Формати графічних зображень. Формати файлів
Будь-яке графічне зображення зберігається у файлі. Спосіб розміщення графічних даних у разі їх збереження у файлі визначає графічний формат файлу. Розрізняють формати файлів растрових зображень та векторних зображень. Растрові зображення зберігаються у файлі у вигляді прямокутної таблиці, у кожній клітинці якої записано двійковий кодкольори відповідного пікселя. Такий файл зберігає дані і про інші властивості графічного зображення, а також алгоритм його стиснення. Векторні зображення зберігаються у файлі як перелік об'єктів та значень їх властивостей – координат, розмірів, кольорів тощо. Як растрових, так і векторних форматів графічних файлівіснує досить багато. Серед цього різноманіття форматів немає того ідеального, який би задовольняв усі можливі вимоги. Вибір того чи іншого формату для збереження зображення залежить від цілей та завдань роботи із зображенням. Якщо потрібна фотографічна точність відтворення кольорів, перевагу віддають одному з растрових форматів. Логотипи, схеми, елементи оформлення доцільно зберігати в векторні формати. Формат файлу впливає обсяг пам'яті, який займає цей файл. Графічні редактори дозволяють користувачеві самостійно обирати формат збереження зображення. Якщо ви збираєтеся працювати з графічним зображенням лише в одному редакторі, доцільно вибрати той формат, який редактор пропонує за промовчанням. Якщо дані будуть оброблятися іншими програмами, варто використовувати один з універсальних форматів.
Можна згадати такі моменти. Іноді ми маємо деякі великі сюрпризи. Використання старого фільтра стиснення також було поширене, тому графічні формати не мали надмірно ускладнюватися - зображення можна було стискати або розтискати трубку. Описані графічні формати існують у двох варіантах – текстових та двійкових.
Різниця між цими двома варіантами очевидна. У випадку текстового варіанта створюються файли розміром більше чотирьох разів, але збережені зображення дуже легко обробляються за допомогою програмних ресурсів, які призначені для обробки текстових файлів. Навіть деякі варіанти тексту в деяких випадках простіше, часто перенаправляючи стандартне виведення програми у файл з подальшим додаванням заголовка. Створені текстові файлиможна легко перенести на будь-який протокол. . Причина зрозуміла - з кінця растрового файлу можна дізнатися, яка глибина біт максимальна кількістьквітів він має.
Існують універсальні форматиграфічних файлів, які одночасно підтримують і векторні та растрові зображення.
Формат PDF (Portable Document Format - портативний формат документа) розроблений для роботи з пакетом програм Acrobat. У цьому форматі можуть бути збережені зображення і векторного, і растрового формату, текст з великою кількістюшрифтів, гіпертекстові посилання і навіть налаштування друкувального пристрою. Розміри файлів досить малі. Він дозволяє лише перегляд файлів, редагування зображень у цьому форматі неможливе.
Крім того, сам заголовок та його внутрішня структура можуть бути набагато простішими. У наступній таблиці наведено імена всіх форматів, описаних сьогодні, включаючи бітову глибину зображень. З глибини біт можна отримати максимальну кількість кольорів, видимих на одному зображенні. У цьому випадку, однак, немає конкретного формату, лише скорочений список усіх скорочень.
У цьому графічному форматі можна зберегти лише чорно-білі зображення, що містять лише білі та чисті білі пікселі. Як ми вже говорили в першому розділі, бітмап можна зберегти або в текстовій або в двійковій формі. Згодом горизонтальна роздільна здатність, тобто кількість пікселів на лінії зображення, зберігається в тексті, а після наступної послідовності білих символів - вертикальна роздільна здатність, тобто кількість ліній зображення. Нижче наведено послідовність білих символів, за якими зберігаються растрові дані.
Формат EPS (Encapsulated PostScript – інкапсульований постскриптум) – формат, який підтримується програмами для різних операційних систем. Рекомендується для друку та створення ілюстрацій у настільних видавничих системах. Цей формат дозволяє зберегти векторний контур, який обмежуватиме растрове зображення.
