Программное обеспечение компьютера

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРА

Программное обеспе́чение (произношение обеспече́ние не рекомендуется) — наряду с аппаратными средствами, важнейшая составляющая информационных технологий, включающая компьютерные программы и данные, предназначенные для решения определённого круга задач и хранящиеся на машинных носителях.

Программное обеспечение представляет собой алгоритм, реализованный в виде последовательности инструкций для процессора.

В компьютерном жаргоне часто используется слово «софт» от английского software.

Рис. 35. Иерархия программного обеспечения.

По назначению программное обеспечение разделяется на системное, прикладное и инструментальное.

Рис. 36. Классификация программного обеспечения.

Инструментальное ПО предназначено для использования в ходе проектирования, разработки и сопровождения программ. Это: интегрированные среды разработки, SDK, компиляторы, интерпретаторы, линковщики, ассемблеры, отладчики и т.п.

Прикладное ПО (приложения) — программы, предназначенные для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитанные на непосредственное взаимодействие с пользователем. К прикладному ПО относятся: банковские и бухгалтерские программы, игры, текстовые и графические редакторы, Интернет-клиенты и т. п.

Системное ПО используется для обеспечения работы компьютера самого по себе и выполнения прикладных программ. Конкретные виды системного программного обеспечения включают загрузчики, операционные системы, драйверы устройств, утилиты (сервисные программы). Наиболее общая часть системного программного обеспечения – операционная система.

Системное программное обеспечение. Операционные системы (ОС)

Операционная система, ОС (OS - operating system) — базовый комплекс компьютерных программ, обеспечивающий: обеспечивающий управление аппаратными средствами компьютера, работу с файлами, ввод и вывод данных, а также выполнение прикладных программ и утилит.

При включении компьютера операционная система загружается в память раньше остальных программ и затем служит платформой и средой для их работы.

С 1990-х наиболее распространёнными операционными системами являются ОС семейства Microsoft Windows и системы класса UNIX (особенно Linux).

Основные функции ОС:

• Загрузка приложений в оперативную память и их выполнение;
• Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройствам ввода-вывода);
• Управление оперативной памятью;
• Управление энергонезависимой памятью (жесткий диск, компакт-диски и т.д.), как правило, с помощью файловой системы;
• Пользовательский интерфейс.

Дополнительные функции ОС:

• Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность);
• Взаимодействие между процессами;
• Межмашинное взаимодействие (компьютерная сеть);
• Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от вредоносных действий пользователей или приложений;
• Разграничение прав доступа и многопользовательский режим работы (аутентификация, авторизация).

Семейства и хронология операционных систем

Наиболее древняя из успешных операционных систем - UNIX (1969 г.). Она до сих пор остается одной из основных систем на компьютерах, которые мощнее персональных и от нее порождено множество UNIX-подобных ОС.

В 1981 г. фирма IBM выпустила персональный компьютер (IBM PC), архитектура которого стала стандартом в мире. Все персональные компьютеры принято разделять на IBM-совместимые (абсолютное большинство) и IBM-несовместимые, например компьютер Macintosh, производимый фирмой Apple. Компьютеры Macintosh работают под управлением операционной системы MacOS.

В 1982 г. – фирма Microsoft выпустила ставшую на долгие годы самой популярной для IBM-совместимых ПК операционную систему MS-DOS (Disc Operating System).

В 1985 г.– все та же Microsoft выпустила первую версию Windows, которая развилась и на сегодня является самой распространенной операционной системой с самыми популярными прикладными программами.

1991 г. – год рождения операционной системы Linux – основного конкурента Windows, получающего все более широкое распространение.

Кроме того, можно перечислить много названий операционных систем различных производителей, например: Netware (Novell), OS/2 (IBM), SunOS (Sun Microsystems), Java Desktop System (Sun Microsystems), FreeBSD (одно из open source ответвлений UNIX) и т.п.

ОС Microsoft Windows

Рис. 39. Логотип OC Windows.

