Растровые изображения. Растровые изображения формируются в процессе сканирования многоцветных иллюстраций и фотографий, а также при использовании цифровых фото- и видеокамер. Можно создать растровое изображение непосредственно на компьютере с помощью растрового графического редактора.
Растровое изображение создается с использованием точек различного цвета (пикселей), которые образуют строки и столбцы. Каждый пиксель может принимать любой цвет из палитры, содержащей десятки тысяч или даже десятки миллионов цветов, поэтому растровые изображения обеспечивают высокую точность передачи цветов и полутонов. Качество растрового изображения возрастает с увеличением пространственного разрешения (количества пикселей в изображении по горизонтали и вертикали) и количества цветов в палитре.
Недостатком растровых изображений является их большой информационный объем, так как необходимо хранить код цвета каждого пикселя.
Растровые изображения формируются из точек различного цвета (пикселей), которые образуют строки и столбцы.
Растровые изображения очень чувствительны к уменьшению и увеличению. При уменьшении растрового изображения несколько соседних точек преобразуются в одну, и поэтому теряется четкость мелких деталей изображения. При увеличении растрового изображения точки добавляются, в результате нескольким соседним точкам назначается одинаковый цвет, и появляется ступенчатый эффект (рис. 1.8).
Рис. 1.8. Растровое изображение российского герба, его уменьшенная копия и увеличенный фрагмент
Растровые графические редакторы. Растровые графические редакторы являются наилучшим средством обработки цифровых фотографий и отсканированных изображений, поскольку позволяют повышать их качество путем изменения цветовой палитры изображения и даже цвета каждого отдельного пикселя. Можно повысить яркость и контрастность старых или некачественных фотографий, удалить мелкие дефекты изображения (например, царапины), преобразовать черно-белое изображение в цветное и т. д.
Кроме того, растровые графические редакторы можно использовать для художественного творчества путем использования различных эффектов преобразования изображения. Обычную фотографию можно превратить в мозаичное панно, рисунок карандашом или рельефное изображение (рис. 1.9).
Рис. 1.9. Эффекты преобразования изображения в растровом графическом редакторе
Форматы растровых графических файлов. Графические редакторы позволяют открывать, обрабатывать и сохранять изображения и рисунки в различных графических форматах. Форматы графических файлов определяют способ хранения информации в файле (растровый или векторный), а также форму хранения информации (используемый метод сжатия).
Универсальным форматом растровых графических файлов, т. е. форматом, который "понимают" все растровые графические редакторы, является формат BMP. Растровые графические файлы в этом формате имеют большой информационный объем, так как в них хранятся коды цветов всех точек изображения.
Для размещения изображений на Web-страницах в Интернете используются форматы растровых графических файлов, в которых используется сжатие. В растровом графическом форматеGIF используется метод сжатия, позволяющий неплохо сжимать файлы, в которых много одноцветных областей изображения (логотипы, надписи, схемы). Файлы в формате GIF могут содержать не одну, а несколько растровых картинок, которые показываются одна за другой с указанной в файле частотой, чем достигается иллюзия движения (GIF-анимация). Недостатком формата GIF является ограниченная палитра, в которой не может быть больше 256 цветов.
Растровый графический формат PNG использует метод сжатия без потери данных и является усовершенствованным вариантом формата GIF, так как позволяет использовать в PNG-палитре до 16 миллионов цветов. При сохранении файлов в этом формате можно указать требуемую степень сжатия на шкале "высокая степень сжатия и плохое качество изображения - низкая степень сжатия и высокое качество изображения".
Для сжатия цифровых и отсканированных фотографий используется формат JPEG. Компьютер обеспечивает воспроизведение более 16 млн различных цветов, тогда как человек вряд ли способен различить более сотни цветов и оттенков. В формате JPEG отбрасывается "избыточное" для человеческого восприятия разнообразие цветов соседних пикселей. Применение этого формата позволяет сжимать файлы в десятки раз, однако приводит к необратимой потере информации (файлы не могут быть восстановлены в первоначальном виде).
