 |
Глубина цвета и количество отображаемых цветов
|
|
|
|
| Глубина цвета I | Количество отображаемых цветов N |
| 24=16 | |
| 28=256 | |
| 16 (High Color) | 216=65 536 |
| 24 (True Color) | 224=16 777 216 |
Растровые изображения чувствительны к масштабированию.
При уменьшении растрового изображения несколько соседних точек преобразуются в одну, и поэтому теряется четкость мелких деталей изображения. Дело в том, что нельзя убрать полпикселя или еще меньше. Можно только целый. При увеличении растрового изображения точки добавляются, в результате нескольким соседним точкам назначается одинаковый цвет, и появляется ступенчатый эффект (рис. 1.8). Притом качество тем хуже, чем больше увеличение.
Рис. Растровое изображение российского герба, его уменьшенная копия и увеличенный фрагмент
С другой стороны, если размеры пикселей достаточно малы, то растровое изображение выглядит не хуже фотографии (рис. 2).
Рис. Растровое изображение, полученное с помощью цифровой фотокамеры
Таким образом, растровая графика эффективно представляет изображения фотографического качества, поскольку растровая графика позволяет отображать:
Ÿ большое количества цветов и полутонов:
Ÿ градиенты и переходы цветов;
Ÿ большое количество мелких деталей.
Для кодирования цветов изображения в компьютере используются цветовые модели.
Цветовая модель (система цветопередачи) – это способ представления различных цветов спектра в виде набора числовых характеристик определенных базовых компонентов. Эта модель описывает излучаемые цвета.
Цветовая модель RGB. Для кодирования цветных графических изображений применяется принцип декомпозиции. Известно, что любой цвет можно представить в виде комбинации трех основных цветов: красного (Red, R), зеленого (Green, G), синего (Blue, B). Эти цвета называются основными. Другие цвета и их оттенки получаются за счет наличия или отсутствия этих составляющих. По первым буквам основных цветов система и получила свое название – RGB. Данная цветовая модель является аддитивной, то есть любой цвет можно получить сочетанием основных цветов в различных пропорциях.
|
|
|
При кодировании каждой точки тремя байтами первый байт является красной составляющей, второй байт – зеленой, а третий – синей составляющей. Чем больше значение байта цветовой составляющей (в пределах от 0 до 255), тем ярче будет цвет. Например, темно-синий кодируется тремя байтами (0, 0, 128), а ярко-синий (0, 0, 255).
Минимальные значения RGB (0,0,0) соответствуют черному цвету, а белому – максимальные с координатами (255, 255, 255).
Рис. Цветовая модель RGB
Данная цветовая модель используется для компьютерных изображений, предназначенных для просмотра на экране монитора или телевизора.
Цветовая модель CMYK. Цветовая модель CMYK в отличие от RGB описывает поглощаемые цвета. Эта цветовая модель используется при подготовке публикаций к печати. Каждому из основных цветов можно поставить в соответствие дополнительный цвет (дополняющий основной до белого). Получают дополнительный цвет за счет суммирования пары остальных основных цветов. Цвета, которые используют белый свет, вычитая из него определённые участки спектра, называются субтрактивными (вычитательными). Значит, дополнительными цветами для красного является голубой (Cyan,C) = зеленый + синий = белый - красный, для зеленого – пурпурный (Magenta, M) = красный + синий = белый - зеленый, для синего – желтый (Yellow, Y) = красный + зеленый = белый - синий. Причем принцип декомпозиции произвольного цвета на составляющие можно применять как для основных, так и для дополнительных, то есть любой цвет можно представить или в виде суммы красной, зеленой, синей составляющей или же в виде суммы голубой, пурупурной, желтой составляющей. В основном такой метод принят в полиграфии. Но там еще используют черный цвет (BlacК, так как буква В уже занята синим цветом, то обозначают буквой K).
