. Машина БЭСМ-4, виконуючи написану програму розв'язання диференціальних рівнянь, малювала мультфільм «Кішечка», який свого часу був проривом. Для візуалізації використовувався алфавітно-цифровий принтер. Істотний прогрес комп'ютерна графіка зазнала з появою можливості запам'ятовувати зображення та виводити їх на комп'ютерному дисплеї.

Див. також


Wikimedia Foundation. 2010 .

  • Свидригайло Ольгердович
  • Рука

Книги

  • Програмування для Microsoft Windows 8, Петцольд Чарльз. Шосте видання цієї легендарної книги довелося чекати майже 15 років! У своїй новій праці Чарльз Петцольд, відомий автор і один із піонерів Windows-програмування, розповідає про розробку...

06. 07.2017

Блог Дмитра Вассіярова.

Що таке растрова графіка та де її застосування?

Вітаю.

У цій статті ми поговоримо про те, що таке растрова графіка, якими є її головні характеристики, де вона зустрічається, і в яких форматах найчастіше представлена. Кожна людина щодня так чи інакше стикається з цим видом комп'ютерної графіки, тому варто дізнатися про неї більше.

Розбираємось у поняттях

Почнемо з визначення такого поняття як растрова графіка: це зображення, що складаються з множини дрібних квадратиків, зібраних в одну прямокутну мережу.

Квадратиками є пікселі (їх ще називають точками) – найменша одиниця виміру цифрової картинки; і що їх чисельність вище, тим більше деталей містить файл, отже, тим кращого він якості.

Як ви вже й самі здогадалися, до растрових зображень насамперед можна віднести фотографії. Спробуйте їх максимально збільшити і ви побачите описані квадратики.

Різниця з піксельною графікою

Незважаючи на те, що основний елемент у растровій графіці – пікселі, не варто плутати її з піксельною графікою. Остання також формується на їх основі, але такі зображення створюються виключно на комп'ютері за допомогою растрових редакторів. Вони мають настільки малий дозвіл, що пікселі чітко проглядаються.

Якщо грубо узагальнити, то растрову графіку ви можете зустріти в реалістичних зображеннях, а піксельну - у створених на комп'ютері, з чітко вираженими квадратиками. Але в суті своїй, це одне й теж.

На відміну від векторної графіки

Є ще один вид комп'ютерної графіки - від якої вам варто навчитися відрізняти растрову. Векторні зображення складаються не з точок, а з ліній та інших примітивних геометричних елементів, формул та обчислень.

Вони створюються в спеціальних програмах, і знаходять застосування у написанні макетів, креслень, схем, карт та ін.

При невеликій деталізації векторні малюнки мають набагато меншу вагу, ніж растрові. Справа в тому, що у файлах перших зберігається не повна інформація про вміст, як у других, а лише координати картинки, за якими вона відтворюється при відкритті.

Допустимо, щоб намалювати квадрат, ви задаєте координати кутів, колір заповнення та обведення. Закриваючи редактор, у файлі зберігаються лише ці дані. І коли ви знову захочете його відкрити, програма відтворить відповідно до них вашу працю.

Також на відміну від растрових картинок векторні піддаються будь-якому масштабуванню без втрати якості.

Характеристики растрових зображень

Основними властивостями растрових картинок є:

  • Дозвіл. Показує, скільки пікселів посідає одиницю площі. Вимірювання найчастіше проводиться у точках на дюйм – dpi. Чим більша ця цифра, тим якісніше зображення. Для розміщення в інтернеті достатньо 72-100 dpi, а для друку на папері – щонайменше 300 dpi.

  • Розмір. Не плутайте його з попереднім параметром, як це роблять багато хто. Ця характеристика вказує на загальну кількість пікселів у зображенні або точну - по ширині та висоті. Наприклад, картинка на 1600×1200px загалом містить 1 920 000 пікселів, що округлено становить 2 мегапікселі.
    Як правило, у фотобанках приймають фото максимум на 4 Мп, а для ілюстрування – 25 Мп.

  • Колірний простір. Спосіб відображення кольорів у координатах. Тобто кожен колір представлений точкою, що має своє розташування на панелі. Якщо ви мали справу з Фотошопом, могли помітити, що при виборі якогось відтінку виводяться його точні координати. Про це й мова.
    Колірна модель буває таких видів: RGB, CMYK, YCbCr, XYZ та ін.

