Растровая и векторная графика. Форматы графических файлов

Вопросы занятия:

·                    растровые изображения;

·                    векторным изображением;

·                    фрактальная графика;

·                    формат графического файла.

На прошлом уроке мы с вами выяснили, что особое место в работе с изображениями занимает компьютерная графика, т.е. графика, которая обрабатывается и отображается средствами вычислительной техники.

Компьютеры уже достаточно давно вошли в нашу жизнь. Они изменили мир и возможности человека, и с каждым днём стремящихся рисовать все больше и больше привлекает компьютер.

Изображения, которые создаются на компьютере можно представлять в движении или в покое. Главным достоинство компьютерной графики является то, что можно видеть, как формируется изображение на всех этапах, и неограниченно вносить исправления.

Настоящий дизайнер немыслим без художественного образования, он должен прекрасно владеть техникой рисунка, то есть материалами и инструментами (например, карандаш, уголь) и способами их использования для изображения и художественного выражения. Также должен владеть техниками графики (уметь использовать акварель, гуашь, карандаш, тушь), техниками живописи (гуашь, акварель, темпера, акрил, масло).

А как вы думаете, можно ли в современном мире используя компьютер, знания и умения работы с компьютером стать художником или дизайнером, не обладая особым талантом?

Любой, самый обычный человек, может превратить компьютер в исполнительный механизм воплощения своей художественной мысли — той самой, которую он не может воплотить на бумаге.

Представьте, какие чудесные возможности предоставляет нам современный компьютер.

Как вы помните компьютерная графика — это изображения, подготовленные при помощи компьютера. Компьютер может обрабатывать информацию, представленную только в цифровой форме. Значит, изображение надо представить в цифровой форме. Наиболее распространены два способа представления изображений: растровый и векторный. Существует ещё фрактальный способ представления графических изображений.

На прошлом уроке мы с вами рассмотрели один из способов получения графических изображений. С помощью сканера. Давайте немного вспомним. Итак, сканер сначала делит всю картинку на квадратики. Каждый такой квадратик станет пикселем цифрового изображения. Затем сканер освещает каждую строчку изображения специальной лампой и оценивает цвет каждого квадратика. Получает по три числа на каждый пиксель, то есть оценивает сколько в каждом квадратике красного, зелёного и синего цветов, и передаёт полученную информацию в память компьютера. В памяти компьютера образуется цифровое изображение. Затем эти числа переписываются из основной памяти в видеопамять и на мониторе появляется картинка.

Разные сканеры разбивают картинку на разное число пикселей. Размеры пикселя зависят от разрешающей способности сканера, которая обычно выражается в dpi (что означает — точек на дюйм) и задаётся парой чисел (например, 600 х 1200 dpi). Первое число — это количество пикселей, которые могут быть выделены сканером в строке изображения длиной в 1 дюйм. Второе число — количество строк, на которые может быть разбита полоска изображения высотой в 1 дюйм.

Такой способ хранения изображений в компьютере, то есть когда изображение хранится по точкам, которые называются пикселями, точно, как мозаика, называется растровым.

Слово растровый происходит от латинского Раструм – решётка.

Рассмотрим второй способ хранения изображений.

Давайте вместе рассмотрим рисунок. На нем изображено яблоко. Как вы думаете, много ли нужно места в памяти компьютера чтобы хранить этот рисунок? Если посчитать пиксели, из которых он состоит, то получится огромное число. Соответственно и места в памяти компьютера понадобилось бы очень много. Давайте посмотрим, как художник рисовал эту картинку. Пока создавалось яблоко, компьютер запоминал как нужно рисовать это яблоко.

То есть в памяти компьютера можно сохранить не только картинку, которую нарисовал художник, но и последовательность команд, на специальном компьютерном языке. Для простого рисунка список команд будет не большой, следовательно, и места в памяти компьютера понадобится не много.  

Когда мы захотим посмотреть полученную картинку, компьютер мгновенно её нарисует. Это произойдёт настолько быстро, что мы этого даже не заметим.

Изображения, которые хранятся в памяти компьютера в виде последовательности команд называются векторными.