Також можуть бути рядки із запискою у файлі, що починається з #. Максимальна довжина лінії встановлена в 70 символів. Піксельні кольори зберігаються навпроти того, що ми можемо очікувати: білий піксель 0, чорний піксель 1. Ось приклад початку файлу, який містить добре відоме зображення Ленні, яке було зменшено шляхом згладжування до чорного та білого. Тут існує значна неекономічність, яка, однак, не може бути шкідливою, якщо зображення створюються для подальшої обробки.
За заголовком знаходяться двійково-збережені растрові дані з вісьмома пікселями в кожному будинку. Логіка кодування чорного та білого кольорів зберігається: білий колір пікселя представлений нульовим бітом та чорним піксельним бітом зі значенням один. Лінії зображень послідовно складаються у файл лише гарантуючи, що кожна лінія зображення закінчується на краю квартири. Насправді це лише те, що останні від 1 до 7 біт у кожному рядку зображення неможливо знайти, але довжина файлу не різко зростає у реальному вираженні.
Отже, розглянемо найпоширеніші графічні формати, що використовуються для створення зображень, фотографій, анімацій і т.д/
BMP (Windows Device Independent Bitmap). Рідний формат Windows. Він підтримується всіма графічними редакторами, які працюють під керуванням цієї операційної системи. Застосовується для зберігання растрових зображень, призначених для використання в Windows і, на цьому, область його застосування закінчується. Використання BMP не для потреб Windows є досить поширеною помилкою.
Для зображень з більш високою роздільною здатністюнакладні витрати ще нижчі. Як видно з назви цього формату, можна зберігати сіро-білі зображення. Ці зображення не включають палітру кольорів, тому працювати з ними дуже просто. Крім того, самі значення пікселів зберігаються інакше, ніж в інших форматах, оскільки до них застосовується гамма-корекція значення γ = 2.
За цією послідовністю знаходиться один або кілька білих символів, ширина пікселя, один або кілька білих символів, висота пікселів, обов'язковий роздільник та максимальна інтенсивність пікселів. Більшість програм тут мають значення 255 пікселів, тому пікселі можуть містити інтенсивність у діапазоні. Нижче наведено растрові дані, які є числові значення, розділені білими символами, принаймні один простір, вкладку або символ кінця рядка.
GIF (CompuServe Graphics Interchange Format). Незалежний від апаратного забезпечення формат GIFбув розроблений у 1987 році (GlF87a) фірмою CompuServe для передачі растрових зображень мережами. 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).
Тут можна завантажити весь зразок файлу. Якщо максимальна інтенсивність менше 256, кожен піксель у двійковому файлі зберігається як один байт, інакше значення пікселя зарезервовано два байти. Двобайтовий формат, однак деякі браузери не можуть завантажуватися правильно, тому ми зазвичай бачимо тільки однобайтовий формат. Заголовок виглядає так.
Компоненти кольорового пікселя зберігаються з коефіцієнтом гамма-коефіцієнта, встановленим у 2. 16, але деякі матеріали згадують гамма-коефіцієнт = 2. Помилково написані додатки припускають, що існує лінійна залежність між інтенсивністю колірної складової та її значенням, але отримані таким чином зображення не мають контрасту в області більш високих інтенсивностей і знижує динаміку.
JPEG (Joint Photographic Experts Group). Строго кажучи JPEG"ом називається не формат, а алгоритм стиснення, заснований не на пошуку однакових елементів, а на різниці між пікселями. Чим вище рівень компресії, тим більше даних відкидається, тим нижче якість. Використовуючи JPEG можна отримати файл у 1-500 разів менше, ніж BMP! Спочатку у специфікаціях формату не було CMYK, Adobe додала підтримку кольороподілу, проте CMYK JPEG у багатьох програмах робить проблеми. JPEG"ом краще стискаються растрові картинки фотографічної якості, ніж логотипи або схеми.