  • Глибина кольору. Обчислюється за такою формулою: N = 2ᵏ, де N - кількість кольорів, а k - глибина. Вказує, скільки бітів припадає на колір кожного пікселя. Від цього залежить максимальна кількість відтінків, які можуть містити зображення. Чим вона більша, тим точніше буде картинка.

Плюси і мінуси

Растрова графіка має такі переваги:

Реалістичність. З її допомогою створюються зображення будь-якої складності, включаючи безліч деталей, плавних переходів від одного відтінку до іншого.

  • Популярність. Цей видграфіки використовують повсюдно.
  • Можливість автоматизованого введення інформації. Наприклад, коли ви використовуєте цифрову копію за допомогою сканера.
  • Швидка обробка складних картинок. Щоправда, крім випадків, коли потрібне сильне збільшення.
  • Адаптація під різні пристроївводу-виводу (монітори, принтери, фотоапарати, телефони тощо), а також під безліч програм для перегляду. До речі, створити та редагувати растрові файли ви можете у таких прогах як Adobe PhotoShop, Corel PhotoPaint, Ulead PhotoImpact GIMP тощо.

Є й негативні сторони:

  • Велика вага зображення.
  • Неможливість збільшення без зниження якості (проявляються пікселі);
  • Неможливість зменшення без втрати деталей.

Формати растрових картинок

Форматом, по суті, є те, що ви бачите у назві зображення після крапки (.jpeg, .png, .raw та ін.). Також його ще називають розширенням, яке багато хто плутає з дозволом через схожість у звучанні.

Розповім про основні формати растрової графіки:

  • JPEG (Joint Photographic Experts Group - найменування виробника). Найбільш поширене розширення. Саме в ньому найчастіше зберігаються фотографії. Але JPEG не годиться для зберігання креслень та інших малюнків з різкими переходами, оскільки в них виявлятиметься сильний контраст. Також не зберігайте в ньому недороблені до кінця роботи, тому що при кожному новому редагуванні будете втрачатися якість.

  • RAW. Перекладається з англійської як «сира», що відображає суть цього формату. У ньому найчастіше знімають професійні фотографи, щоби потім можна було проводити глибоку обробку кадрів. RAW є як би відбитком на панелі RGB (червоному, зеленому та синьому каналі) на матриці фотоапарата.
    При виведенні на комп'ютер через спеціальну програму цей «негатив» вказує, з якою інтенсивністю потрібно передати згадані кольори для тих чи інших пікселів, визначає баланс білого, зберігає налаштування фототехніки в момент зйомки кадру, що експортується та ін.

  • TIFF (Tagged Image File Format). Альтернатива попередньому варіанту. Деякі фотоапарати, які не підтримують RAW, можуть робити кадри у цьому форматі. У ньому зберігаються зображення дуже високої якості з будь-якими моделями. Але за це доводиться платити надто великою вагою файлів (від 8 до 20 Мб).



Все більше витісняє попередній формат, тому що використовує той же алгоритм стиснення, але при цьому не знижує якість та відображає всі кольори.

Проте не підтримує анімацію.

На цьому все. Що таке растрової графіки зрозуміло я думаю освятив?

До зустрічі на сторінках мого блоґу.

Основні поняття растрової графіки

Чим відрізняється растрова графіка від векторної

Всю двовимірну комп'ютерну графіку можна розділити на 2 великі класи – векторну та растрову.

Векторна графіка – сукупність різноманітних геометричних форм і складніших об'єктів, що з прямих, дуг кіл і кривих Безье. Головна відмінна риса- масштабування векторних зображень без втрати якості. Однак її можливості обмежені, зокрема створити фотографічне зображення засобами векторної графіки неможливо.

Растрова – двовимірний масив"квадратиків" (пікселів) різних кольорів, малих настільки, що при погляді на растрове зображення бачимо не набір пікселів, а цілісну картину.

Параметри растрового зображення

Растрове зображення характеризується двома важливими параметрами- Розмір і дозвіл.

Розмір - Це розмірність масиву, кількість пікселів по горизонталі та вертикалі.

Дозвіл – кількість пікселів, що припадають на дюйм (або іншу одиницю виміру) надрукованого зображення. Таким чином, роздільна здатність зв'язує між собою розмір растрового зображення в пікселях з фізичним розміром в дюймах або сантиметрах зображення, виведеного на друк. У той же час на відображення на екрані монітора дозвіл жодним чином не впливає.

