Формати файлів векторні графічні редактори повідомлення. Формати графічних файлів

Формати графічних файлів. BMP, TIFF, JPEG, GIF, PNG та інші формати. Характеристики та застосування різних форматів. Методи подання графічної інформаціївсередині файлу. Перетворення форматів.

Формати графічних файлів

У комп'ютерній графіці застосовують щонайменше три десятки форматів файлів для зберігання зображень. Але лише частина їх застосовується у переважній більшості програм. Як правило, несумісні формати мають файли растрових, векторних, тривимірних зображень, хоча існують формати, що дозволяють зберігати дані різних класів. Багато програм орієнтовані на власні «специфічні» формати, перенесення їх файлів в інші програми змушує використовувати спеціальні фільтри або експортувати зображення до «стандартного» формату.

BMP (Windows Device Independent Bitmap).Формат ВМР є рідним форматом Windows, він підтримується всіма графічними редакторами, які працюють під керуванням. З форматом BMP працює величезна кількість програм, тому що його підтримка інтегрована в операційні системи Windowsта OS/2. Файли формату BMP можуть мати розширення .bmp, .dib та .rle. Крім того, дані цього формату включаються в двійкові файли ресурсів RES і PE-файли.

У форматі BMPможна зберігати зображення з глибиною кольору (числом бітів, що описують один піксел зображення) 1, 4, 8 і 24 біт, що відповідає максимальному числу використовуваних кольорів 2, 16, 256 і 16777216. Файл може містити палітру, визначальну кольори, відмінні від прийнятих у системі.

TIFF(Tagged Image File Format). Формат призначений для зберігання растрових зображень високої якості(Розширення імені файлу.TIF). TIFF апаратно-незалежний формат, його підтримують практично всі програми на РС і Macintosh, так чи інакше пов'язані з графікою. TIFF є найкращим вибором при імпорті растрової графіки у векторні програми та видавничі системи. Йому доступний весь діапазон колірних моделей від монохромної до RGB, CMYK та додаткових кольорів Pantone. TIFF може зберігати шари, відсічні контури, альфа-канали, інші додаткові дані.

TIFF має два різновиди: для Macintosh та РС. Це з тим, що процесори Motorola читають і записують числа зліва направо, а процесори Intel - навпаки. Сучасні програми можуть без проблем використовувати обидва варіанти формату.

Рідна програма для цього формату Photo-Styler на сьогоднішній день "знята з виробництва", але формат продовжує розвиватися та доповнюватися новими можливостями. Фірма Letraset запровадила скорочену версію TIFF-формату під назвою RIFF (Raster Image File Format).

У форматі TIFFможе бути використана LZW-, JPEG-, ZIP-компресія. Ряд старих програм (наприклад, QuarkXPress 3.x, Adobe Streamline, багато програм-розпізнавачів тексту) не вміють читати стислі файли TIFF, проте, якщо ви користуєтеся новим програмним забезпеченням, немає причин не використовувати компресію.

TIFF, незважаючи на всі алгоритми стиснення все одно - самий «багатоваговий» растровий формат, тому для використання в Інтернеті він не годиться.

PSD(PhotoShop Document). Власний формат програми Adobe Photoshop (розширення імені файлу.PSD), один з найбільш потужних можливостей зберігання растрової графічної інформації. Дозволяє запам'ятовувати параметри шарів, каналів, ступеня прозорості, масок. Підтримуються 48-розрядне кодування кольору, кольороподіл та різні колірні моделі. Основний недолік виражений у тому, що відсутність ефективного алгоритму стиснення інформації призводить до великого обсягу файлів. Відкривається не всіма програмами.

PCX. Формат з'явився як формат зберігання растрових даних програми PC PaintBrush фірми Z-Soft і є одним із найпоширеніших (розширення імені файлу. PCX). Відсутність можливості зберігати кольорові зображення, недостатність колірних моделей та інші обмеження призвели до втрати популярності формату. Нині вважається застарілим.

JPEG (Joint Photographic Experts Group).Формат призначений для зберігання растрових зображень (розширення імені файлу JPG). Дозволяє регулювати співвідношення між ступенем стиснення файлу та якістю зображення. Методи стиснення, що застосовуються, засновані на видаленні «надлишкової» інформації, тому формат рекомендують використовувати тільки для електронних публікацій.

Формат файлу JPEG був розроблений компанією C-Cube Microsystems як ефективний методзберігання зображень з великою глибиною кольору, наприклад, одержуваних при скануванні фотографій з численними ледь вловимими відтінками кольору. Найбільша відмінність формату JPEG від інших форматів полягає в тому, що JPEG використовується алгоритм стиснення з втратами інформації. Алгоритм стиснення без втрат так зберігає інформацію про зображення, що зображення в точності відповідає оригіналу. При стисканні з втратами приноситься в жертву частина інформації про зображення, щоб досягти більшого коефіцієнта стиснення. Розпаковане зображення JPEG рідко відповідає оригіналу абсолютно точно, але дуже часто ці відмінності настільки незначні, що їх можна виявити.

JPEG - алгоритм стиснення, заснований не так на пошуку однакових елементів, як і RLE і LZW, але в різниці між пікселями. Кодування даних відбувається у кілька етапів. Спочатку графічні дані конвертуються в колірний простір типу LAB, потім відкидається половина або три чверті інформації про колір (залежно від реалізації алгоритму). Далі аналізуються блоки 8х8 пікселів. До кожного блоку формується набір чисел. Перші кілька чисел представляють колір блоку загалом, тоді як наступні числа відбивають тонкі робили. Спектр деталей базується на зоровому сприйнятті людини, тому великі деталі помітніші.

