Векторная графика. Факторы, влияющие на количество памяти, занимаемой растровым изображением. Достоинства и недостатки растровой графики

     JPEG (JPG) – формат, использующий алгоритм сжатия с потерями информации, который позволяет уменьшить размер файла в сотни раз. Глубина цвета – 24 бит. Не поддерживается прозрачность пикселей. При сильном сжатии в области резких границ появляются дефекты. Формат JPEG хорошо применять для сжатия полноцветных фотографий. Учитывая то, что при повторном сжатии происходит дальнейшее ухудшение качества, рекомендуется сохранять в JPEG только конечный результат работы. JPEG широко применяется при создании Web–страниц, а также для хранения больших коллекций фотографий.

     Сравнение GIF и JPEG

• GIF – формат удобен при работе с рисованными картинками;
• JPEG – формат лучше использовать для хранения фотографий и изображений с большим количеством цветов;
• для создания анимации и изображений с прозрачным фоном применяется GIF–формат.

     BMP – это  формат графического редактора Paint. В нём не применяется сжатие. Он хорошо подходит для хранения очень маленьких изображений – таких как иконки на рабочем столе. Большие же файлы в этом формате занимают слишком много места.

     PNG – разработан с целью заменить формат GIF. Использует алгоритм сжатия Deflate без потерь информации (усовершенствованный LZW). Максимальная глубина цвета – 48 бит. Поддерживает каналы градиентных масок прозрачности (256 уровней прозрачности). PNG – относительно новый формат, и поэтому ещё не очень распространён. В основном используется в Web–дизайне. К сожалению, даже в некоторых современных браузерах (таких, как Internet Explorer 6) отсутствует поддержка прозрачности PNG и поэтому не рекомендуется использовать прозрачные PNG изображения на Web–страницах.

     TIFF – формат, специально разработанный для сканированных изображений. Может использовать алгоритм сжатия без потерь информации LZW. Позволяет сохранять информацию о слоях, цветовых профилях(ICC–профилях) и каналах масок. Поддерживает все цветовые модели. Аппаратно независим. Используется в издательских системах, а также для переноса графической информации между различными платформами.

     PSD – формат графического редактора Adobe Photoshop. Использует алгоритм сжатия без потерь информации RLE. Позволяет сохранять всю информацию, создаваемую в этой программе. Кроме этого, в связи с популярностью Photoshop, данный формат поддерживается практически всеми современными редакторами компьютерной графики. Его удобно использовать для сохранения промежуточного результата при работе в Photoshop и других растровых редакторах.

     RIFF – формат графического редактора Corel Painter. Позволяет сохранять всю информацию, создаваемую в этой программе. Его следует использовать для сохранения промежуточного результата при работе в Painter. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Факторы, влияющие на количество памяти, занимаемой растровым изображением

     Файлы растровой графики занимают большое  количество памяти компьютера. Некоторые картинки занимают большой объем памяти из-за большого количества пикселов, любой из которых занимает некоторую часть памяти. Наибольшее влияние на количество памяти занимаемой растровым изображением оказывают три факта:

• размер изображения;
• битовая глубина цвета;
• формат файла, используемого для хранения изображения.

     Существует  прямая зависимость размера файла  растрового изображения. Чем больше в изображении пикселов, тем больше размер файла. Разрешающая способность  изображения на величину файла никак  не влияет. Разрешающая способность оказывает эффект на размер файла только при сканировании или редактировании изображений.

     Связь между битовой глубиной и размером файла непосредственная. Чем больше битов используется в пикселе, тем  больше будет файл. Размер файла растровой графики сильно зависит от формата, выбранного для хранения изображения. При прочих равных условиях, таких как размеры изображения и битовая глубина существенное значение имеет схема сжатия изображения. Например, BMP файл имеет, как правило, большие размеры, по сравнению с файлами PCX и GIF, которые в свою очередь больше JPEG файла.

     Многие  файлы изображений обладают собственными схемами сжатия, также могут содержать  дополнительные данные краткого описания изображения для предварительного просмотра. 
 
 

3. Достоинства и недостатки растровой  графики

1. Достоинства растровой графики

     Растровая графика эффективно представляет реальные образы. Реальный мир состоит из миллиардов мельчайших объектов и человеческий глаз как раз приспособлен для  восприятия огромного набора дискретных элементов, образующих предметы. На своем высшем уровне качества – изображение выглядят вполне реально подобно тому, как выглядят фотографии в сравнении с рисунками. Это верно только для очень детализированных изображений, обычно получаемых сканированием фотографий.