Системи представлення кольору

Існують дві основні системи подання кольору. RGB і CMYK . Перша застосовується у комп'ютерних моніторах, друга – під час друку на папері. Головна їхня відмінність – на екрані відсутність кольору представлена ​​чорним кольором, на папері – білим. Відповідно, змішання максимальної кількості кольорів на екрані відповідає білий, на папері – чорний. Таким чином, системи протилежні одна одній. У RGB як основні використовуються червоний (Red), зелений (Green) і синій (Blue) кольори, у CMYK – протилежні їм блакитний (Cyan), пурпуровий (Magenta) та жовтий (Yellow). Однак, на папері через недосконалість друкованих пристроїв не вдається створити ідеально чорний колір шляхом змішування, тому в системі CMYK додається ще один базовий колір – чорний (black).

Глибиною кольору називається кількість біт, що зберігають інформацію про колір, що припадає на один піксел зображення. Від цього параметра залежить кількість кольорів, що використовуються у зображенні. Скажімо, 8-бітна глибина кольору – це 2^8 = 256 кольорів. Рівень якості, у якому людське око нездатний відрізнити комп'ютерне фотографічне зображення від реального – 24 біта, тобто. близько 16 мільйонів кольорів.

Формати растрової графіки для Інтернету

Зрозуміло, від обсягу інформації про колір безпосередньо залежить обсяг графічного файлу в байтах. Тому потрібен компроміс між якістю відтворення та обсягом графічного файлу, що досягається, зокрема, шляхом оптимізації графіки. В Інтернеті використовуються два основних формати растрової графіки - GIF і JPG.

GIF здатний зберігати інформацію про будь-яку кількість кольорів від 2 до 256, за рахунок скорочення кількості кольорів досягається різке зменшення обсягу файлу.

У форматі JPG зображення спрощується за рахунок дроблення на прямокутні ділянки різного розміру, залиті одним або двоколірним градієнтом.

Піксел

Растрове зображення – сітка чи растр, комірки якої називаються пікселями. Іншими словами, можна припустити, що зображення складається з кінцевого числа квадратиків певного кольору. Ці квадратики називають pixel (від PICture ELement) - піксел або піксель

Кожен піксел у растровому зображенні має строго певне положення та колір. Будь-який об'єкт інтерпретується як набір фарбованих пікселів. При обробці растрових зображеньредагуються не конкретні об'єкти та контури, а складові групи пікселів. Растрові зображення забезпечують високу точність градації кольорів та напівтонів та хороші для відображення фотографій. Якість растрових зображень залежить від роздільної здатності обладнання, оскільки будь-який малюнок – це певна кількість пікселів. Некоректна обробка тексту, наприклад зміна розміру, може призвести до того, що межі малюнків вийдуть нерівними, а дрібні деталі можуть бути втрачені.

Розмір та дозвіл

Основні характеристики растрового зображення: розмір та роздільна здатність.

Розмір растрового зображення визначається пікселах. Як було зазначено, пікселі - це умовні квадратики, куди розбивається реальне зображення. У цьому випадку вказується кількість пікселів у горизонтальній лінії та вертикальній. Наприклад "розстр 2048 на 1536 пікселів" означає, що зображення являє собою матрицю 2048 пікселів шириною і 1536 висотою.

Число пікселів на одиницю довжини називається роздільною здатністю зображення і вимірюється в пікселах на дюйм ppi (pixels per inch) або в точках на дюйм, а dpi (dots per inch) – для монітора, принтера, сканера Вона визначає, скільки пікселів перетвориться лінія довжиною 1 дюйм.

Зображення з більшою роздільною здатністю містить більше пікселів, що мають менший розмір. Величина роздільної здатності значною мірою визначає якість зображення.

Якщо мати на увазі пристрій введення/виводу, як правило, використовуються одиниці від 100 dpi до 2400 dpi. 100 dpi - це дуже посередня якість, абсолютно непридатна для будь-якої професійної діяльності. Лазерні принтеризазвичай мають від 300 до 600 dpi

Розмір зображення на екрані визначає кількість пікселів у зображенні, розмір монітора та його параметри. Великий монітор з екранною матрицею 640х480 має більші пікселі, ніж маленький із тією ж розмірністю. Роздільна здатність PC монитора 96 dpi. При розміщенні зображення треба це враховувати. Наприклад, зображення з 144 ppi на екрані з роздільною здатністю 72 dpi вдвічі перевищує реальний розмір.