На наступному етапі, залежно від обраного вами рівня якості, відкидається певна частина чисел, що становлять тонкі деталі. На останньому етапі використовується кодування методом Хафмана для більш ефективного стиснення кінцевих даних. Відновлення даних відбувається у зворотному порядку.

Таким чином, чим вищий рівень компресії, тим більше даних відкидається, тим нижча якість. Використовуючи JPEG, можна отримати файл у 1-500 разів менше, ніж ВМР! Формат апаратно незалежний, повністю підтримується на РС та Macintosh, проте він відносно новий і не розуміється старими програмами (до 1995 року). JPEG не підтримує індексовані палітри кольорів. Спочатку в специфікаціях формату не було і CMYK, Adobe додала підтримку кольороподілу, проте CMYKJPEG у багатьох програмах робить проблеми. Найкращим рішенням є використання JPEG-стиснення у Photoshop EPS-файлах, яке описується нижче.

Існують підформати JPEG. Baseline Optimized – файли дещо краще стискаються, але не читаються деякими програмами. JPEG Baseline Optimized розроблено спеціально для Інтернету, всі основні браузери його підтримують. Progressive JPEG також розроблений спеціально для Мережі, його файли менше стандартних, але трохи більше Baseline Optimized. Головна особливість Progressive JPEG у підтримці аналога через рядковий виведення.

Зі сказаного можна зробити такі висновки. JPEG'ом краще стискаються растрові картинки фотографічної якості, ніж логотипи або схеми - у них більше півтонових переходів, серед однотонних заливок з'являються небажані перешкоди. Краще стискаються і з меншими втратами великі зображення для web або з високою друкованою резолюцією (200-300 і більше dpi), ніж з низькою (72-150 dpi), т.к. у кожному квадраті 8х8 пікселів переходи виходять м'якіші, за рахунок того, що їх (квадратів) у таких файлах більше. Небажано зберігати з JPEG-стиском будь-які зображення, де важливі всі нюанси передачі кольору (репродукції), оскільки під час стиснення відбувається відкидання колірної інформації. У JPEG'і слід зберігати тільки кінцевий варіант роботи, тому що кожне перезбереження призводить до нових втрат (відкидання) даних і перетворення вихідного зображення в кашу.

GIF (GraphicsInterchangeФормат). Незалежний від апаратного забезпечення формат GIF був розроблений в 1987 (GIF87a) фірмою CompuServe для передачі растрових зображень по мережах. У 1989-му формат був модифікований (GIF89a), було додано підтримку прозорості та анімації. GIF використовує LZW-компресію, що дозволяє непогано стискати файли, де багато однорідних заливок (логотипи, написи, схеми).

GIF дозволяє записувати зображення "через рядок" (Interlaced), завдяки чому, маючи тільки частину файлу, можна побачити зображення цілком, але з меншою роздільною здатністю. Це досягається за рахунок запису, а потім підвантаження спочатку 1, 5, 10 і т.д. Рядків пікселів і розтягування даних між ними, другим проходом слідують 2, 6, 11 рядки, роздільна здатність зображення в інтернетівському браузері збільшується. Таким чином, задовго до закінчення завантаження файлу користувач може зрозуміти, що всередині та вирішити, чи варто чекати, коли файл підніметься весь. Черезрядковий запис трохи збільшує розмір файлу, але це, як правило, виправдовується властивістю, що купується.

У GIF'e можна призначити один або більше кольорів прозорими, вони стануть невидимими в інтернет-браузерах і деяких інших програмах. Прозорість забезпечується за рахунок додаткового Alpha-каналу, що зберігається разом із файлом. Крім того, файл GIF може містити не одну, а кілька растрових картинок, які браузери можуть підвантажувати одну за одною із зазначеною у файлі частотою. Так досягається ілюзія руху (GIF-анімація).

Актуальність концепцій, реалізованих у форматі GIF, з особливою очевидністю виявилася у зв'язку з розширеним використанням електронних видань (у вигляді Web-сторінок або Web-сайтів). Незважаючи на все зростаючу пропускну здатність мережевих апаратних засобів, і, зокрема, модемів, досить гостро постає питання обсягу графічних елементів електронних видань. З одного боку, наочність та ефективність електронного видання багато в чому залежить від якості графічних елементів, і, в першу чергу, від роздільної здатності та глибини кольору пікселів зображення. Тому зрозуміло прагнення розробників електронних публікацій використовувати багатобарвні графічні зображення.

З іншого боку, вимоги до компактності файлів, що передаються мережевими каналами, аж ніяк не відійшли на другий план. Графічні файли великого об'єму вимагають і більшого часу, щоб завантажити зображення в браузер. Тому однією з основних завдань професіоналів у сфері Web-дизайну якраз і є відшукання належного балансу між художністю, інформативністю сторінки Web та її обсягом.

GIF - один з небагатьох форматів, що використовують ефективний алгоритм стиснення, що майже не поступається програмам-архіваторам. Іншими словами, GIF-файли не потрібно архівувати, тому що це рідко коли дає відчутний виграш обсягом.

Тому формат GIF, головною перевагою якого є мінімальний розмір файлів, зберігає своє значення основного графічного формату World Wide Web.

Основне обмеження формату GIFполягає в тому, що кольорове зображення може бути записане лише в режимі 256 кольорів. Для поліграфії цього явно замало.

Існують дві специфікації GIF. Перша відноситься до формату GIF87а, в якому передбачається запис множини зображень, і GIF89а, який орієнтований на зберігання як текстових, так і графічних даних в одному файлі.