MS Windows (произносится Ви́ндоуз) — семейство операционных систем компании Microsoft (Майкрософт). Глава корпорации Microsoft – Билл Гейтс.

Начиная с 1995 года Windows — самая популярная операционная система на рынке персональных компьютеров – стандарт де-факто. К 2005-му году Microsoft Windows была установлена более чем на 89% персональных компьютеров.

Однако многие пользователи сделали выбор в пользу ОС Windows так как совсем не знакомы с альтернативами, такими как MacOS, Linux, BSD. В России до начала 2000-х годов почти все персональные компьютеры продавались с предустановленной операционной системой Windows. Борьба с распространением пиратских версий программных продуктов привела к появлению интереса к другим операционным системам. Так, например, стало возможным приобрести персональный компьютер с предустановленной бесплатной ОС Linux.

Хронология выпусков версий Windows

1. Windows 1.0 (1985)

2. Windows 2.0 (1987)

3. Windows/386 (1987)

4. Windows 3.0 (1990)

5. Windows 3.1 (1992)

6. Windows NT 3.1 (1993)

7. Windows NT 3.5 (1994)

8. Windows 95 (1995)

9. Windows NT 4.0 (1996)

10. Windows 98 (1998)

11. Windows 2000 (2000)

12. Windows Me (2000)

13. Windows XP (2001)

14. Windows 2003 (2003)

15. Windows Vista (2007)

16. Windows рабочее название Vienna (2010)

Интегрированные программные продукты и прикладное ПО

Операционная система Microsoft Windows включает в себя стандартные приложения, такие как браузер Internet Explorer, почтовый клиент Outlook Express, проигрыватель Windows Media Player.

Вокруг факта включения таких стандартных продуктов в ОС Windows разгорается много споров и дискуссий, поскольку это создает серьезное препятствие для распространения конкурирующих продуктов.

Рис. 40. Логотип пакета MS Office.

Для MS Windows существует очень удобный и освоенный большинством пользователей пакет прикладных программ Microsoft Office, включающий:

• текстовый процессор MS Word,
• табличный процессор MS Excel,
• органайзер MS Outlook,
• приложение для подготовки презентаций MS PowerPoint,
• приложение для управления базами данных MS Access.

Не стоит забывать, что и ОС Windows и абсолютное большинство популярных прикладных программ под Windows имеют лицензию copyright, т.е. являются проприетарным ПО. Соответственно каждая копия такой программы должна приобретаться за деньги. Например, на конец 2006 года цена на Windows XP Home Edition Russian BOX (SP2) - $185, Office 2003 Russian CD – $322.

Используя нелицензионное (пиратское) ПО, защищенное лицензией copyright, вы нарушаете законодательство о защите авторских прав.

ОС GNU/Linux

Рис. 41. Логотип ОС GNU/Linux – пингвиненок Tux.

Операционная система GNU/Linux (произносится «гну ли́нукс») — свободная UNIX-подобная операционная система. Обычно, по историческим причинам и для краткости, эта система называется просто «Linux». Это самая мощная альтернатива MS Windows, популярная в качестве серверной и резко набирающая популярность в качестве настольной (desktop) операционной системы в последние годы, в связи с усилением контроля за соблюдением лицензионного использования ОС Windows со стороны Microsoft в версиях XP и Vista.

К операционной системе GNU/Linux также часто относят программы, дополняющие эту операционную систему, и прикладные программы, делающие её полноценной многофункциональной операционной средой.

В отличие от большинства других операционных систем, GNU/Linux не имеет единой «официальной» комплектации. Вместо этого GNU/Linux поставляется в большом количестве так называемых дистрибутивов, в которых программы GNU соединяются с ядром Linux и другими программами. Самые распространённые в мире дистрибутивы:

• американский Red Hat и его наследник Fedora Core;
• немецкий SuSE;
• французский Mandriva (бывший Mandrake);
• не имеющий национальной принадлежности международный дистрибутив Debian GNU/Linux;
• один из самых старых дистрибутивов Slackware;
• сравнительно молодой и активно развивающийся дистрибутив Gentoo;
• молодой, но перспективный дистрибутив Ubuntu Linux.