Якщо на моніторі відображається скановане зображення, то якість закладеного під час сканування залежить від встановленої роздільної здатності. Подальше збільшення дозволу в графічному редакторі не призводить до покращення зображення, тому що відбувається перерозподіл даних на більшу кількість пікселів.

Зображення складається з кінцевого числа пікселів. Кожен піксел на малюнку має певний колір, позначений цифрою.

Наприклад, можна переглянути зображення по порядку зліва направо і зверху вниз і виписувати номери кольорів пікселів, що зустрічаються. Вийде рядок приблизно з'єднуючого вигляду:

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

Ось цей рядок і є наші оцифровані дані. Тепер ми можемо стиснути їх (оскільки стиснені графічні дані зазвичай мають досить великий розмір) і зберегти у файл. Крім того, цими даними графічний редактор може маніпулювати, реалізовуючи всі найсміливіші задуми Вашої фантазії.

Кодування кольору

Всі пікселі мають колір, визначений вказаним цифрою. А як визначити, яка цифра потрібна? Є ряд способів кодування кольору, які поділяються на дві основні групи: індексовані (з палітрою) і повнокольорові.

Ідея індексованих растрів у тому, що номер кольору насправді є номером "фарби", якою зафарбований цей піксел. Тому крім самих кольорів пікселів програмі необхідно також знати і палітру з якої ці кольори вибираються. Цей спосіб схожий на методи справжнього художника, але не дуже добре підходить для обробки на комп'ютері, так як програмі, крім самих пікселів, доводиться мучитися ще й з палітрою, підбираючи найбільш підходящі кольори.

Другий метод полягає в тому, що за номером кольору ми можемо визначити сам колір.

При кодуванні кольору визначається глибина кольору - кількість біт (байт), які використовує піксел для представлення кольору.

Цей параметр визначає наступні типи зображень.

Чорно-біле зображення містить лише 2 кольори - чорний і білий, що кодуються відповідно 0 і 1. Глибина кольору становить в даному випадку 1 біт.

Індексоване зображення, на відміну від чорно-білого режиму, має багатшу палітру. Наскільки? Визначатиме Вам. Як правило, графічні редактори підтримують палітру від 2 (необов'язково чорного та білого) до 256 кольорів. Кількість кольорів на палітрі визначає два взаємно протилежні параметри - якість зображення та його розмір.

При поліпшенні якості збільшується і розмір – 9, 13 та 32 Кб відповідно. Наприклад, для 6 кольорів - 3 біти, для 8 - теж 3 біти, для 16 - 4 біти та для 256 - 8 біт.

Напівтоновий (у градаціях сірого, Grayscale). Тут беремо чорний колір за 0, білий за 255, а проміжні відтінки позначаються відповідними цифрами. Наприклад - 68 цей колір, ближчий до чорного (темно сірий, скажімо так...). При цьому вже набагато зручніше проводити математичні операції над зображенням, оскільки за кольором можна визначити його номер. Глибина кольору – 8 біт.

Повнокольоровий. Як відомо, будь-який колір можна представити у вигляді змішування основних трьох кольорів – червоного, синього та зеленого у різних пропорціях. Цим і користуються під час використання повнокольорових зображень. На кожен канал - R, G або B (Red, Green, Blue - Червоний, Зелений або Синій) є свій окремий параметр, що вказує на кількість відповідної компоненти кінцевого кольору. Наприклад – (255,64, 23) – колір містить сильний червоний компонент, трохи зеленого і зовсім трохи синього. Природно, що цей режим найбільше підходить для передачі багатства фарб навколишньої природи: Але він вимагає і великих витрат, тому що глибина кольору тут найбільша - 3 канали по 8 біт на кожен дають 24 біти.

У комп'ютерної графікиз поняттям дозволу зазвичай відбувається найбільше плутанини, оскільки доводиться мати справу відразу з кількома властивостями різних об'єктів. Слід чітко розрізняти: роздільну здатність екрана, роздільну здатність друкуючого пристрою та роздільну здатність зображення. Всі ці поняття відносяться до різних об'єктів. Один з одним ці види дозволу ніяк не пов'язані, поки не знадобиться, який фізичний розмір матиме картинка на екрані монітора, відбиток на папері або файл на жорсткому диску. Роздільна здатність екрана - це властивість комп'ютерної системи(залежить від монітора та відеокарти) та операційної системи. Роздільна здатність екрана вимірюється в пікселях і визначає розмір зображення, яке може поміститися на екрані цілком.