GIF87 aпередбачав такі можливості GIF-файлу:

Чергування (interlacing). Спочатку завантажується тільки "кістяк" зображення, потім, у міру завантаження, воно деталізується. Це дозволяє на повільних лініях не вантажити весь графічний файл цілком для того, щоб отримати уявлення про нього.

Стиснення (compression) за алгоритмом LZW. Ця характеристика GIF-файлів тримає в лідерах по найменшому обсягу файла.

Розміщення кількох зображень в одному файлі.

Розташування зображення на логічному екрані. Тобто формат дозволяв визначити логічну екранну область для виведення зображень, і поміщати їх у довільному місці цієї області.

Надалі цей стандарт був розширений специфікацією GIF89a, яка додала такі можливості:

Увімкнення графічного файлу коментарів (не відображаються на екрані, але можуть бути прочитані програмою, що підтримує GIF89a).

Управління затримкою перед зміною кадрів (задається в 1/100 секунд або очікування введення користувача).

Керування видаленням попереднього зображення. Попереднє зображення може бути залишено, замінено на колір тла або те, що було перед ним.

Визначення прозорого кольору.

Виведення тексту.

Створення блоків управління прикладними програмами (application-specific extensions). Усередині GIF-файлу можна створити блок, який ігноруватиметься всіма програмами, крім тієї, для якої він призначений.

PNG (PortableNetworkGraphics). PNG – розроблений відносно недавно формат для Мережі, покликаний замінити собою застарілий GIF. Використовує стиск без втрат Deflate, подібний до LZW (саме через патентування в 1995-му році алгоритму LZW виник PNG). Стислі індексовані файли PNG, як правило, менше аналогічних GIF"ів, RGB PNG менше відповідного файлу у форматі TIFF.

Глибина кольору у файлах PNG може бути будь-якою, аж до 48 біт. Використовується двомірний interlacing (не тільки рядків, а й стовпців), який, так само, як і в GIF"е, злегка збільшує розмір файлу. На відміну від GIF, де прозорість або є, або ні, PNG підтримує також напівпрозорі пікселі (то є в діапазоні прозорості (від 0 до 99%) за рахунок Альфа-каналу з 256 градаціями сірого.

У файл формату PNG записується інформація про гамма-коригування. Гамма є деяким числом, що характеризує залежність яскравості світіння екрану вашого монітора від напруги на електродах кінескопа. Це число, зчитане з файлу, дозволяє ввести виправлення яскравості при відображенні. Потрібно воно для того, щоб картинка, створена на Масі, виглядала однаково і на РС і на Silicon Graphics. Таким чином, ця особливість допомагає реалізації основної ідеї WWW – однакового відображення інформації незалежно від апаратури користувача.

PNG підтримується в Microsoft Internet Explorerпочинаючи з версії 4 для Windows та з версії 4.5 на Макінтош. Netscape додала підтримку PNG для свого браузера у версіях, починаючи з 4.0.4 для обох платформ. Тим не менш, досі не реалізована підтримка таких важливих функцій формату, як плавно перехідна прозорість і гамма-корекція.

PNG і GIF89a мають такі властивості:

Формат організований у вигляді потоку даних

"Стиск без втрат"

Дозволяє зберігати індексовані зображення з палітрою до 256 кольорів

Прогресивне відображення надрядкових даних

Підтримка "прозорого кольору"

Можливість зберігати дані загального та обмеженого доступу

Не залежать від "заліза" та платформи

Переваги PNG над GIF:

Швидше прогресивне відображення черезрядкових схем

Розширені можливості зберігання даних користувача

Можливості PNG відсутні у форматі GIF:

Зберігання повнокольорових 48-бітових зображень

Зберігання 16-бітових чорно-білих зображень

Повний Альфа-канал

Вказівник на контрастність

CRC – метод виявлення помилок у потоці даних

Стандартний інструментарій для розробки програм читання та запису PNG

Стандартний набір тестових зображень для перевірки цих програм

Можливості GIF, відсутні в PNG версії 1.0:

Можливість зберігання кількох зображень в одному файлі

Анімація

WMF (WindowsMetaFile). Формат зберігання векторних зображень операційної системи Windows (розширення імені файлу WMF). За визначенням підтримується всіма програмами цієї системи. Однак відсутність засобів для роботи зі стандартизованими палітрами кольорів, прийнятими в поліграфії, та інші недоліки обмежують його застосування (WMF спотворює колір, не може зберігати ряд параметрів, які можуть бути присвоєні об'єктам в різних векторних редакторах).

EPS (EncapsulatedPostScript). Формат опису як векторних, так і растрових зображень мовою PostScript фірми Adobe, фактичному стандарті в області додрукарських процесів та поліграфії (розширення імені файлу .EPS). Так як мова PostScript є універсальною, у файлі можуть одночасно зберігатися векторна та растрова графіка, шрифти, контури відсування (маски), параметри калібрування обладнання, колірні профілі. Для відображення на екрані векторного вмісту використовується формат WMF,а растрового - TIFF.Але екранна копія лише загалом відображає реальне зображення, що є істотним недоліком. EPS.Справжнє зображення можна побачити лише на виході вивідного пристрою, за допомогою спеціальних програм перегляду або після перетворення файлу на формат PDFу програмах Acrobat Reader, Acrobat Exchange.

Зображення, записане в EPS-форматі, може бути збережене в різних кольорах: Grayscale, RGB, CMYK, Lab, Multi-channel.