Создатель ядра Linux - Линус Торвальдс. GNU/Linux не имеет географического центра разработки. Нет и организации, которая владела бы этой системой; нет даже единого координационного центра. Программы для GNU/Linux — результат работы тысяч проектов. Некоторые из этих проектов централизованы, некоторые сосредоточены в фирмах, но большинство объединяют программистов со всего света, которые знакомы только по переписке. Создать свой проект или присоединиться к уже существующему может любой и, в случае успеха, результаты работы станут известны миллионам пользователей. Пользователи принимают участие в тестировании свободных программ, общаются с разработчиками напрямую, что позволяет быстро находить и исправлять ошибки и реализовывать новые возможности.

На рынке серверных операционных систем Австралии Linux уже заняла около 30%. За австралийцами последовали и бразильцы. Бразильское правительство решило отказаться от расходования средств на программное обеспечение и перейти с продуктов Microsoft на системы с открытым кодом, в частности, ОС Linux. Главная причина изменений – экономическая. В нашей стране рынок Linux пока невелик.

Файловая система

Вся информация в компьютере хранится в файлах, с которыми и работает операционная система.

Файл (file) — это поименованная последовательность байтов, место постоянного хранения различных видов информации.

Файлы организованы в каталоги, также называемые директориями (directory) или папками (folder). Каталог - это файл, который хранит сведения о других файлах: имя, размер, дату создания, адрес файла на диске.

Любой каталог может содержать произвольное число подкаталогов, в каждом из которых могут храниться файлы и другие каталоги.

На каждом диске существует главный или корневой каталог, в котором располагаются все остальные каталоги, называемые подкаталогами и некоторые файлы. Таким образом, создается иерархическая структура. Каталог, с которым в настоящий момент работает пользователь, называется текущим.

Файлы и каталоги являются самыми важными объектами файловой системы. Файловая система — регламент, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях. Она определяет формат физического хранения файлов. Конкретная файловая система определяет размер имени файла, максимально возможный размер файла, набор атрибутов файла.

Способ, которым данные организованы в байты, называется форматом файла. Для того чтобы прочесть файл, например, электронной таблицы, необходимо знать, каким образом байты представляют числа (формулы, текст) в каждой ячейке; чтобы прочесть файл текстового редактора, надо знать, какие байты представляют символы, а какие шрифты или поля, а также другую информацию.

Все файлы условно можно разделить на две части - текстовые и двоичные.

Текстовые файлы - наиболее распространенный тип данных в компьютерном мире. Для хранения каждого символа чаще всего отводится один байт, а кодирование текстовых файлов выполняют с помощью специальных кодировочных таблиц.

Но чисто текстовые файлы встречаются все реже. Люди хотят, чтобы документы содержали рисунки и диаграммы и использовали различные шрифты. В результате появляются форматы, представляющие собой различные комбинации текстовых, графических и других форм данных.

Двоичные файлы, в отличие от текстовых, не так просто просмотреть и в них, обычно, нет знакомых нам слов - лишь множество непонятных символов. Эти файлы не предназначены непосредственно для чтения человеком. Примерами двоичных файлов являются исполняемые программы и файлы с графическими изображениями.

Каждый файл на диске имеет обозначение (полное имя), которое состоит из 2 частей: имени и расширения, разделенных точкой.

Расширение имени файла — необязательная последовательность символов, добавляемых к имени файла и предназначенных для идентификации типа (формата) файла. Это один из распространённых способов, с помощью которого пользователь или программное обеспечение компьютера может определить тип данных, хранящихся в файле.

В ранних операционных системах длина расширения была ограничена тремя символами, в современных операционных системах это ограничение отсутствует.

Рис. 42. Расширение файла в графическом интерфейсе ОС отображается пиктограммой.

Операционная система или менеджер файлов могут устанавливать соответствия между расширениями файлов и приложениями.