|
|
|
Рис. Цветовая модель CMYK
Цветовая модель HSB. Модель HSB основана на трех параметрах: H – оттенок (Hue), S – насыщенность (Saturation) и B –яркость (Brightness). Оттенок H определяет цвет в спектре и задается целым числом от 0 до 360 (0 – красный цвет, 360 – фиолетовый). Насыщенность S характеризует долю белого цвета, добавленного к выбранному оттенку и задается в процентах от 0 до 100. Нулевая насыщенность соответствует серому цвету, а максимальная – наиболее яркому варианту данного цвета. Яркость B определяется примесью черного цвета к выбранному оттенку и задается в процентах от 0 до 100. Любой оттенок при минимальной яркости становится черным. понимается как степень освещенности. Максимальная яркость при максимальной насыщенности дают наиболее выразительный вариант данного цвета.
Модель HSB удобно представлять в виде цветового круга. 
Рис. Цветовая модель HSB
Значение цвета выбирается как точка на круге (или вектор, выходящий из центра окружности и указывающий на данную точку). Различные оттенки располагаются по окружности, состоящей из 360 градусов. Красный цвет соответствует 0, желтый – 60, зеленый – 120, бирюзовый – 180, синий – 240 и пурпурный 300 градусам. Точки на самой окружности соответствуют чистым (максимально насыщенным) цветам. Точка в центре соответствует нейтральному цвету минимальной насыщенности (белый, серый, черный - это зависит от яркости). То есть можно сказать, что угол наклона вектора определяет оттенок, длина вектора – насыщенность цвета. Яркость цвета задают на отдельной оси, нижняя точка которой имеет минимальную яркость, а верхняя – максимальную
Достоинство этой модели состоит в том, что она создавалась не для мониторов или принтеров, а для людей. Ведь человек интуитивно воспринимает цвет, разделяя его на оттенок, насыщенность и яркость. Эту модель используют художники при создании компьютерных изображений, моделируя нужный цвет на «виртуальном мольберте» графического редактора.
При сохранении графического изображения на внешнем носителе могут использоваться различные способы упорядочивания данных в файле, каждый из которых определяет формат (тип) графического файла.
|
|
|
Знание файловых форматов и их возможностей является одним из ключевых факторов в допечатной подготовке изданий, подготовке изображений для Web и в компьютерной графике вообще.
.BMP – самый простой растровый формат, являющийся родным форматом Windows, он поддерживается всеми графическими редакторами, работающими под ее управлением и рекомендуется для хранения и обмена данными с другими приложениями.. В BMP данные о цвете хранятся только в модели RGB, поддерживаются как индексированные цвета (до 256 цветов), так и полноцветные изображения. Изображение в этом формате сохраняется попиксельно без сжатия.
.JPEG (или .JPG) – самый популярный формат для хранения фотографических изображений, является общепризнанным стандартом в Интернете. Использует эффективный алгоритм сжатия данных, который значительно уменьшает размер файла. Но это достигается за счет необратимой потери части данных и ухудшения качества изображения. Данный формат целесообразно использовать для хранения24-битовых полноцветных изображений с плавными переходами между цветами, где потеря качества малозаметна. Формат используется приложениями для различных операционных систем.
.GIF – самый популярный формат на интернетовских просторах Отличительной его особенностью является использование режима индексированных цветов (не более 256), что ограничивает область применения формата изображениями, имеющими резкие цветовые переходы. Формат GIF является излюбленным форматом веб-мастеров, использующих его для сохранения многочисленных элементов оформления своих страничек. Небольшие размеры файлов изображений обусловлены применением алгоритма сжатия без потерь качества, благодаря чему изображения в этом формате наиболее удобны для пересылки по каналам связи глобальной сети. У этого формата есть интересные особенности, позволяющие создавать необычные эффекты: прозрачность фона и анимацию изображения.
|
|
|
.TIFF – ак универсальный формат для хранения растровых изображений с большой глубиной цвета, достаточно широко используется, в первую очередь, в издательских системах, требующих изображения наилучшего качества. Он также используется при сканировании, отправке факсов, распознавании текста. Благодаря своей совместимости с большинством профессионального ПО для обработки изображений, формат TIFF очень удобен при переносе изображений между компьютерами различных типов (например, с PC на Маc и обратно).