Формат Encapsulated PostScript можна назвати найнадійнішим та універсальним способом збереження даних. Він використовує спрощену версію PostScript: не може містити в одному файлі більше однієї сторінки, не зберігає низку установок для принтера. Як і файли друку PostScript, в EPS записують кінцевий варіант роботи, хоча такі програми, як Adobe Illustratorі Adobe Photoshopможуть використовувати його як робітник. EPS призначений для передачі векторів та растру у видавничі системи, створюється майже всіма програмами, що працюють із графікою. Використовувати його має сенс лише тоді, коли висновок здійснюється на PostScript пристрої. EPS підтримує всі необхідні для друку колірні моделі, Серед них така, як Duotone, може записувати, так само, дані в RGB, відсічний контур, інформацію і трепінгу і растрах, впроваджені шрифти. У форматі EPS зберігаються дані в буфері обміну (Clipboard) програми Adobe для обміну між собою.

Разом із файлом можна зберегти ескіз (image header, preview). Це копія низької роздільної здатності у форматі PICT, TIFF, JPEG або WMF, яка зберігається разом із файлом EPS і дозволяє побачити, що всередині, оскільки відкрити файл на редакцію можуть лише Photoshop та Illustrator. Всі інші імпортують ескіз, замінюючи його під час друку на PostScript-принтері оригінальною інформацією. На принтері, що не підтримує PostScript, друкується сам ескіз. Якщо ви працюєте на Photoshop для Macintosh, зберігайте ескізи у форматі JPEG, інші маківські програми зберігають ескізи у форматі PICT. Ці та JPEG-ескізи не можуть використовувати Windows-програми. Якщо ви працюєте на комп'ютері або не знаєте, де буде використовуватися файл, зберігайте ескіз у форматі TIFF (коли надається вибір).

EPS має багато різновидів, що залежить від програми-творця. Найнадійніші EPS створюють програми виробництва Adobe Systems: Photoshop, Illustrator, InDesign. З 1996 року програми Adobe мають вбудований інтерпретатор PostScript, тому можуть відкривати EPS та редагувати їх. Інші графічні редактори відкривати EPS не можуть, мало того, створювані ними файли EPS іноді виявляються, м'яко кажучи, особливими. Серед найпроблемніших Quark EPS, що створюється функцією Save Page As EPS та FreeHand editable EPS, що створюється функцією Save As. Не варто особливо довіряти Corel'івським EPS версії 6 і нижче та EPS із CorelXARA. У EPS-файлів з CorelDraw 7 і вище зберігається проблема додавання полів до Bounding Box (умовний прямокутник PostScript, що описує всі об'єкти на сторінці). Перш ніж експортувати з CorelDRAW, CorelXARA і, меншою мірою, з FreeHand'а EPS-файли варто конвертувати багато ефектів програм (напівпрозорі заливки, наприклад) в растрові або прості векторні об'єкти. Товсті контури (більше 2 pt), можливо, має сенс також конвертувати в об'єкти, коли програма дає таку можливість. Перевірити EPS-файл можна Adobe Illustrator"ом, якщо він відкриває - значить все в порядку.

PDF (PortableDocumentФормат). Формат опису документів розроблений фірмою Adobe (розширення імені файлу.PDF). Хоча цей формат в основному призначений для зберігання документа, його вражаючі можливості дозволяють забезпечити ефективне представлення зображень. Формат є апаратно-незалежним, тому виведення зображень допустимо на будь-яких пристроях – від екрана монітора до фотоекспонуючого пристрою. Потужний алгоритм стиснення із засобами керування підсумковою роздільною здатністю зображення забезпечує компактність файлів при високій якості ілюстрацій. У цей формат можна перетворити будь-який документ або відскановане зображення. Однак для того, щоб це зробити, в більшості випадків потрібний повний пакет Adobe Acrobat, що містить Adobe Acrobat Distiller та Adobe Acrobat Writer.

PDF з 1 липня 2008 року є відкритим стандартом ISO 32000. Формат PDF дозволяє впроваджувати необхідні шрифти (рядковий текст), векторні та растрові зображення, форми та мультимедіа-вставки. Підтримує RGB, CMYK, Grayscale, Lab, Duotone, Bitmap, кілька типів стискування растрової інформації. Має власні технічні формати для поліграфії PDF/X-1, PDF/X-3. Включає механізм електронних підписів для захисту та автентифікації документів. У цьому форматі поширюється велика кількість супутньої документації.

Для перегляду можна використовувати офіційну безкоштовну програму Adobe Reader, а також програми сторонніх розробників. Традиційним способом створення PDF-документів є віртуальний принтер, тобто документ як такий готується у своїй спеціалізованій програмі - графічному або текстовому редакторі, САПР тощо, а потім експортується у формат PDF для розповсюдження в електронному вигляді, передачі в друкарню тощо .п.

CDR (CorelDRAW Document).Формат файлу CDR – векторне зображення або малюнок, створений за допомогою програми CorelDRAW. Цей формат файлу розроблений компанією Corel для використання у власних програмних продуктах. CDR-файли не підтримуються багатьма програмами, призначеними для редагування зображень. Однак, файл можна експортувати за допомогою CorelDRAW в інші, більш поширені та популярні формати зображень. Також файл CDR можна відкрити програмою Corel Paint Shop Pro.

Формат відомий у минулому низькою стійкістю та поганою сумісністю файлів, тим не менш, користуватися CorelDRAW надзвичайно зручно. У файлах цих версій застосовується роздільна компресія для векторних та растрових зображень, можуть впроваджуватися шрифти, файли CDR мають величезне робоче поле 45х45 метрів, підтримується багатосторінковість.