Растровая графика описывает картинку точками различных цветов, которые называют пикселями. Для каждой точки описывается ее положение-координаты и цвет в определенной цветовой модели (о цветовых моделях подробнее, страница дорабатывается). Растровую графику можно сравнить с мозаикой, которая составляется из очень мелких разноцветных квадратиков. Меняя такие квадратики-пиксели в графической программе, мы производим редактирование картинки. Растровая графика прежде всего зависит от разрешения монитора или печатного устройства, с помощью которого мы просматриваем фото или картинку – и это один из ее недостатков. Но главным минусом растровой графики является невозможность получить большую по размеру картинку без значительного ухудшения качества, просто изменив ее масштаб. Увеличивая размер изображения, мы увеличиваем физический размер каждого пикселя, а картинка становится размытой и грубой (этот дефект называется пикселизацией). Хотя с каждым годом появляются новые программные способы увеличения изображения, все они пока достаточный компромисс между увеличением размера и ухудшением качества изображения. Еще одним значительным недостатком растровой графики является размер графического файла, который зависит от произведения разрешения изображения на глубину цвета и на площадь изображения. В этом случае совершенно неважно, что изображено на картинке: черный квадрат «а-ля Малевич» или многоцветный и многолюдный маскарад в Бразилии. Но зато растровая графика реалистична, с ее помощью можно передать любое многоцветие – все завит от качества (разрешения) оборудования и опыта. Безусловным плюсом растровой графики, помимо качества, является универсальность форматов, в которых сохраняются растровые изображения. Наиболее распространенные из них (такие как .jpeg и .tiff) можно просматривать и редактировать практически в любой графической программе.
Основные наиболее распространенные форматы растровой графики: .jpeg .tiff .bmp .gif .png .psd .eps .tga .cpt
1.Векторная графика – это способ представления сложных объектов. В данном методе картинка состоит из объектов, которые в свою очередь состоят из контура или контуров, а также заливки. Каждый объект, находиться в определенном слое. Слои могут быть выше и ниже, и за счет наложения объекта на объект вы не теряете изображение под ним (в этом существенное отличие от растровой графики), это все равно, что, вырезав из бумаги отдельные картинки формировать конечное изображение: поворачивая, растягивая, накладывая их друг на друга до получения конечного изображения.
Растровая графика – это сетка пикселей на компьютерном мониторе, бумаге. Здесь изображение состоит из пикселей, совокупность которых получает изображение.
2. Сравнение растровой и векторной графики
На сегодняшний день все больше программ идут в векторное представление объекта. Ведь если мы захотим рассмотреть наш объект с близи, то в векторном представлении проблем не будет, а вот в растровой все будет наоборот.
Нельзя также забывать и о размере изображения. В векторной графике размер будет меньше, чем у растровой. Потому что для сохранения векторной мы можем сохранить формулами, получившееся изображения, а вот в растровой нужно будет сохранять каждый пиксель.
Вы видите пример картинок в векторной графике и в растровой графике:
Рисунок в векторной графике
Рисунок в растровой графике
Как видим нет существенной разницы, но если мы захотим приблизить расстояние, то результат существенно меняется:
Рисунок в векторной графике
Рисунок в растровой графике
Коментарии излишни. Результат просто очевиден. Векторная графика в факторе увеличения изображения имеет преимущество, чем в растровой.
Поэтому отличия векторной и растровой графики следующие: основание векторной графики – это линии, основание растровой графики – это пиксель. В этом и есть различия растровой и векторной графики. То есть отличие в самом подходе к представлению изображения.
3. Редакторы растровой и векторной графики
Редакторы растровой и векторной графики следующие:
Графические форматы. Идея как-то систематизировать информацию о различных графических форматах пришла после нескольких своеобразных вопросов-запросов заказчиков. Объяснить, конечно же, можно и на пальцах, но лучше когда более-менее необходимая информация собрана и представлена в виде таблиц и картинок в одном месте. Компьютерная графика в настоящее время в общепринятом понимании делится на трехмерную и двухмерную. Трехмерная графика – это трехмерное моделирование, итогом которого может быть сохранение результата или в обыкновенную двухмерную картинка или анимацию. Анимация – это уже вопрос о видеоформатах, которые в этой заметке рассматривать не предполагается (кроме формата gif, поддерживающего анимацию), описаны будут только форматы двухмерной графики.
Основное принципиальное разделение форматов производится на графические форматы ВЕКТОРНОЙ ГРАФИКИ и РАСТРОВОЙ ГРАФИКИ. Необходимо четко понимать, в чем различие между этими двумя видами графики и способами получения векторных или растровых картинок.