     Помимо  естественного вида растровые изображения  имеют другие преимущества. Устройства вывода, такие как лазерные принтеры, для создания изображений используют наборы точек. Растровые изображения  могут быть очень легко распечатаны на таких принтерах, потому что компьютерам легко управлять устройством вывода для представления отдельных пикселов с помощью точек. 

2. Недостатки растровой графики

     1. В файле растрового изображения  запоминается информация о цвете  каждого видеопикселя в виде комбинации битов. Бит — наименьший элемент памяти компьютера, который может принимать одно из двух значений: включено или выключено. Наиболее простой тип изображения имеет только два цвета (например, белый и чёрный). В этом случае каждому видеопикселю соответствует один бит памяти (2¹). Если цвет видеопикселя определяется двумя битами, то мы имеем четыре (2²) возможных комбинаций значений включено/выключено. Используя для значения выключено символ 0, а для включено — 1, эти комбинации можно записать так: 00, 01, 10, 11. Четыре бита памяти позволяют закодировать 16 (2⁴) цветов, восемь бит — 2⁸ или 256 цветов, 24 бита — 2²⁴ или 16777216 различных цветовых оттенков.

     Простые растровые картинки занимают небольшой  объём памяти (несколько десятков или сотен килобайт). Изображения фотографического качества часто требуют несколько мегабайт. Например, если размер графической сетки — 1240 х 1024, а количество используемых цветов — 16777216, то объём растрового файла составляет около 4 Мб, так как информация о цвете видеопикселей в файле занимает

     1240 х 1024 х 24 = 30474240 бит или

     30474240 бит : 8 = 3809280 байт или

     3809280 байт : 1024 = 3720 Кб или

     3720 Кб: 1024 = 3,63 Мб.

     Таким образом, для хранения растровых  изображений требуется большой  объём памяти.

     2. Растровое изображение после масштабирования или вращения может потерять свою привлекательность. Например, области однотонной закраски могут приобрести странный («муаровый») узор; кривые и прямые линии, которые выглядели гладкими, могут неожиданно стать пилообразными. Если уменьшить, а затем снова увеличить до прежнего размера растровый рисунок, то он станет нечётким и ступенчатым, а закрашенные области могут быть искажены.

     Так как графический редактор Paint (стандартная  программа WINDOWS) является растровым, то в нём легко продемонстрировать результаты масштабирования изображений и объяснить причины возникающих искажений.

     Итак, растровые изображения имеют  очень ограниченные возможности  при масштабировании, вращении и  других преобразованиях. 
 
 
 
 

Заключение 

     Таким образом, растровое изображение — это файл данных или структура, представляющая собой сетку пикселов или точек цветов (обычно прямоугольную) на компьютерном мониторе, бумаге и других отображающих устройствах и материалах.

     Важными характеристиками изображения являются:

• Количество пикселов. Может указываться отдельно количество пикселов по ширине и высоте (1024*768, 640*480,...) или же, редко, общее количество пикселов (часто измеряется в мегапикселах).
• Количество используемых цветов или глубина цвета (эти характеристики имеют следующую зависимость: N = 2I, где N - количество цветов, а I - глубина цвета).

     Растровую графику применяют при разработке электронных (мулътимедийных) и полиграфических  изданий.

     Иллюстрации, выполненные средствами растровой  графики, редко создают вручную с помощью компьютерных программ. Чаще для этой цели используют сканированные иллюстрации, подготовленные художником на бумаге, или фотографии. В последнее время для ввода растровых изображений в компьютер нашли широкое применение цифровые фото- и видеокамеры. Соответственно, большинство графических растровых редакторов, предназначенных для работы с растровыми иллюстрациями, ориентированы не столько на создание изображений, сколько на их обработку.

     В Интернете пока применяются только растровые иллюстрации.   

Список литературы 

1. Иванченко Н.М. Компьютерные методы обработки  информации: УМК. – СПб.: Питер, 2004.
2. Информатика: Практикум по технологии работы на компьютере/Под редакцией И.В. Макаровой. – 2-е издание. – М.: «Финансы и статистика», 2004.
3. Каpатыгин С.Н. Информационные технологии в коммерческой деятельности. - М.: ABF, 2004.
4. Майоров С.И. Информационные технологии. - М.: Информатика, 2003.
5. Шафрин Ю. А. Основы компьютерной технологии. - М.: АБФ, 2005.Якутский А. Форматы интернет-графики // Мир Internet. - 2002. -№11-12. - C. 22-25
6. Яхонтов В.Н. Компьютерная графика. – М.: ТИСБИ, 2003.
7. http://flashmaker.8m.com/help/html/02basics2.html
8. http://ru.wikipedia.org/
9. http://www.junior.ru/students/sumerkina/