Ai (AdobeIllustraror). Векторний файл зображення, створений у програмі Adobe Illustrator; замість растрових даних, складається з шляхів чи ліній, з'єднаних точками; може включати об'єкти, колір і текст. Документи Ai можуть бути відкриті у Photoshop, але зображення буде "розшифровано", це означає, що воно буде перетворено з векторного зображенняу растрове. Формат AI інкапсулює та формалізує у структурованому файлі підмножину мови опису сторінки (PDL) PostScript. Такі файли призначені для відображення на принтері PostScript, але можуть включати й растрову версію зображення, забезпечуючи його попередній перегляд. PostScript в повній реалізації є потужною і складною мовою і здатний визначати майже все, що може бути відображено на двовимірному пристрої виведення, формат AI адаптований для зберігання традиційних графічних даних: малюнків, креслень та декоративних написів. Зазначимо все ж таки, що файли AI можуть бути дуже складними. Потужність PostScript обумовлена в основному можливістю визначати послідовності операцій і об'єднувати їх простими синтаксичними засобами. Ця прихована складність у файлах Adobe Illustrator іноді (але не завжди) зводиться до мінімуму.

Перетворення файлів

Необхідність перетворення графічних файлів з одного формату на інший може виникнути з різних причин:

Програма, з якою працює користувач, не сприймає формат файлу;

Дані, які потрібно передати іншому користувачеві, мають бути подані у спеціальному форматі.

Перетворення файлів з растрового формату на вектор

Існують два способи перетворення файлів з растрового формату на векторний:

1) перетворення растрового файлу на растровий об'єкт векторного зображення;

2) трасування растрового зображення створення векторного об'єкта.

Перший спосіб використовується у програмі CorelDRAW, яка, як правило, успішно імпортує файли різних растрових форматів. Наприклад, якщо растровий малюнок містить 16 мільйонів кольорів, CorelDRAW покаже зображення, наближене за якістю до телевізійного. Однак, растровий об'єкт, що імпортується, може ставати досить великим навіть у тому випадку, якщо вихідний файл невеликий. У файлах растрових форматів інформація зберігається досить ефективно, оскільки часто використовуються методи стиснення. Векторні формати такої здатності не мають. Тому растровий об'єкт, що зберігається у векторному файлі, може значно перевершувати за розмірами вихідний растровий файл.

Особливість другого способу перетворення растрового зображення векторне полягає в наступному. Програма трасування растрових зображень (наприклад, CorelTRACE) шукає групи пікселів з однаковим кольором, а потім створює відповідні векторні об'єкти. Після трасування векторизовані малюнки можна редагувати як завгодно. На рис. показано растрове зображення, що добре перетворюється на векторне. Справа в тому що растрові малюнки, що мають чітко виражені межі між групами пікселів однакового кольору, добре перетворюються на векторні. У той же час результат трасування растрового зображення фотографічної якості зі складними переходами кольорів виглядає гірше оригіналу.

Початковий растровий малюнок Векторний малюнок

Початкове растрове зображення Векторне зображення

Перетворення файлів одного векторного формату на інший

Векторні формати містять описи ліній, дуг, зафарбованих полів, тексту тощо. У різних векторних форматах ці об'єкти описуються по-різному. Коли програма намагається перетворити один векторний формат на інший, вона діє подібно до звичайного перекладача, а саме:

Зчитує опис об'єктів однією векторною мовою,

Намагається перекласти їх на мову нового формату.

Якщо програма-перекладач вважає опис об'єкта, для якого у новому форматі немає точної відповідності, цей об'єкт може бути описаний схожими командами нової мови, або не описаний взагалі. Таким чином, деякі частини малюнка можуть спотворитися чи зникнути. Все залежить від складності вихідного зображення. На рис. представлений один із можливих результатів перетворення файлу з одного векторного формату на інші. Вихідний малюнок створений у програмі CorelDRAW і складається з наступних елементів: імпортована растрова картинка у форматі JPEG, рамка навколо растрової картинки, текст, прямокутник із конічною заливкою.

Існують два типи графічних файлів, це растровий та векторний, які мають різні формати.

растровому графічному файлу відповідають формати *.bmp, *.tif, *psd, *.gif, *.png, *.jpg;
векторному графічному файлу відповідають формати *.wmf, *.eps, *.cdr, *.ai

Знання форматів файлів є основою роботи з цифровими фотографіями т.к. вони визначають спосіб зберігання інформації у файлі (растровий або векторний), а також форму зберігання інформації ( алгоритм стиснення, що використовується). Стиснення застосовується для растрових графічних файлів, оскільки вони зазвичай мають досить великий обсяг. Стиснення графічних файлів відрізняється від їх архівації за допомогою програм-архіваторів (гаг, zip, arj та ін) тим, що алгоритм стиснення включається у формат графічного файлу.

Основні формати графічних файлів

RAW

У перекладі з англійської – сирої. Формат, що використовується в процесі обробки фотографій, містить необроблену інформацію, що надходить безпосередньо з матриці фотокамери і не має точної специфікації. Ці файли не обробляються процесором камери (на відміну від JPG) та містять оригінальну інформацію про зйомку. RAW може бути стиснутий без втрати якості. На відміну від JPG, який був оброблений у камері і вже збережений зі стиском даних – RAW дає найширші можливості обробки фотографії та зберігає максимальну якість.

Іншими словами, під форматом RAWрозуміються дані, отримані безпосередньо з матриці без обробки.

Різні виробники фототехніки використовують різні алгоритми для створення RAW у камерах. Кожен виробник вигадує власну роздільну здатність для свого RAW-файлу - NEF, NRW - Nikon; CRW, CR2 – Canon.

