Основные форматы графических файлов и их назначение.

Форматов векторной графики существует множество, многие из них предназначены для специализированных программ по созданию чертежей, 3D моделей, профессиональной векторной графике. Наиболее известными и часто используемыми пользователями Windows форматами векторной графики являются EMF
(Enhanced Metafile, расширенный метафайл Windows), WMF (Windows Metafile) и SVG (Scalable Vector Graphics). Первые два – достаточно простые векторные форматы, в которых можно хранить основную информацию для использования в офисных приложениях: узлы, кривые Безье, заливки, обводки. EMF может сохранять и векторную, и растровую информацию в одном файле, а также имеет ряд преимуществ перед более старым WMF (например,лучше поддерживает кривые, используемые в рисунках Flash, отлично воспринимает «связанные» из нескольких программ векторные изображения, к примеру, из MS PowerPoint и ChemWin), однако многие приложения все еще не поддерживают этот более современный формат. WMF широко используется в офисных пакетах типа MS Office, с 97-го года обширная коллекция ClipArt объектов сохраняется именно в нем. SVG, «масштабируемая векторная графика» – это основанный на XML формат разметки, предназначенный для описания двухмерной векторной графики, как неподвижной, так и анимированной. Особенности SVG: возможность читать и редактировать при помощи обычных текстовых редакторов, возможность выделять и копировать текст из SVG, возможность сжатия в SVGZ (через алгоритм GZip).

Виды растровой графики, классификация, назначение.

Полное количество пикселей (разрешение), и количество информации в каждом пикселе (обычно называемой глубиной цвета) определяют качество растровой печати. Из-за большого количества информации, требуемой для хранения высококачественных картинок, часто используются методы сжатия для уменьшения размера файла изображения. Некоторые методы сжатия приводят к потере информации, качество изображения ухудшается в пользу меньшего размера файла.

Растровая графика зависит от разрешения. Изображения не могут быть масштабированы на произвольное разрешение без потери качества. Растровая графика чаще имеет дело с фотографиями и изображениями фотографического типа. Мониторы обычно показывают от 72 до 130 ppi (pixels per inch – пикселей на дюйм), некоторые современные принтеры могут печатать 2400 dpi (dots per inch – точек на дюйм) и даже больше.

Растровую графику можно разделить по назначению. Для Интернета требуются изображения среднего качества, при небольших разрешениях (70-200 dpi) и малых размерах (15-640 пикселей) изображения лучше и быстрее отображаются на странице браузера и не возникает особых проблем с размером экрана и масштабированием. Фотографические снимки должны храниться и использоваться в лучшем качестве и по возможности в лучшем формате (RAW, JPEG), исходные файлы с камер – важные документы, для которых перед редактированием рекомендуется делать back-up. Сканированные документы обычно имеют разрешение 200-600 dpi, при больших существенно увеличивается размер файла и это не имеет особой практической пользы. Черно-белые сканированные документы обычно сохраняются в форматах TIFF и GIF, цветные – в JPEG или GIF. В последнее время часто используют форматы PDF и DJVU (или подобные, от Adobe и LizardTech), т.к. они гораздо лучше стандартных форматов сжимают полученные сканированные оттиски и более удобны для чтения и пересылки документации и электронных книг через Интернет, однако PDF по сути является векторным форматом и имеет гораздо более широкие возможности, которые касаются не только графики. Изображения для печати с принтера лучше иметь в достаточно высоком разрешении, около 1200 dpi, в таких разрешениях человеческому глазу не заметны переходы и неровности на отпечатанном листе.

Принципы масштабирования растровой графики.

Увеличение или уменьшение изображение называется масштабированием. В зависимости от типа графики масштабирование может выполняться по различным алгоритмам. При трансформации (увеличении, вращении, вытягивании и пр.) растровая графика становится менее четкой и, в отличие от векторной графики, теряет качество изображения. Растровая графика представляет собой матрицу точек. Каждый пиксель увеличивается пропорционально заданному увеличению. При сжатии соседние пиксели аппроксимируются и образуется «смешанный» цвет, суммируются данные с соседних пикселей и выдаётся среднее значение. При этом, соответственно, изображение теряет свою четкость и яркость. Существуют программы и алгоритмы, помогающие сжимать и увеличивать растровые изображение с минимальными дефектами и отрицательными последствиями в конечном изображении, например в программе ACDSee одним из наиболее удачных алгоритмов масштабирования является Lanczos.

