Представление графической информации

Компьютерная технология имеет свою специфику, которая заключается в том, что изображение должно быть преобразовано в цифровую форму или закодировано. В свою очередь, цифровая компьютерная графика по способу кодирования подразделяется на растровую и векторную.

Растровые изображения состоят из прямоугольных точек, называемых растром.

Такое представление изображении существует не только в цифровом виде. При пристальном взгляде на монитор или экран телевизора можно разглядеть маленькие точки люминофора - пиксели, из которых состоит экранное изображение. Рассматривая любую иллюстрацию в книгах и журналах, также можно заметить, что изображение построено из точек. Однако точки растра достаточно малы для того, чтобы глаз человека воспринимал совокупность разноцветных точек как единую картину, а не каждую из них в отдельности.

В файлах растровых форматов запоминаются:

1. Графическое разрешение - плотность пикселей в изображении и измеряется в пикселях на дюйм (dpi). Чем больше разрешение устройства (монитора, принтера), тем больше пикселей содержится в изображении и тем меньше их размер, соответственно более мелкие детали будут лучше воспроизведены. Различают разрешение оригинала, экранное разрешение и разрешение печатного устройства (ланиатура). Разрешение печатного устройства всегда меньше разрешения экрана.
2. Глубина цвета (битовое разрешение) - число битов, используемых для хранения цвета одного пикселя. Битовое разрешение характеризует объем цветовой информации, используемой для описания каждого пикселя изображения. Чем больше глубина цвета, тем шире диапазон цветов и точнее их представление в оцифрованном изображении. Например, пиксел с битовой глубиной равной единице (2¹), имеет лишь два возможных состояния цвета - черный и белый. Пиксел с битовой глубиной равной восьми (2⁸), имеет лишь 256 возможных цветовых значений.

В файлах разных форматов эти характеристики хранятся различными способами.

Объем файла определяет общее количество точек изображения, как по вертикали, так и по горизонтали и будет пропорционален произведению графического разрешения, размера изображения и глубины цвета.

Для каждой точки линии в растровой графике отводится одна или несколько ячеек памяти (чем больше цветов могут иметь точки, тем больше ячеек им выделяется). Соответственно, чем длиннее растровая линия, тем больше памяти она занимает.

Достоинства растровой графики

Основным достоинством растровой графики является простота и, как следствие, техническая реализуемость автоматизации ввода или оцифровки изобразительной информации. То есть существует большое количество внешних устройств для ввода фотографий, слайдов, рисунков - сканеров, видеокамер, цифровых фотоаппаратов.

Не менее важным достоинством точечной графики является фотореалистичность. Можно получать живописные эффекты, добиваться точнейшей нюансировки цвета и т.д.

Недостатки растровой графики

Однако точечной графике присущи свойственные недостатки.

Во-первых, это очень большой объем растрового изображения.

Во-вторых, растровые изображения плохо масштабируемы. То есть, если увеличить изображение, вы увидите увеличение размера точек изображения и появления ступенек. Процесс увеличения точки называется пикселизацией (см.рис. 3.1.1).

Рисунок 3.1.1.

Это означает, что в растровой графике при любых трансформациях – поворотах, масштабировании, наклонах – нельзя обойтись без потери изображения.

Из программ растровой графики наиболее популярны Adobe PhotoShop, Corel Photo Paint.

Принцип кодирования графической информации в векторной графики отличается от растровой. В векторной графике все изображения описываются в виде математических объектов - контуров. Каждый контур представляет собой независимый объект, который можно перемещать, масштабировать, изменять множество раз. Все линии определяются начальными точками и формулами, описывающими сами линии. Поэтому при изменении рисунка, происходит изменение параметров в формулах. Векторную графику так же называют объектно-ориентированной графикой, так как изображение состоит из отдельных объектов – прямых и кривых линий, замкнутых и разомкнутых фигур, прямоугольников, эллипсов, каждый из которых имеет свои характеристики – цвет, толщину контура, стиль линии и т.д.

В векторной графике объем памяти, занимаемый линией, не зависит от размеров линии, поскольку линия представляется в виде формулы, а точнее говоря, в виде нескольких параметров. Чтобы ни делали с этой линией, меняются только ее параметры, хранящиеся в ячейках памяти. Количество же ячеек остается неизменным для любой линии.

Объекты векторной графики хранятся в памяти в виде набора параметров, но надо помнить о том, что на экран все изображения все равно выводятся в виде точек. Перед выводом на экран каждого объекта программа производит вычисления координат экранных точек в изображении объекта, поэтому векторную графику иногда называют вычисляемой графикой. Аналогичные вычисления производятся и при выводе объектов на принтер.