Це податок на використання прозорого та портативного зображення. Навіть при роботі з двійковим форматом ми не можемо забути гамма-коефіцієнт, який має значення 2. Для максимального значення колірних компонентів до 256 зазвичай краще виконувати гамма-корекцію з використанням таблиці пошуку, але для великих максимальних значень розмір таблиці збільшується і, отже, повільніше без пам'яті, проста у використанні функція перетворення. У разі запиту для швидкого попереднього переглядуапроксимація гамма-функції також використовується парою лінійних перерізів.
TIFF, TIF (Target Image File Format). Апаратно незалежний формат TIFF, один із найпоширеніших і найнадійніших на сьогоднішній день, його підтримують практично всі програми на PC та Macintosh так чи інакше пов'язані з графікою. Йому доступний весь діапазон колірних моделей від монохромної до RGB, CMYK та додаткових шишкових кольорів. TIFF може містити відсічні контури, альфа-канали, шари, інші додаткові дані. У форматі TIFFє можливість збереження із застосуванням декількох видів стиснення: JPEG, ZIP, але, як правило, використовується тільки LZW-компресія.
Як формат пікселя, так і кодування кольорів можна знайти з заголовка. Структура заголовка також змінилася, оскільки кожен елемент записується разом із його ім'ям, яке відокремлено від значення пробілом. Загальний формат заголовка виглядає так.
Зміст наступного сіквела цієї серії
Значення більшості предметів очевидне. Він також підтримується повним восьмибітним альфа-каналом, але для деяких програм ми можемо зробити це за допомогою однобітового альфа-каналу, відповідно. маска прозорості. Ймовірно, найбільш поширеним є нестиснене растрове зображення, що зберігається в істинному кольорі, але також можна зберегти растрове зображення у відтінках сірого або растрове зображення, що містить індекси замість кольорів плями в палітрі кольорів.
EPS (Encapsulated PostScript). Формат використовує спрощену версію PostScript: не може містити одного файлу більше однієї сторінки, не зберігає ряд установок для принтера. 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 моделі кольорів. EPS має багато різновидів, що залежить від програми-творця. Найнадійніші EPS створюють програми виробництва Adobe Systems: Photoshop, Illustrator, InDesign.
Крім квітів окремих пікселів можна також зберегти альфа-канал; у ньому прозорість може бути описана або одним бітом, або вісьмома бітами. Нижче опишемо обидва способи зберігання растрових даних. Перш за все це виробництво фотореалістичної графіки, в основному різних ратракторів або програм, що працюють з локальною моделлю освітлення. Наступний абзац. Якщо достатньо лише прапора прозорості, можна використовувати формат 16-бітного пікселя, де для прозорості зарезервований лише один біт - кількість кольорів у цьому випадку дорівнює 32 000, чого достатньо для текстур, що зазвичай використовуються.
QXD (QuarkXPress Document). Робочий формат відомої програми верстки QuarkXPress. Пакет відрізняється стійкістю, швидкодією та зручністю роботи. Головний, так і не переможений конкурент Adobe Systems, продовжує існувати вже в п'ятій реінкарнації. Слід зазначити також, що в ході досі дві попередні версії QuarkXPress 3.x та QuarkXPress 4.x. Особлива ідеологія пакета полягає у його можливості пристосовуватися під будь-які завдання верстальника. Адже основні функції виконують спеціальні розширення (Xtensions), яких існує більше, ніж Plug-ins для Photoshop.
Це використовується при роботі із зображеннями у відтінках сірого. У комп'ютерній графіці, наприклад, скановані зображення або текстури яскравості без додаткової інформаціїпро колір. Типовими прикладами використання статичні світлові карти.
Сенс кожного розділу полягає у наступному. У цьому заголовку відображається вся важлива інформаціяпро растрове зображення та те, як вона зберігається у файлі. Значення кожного елемента у заголовку виглядає так. Якщо значення дорівнює нулю, поле ідентифікації не використовується.
