При сохранении изображений на диске создаются графические файлы. Графическая информация в файлах кодируется не так, как в памяти компьютера.
Ø Формат - это способ кодировки графических изображений.
В компьютерной графике применяют по меньшей мере три десятка форматов файлов для хранения изображений. Но лишь часть из них стала стандартом “де-факто” и применяется в подавляющем большинстве программ. Как правило, несовместимые форматы имеют файлы растровых, векторных, трехмерных изображений, хотя существуют форматы, позволяющие хранить данные разных классов. Многие приложения ориентированы на собственные “специфические” форматы, перенос их файлов в другие программы вынуждает использовать специальные фильтры или экспортировать изображения в “стандартный” формат.
Многообразие графических форматов объясняется тем, что существует большое количество сфер применения изображений с различными требованиями к файлам, в которых они сохраняются.
Выбирая формат файлов, необходимо помнить, что данный формат должен поддерживаться заданной сферой применения. Например, формат ВМР не поддерживает изображения в модели СМYК, использующейся в полиграфии, вследствие чего не может использоваться в этой сфере. Следует также учитывать возможность последующего преобразования типов и цветовых моделей, которые требуются в выбранной сфере применения.
В процессе редактирования изображения зачастую приходится использовать маски. Поэтому, если к редактированию еще предстоит вернуться, то необходимо использовать формат, в котором помимо изображения будут сохраняться и маски.
Для маскирования фрагментов изображения в программах иллюстрирования и издательских системах используются обтравочные контуры, которые создаются средствами самих программ. Если изображение готовится для верстки, то лучше выбирать форматы, поддерживающие обтравочные контуры. Необходимо также убедиться, что импорт обтравочных контуров в издательскую систему из выбранного формата будет осуществляться корректно или будет возможен вообще.
Для уменьшения размеров графических файлов многие форматы используют алгоритмы сжатия данных. Выбор подобного формата может сэкономить место на жестком диске или носителе для передачи файла на другой компьютер.
Среди многочисленных существующих форматов хранения графических изображений невозможно выбрать самый лучший, что объясняется существенными различиями в их назначении. Таким образом, при выборе того или иного формата необходимо ориентироваться только на его соответствие выполняемой работе. В частности, форматы, предназначенные для подготовки изображений к печати, не подходят для размещения в Internet, и наоборот. Ниже приведена краткая информация о некоторых графических форматах, работать с которыми приходится наиболее часто. Эта информация может пригодиться при выборе формата, исходя из его возможностей и круга решаемых задач.
Форматы хранения растровых изображений
Ниже рассмотрены некоторые распространенные форматы хранения графических растровых изображений.
ВМР (Bitmap) – Формат хранения растровых изображений в операционной системе Windows (расширение имени файла .BMP). Соответственно, поддерживается всеми приложениями, работающими в этой среде. Этот формат, созданный корпорацией Microsoft, ориентирован на применение в операционной системе Windows. Этот формат используется для представления растровых изображений в ресурсах программ. В нем поддерживаются только изображения в модели RGB с глубиной цвета до 24 бит и не поддерживаются дополнительные цветовые и альфа-каналы, контуры обтравки и управление цветом. Формат предполагает использование простейшего алгоритма сжатия (RLE – Run Length Encoding) без потери качества, однако этот вариант используется редко из-за проблем несовместимости. Формат ВМР существует в двух вариантах – для Microsoft Windows и IBM OS/2
РСХ — один из первых растровых форматов, созданных фирмой Zsoft для программы РС Paintbrush (расширение имени файла .PCX). Поддерживает монохромные, индексированные и полноцветные RGB-изображения и не поддерживает дополнительные цветовые и альфа-каналы, контуры обтравки, а также управление цветом. Формат предполагает использование простейшего алгоритма сжатия RLE без потерь качества. Отсутствие возможности хранить цветоделенные изображения, недостаточность цветовых моделей и другие ограничения привели к утрате популярности формата. В настоящее время в современных программах практически не используется.
PhotoCD – Формат разработан фирмой Kodak для хранения цифровых растровых изображений высокого качества (расширение имени файла .PCD). Сам формат хранения данных в файле называется Image Рас. Файл имеет внутреннюю структуру, обеспечивающую хранение изображения с фиксированными величинами разрешений, и потому размеры любых файлов лишь незначительно отличаются друг от друга и находятся в диапазоне 4-5 Мбайт. Каждому разрешению присвоен собственный уровень, отсчитываемый от так называемого базового (Base), составляющего 512х768 точек. Всего в файле пять уровней – от Base/16 (128x 192 точек) до Basexl6 (2048х3072 точек). При первичном сжатии исходного изображения применяется метод субдискретизации, практически без потери качества. Затем вычисляются разности Base – Basex4 и Basex4 – Basexl6. Итоговый результат записывается в файл. Чтобы воспроизвести информацию с высоким разрешением, производится обратное преобразование. Для хранения информации о цвете использована цветовая модель YCC.