Роздільна здатність принтера - це властивість принтера, що виражає кількість окремих точок, які можуть бути надруковані на ділянці одиничної довжини. Воно вимірюється в одиницях dpi (точки на дюйм) і визначає розмір зображення за заданої якості або, навпаки, якість зображення за заданого розміру.

Роздільна здатність зображення - це властивість самого зображення. Воно також вимірюється в точках на дюйм і задається під час створення зображення в графічному редакторі або за допомогою сканера. Значення роздільної здатності зображення зберігається у файлі зображення і нерозривно пов'язані з іншим властивістю зображення - його фізичним розміром. Фізичний розмір зображення може вимірюватись як у пікселях, так і в одиницях довжини (міліметрах, сантиметрах, дюймах). Він задається під час створення зображення та зберігається разом із файлом. Якщо зображення готують для демонстрації на екрані, його ширину і висоту задають у пікселях, щоб знати, яку частину екрана воно займає.

Якщо зображення готують для друку, його розмір задають в одиницях довжини, щоб знати, яку частину аркуша паперу воно займе. Неважко перерахувати розмір зображення з пікселів в одиниці довжини або навпаки, якщо відома роздільна здатність зображення.

Таблиця 1. Зв'язок між лінійним розміром ілюстрації та розміром файлу

Таблиця 2. Зв'язок між розміром ілюстрації (у пікселях) та розміром відбитка (у мм)


Колірна роздільна здатність та колірні моделі

При роботі з кольором використовуються поняття колірна роздільна здатність (його ще називають глибиною кольору) і колірна модель. Колірна роздільна здатність визначає метод кодування колірної інформації, і від нього залежить те, скільки кольорів на екрані може відображатися одночасно. Для кодування двоколірного (чорно-білого) зображення достатньо виділити по одному біту на подання кольору кожного пікселя. Виділення одного байта дозволяє закодувати 256 різних відтінків кольорів. Два байти (16 бітів) дозволяють визначити 65536 різних кольором. Цей режим називається High Color. Якщо для кодування кольору використовуються три байти (24 біти), можливе одночасне відображення 16,5 млн кольорів. Цей режим називається True Color.

Кольори у природі рідко є простими. Більшість відтінків кольорів утворюється змішуванням основних кольорів. Спосіб поділу колірного відтінку на складові компоненти називається колірною моделлю. існує багато різних типівколірних моделей, але у комп'ютерній графіці, як правило, застосовується не більше трьох. Ці моделі відомі під назвами: RGB, CMYK та HSB. Колірна модель RGB найбільш проста для розуміння та очевидна. У цій моделі працюють монітори та побутові телевізори. Будь-який колір вважається що складається з трьох основних компонентів: червоного (Red), зеленого (Green) та синього (Blue). Ці кольори називаються основними. Вважається також, що з накладення одного компонента в інший яскравість сумарного кольору збільшується. Поєднання трьох компонентів дає нейтральний колір (сірий), який при великій яскравості прагне білого кольору. Це відповідає тому, що ми спостерігаємо на екрані монітора, тому цю модельзастосовують завжди, коли готується зображення, призначене для відтворення на екрані. Якщо зображення проходить комп'ютерну обробку в графічному редакторі, його теж слід подати у цій моделі. У графічних редакторівє засоби перетворення зображень з однієї колірної моделі в іншу.

Метод отримання нового відтінку підсумовуванням яскравостей складових компонентів називають адитивним методом. Він застосовується усюди, де кольорове зображення розглядається в світлі, що проходить ("на просвіт"): в моніторах, слайд-проекторах і т. п.

Неважко здогадатися, що чим менша яскравість, тим темніший відтінок. Тому в адитивній моделі центральна точка, що має нульові значення компонентів (0, 0, 0), має чорний колір (відсутність свічення монітора). Білого кольору відповідають максимальні значення складових (255, 255, 255). Модель RGB є адитивною, а її компоненти – червоний, зелений та синій – називають основними кольорами.