РМ (Page Maker). Формат програми верстки Adobe Systems. Надзвичайно простий у плані можливостей пакет. Призначався в першу чергу для переходу з ручного вигляду верстки на комп'ютерний мінімальними витратаминавчання персоналу. Поширення у нас отримав завдяки своєчасній русифікації і знову ж таки – легкості освоєння для новачків. Нині розвиток пакету зупинено.
Якщо палітра кольору не використовується, нуль зберігається, якщо використовується палітра кольору, тут зберігається одна. Розділ колірної палітри. Це значення можна використовувати для збереження вирізів навіть з їх відносним розташуванням у вихідному зображенні, навіть якщо цей параметр не використовує багато програм.
Значення цього значення збігається із значенням попереднього запису. Ширина зображення містить ширину зображення у пікселях. Елемент Висота містить висоту піксельного зображення. Поле зображення зображення є рядком, формат якого вільний, тобто. не встановлено стандарт чи специфікацію. Тому будь-яка програма може зберігати будь-які дані в цьому полі.
ID (InDesign). Кодова назва Quark Killer Послідовник РМ, покликаний потіснити конкурентів на видавничому ринку, в першу чергу Quark. Збірна солянка рішень запозичених в інших пакетів верстки не призвела до очікуваного результату. ID - вкрай неповороткий і незручний пакет, який виявився вбивцею тільки свого прабатька РМ і через припинення розвитку останнього. До переваг можна віднести лише вбудований інтерпретатор PostScript і здається надсумісність з іншими продуктами Adobe.
PDF (Portable Document Format) – запропонований фірмою Adobe як незалежний від платформи формат для створення електронної документації, презентацій, передачі верстки та графіки по мережах. PDF-файли створюються шляхом конвертації з PostScript-файлів або функцією експорту ряду програм. Формат спочатку проектувався як зберігання електронної документації. Тому всі дані в ньому можуть стискатись, причому по-різному: JPEG, RLE, CCITT, ZIP. PDF може також зберігати всю інформацію для вихідного пристрою, яка була у вихідному файлі PostScript.
Adobe PostScript – мова опису сторінок. Був створений у 80-ті роки для реалізації принципу WYSIWYG (What You See is What You Get). Файли цього формату фактично є програмою з командами на виконання для вивідного пристрою. Такі файли містять сам документ, пов'язані файли, використані шрифти, а також іншу інформацію: плати кольороподілу, додаткові плати, лініатуру растру і форму растрової точки для кожної плати та інші дані для вивідного пристрою. Дані в PostScript-файлі зазвичай записуються в двійковому кодуванні (Binary). Бінарний код займає вдвічі менше, ніж ASCII.
CDR - формат популярного векторного редактора CorelDraw. Свою популярність і поширення пакет отримав завдяки простоті використання, що здається, і інтерактивним спецефектам (лінзам, прозоростям, нестандартним градієнтам і т.д.). Широкі можливості цієї програми, в плані ефектів, пояснюються багатшою внутрішньою мовою опису сторінок, ніж у продуктів Adobe, які використовують PostScript. Саме це є основним мінусом CorelDraw. PostScript з корелівськими спецефектами найчастіше є головним болем друкарень та препрес бюро.
CCX – формат векторної графіки від компанії Corel. Крім CorelDraw, нічим не підтримується. Для поліграфії та Інтернету непридатний. До переваг можна віднести лише невеликий обсяг файлів, збережених у цьому форматі та наявність безлічі відмінних кліпартів.
Векторна графіка є математичним описом об'єктів щодо початку координат. Так, для відображення прямої потрібні координати всього двох точок. Для кола - координати центру та радіус і т.д. Графічні форматиможуть містити масу додаткової інформації: альфа-канали, шляхи, колірну модель, лініатуру растру і навіть анімацію. Вибір формату для поліграфічної продукції залежить від вивідного пристрою. Фотонабірні автомати працюють під керуванням мови PostScript. Тому для поліграфії основними форматами зберігання даних є TIFF та EPS. Відповідно формат растрової та векторної графіки. Останнім часом набирає сили PDF (Portable Document Format).