JPEG (або JPG)

Це найпоширеніший формат графічних файлів. Свою популярність JPEG заслужив на гнучку можливість стиснення даних. За потреби зображення можна зберегти з максимальною якістю. Або стиснути його до мінімального розміру файлу передачі по мережі. При збереженні JPEG-файлу можна вказати ступінь якості, а значить і ступінь стиснення, який зазвичай задають у деяких умовних одиницях, наприклад, від 1 до 100 або від 1 до 10. Більше відповідає найкращою якістю, але збільшується розмір файла. Зазвичай, різниця між 90 і 100 на око вже практично не сприймається.

У JPEG застосовується алгоритм стиснення із втратою якості. Що нам це дає? Явний мінус такої системи – втрата якості зображення під час кожного збереження файлу. З іншого стиснення зображення вдесятеро спрощує передачу даних. На практиці збереження фотографії з мінімальним ступенем стиснення не дає видимого погіршення якості зображення. Саме тому JPG – найпоширеніший та найпопулярніший формат зберігання графічних файлів.

TIFF (Tagged Image File Format)

Формат TIFF - формат зберігання растрових графічних зображень. Спочатку був розроблений компанією Aldus у співпраці з Microsoft для використання з PostScript. Він дозволяє зберігати фотографії в різних колірних просторах (RBG, CMYK, YCbCr, CIE Lab тощо) та з великою глибиною кольору (8, 16, 32 та 64 біт). TIFF використовується при скануванні, надсиланні факсів, розпізнаванні тексту, у поліграфії, широко підтримується графічними програмами. Є можливість зберігати зображення у файлі формату TIFF зі стиском та без стиснення. Ступені стиснення залежать від особливостей самого збереженого зображення, а також від алгоритму, що використовується. На відміну від JPG, зображення в TIFF не буде втрачати як після кожного збереження файлу. Але, на жаль, саме через це TIFF файливажать у рази більше JPG.

PSD (Photoshop Document)

Photoshop Document (PSD) - оригінальний растровий формат зберігання графічної інформації, що використовує стиснення без втрат, створений спеціально для програми Adobe Photoshop і підтримує всі можливості. Він дозволяє зберігати растрове зображення з багатьма шарами, будь-якою глибиною кольору та у будь-якому колірному просторі. Найчастіше формат використовується збереження проміжних чи підсумкових результатів складної обробки з можливістю зміни окремих елементів. Також PSD підтримує стиск без втрати якості. Але велика кількість інформації, яка може містити PSD файл, сильно збільшує його вагу.

BMP (Bit MaP image)

Bit MaP image (BMP) - універсальний форматрастрових графічних файлів, використовується в операційній системі Windows. Цей формат підтримується багатьма графічними редакторами, зокрема редактором Paint. Рекомендується для зберігання та обміну даними з іншими програмами. Формат BMP один із перших графічних форматів. Його розпізнає будь-яка програма, що працює з графікою. BMP зберігає дані з глибиною кольору в даному форматі від 1 до 48 біт пікселів, максимальні розміри зображення 65535×65535 пікселів. На даний момент формат BMP практично не використовується ні в інтернеті (JPG важить у рази менше), ні в поліграфії (TIFF справляється з цим завданням краще).

GIF (Graphics Interchange Format)

формат зберігання растрових графічних зображень. Формат GIF здатний зберігати стислі дані без втрати якості у форматі до 256 кольорів. Включає алгоритм стиснення без втрат інформації, що дозволяє зменшити обсяг файлу кілька разів. Зображення у форматі GIF зберігається рядково, підтримується лише формат із індексованою палітрою кольорів. Рекомендується для зберігання; зображень, створюваних програмним шляхом (діаграм, графіків тощо) і малюнків (типу аплікації) з обмеженою кількістю кольорів (до 256). Використовується для розміщення графічних зображень на веб-сторінках в Інтернеті.

PNG (Portable network graphics)

Растровий формат зберігання графічної інформації, який використовує стиск без втрат. PNG було створено як для покращення, так і для заміни формату GIF графічним форматом, який не потребує ліцензії для використання. На відміну від GIF, PNG має підтримку альфа-каналу і можливість зберігати необмежену кількість кольорів. PNG стискає дані без втрат, що робить його зручним для зберігання проміжних версій обробки зображень. Використовується для розміщення графічних зображень на веб-сторінках в Інтернеті.

JPEG 2000 (або jp2)

Графічний формат, який замість дискретного косинусного перетворення, характерного для JPEG, використовує технологію вейвлет-перетворення, що ґрунтується на поданні сигналу у вигляді суперпозиції деяких базових функцій хвильових пакетів. В результаті такої компресії зображення виходить гладкішим і чіткішим, а розмір файлу в порівнянні з JPEG при однаковій якості зменшується ще на 30%. Говорячи простою мовою, при однаковій якості розмір файлу у форматі JPEG 2000 на 30% менше, ніж JPG. При сильному стисканні JPEG 2000 не розбиває зображення на квадрати, характерні для формату JPEG. На жаль, на даний момент цей формат мало поширений і підтримується тільки браузерами Safari і Mozilla/Firerox (через Quicktime).

WMF (Windows MetaFile)

Універсальний формат векторних графічних файлів для програм Windows. Використовується для зберігання графічних зображень Microsoft Clip Gallery.

CDR (CorelDRaw files)

Оригінальний формат векторних графічних файлів, що використовується в системі обробки векторної графіки CorelDraw.

AI (AdobeIllustrator files)

Оригінальний формат векторних графічних файлів, який використовується в системі обробки векторної графіки Adobe Illustrator.

EPS (Encapsulated PostScript)

Формат векторних графічних файлів підтримується програмами для різних операційних систем.