Модель CMYK використовують для підготовки не екранних, а друкованих зображень. Вони відрізняються тим, що їх бачать не в тому, що проходить, а у відбитому світлі. Чим більше фарби покладено на папір, тим більше світла вона поглинає і менше відбиває. Поєднання трьох основних фарб поглинає майже все падаюче світло, і з боку зображення виглядає майже чорним. На відміну від RGB збільшення кількості фарби призводить не до збільшення візуальної яскравості, а навпаки до її зменшення. Тому для підготовки друкованих зображень використовується не адитивна (підсумовує) модель, а субтрактивна (віднімає) модель. Колірними компонентами цієї моделі є не основні кольори, а ті, що виходять в результаті віднімання основних кольорів з білого:

* блакитний (cyan) = білий? червоний = зелений + синій;

* пурпуровий (magenta) = білий? зелений = червоний + синій;

* жовтий (yellow) = білий? синій = червоний + зелений.

Ці три кольори називаються додатковими, тому що вони доповнюють основні кольори до білого.

Істотну складність у поліграфії становить чорний колір. Теоретично його можна отримати поєднанням трьох основних чи додаткових фарб, але на практиці результат виявляється непридатним. Тому в колірну модель CMYK додано четвертий компонент - чорний. Йому ця система завдячує літерою До в назві (blacK).

У друкарнях кольорові зображення друкують кілька прийомів. Накладаючи на папір по черзі блакитний, пурпуровий, жовтий та чорний відбитки, одержують повнокольорову ілюстрацію. Тому готове зображення, отримане на комп'ютері, перед друком поділяють на чотири складові однокольорові зображення. Цей процес називається кольороподілом. Сучасні графічні редактори мають засоби виконання цієї операції. На відміну від RGB, центральна точка має білий колір (відсутність барвників на білому папері). До трьох колірних координат додано четверту - інтенсивність чорної фарби. Вісь чорного кольору виглядає відокремленою, але в цьому є сенс: при додаванні кольорових складових з чорним кольором все одно вийде чорний колір. Складання кольорів у моделі CMYK кожен може перевірити, взявши до рук блакитний, рожевий та жовтий олівці чи фломастери. Суміш блакитного та жовтого на папері дає зелений колір, рожевого з жовтим – червоний і т. д. При змішуванні всіх трьох кольорів виходить невизначений темний колір. Тож у цій моделі чорний колір і знадобився додатково.

Деякі графічні редактори дозволяють працювати з моделлю кольорів HSB. Якщо модель RGB найбільше зручна для комп'ютера, а модель CMYK - для друкарень, то модель HSB найбільш зручна для людини. Вона проста та інтуїтивно зрозуміла. У моделі HSB також три компоненти: відтінок кольору (Hue), насиченість кольору (Saturation) та яскравість кольору (Brightness). Регулюючи ці три компоненти, можна отримати так само багато довільних кольорів, як і під час роботи з іншими моделями.

Колірна модель HSB зручна для застосування у тих графічних редакторах, які орієнтовані не на обробку готових зображень, але в їх створення своїми руками. Існують такі програми, які дозволяють імітувати різні інструменти художника (пензлі, пір'я, фломастери, олівці), матеріали фарб (акварель, гуаш, олія, туш, вугілля, пастель) та матеріали полотна (полотно, картон, рисовий папір та ін.). Створюючи власний художній твір, зручно працювати в моделі HSB, а по закінченні роботи його можна перетворити на модель RGB або CMYK, залежно від того, чи використовуватиметься вона як екранна або друкована ілюстрація.

Палітра кольорів - це таблиця даних, в якій зберігається інформація про те, яким кодом закодований той чи інший колір. Ця таблиця створюється та зберігається разом із графічним файлом. Найзручніший для комп'ютера спосіб кодування кольору - 24-розрядний, True Color. У цьому режимі на кодування кожної колірної складової R (червоної), G (зеленої) і (синьої) відводиться по одному байту (8 бітів). Яскравість кожної складової виражається числом від 0 до 255 і будь-який колір з 16,5 мільйонів комп'ютер може відтворити за трьома кодами. У цьому випадку палітра кольорів не потрібна, оскільки в трьох байтах і так достатньо інформації про колір конкретного пікселя.