TIFF підходить лише у разі передачі растрової графіки.
Цей формат дозволяє зберігати в собі багато корисної інформації: альфа-канали, колірну модель, шляхи і навіть шари (при використання Adobe Photoshop 6-7). Однак для підвищення надійності виведення багато бюро додрукарської підготовки не рекомендують залишати в кінцевих файлах додаткові канали та шари. Для перестрахування, якщо немає можливості проконсультуватися з друкарнею, компресію також краще відключити. Не слід зберігати текстові написи та векторну графіку у форматі TIFF. Навіть із роздільною здатністю 300 dpi вони на друку виглядатимуть з ефектом «пилки». Для того щоб уникнути подібних дефектів передбачено формат EPS, що дозволяє містити в собі растрову та векторну графіку, шрифти та іншу корисну інформацію. Однак досить часто доводиться стикатися з цікавою оманою: при відкритті файлу EPS (створеного за допомогою Illustrator або Corel Drow) програмою растрової графіки Photoshop, користувачі продовжують свято вірити в те, що досі працюють з векторною графікою. Ні, дорогі мої, в якому форматі ви потім не зберегли б, на виході ви отримаєте тільки растр і нічого більше. Відкриваючи будь-який файл з векторною графікою Photoshop"ом ви тим самим розтрируєте його, тобто перетворюєте на растровий формат. Винятком можуть бути тільки EPS створені безпосередньо у Photoshop'і 6-7 версії. Шрифти та векторні примітиви, в такому випадку залишаться векторними і на виводі. Такий формат називається Photoshop EPS.
Різновидів EPS існує досить багато, вони відрізняються наявністю зображень попереднього перегляду, композитного або сепарованого зображення, кодування та компресії. Але всі вони сходяться в одному - EPS ґрунтується на мові опису сторінок PostScript, яка, у свою чергу, є стандартом для поліграфічних вивідних пристроїв. Тому слід враховувати, що всі файли в інших форматах, наприклад, CDR і ССХ, необхідно примусово конвертувати в PS. При цьому не завжди адекватно команди однієї мови перекладаються в іншу і результатом такого перетворення можуть бути в кращому разі зіпсовані плівки, у гіршому – весь тираж. Тому і ставлення працівників друкарні до таких форматів та програм відповідне. Однак це зовсім не означає, що всі поголовно повинні готувати векторну графіку в Illustrator, а растрову у Photoshop, просто при підготовці графіки в іншому пакеті потрібно обмежувати свій політ «фантазії» і особливо ретельно перевіряти вихідні файли на наявність PostScript помилок. На відміну від інших пакетів, пакет Adobe Illustratorбув розроблений як інтерфейс мови PostScript і йому не потрібно конвертувати свої файли, щоб на виході отримати формат зрозумілий для вивідного пристрою. У дев'ятій і десятій версії Ілюстратора базовим форматом є PDF, що також є проблемою для виведення, т.к. він є практично «очищеним» EPS. Усі попередні версії базуються на PostScript.
Не слід забувати і про шрифти. Найчастіше у файлі EPS виявляються лише назви шрифтів і під час виведення підставляються інші, що не відповідає задуму дизайнера. Тому шрифти повинні бути конвертовані в криві або впроваджені у файл, або додані окремими файлами.
Колірна модель HSB зручна для застосування в тих графічних редакторів, які орієнтовані не так 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 RGBабо CMYK, залежно від того, чи використовуватиметься воно як екранна або друкована ілюстрація. Значення кольору вибирається як вектор, що виходить із центру кола. Крапка в центрі відповідає білому (нейтральному) кольору, а крапки по периметру – чистим кольорам. Напрямок вектора визначає колірний відтінок і задається моделі HSB в кутових градусах. Довжина вектора визначає насиченість кольору. Яскравість кольору задають на осі, нульова точка якої має чорний колір.