Ось практично і всі найпоширеніші формати графічних файлів, які повинен знати фотограф і дизайнер, що поважає себе.

Лекція №3. Формати графічних файлів

Формати графічних файлів. BMP, TIFF, JPEG, GIF, PNG та інші формати. Характеристики та застосування різних форматів. Методи представлення графічної інформації усередині файлу. Перетворення форматів.

Формати графічних файлів

BMP (Windows Device Independent Bitmap).Формат ВМР є рідним форматом Windows, він підтримується всіма графічними редакторами, які працюють під керуванням. З форматом BMP працює безліч програм, оскільки його підтримка інтегрована в операційні системи Windows і OS/2. Файли формату BMP можуть мати розширення .bmp, .dib та .rle. Крім того, дані цього формату включаються в двійкові файли ресурсів RES і PE-файли.

У форматі BMP можна зберігати зображення з глибиною кольору (числом бітів, що описують один піксел зображення) 1, 4, 8 і 24 біт, що відповідає максимальній кількості використовуваних кольорів 2, 16, 256 і 16777216. Файл може містити палітру, що визначає кольори , відмінні від прийнятих у системі.

TIFF(Tagged Image File Format). Формат призначений для зберігання високоякісних растрових зображень (розширення імені файлу.TIF). TIFF апаратно-незалежний формат, його підтримують практично всі програми на РС і Macintosh, так чи інакше пов'язані з графікою. TIFF є найкращим вибором при імпорті растрової графіки у векторні програми та видавничі системи. Йому доступний весь діапазон колірних моделей від монохромної до RGB, CMYK та додаткових кольорів Pantone. TIFF може зберігати шари, відсічні контури, альфа-канали, інші додаткові дані.

У форматі TIFF може бути використана LZW-, JPEG-, ZIP-компресія. Ряд старих програм (наприклад, QuarkXPress 3.x, Adobe Streamline, багато програм-розпізнавачів тексту) не вміють читати стислі файли TIFF, проте, якщо ви користуєтеся новим програмним забезпеченням, немає причин не використовувати компресію.

PSD(PhotoShop Document). Власний формат програми Adobe Photoshop (розширення імені файлу.PSD), один з найпотужніших можливостей зберігання растрової графічної інформації. Дозволяє запам'ятовувати параметри шарів, каналів, ступеня прозорості, масок. Підтримуються 48-розрядне кодування кольору, кольороподіл та різні колірні моделі. Основний недолік виражений у тому, що відсутність ефективного алгоритму стиснення інформації призводить до великого обсягу файлів. Відкривається не всіма програмами.

Формат файлу JPEG був розроблений компанією C–Cube Microsystems як ефективний метод зберігання зображень з великою глибиною кольору, наприклад, одержуваних при скануванні фотографій з численними ледь вловимими відтінками кольору. Найбільша відмінність формату JPEG від інших форматів полягає в тому, що JPEG використовується алгоритм стиснення з втратами інформації. Алгоритм стиснення без втрат так зберігає інформацію про зображення, що зображення в точності відповідає оригіналу. При стисканні з втратами приноситься в жертву частина інформації про зображення, щоб досягти більшого коефіцієнта стиснення. Розпаковане зображення JPEG рідко відповідає оригіналу абсолютно точно, але дуже часто ці відмінності настільки незначні, що їх можна виявити.

Основне обмеження формату GIF полягає в тому, що кольорове зображення може бути записане лише у режимі 256 кольорів. Для поліграфії цього явно замало.

GIF87 aпередбачав такі можливості GIF-файлу:

Стиснення (compression) за алгоритмом LZW. Ця характеристика GIF-файлів тримає в лідерах по найменшому обсягу файла.

Розміщення кількох зображень в одному файлі.

Надалі цей стандарт був розширений специфікацією GIF89a, яка додала такі можливості:

Управління затримкою перед зміною кадрів (задається в 1/100 секунд або очікування введення користувача).

Визначення прозорого кольору.

Виведення тексту.

PNG підтримується в Microsoft Internet Explorer починаючи з версії 4 для Windows та з версії 4.5 на Макінтош. Netscape додала підтримку PNG для свого браузера у версіях, починаючи з 4.0.4 для обох платформ. Тим не менш, досі не реалізована підтримка таких важливих функцій формату, як плавно перехідна прозорість і гамма-корекція.

PNG і GIF89a мають такі властивості:

Формат організований у вигляді потоку даних

"Стиск без втрат"

Дозволяє зберігати індексовані зображення з палітрою до 256 кольорів

Прогресивне відображення надрядкових даних

Підтримка "прозорого кольору"

Можливість зберігати дані загального та обмеженого доступу

Не залежать від "заліза" та платформи

Переваги PNG над GIF:

Швидше прогресивне відображення черезрядкових схем

Розширені можливості зберігання даних користувача

Можливості PNG відсутні у форматі GIF:

Зберігання повнокольорових 48-бітових зображень

Зберігання 16-бітових чорно-білих зображень

Повний Альфа-канал

Вказівник на контрастність

CRC – метод виявлення помилок у потоці даних

Стандартний інструментарій для розробки програм читання та запису PNG

Стандартний набір тестових зображень для перевірки цих програм

Можливості GIF, відсутні в PNG версії 1.0:

Можливість зберігання кількох зображень в одному файлі

Анімація

EPS (EncapsulatedPostScript). Формат опису як векторних, так і растрових зображень мовою PostScript фірми Adobe, фактичному стандарті в області додрукарських процесів та поліграфії (розширення імені файлу .EPS). Так як мова PostScript є універсальною, у файлі можуть одночасно зберігатися векторна та растрова графіка, шрифти, контури відсування (маски), параметри калібрування обладнання, колірні профілі. Для відображення на екрані векторного вмісту використовується формат WMF,а растрового - TIFF.Але екранна копія лише загалом відображає реальне зображення, що є істотним недоліком. EPS.Справжнє зображення можна побачити лише на виході вивідного пристрою, за допомогою спеціальних програм перегляду або після перетворення файлу у формат PDF у програмах Acrobat Reader, Acrobat Exchange.