Істотно складніше справа, коли зображення має тільки 256 кольорів, що кодуються одним байтом. У цьому випадку кожен відтінок кольору представлений одним числом, причому це число виражає не колір пікселя, а індекс кольору (його номер). Сам же колір розшукується за цим номером у супровідній палітрі, прикладеної до файлу. Такі палітри кольорів ще називають індексними палітрами. Різні зображення можуть мати різні палітри кольорів. Наприклад, в одному зображенні зелений колір може кодуватись індексом 64, а в іншому зображенні цей індекс може бути відданий рожевому кольору. Якщо відтворити зображення з "чужою" палітрою кольорів, то зелена ялинка на екрані може виявитися рожевою. У тих випадках, коли колір зображення закодований двома байтами (режим High Color), на екрані можливе зображення 65 тисяч кольорів. Зрозуміло, це не всі можливі кольори, а лише двісті п'ятдесят шоста частка загального безперервного спектру фарб, доступного в режимі True Color. У такому зображенні кожен двобайтний код також виражає якийсь колір із загального спектру. Але в даному випадку не можна додати до файлу індексну палітру, в якій було б записано, який код якому кольору відповідає, оскільки в цій таблиці було б 65 тисяч записів та її розмір становив би сотні тисяч байтів. Навряд чи є сенс прикладати до файлу таблицю, яка може бути за розміром більшою за сам файл. І тут використовують поняття фіксованої палітри. Її не треба прикладати до файлу, оскільки в будь-якому графічному файлі, що має шістнадцятирозрядне кодування кольору, той самий код завжди виражає той самий колір.

Для того, щоб вести дискусію про програми роботи з графікою спочатку потрібно розібратися в поняттях і відмінностях між двома основними типами 2D графіки: растрові та векторні зображення. Це дуже важливий урок, тим більше якщо ви маєте намір працювати з графікою.

Поняття растрового зображення

Растрові зображення цезображення, які складаються з крихітних прямокутних точок індивідуального кольору - пікселів, об'єднаних воєдино. Кожен піксель має своє особливе розташування на картинці та своє індивідуальне значення кольору.

Кожне зображення має фіксовану кількість пікселів. Їх можна бачити на екрані монітора, більшість з яких відображають приблизно від 70 до 100 пікселів на 1 дюйм (фактична кількість залежить від вашого монітора та налаштування самого екрана).

Щоб проілюструвати це, погляньмо на типовий значок на робочому столі — Мій комп'ютер, який, як правило, складається з 32 пікселів завширшки та 32 пікселів за висотою. Інакше кажучи, існує 32 точки кольору у кожному напрямі, які у поєднанні формують зображення такого значка.

Коли ви збільшите цей малюнок, як у прикладі, ви зможете чітко бачити кожен окремий квадрат певного кольору. Зверніть увагу на те, що білі ділянки на фоні теж є окремими пікселями, хоча вони відображають один суцільний колір.

Розмір зображення та його роздільна здатність

Растрові зображення залежать від роздільної здатності. Роздільна здатність зображення це число пікселів у зображенні на одиницю довжини. Воно є мірою чіткості деталей растрового зображення і зазвичай позначається як dpi (крапок на дюйм) або ppi (пікселів на дюйм). Ці терміни в певному сенсі синоніми, тільки ppi відноситься до зображень, а dpi - пристроїв виведення. Саме тому dpi ви можете зустріти в описі моніторів, цифрових фотоапаратів тощо.

Чим більший дозвіл, тим менший розмірпікселя і тим більше їх припадає на 1 дюйм, і тим краще якість картинки.

Дозвіл підбирається для кожного зображення індивідуально і залежить від того, де Ви плануєте його використовувати:

  • якщо ви плануєте використовувати його для розміщення в Інтернеті, то роздільна здатність вибирається 72 ppi, оскільки основним критерієм для Інтернету є швидкість завантаження зображень, а не їхня дивовижна якість, саме тому вибираються відповідні формати збереження файлів, де якість стоїть далеко не на першому місці.
  • якщо ви захочете надрукувати зображення, то роздільна здатність має бути набагато більше ніж 72 ppi. Так, для того щоб роздрукувати зображення в хорошій якостіроздільна здатність його має бути в діапазоні 150-300 ppi. Це основна вимога для фототипографій, що друкують журнали, каталоги та малоформатну продукцію (буклети, флаєри, рекламні листівки).

Як говорилося вище, растрові зображення дуже залежать від їхнього дозволу. Саме тому при масштабуванні, через свою піксельну природу, такі зображення завжди втрачають як. Однак, якщо Ви все-таки зважилися на збільшення розміру зображення, то найкраще використовувати метод інтерполяції, за допомогою якого можна досягти непоганих результатів. Про даному методіми поговоримо у наступному уроці.

Розмір зображення в растрової графіці — це фізичний розмір файлу, у якому зберігається зображення. Він пропорційний розміру зображення пікселів.