TIFF (Tagged Image File Format) – создан фирмой Aldus специально для хранения сканированных изображений. Формат предназначен для хранения растровых изображений высокого качества (расширение имени файла .TIF). Относится к числу широко распространенных, отличается переносимостью между платформами (IBM PC и Apple Macintosh), обеспечен поддержкой со стороны большинства графических, верстальных и дизайнерских программ. Благодаря своей гибкости, этот формат действительно универсален. Несмотря на то, что с момента создания формата прошло довольно много времени, TIFF до сих пор является основным форматом для хранения сканированных изображений и размещения их в программах иллюстрирования и издательских системах. Его версии существуют на всех компьютерных платформах, что делает этот формат очень удобным при переносе растровых изображений между платформами. TIFF поддерживает монохромные, индексированные, полутоновые изображения, а также изображения в моделях RGB и СМYК с каналами в 8 и 16 бит. В формате можно сохранять обтравочные контуры, калибровочную информацию и установки печати. Допускается также использование любого числа дополнительных альфа-каналов, однако не поддерживаются дополнительные цветовые каналы. Большое достоинство формата — поддержка практически любого алгоритма сжатия. Очень высокую степень компрессии обеспечивает наиболее распространенный алгоритм LZW (Lempel-Ziv-Welch) — сжатие информации без потерь. Этот же алгоритм используют многочисленные программы сжатия общего назначения, поддерживающие формат ZIP. Формат TIFF существует в двух вариантах: для Macintosh и РС.
PSD (PhotoShopDocument) – собственный формат программы Adobe Photoshop (расширение имени файла .PSD), один из наиболее мощных по возможностям хранения растровой графической информации. Позволяет запоминать параметры слоев, каналов, степени прозрачности, множества масок. Поддерживаются 48-разрядное кодирование цвета, цветоделение и различные цветовые модели. Предпочтителен для хранения промежуточных результатов редактирования изображений, т.к. сохраняет их многослойную структуру в доступном для дальнейшего редактирования виде. Основной недостаток выражен в том, что отсутствие эффективного алгоритма сжатия информации приводит к большому объему файлов.
FPX (FlaxPix) — создан для Internet и обладает интересным свойством. Поскольку изображения, размещенные на Web-страницах, имеют низкое экранное разрешение (72 dpi), их нельзя использовать в полиграфии или распечатывать. Формат FPXсодержит изображение одновременно в нескольких разрешениях и предоставляет пользователю возможность самому выбирать требуемое разрешение изображения, благодаря чему можно использовать это изображение в своих целях. Для применения данного формата требуется установка специального свободно распространяемого модуля в броузер пользователя. Формат поддерживает полутоновые и полноцветные RGB-изображения, но не поддерживает дополнительные цветовые и альфа-каналы, обтравочные контуры и цветовые профили.
PNG (Portable Network Graphics)Сравнительно новый (1995 год) формат хранения изображений для их публикации в Интернете (расширение имени файла .PNG). Поддерживаются три типа изображений – цветные с глубиной 8 или 24 бита и черно-белое с градацией 256 оттенков серого. Сжатие информации происходит практически без потерь, предусмотрены 254 уровня альфа-канала, чересстрочная развертка.
JPEG (Join Photographic Expert Group) — в данном формате был впервые реализован новый принцип сжатия изображений с потерей качества. Он основан на удалении из изображения той его части, которая не воспринимается (или воспринимается слабо) человеческим глазом. Вследствие этого изображение, лишенное избыточной информации, занимает гораздо меньше места, чем исходное. Степень сжатия в этом формате задается пользователем, соответственно, чем ниже степень сжатия, тем выше качество изображения. С другой стороны, высокая степень сжатия способна существенно ухудшить качество изображения. Наиболее широкое применение JPEG нашел в Internet и при создании электронных презентаций. Кроме того, малые размеры файлов позволяют передавать их по каналам связи, что делает данный формат незаменимым в этой области. В полиграфии использовать данный формат нежелательно, хотя в нем можно сохранять контуры обтравки и цветовые профили. JPEG поддерживает полутоновые и полноцветные изображения в моделях RGB и СМYК, однако в нем не поддерживаются дополнительные цветовые и альфа-каналы. Недостаток канала в том, что на рисунках с четкими границами и большими заливочными областями сильно проявляются дефекты сжатия. Темные линии на светлом фоне искажаются из-за особенностей алгоритма сжатия, который обрабатывает изображение квадратными блоками со стороной 8 пикселей.
GIF (Graphic Interchange Format) — создан фирмой CompuServe (нынешним подразделением America Online) специально для передачи растровых изображений в глобальных сетях. Стандартизирован в 1987 году как средство хранения сжатых изображений с фиксированным (256) количеством цветов (расширение имени файла .GIF). Формат ориентирован на компактность и использует алгоритм сжатия LZW, который не приводит к потере качества. Используется только в Internet, благодаря высокой степени сжатия. Поддерживает только индексированные изображения и не поддерживает дополнительные каналы, обтравочные контуры и цветовые профили. В одной из версий формата GIFвозможно сохранение в одном файле сразу нескольких индексированных изображений в похожем на слои положении – одно под другим. Браузеры способны воспринимать такое размещение и демонстрировать изображения из файла в порядке очереди, реализуя, таким образом, простую анимацию. Существуют две основные версии формата GIF: GIF87 и GIF89a - они названы так по году стандартизации. Обе версии поддерживают способ представления графического файла с чередованием строк. Более поздний вариант GIF89a допускает задание одного цвета в качестве прозрачного. Прозрачность подразумевает, что один цвет изображения (обычно это цвет фона) может быть объявлен прозрачным. Это ведет к тому, что вместо фона изображения виден просвечивающий сквозь него фон самой Web-страницы. Благодаря этому изображение на странице выглядит более естественным. Чередование строк означает, что во время приема изображения из Интернета его детали прорисовываются постепенно. Эффект похож на то, что происходит, когда на нерезкую картинку постепенно наводят фокус. Благодаря чередованию строк пользователи с медленными модемами могут обычно еще в самом начале приема картинки оценить ее содержание и время, необходимое на полную передачу, и тем самым принять решение, стоит ли продолжать прием или можно от него отказаться. Ограниченные возможности по количеству цветов обусловливают его применение исключительно в электронных публикациях.
