Основні поняття растрової графіки
Чим відрізняється растрова графіка від векторної
Всю двовимірну комп'ютерну графіку можна розділити на 2 великі класи - векторну і растрову.
Векторна графіка - сукупність різноманітних геометричних форм і більш складних об'єктів, що складаються з прямих, дуг кіл і кривих Безьє. Головна відмінна риса - масштабованість 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 ми бачимо не набір пікселів, а цілісну картину.
Параметри растрових зображень
Растрове зображення характеризується двома важливими параметрами - розмір і дозвіл.
Розмір - це розмірність масиву, кількість пікселів по горизонталі і вертикалі.
Дозвіл - кількість пікселів, що припадають на дюйм (або іншу одиницю виміру) роздрукованого зображення. Таким чином, дозвіл пов'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 уявлення кольору
Існують дві основні системи представлення кольору - RGB і CMYK. Перша застосовується в комп'ютерних моніторах, друга - при друку на папері. Головна їхня відмінність - на екрані відсутність кольору представлено чорним кольором, на папері - білим. Відповідно, змішання максимальної кількості квітів на екрані соответствет білий, на папері - чорний. Таким чином, системи протилежні одна одній. У RGB в якості основних використовуються червоний (Red), зелений (Green) і синій (Blue) кольору, в CMYK - протилежні їм блакитний (Cyan), пурпурний (Magenta) і 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 припадають на один піксель зображення. Від цього параметра залежить кількість використовуваних в зображенні квітів. Скажімо, 8-бітна глибина кольору - це 2 ^ 8 = 256. Рівень якості, при якому людське око нездатний відрізнити комп'ютерне фотографічне зображення від справжнього - 24 біта, тобто близько 16 мільйонів квітів.
Формати растрової графіки для інтернету
Зрозуміло, від обсягу інформації про колір безпосередньо залежить обсяг графічного файлу в байтах. Тому необхідний компроміс між якістю відтворення і обсягом графічного файлу, що досягається, зокрема, шляхом оптимізації графіки. В інтернеті використовуються 2 основні формати растрової графіки - GIF і JPG.
GIF здатний зберігати інформацію про будь-якій кількості квітів від 2 до 256, за рахунок скорочення кількості квітів досягається різке зменшення обсягу файлу.
У форматі JPG зображення спрощується за рахунок дроблення на прямокутні ділянки різного розміру, залиті одним кольором або двоколірним градієнтом.
Растрове зображення - сітка або растр, осередки якої називаються пікселями. Іншими словами, можна уявити, що зображення складається з кінцевого числа квадратиків певного кольору. Ці квадратики називають pixel (від PICture ELement) - піксель або піксель
Кожен піксель в растровому зображенні має строго певне положення і колір. Будь-який об'єкт інтерпретується як набір пофарбованих пікселів. При обробці растрових зображень редагуються не конкретні об'єкти і контури, а складові їх групи пікселів. Растрові зображення забезпечують високу точність градації кольорів і півтонів і хороші для відображення фотографій. Якість растрових зображень залежить від роздільної здатності устаткування, тому що будь-який малюнок - це певна кількість пікселів. Некоректна обробка тексту, наприклад, зміна розміру, може привести до того, що кордони малюнків вийдуть нерівними, а дрібні деталі можуть бути втрачені.
Розмір і дозвіл
Основні характеристики растрового зображення: розмір і дозвіл.
Розмір растрового зображення визначається в пікселах. Як було сказано, пікселі - це умовні квадратики, на які розбивається реальне зображення. У цьому випадку вказується кількість пікселів в горизонтальній лінії і вертикальної. Наприклад "растр 2048 на 1536 пікселів" означає, що зображення представляє з себе матрицю 2048 пікселів шириною і 1536 висотою.
Кількість пікселів на одиницю довжини називається дозволом 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, у скільки пікселів перетворитися лінія довжиною 1 дюйм.
Зображення з великою роздільною здатністю містить більше пікселів, що мають менший розмір. Величина дозволу в значній мірі визначає якість зображення.
Якщо мати на увазі пристрої введення / виводу, як правило, використовуються одиниці від 100 dpi до 2400 dpi. 100 dpi - це вельми посередню якість, абсолютно непридатне для будь-якої професійної діяльності. Лазерні принтери зазвичай мають від 300 до 600 dpi
Розмір зображення на екрані визначає кількість пікселів в зображенні, розмір монітора і його параметри. Великий монітор з екранною матрицею 640х480 має більші пікселі, ніж маленький з тієї ж розмірністю. Роздільна здатність PC монітрам 96 dpi. При розміщенні зображенні треба це враховувати. Наприклад, зображення з 144 ppi на екрані з роздільною здатністю 72 dpi вдвічі перевищує реальний розмір.
Зображення складається з кінцевого числа пікселів. Кожен піксель на малюнку має певний колір, позначений цифрою.
212 = 45 = 67 = 45 = 127 = 4 = 78 = 245 = 34.
кодування кольору
Всі пікселі мають колір, певним чином зазначений цифрою. А як визначити, яка цифра необхідна? Є ряд способів кодування кольору, які поділяються на 2 основні групи: індексовані (з палітрою) і повнокольорові.
Ідея індексованих растрів в тому, що номер кольору насправді є номером "фарби", якій зафарбований даний піксель. 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 кольору.
Другий метод полягає в тому, що по номеру кольору ми можемо безпосередньо визначити сам колір.
При кодуванні кольору визначається Глибина кольору - кількість біт (байт), які використовує піксель для представлення кольору.
Установка цього параметра визначає наступні типи зображень.
Чорно-біле зображення містить тільки 2 кольори - чорний і білий, які кодуються відповідно 0 і 1. Глибина кольору становить в даному випадку 1 біт.
При поліпшенні якості збільшується і розмір - 9, 13 і 32 Кб відповідно. Наприклад, для 6 кольорів - 3 біта, для 8 - теж 3 біта, для 16 - 4 біта і для 256 - 8 біт.
Напівтоновий (в градаціях сірого, Grayscale). Тут ми 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, так як за кольором можна безпосередньо визначити його номер. Глибина кольору - 8 біт.
Повноколірний. Як відомо, будь-який колір можна представити у вигляді змішання основних трьох кольорів - червоного, синього і зеленого в різних пропорціях. Цим і користуються при використанні повнокольорових зображень. На кожен канал - R, G або B (Red, Green, Blue - червоний, зелений або синій) є свій окремий параметр, який вказує на кількість відповідної компоненти в кінцевому кольорі. Наприклад - (255,64, 23) - колір містить сильний червоний компонент, трохи зеленого і зовсім небагато синього. Єство, що цей режим найбільш підходить для передачі багатства фарб навколишньої природи: Але він вимагає і великих витрат, так як глибина кольору тут найбільша - 3 канали по 8 біт на кожен дають 24 біта.