В векторной графике все изображения являются объектом или совокупностью объектов - контуров, каждый из которых описывается математической формулой. Каждый такой объект – контур можно независимо от других контуров данного изображения масштабировать, перемещать или трансформировать любым образом (рис 2). Часто можно встретить другое название векторной графики: объектно-ориентированная графика. Возможность производить любые изменения, не теряя при этом качество изображения, безусловный и основной плюс такого вида графики. Кроме того файлы векторной графики значительно меньше файлов растровых изображений. Недостатком векторной графики является более низкая реалистичность изображения. Но самым большим недостатком векторной графики является ее зависимость от конкретной программы, в которой создавалось изображение. Конечно, есть более-менее унифицированные кросспрограммные форматы, которые могут импортировать изображения в самые популярные программы векторной графики (EPS, DWG), но сохранение файла в каждой программе происходит в свой уникальный формат. Основными форматами векторной графики являются: .ai – Adobe Illustrator .wmf, .emf- Windows Metafile .cdr – CorelDRAW .dwg, .dxf – AutoCad .3ds, .prg – 3D Studio .max – 3DsMax .pdf – Adobe Acrobat .eps - Adobe Illustrator, CorelDRAW Условно и формат .indd программы Adobe InDesign можно назвать векторным форматом. Причем формат .dwg, пожалуй, самый универсальный формат. Открыть его тем или иным способом можно практически во всех вышеперечисленных программах векторной графики и многих других программах 3D САПР (Компас, Inventor).
Рис. 1. Бабочка нарисована в программе векторной графики Adobe Illustrator.
Рис. 2. В этом изображении более 50-ти контуров.
Рис. 3. С каждым контуром можно работать отдельно: изменять геометрию (изменена форма крыльев), удалять или перемещать, изменять цвет или градиентную заливку, масштабировать или редактировать другим образом.
Рис. 4.Красная звезда – векторный объект, созданный одним контуром (синий цвет) и залитый красным цветом. Зеленая звезда – это растровая картинка. Масштаб обеих картинок 100%. Разница в качестве изображения практически отсутствует.
Рис. 5.Обе картинки были скопированы и увеличены в 10 раз. Контур увеличенной красной векторной звезды остался четким и ярким, а на контуре зеленой растровой звезды явно стали видны границы черных пикселей (хотя для размещения в интернете вся эта картинка сохранена в формате растровой графики и достаточно сильно сжата, все равно разница ощутима).
Главное заблуждение, с которым мне приходилось сталкиваться: Если сохранить изображение в формате, поддерживающем векторную графику, то его (изображение) в дальнейшем можно будет редактировать как векторное, т.е. масштабировать и трансформировать без ухудшения качества. !!! для этого оно должно быть создано в программе векторной графики как объект, состоящий из КРИВЫХ. И файл .ai, и .cdr, и другие могут быть просто прямоугольником с растровым изображением. Но многие растровые картинки можно переделать в векторные, и совсем легко любые векторные изображения могут стать растровыми. Перевод двухмерного изображения, описанного векторным форматом, в растровую картинку называется растеризацией. Открытие векторного формата в Photoshop автоматически переводит изображение в растровое, исключение составляют шрифты (которые по сути являются векторными объектами) при условии, что они установлены на данном компьютере. Сделать из растровой картинки векторную также возможно (метод называется трассировкой), но сделать это можно обладая достаточным опытом работы как в векторной графике, так и в растровой. Лучше всего в настоящее время для этой цели подходит Adobe Illustrator c предварительной подготовкой картинки в Photoshop. Многие форматы векторной графики поддерживают также и растровую графику, лучшим примером этого служит формат EPS, предназначенный для качественной полиграфии.
3. Цель деятельности студентов на занятии:
Студент должен знать:
1. Понятие графического изображения.
2. Виды графического изображения.
3. Различия графического и векторного изображения.
Студент должен уметь:
1. Создавать и редактировать растровое изображение.
2. Создавать и редактировать векторное изображение.
3. Использовать возможности векторной и растровой графики.
4. Содержание обучения:
Теоретическая часть:
1. Понятие растрового и векторного изображения.
2.Понятие пиксела.
3.Основные понятия векторной графики.
4.Создание и редактирование растрового и векторного изображения.
5.Свойства растрового изображения.
6. Возможности растрового и векторного изображения.