Достоинства и недостатки векторной и растровой графики.

Основное преимущество растровой графики - это возможность создать практически любой рисунок любой сложности, с различными цветовыми переходами и элементами. Растровая графика легко воспринимается графическими программами. Широкая распространенность благодаря Интернету и цифровой фотографии. Недостаток: большой объем файла и невозможность изменения размера без нежелательных
«эффектов» с потерей качества изображения.

Основные достоинства векторной графики: возможность любого масштабирования, трансформации объектов, при этом толщина линий может оставаться постоянной, изображение остается ярким и контрастным и его качества не ухудшится, параметры объектов хранятся и могут быть изменены. Размеры обычно указаны в аппаратно-независимых единицах. Основной (и неустранимый) недостаток: не каждый объект может быть представлен в векторной графике. Сложные объекты имеют большой размер файла.

Особенности векторной графики, разновидности.

Векторная графика использует простые геометрические объекты (линии, точки, многоугольники) для построения изображения. Векторная графика идеальна для простых или составных рисунков, удобна в печати и масштабируема. В большинство форматов векторной графики возможно внедрить текст (с поддержкой Юникод), который затем тоже может являться элементом векторной графики в изображении, однако часто может быть оттуда вновь импортирован. Также в векторную графику можно вставить и растровые изображения – при масштабировании их размер будет изменяться пропорционально остальным элементам (аналогично прямоугольнику), но со всеми вытекающими для этого типа последствиями. Векторная графика удобна для использования в офисных приложениях – в построении диаграмм, схем, чертежей и простых рисунков.

Понятие векторизации.

Векторизация – это процесс перевода растрового изображения в векторную графику. Используется сложный алгоритм, который не может быть выполнен в автоматическом режиме. Обычно векторизация проходит удачно для изображений с четкими линиями, без градиентных заливок, т.е. в идеальном варианте векторизируемое изображение должно быть чертежом. При векторизации сложных объектов размер конечного файла может быть увеличен в десятки и сотни раз, а сам процесс может не увенчаться успехом. Векторизация фотографий невозможна, поэтому растровая графика распространена гораздо шире, чем векторная.

Сканер: назначение, методика сканирования, основные параметры.

Сканер – это электронное устройство, которое переводит изображение объекта (рисунок или текст) в цифровой вид. По принципу действия сканер немного походит на цифровой фотоаппарат: отраженный от объекта свет попадает на матрицу, а затем через
аналогово-цифровой преобразователь в компьютер.

Параметры сканера определяют качество полученного изображения в цифровом виде. Основной характеристикой является оптическое разрешение. Поскольку на выходе со сканера получается файл растровой графики, то от этой характеристики напрямую зависит четкость изображения. Бывает, что разрешение сканнера не одинаково по ширине (определяется матрицей сканера) и высоте (определяется количеством «ходов» лампы сканера для снятия изображения). Интерполированное разрешение практической ценности мало представляет, поскольку те же операции возможны и в графических редакторах. При съемке объекта нужно правильно подобрать контраст и яркость – эти параметры можно отрегулировать практически в любом ПО для сканеров. Также нужно ограничить область сканирования, задать получаемому файлу имя и формат (для ч/б и градаций серого лучше подходит GIF и TIFF, для цветных – JPEG). Конечный файл будет отличаться от того, что можно увидеть на экране ПО для сканера – обычно ввиду малого размера окна ПО детали неразличимы, и вместо них просто ничего не видно, но на самом деле изображение выходит четким (все зависит от конкретной программы и сканера и подбирается индивидуально).

Сканирование объекта – это сложный процесс, при котором желаемое изображение нужно расположить как можно аккуратнее и ровнее. Если текст или изображение нанесены на обычный лист формата А4, то сканирование заметно упрощается выравниванием краев листа по границе стекла сканера. Сканирование толстых книг и журналов заметно сложнее – нужно учитывать возможный сдвиг книги относительно стекла после закрытия крышки сканера, неровности вблизи переплета. Иногда удачнее бывает снять крышку из шарниров и просто положить на сканируемую книгу сверху. Отклонение изображения и текста даже на малый угол будет хорошо заметно при распечатывании и при вставке в другие файлы (например, иллюстрации к MS Word документам) и тяжело поддается редактированию в графических программах.