То есть каждая из этих фигур в векторной графике может быть описана математически: отрезки и прямоугольники — координатами своих вершин, окружности — координатами центров и радиусами. Кроме того, можно задать толщину и цвет линий, цвет заполнения и другие свойства геометрических фигур. В векторной графике изображения формируются на основе таких наборов данных (векторов), описывающих графические объекты, и формул их построения. При сохранении векторного изображения в память компьютера заносится информация о простейших геометрических объектах, его составляющих.

Как вы думаете, какие изображения лучше?

Точно ответить на данный вопрос нельзя. Так как у каждого из них есть свои достоинства и недостатки.

Растровое представление графики обычно используются для изображений фотографического типа с большим количеством деталей и оттенков. Однако при увеличении таких картинок ухудшает их качество.

Векторная графика удобна для рисунков, которые не нуждаются в фотореализме. Масштабирование векторной графики происходит без потери качества. В векторном виде хранят многие шрифты, логотипы, карты, которые часто приходится увеличивать и уменьшать.

В векторном виде хранятся только небольшие картинки. Если мы сохраним растровую фотографию в векторном виде, то получим уже не фотографию. Да и количество команд, для этого изображения будет огромным и займёт места в памяти компьютера гораздо больше чем растровое.

Теперь разберёмся с вопросом какая графика называется фрактальной.

Фрактальная графика, как и векторная, основана на математических вычислениях. Но, в отличие от векторной графики, в памяти компьютера хранятся не описания геометрических фигур, составляющих изображение, а сама математическая формула (уравнение), по которой строится изображение. Фрактальные изображения разнообразны и причудливы.

Итак, мы уже знаем, что в компьютере изображения можно хранить в растровой и векторной форме. Давайте выясним, какие форматы графических файлов определяют способ хранения информации в файле.

Как мы уже выяснили различают растровые и векторные форматы графических файлов, среди которых есть универсальные графические форматы и собственные форматы графических приложений.

Рассмотрим некоторые форматы графических файлов более подробно.

BMP — универсальный формат растровых графических файлов, используется в операционной системе Windows. Этот формат поддерживается многими графическими редакторами, в том числе редактором Paint. Рекомендуется для хранения и обмена данными с другими приложениями. Изображения сохранённые в этом формате занимают большой объём памяти, так как в них на хранение информации о увете каждого пикселя отводится 24 бита.

GIF — универсальный формат растровых графических файлов, поддерживается приложениями для различных операционных систем. Рекомендуется для хранения изображений, создаваемых программным путём (диаграмм, графиков и так далее) и рисунков (типа аппликации) с ограниченным количеством цветов (до 256) то есть занимают небольшой информационный объем. Что очень важно для размещения графических изображений на Web-страницах в Интернете.

JPEG — универсальный формат растровых графических файлов. Поддерживается приложениями для различных операционных систем. Используется для размещения графических изображений на Web-страницах в Интернете.

WMF — универсальный формат векторных графических файлов для Windows-приложений. Используется для хранения коллекции графических изображений Microsoft Clip Gallery.

EPS — универсальный формат, который позволяет хранить информацию как в растровой, так и в векторной форме. Он поддерживается программами для различных операционных систем. Рекомендуется для печати и создания иллюстраций в настольных издательских системах.

С собственными форматами мы с вами познакомимся в процессе работы с графическими изображениями.

Перейдём к практической части урока.

Рассмотрим следующую задачу. Растровое изображение занимает в памяти компьютера 8 килобайт. Размер данного изображения 256 на 256 пикселей. Нужно определить максимально возможное число цветов в палитре изображения.

Пришло время подвести итоги нашего урока.

Растровые изображения - это картинки, состоящие из большого количества цветных точек (пикселей).

Векторным изображением в компьютерной графике принято называть совокупность более сложных и разнообразных геометрических объектов.

Фрактальная графика – это совокупность геометрических фигур, обладающих свойством самоподобия, то есть составленная из нескольких частей, каждая из которых подобна всей фигуре целиком.

Формат графического файла — это способ представления графических данных на внешнем носителе. Различают растровые и векторные форматы графических файлов, среди которых, выделяют универсальные графические форматы и собственные (оригинальные) форматы графических приложений.