Зображення, записане в EPS-форматі, може бути збережене в різних кольорах: Grayscale, RGB, CMYK, Lab, Multi-channel.

Формат Encapsulated PostScript можна назвати найнадійнішим та універсальним способом збереження даних. Він використовує спрощену версію PostScript: не може містити в одному файлі більше однієї сторінки, не зберігає низку установок для принтера. Як і у файли друку PostScript, в EPS записують кінцевий варіант роботи, хоча такі програми, як Adobe Illustrator та Adobe Photoshop, можуть використовувати його як робочий. EPS призначений для передачі векторів та растру у видавничі системи, створюється майже всіма програмами, що працюють із графікою. Використовувати його має сенс лише тоді, коли висновок здійснюється на PostScript пристрої. EPS підтримує всі необхідні для друку колірні моделі, серед них така, як Duotone, може записувати, так само, дані в RGB, відсічний контур, інформацію та трепінгу та растрах, впроваджені шрифти. У форматі EPS зберігаються дані в буфері обміну (Clipboard) програми Adobe для обміну між собою.

PDF (PortableDocumentФормат). Формат опису документів розроблений фірмою Adobe (розширення імені файлу.PDF). Хоча цей формат в основному призначений для зберігання документа, його вражаючі можливості дозволяють забезпечити ефективне представлення зображень. Формат є апаратно-незалежним, тому виведення зображень допустимо на будь-яких пристроях – від екрана монітора до фотоекспонуючого пристрою. Потужний алгоритм стиснення із засобами керування підсумковою роздільною здатністю зображення забезпечує компактність файлів при високій якості ілюстрацій. У цей формат можна перетворити будь-який документ або відскановане зображення. Однак для того, щоб це зробити, в більшості випадків потрібен повний пакет Adobe Acrobat, який містить Adobe Acrobat Distiller та Adobe Acrobat Writer.

Для перегляду можна використовувати офіційну безкоштовну програму Adobe Reader та програми сторонніх розробників. Традиційним способом створення PDF-документів є віртуальний принтер, тобто документ як такий готується у своїй спеціалізованій програмі - графічному або текстовому редакторі, САПР тощо, а потім експортується у формат PDF для розповсюдження в електронному вигляді, передачі в друкарню тощо .п.

Ai (AdobeIllustraror). Векторний файл зображення, створений у програмі Adobe Illustrator; замість растрових даних, складається з шляхів чи ліній, з'єднаних точками; може включати об'єкти, колір і текст. Документи Ai можуть бути відкриті у Photoshop, але зображення буде "розшифровано", це означає, що воно буде перетворене з векторного зображення в растрове. Формат AI інкапсулює та формалізує у структурованому файлі підмножину мови опису сторінки (PDL) PostScript. Такі файли призначені для відображення на принтері PostScript, але можуть включати й растрову версію зображення, забезпечуючи його попередній перегляд. PostScript в повній реалізації є потужною і складною мовою і здатний визначати майже все, що може бути відображено на двовимірному пристрої виведення, формат AI адаптований для зберігання традиційних графічних даних: малюнків, креслень та декоративних написів. Зазначимо все ж таки, що файли AI можуть бути дуже складними. Потужність PostScript обумовлена в основному можливістю визначати послідовності операцій і об'єднувати їх простими синтаксичними засобами. Ця прихована складність у файлах Adobe Illustrator іноді (але не завжди) зводиться до мінімуму.

Перетворення файлів

Необхідність перетворення графічних файлів з одного формату на інший може виникнути з різних причин:

Програма, з якою працює користувач, не сприймає формат файлу;

Дані, які потрібно передати іншому користувачеві, мають бути подані у спеціальному форматі.

Перетворення файлів з растрового формату на вектор

Існують два способи перетворення файлів з растрового формату на векторний:

1) перетворення растрового файлу на растровий об'єкт векторного зображення;

2) трасування растрового зображення створення векторного об'єкта.

Особливість другого способу перетворення растрового зображення векторне полягає в наступному. Програма трасування растрових зображень (наприклад, CorelTRACE) шукає групи пікселів з однаковим кольором, а потім створює відповідні векторні об'єкти. Після трасування векторизовані малюнки можна редагувати як завгодно. На рис. показано растрове зображення, яке добре перетворюється на векторне. Справа в тому, що растрові малюнки, що мають чітко виражені межі між групами пікселів однакового кольору, добре перетворюються на векторні. У той же час результат трасування растрового зображення фотографічної якості зі складними переходами кольорів виглядає гірше оригіналу.

Початковий растровий малюнок Векторний малюнок

Початкове растрове зображення Векторне зображення

Перетворення файлів одного векторного формату на інший

Зчитує опис об'єктів однією векторною мовою,

Намагається перекласти їх на мову нового формату.

Основні формати графічних файлів

RAW

JPEG (або JPG)

TIFF (Tagged Image File Format)

PSD (Photoshop Document)

BMP (Bit MaP image)

GIF (Graphics Interchange Format)

PNG (Portable network graphics)

JPEG 2000 (або jp2)

WMF (Windows MetaFile)

CDR (CorelDRaw files)

AI (AdobeIllustrator files)

EPS (Encapsulated PostScript)

Вибір редакції