Програма Photoshop показує співвідношення між розміром зображення та його роздільною здатністю. Це можна переглянути, відкривши діалогове вікно «Розмір зображення», яке знаходиться в меню «Зображення». При внесенні змін до однієї з даних величин усі інші автоматично будуть наведені відповідно до зміненої.

Підбиваючи підсумки можна сказати, що основними характеристиками растрових зображеньвиступають:

  • розмір зображення у пікселях
  • бітова глибина
  • колірний простір
  • роздільна здатність зображення

Прикладом растрового зображення може бути будь-яка фотографія або картинка, створена шляхом сканування, фотографування або малювання в растровому редакторі, а також створена шляхом перетворення векторного зображення в растрове.

Формати растрових зображень

До найпоширеніших форматів растрових зображень відносяться:

  • JPEG, JPG

Перетворення між форматами растрових зображень відбувається дуже легко, при цьому використовується команда «Зберегти як …», в ​​меню якої після імені файлу вибирається формат, у якому потрібно зберегти зображення.

Деякі формати, зокрема GIF і PNG підтримують прозорість фону. При цьому не варто забувати про те, що прозоре тло не буде таким, якщо зображення формату GIF або PNG перезберегти в будь-який інший формат або скопіювати його і вставити в інше зображення.

Програми для роботи з растровою графікою

Найпопулярніші програми для роботи з растровою графікою:

  • Adobe Photoshop
  • Adobe Fireworks
  • Corel Photo-Paint
  • Corel Paint Shop Pro
  • Corel Painter
  • Paint

Як на мене, редактор Adobe Photoshop – є найкращою з програм.

У порівнянні від цього типу графіки, векторна графіка також має чимало переваг. Давайте їх розглянемо.

Що таке векторні зображення

Векторні зображення, що складаються з безлічі окремих, масштабованих об'єктів (ліній та кривих), які визначені за допомогою математичних рівнянь.

Об'єкти можуть складатися з ліній, кривих та фігур. У цьому зміна атрибутів векторного об'єкта впливає сам об'єкт, тобто. Ви можете вільно змінювати кількість атрибутів об'єкта, не руйнуючи при цьому основний об'єкт.

У векторному графіку якість зображення залежить від дозволу. Це все пояснюється тим, що векторні об'єкти описуються математичними рівняннями, тому при масштабуванні вони перераховуються і відповідно не втрачають якості. Виходячи з цього, Ви можете збільшувати або зменшувати розмір до будь-якого ступеня, і ваше зображення залишиться таким самим чітким і різким, це буде видно як на екрані монітора, так і під час друку. Таким чином, вектор – це кращий вибірдля ілюстрацій, що виводяться на різні носії та розмір яких доводиться часто змінювати, наприклад, логотипи.

Ще одна перевага зображень є те, що вони не обмежені прямокутною формою, як растрові. Такі об'єкти можуть бути розміщені на інших об'єктах (розміщення на передньому чи задньому плані вибирається особисто Вами).

Для наочності мною надано малюнок, на якому намальовано коло у векторному та коло у растровому форматі. Обидва розміщені на білому тлі. Але коли ви розміщуєте растрове коло поверх іншого такого ж кола, то побачите, що це коло має прямокутну рамку, чого, як Ви бачите на малюнку, немає у векторі.

На сьогоднішній день векторні зображення стають все більш фотореалістичними, це відбувається за рахунок постійної розробки та впровадження програм різних інструментів, наприклад, таких як градієнтна сітка.

Векторні зображення зазвичай створюються за допомогою спеціальних програм. Ви не можете відсканувати зображення та зберегти його у вигляді векторного файлубез використання перетворення шляхом трасування зображення в програмі Adobe Illustrator.

З іншого боку, векторне зображення може бути легко перетворене в растрове. Цей процес називається раструванням. Також, при перетворенні Ви можете вказати будь-яку роздільну здатність майбутнього растрового зображення.

Векторні формати

До найпоширеніших форматів вектора відносяться:

  • AI (Adobe Illustrator);
  • CDR (CorelDRAW);
  • CMX (Corel валютний);
  • SVG (масштабована векторна графіка);
  • CGM Computer Graphics Metafile;
  • DXF AutoCAD.

Найпопулярніші програми для роботи з векторами : Adobe Illustrator, CorelDRAW та Inkscape.

Тож чим відрізняються векторні та растрові зображення?

Підбиваючи підсумки статті про растрових та векторних зображень, можна з упевненістю сказати, що векторні зображення мають дуже багато переваг над растровими, а саме.