Формат .PNG, являющийся плодом трудов сообщества независимых программистов, появился на свет как ответная реакция на переход популярнейшего формата GIF в разряд коммерческих продуктов. Этот формат, сжимающий графическую информацию без потерь качества, в отличие от GIF или TIFF сжимает растровые изображения не только по горизонтали, но и по вертикали, что обеспечивает более высокую степень сжатия и поддерживает цветные фотографические изображения.
Среди всего разнообразия графических форматов нет идеального, удовлетворяющего всем требованиям пользователя. Поэтому графические редакторы предоставляют пользователю возможность самостоятельно выбирать формат графического файла в зависимости от целей работы с ним и последующего использования.
Растровые графические редакторы предназначены как для обработки готовых изображений (фотографии, отсканированные изображения), так и для создания изображений. Примерами таких редакторов являются Paint – стандартное приложение ОС Windows и мощная графическая система Adobe PhotoShop,
Векторные изображения. В векторной графике основным элементом изображения является линия. В растровой графике тоже существует линия, но там она рассматривается как комбинация точек. Для каждой точки отводится несколько ячеек памяти. Следовательно, чем длиннее растровая линия, тем больше памяти она занимает. В векторной графике объем памяти, занимаемый линией, не зависит от размеров линии,, поскольку линия представляется в виде нескольких параметров.. Что бы мы ни делали с этой линией. иеняются только ее параметры, хранящиеся в ячейках памяти, количество же ячеек остается неизменным.
Проще говоря, чтобы компьютер нарисовал прямую линию, нужны координаты двух точек, которые соединяются по кратчайшему пути, для дуги задаются координаты центра окружности и радиус и т.д. Таким образом, векторная иллюстрация – это набор геометрических примитивов (простейших объектов, таких как линии, окружности, многогранники и тому подобное), использующихся для создания более сложных изображений.
|
|
|
Рис. Векторная графика
Линия имеет свойтсва: форма линии, ее толщина. Цвет, характер линии (сплошная линия, пунктирная и т.п.). Замкнутые линии имеют свойство заполнения. Внутренняя область замкнутого контура может быть заполнена цветом. Узором, текстурой.
Отсюда и основные достоинства векторных форматов – компактность полученных файлов и возможность масштабирования, трансформации объектов, при этом толщина линий может оставаться постоянной, изображение остается ярким и контрастным и его качества не ухудшится.
Единственным недостатком векторных изображений является относительно небольшое количество возможных цветов, которые они могут в себе содержать. Одной фигуре единовременно можно задать только один цвет или градиент. Естественно, о фотореалистичности не может быть и речи.
Векторные изображения строятся в специализированных программах, например в Adobe Illustrator или Corel Draw.
Разнообразие форматов векторной графики значительно меньше, чем растровой графики и правтически каждый векторный редактор использует свой собственный формат сохранения данных.
. WMF – универсальный формат хранения векторных графических файлов для приложений Windows. Используется для хранения коллекции графических изображений Microsoft Clip Galery.
. CDR – оригинальный формат файлов векторного графического редактора CorelDraw. Изображение в файле может состоять из нескольких страниц. Формат позволяет сохранять не только векторную графику, но и текст и растровые изображения.
. AI – оригинальный формат файлов векторного графического редактора Adobe Illustrator.
Преобразование векторного изображения в растровое происходит очень просто. Обратный процесс – преобразование растрового изображения в векторное, всегда представляет большие сложности. Процесс преобразования растрового изображения в векторное называется трассировкой.. Программа трассировки растровых изображений отыскивает группы пикселей с одинаковым цветом, а затем создаёт соответствующие им векторные объекты. Однако получаемые результаты чаще всего нуждаются в дополнительной обработке.
Таблица
|
|
|