Когда пользователь открывает файл с зарегистрированным расширением, автоматически запускается соответствующая этому расширению программа. Некоторые расширения показывают, что файл сам является программой. Зачастую расширение файла отображается для пользователя пиктограммой.

Драйверы

C ПК могут сопрягаться разнообразные устройства: видеокарта, звуковая карта, принтер, сканер, манипуляторы, дисководы, цифровые фотоаппараты, сотовые телефоны… Каждое из них имеет свой набор команд – свой «язык». Чтобы конкретная операционная система могла управлять конкретным устройством, прибегают к помощи программ–«переводчиков», знающих с одной стороны язык команд конкретного устройства, а с другой – язык конкретной операционной системы, под управлением которой должно работать это устройство.

Такая программа называется драйвером (driver) и поставляется вместе с устройством его производителем. Производители аппаратного ПО, как правило, также размещают драверы, созднных ими устройств, на своих web-сайтах.

Вирусы

Компьютерные вирусы - это программы, способные размножаться самостоятельно, дописывая свой код к другим файлам или в служебные области диска. Каждый вирус способен выполнять деструктивные или нежелательные действия на зараженном компьютере. Он может демонстрировать видеоэффекты, замедлять работу системы, похищать и уничтожать личную информацию пользователя, а также многое другое. В любом случае вирус мешает другим программам и самому пользователю работать на компьютере.

Существует множество разновидностей вирусов. Самыми старыми являются файловые вирусы. Они размножаются, используя файловую систему. Почти столь же древними являются загрузочные вирусы. Они так названы потому, что заражают загрузочный сектор (boot sector) жесткого диска. Загрузочные вирусы замещают код программы, получающей управление при запуске системы. Таким образом, после перезагрузки системы управление передается вирусу. Сегодня загрузочные вирусы встречаются редко. С середины 90-х годов получили распространение макровирусы. Эти вредители представляют собой программу на макроязыке. Макроязык - это средство создания программ, которое поддерживается некоторой системой обработки данных (например, программами семейства Microsoft Office, такими как Microsoft Word и Excel, а также другими программами, например продуктами компании "1С"). Для размножения макровирусы используют встроенные возможности, например, текстового или табличного редактора. Таким способом эти вредители переносят себя из одного зараженного файла в другой.

Сетевые черви

"Червей" часто называют вирусами, хотя, строго говоря, это не совсем верно. Сетевые черви - это программы, которые не изменяют файлы на дисках, а распространяются в компьютерной сети, проникают в операционную систему компьютера, находят адреса других компьютеров или пользователей и рассылают по этим адресам свои копии. Сетевые черви могут вообще не обращаться к ресурсам компьютера (за исключением оперативной памяти).

Троянские программы

Троянские программы, "троянские кони" и просто "троянцы" - это вредоносные программы, которые сами не размножаются. Подобно знаменитому Троянскому коню из "Илиады" Гомера, программа-троянец выдает себя за что-то полезное. Чаще всего троянский конь маскируется под новую версию бесплатной утилиты, какую-то популярную прикладную программу или игру.

Таким способом "троянец" пытается заинтересовать пользователя и побудить его переписать и установить на свой компьютер вредителя самостоятельно.

По выполняемым вредоносным действиям троянские программы можно условно разделить на следующие виды:

• утилиты несанкционированного удаленного администрирования (позволяют злоумышленнику удаленно управлять зараженным компьютером);
• утилиты для проведения DDoS-атак (Distributed Denial of Service - распределенные атаки типа отказ в обслуживании);
• шпионские и рекламные программы, а также программы дозвона;
• серверы рассылки спама;

многокомпонентные "троянцы"-загрузчики (переписывают из Интернета и внедряют в систему другие вредоносные коды или вредоносные дополнительные компоненты).

Напрактике часто встречаются программы-"троянцы", относящиеся сразу к нескольким перечисленным выше видам.

Серверы рассылки спама

Спам, или нежелательные электронные сообщения, будет подробно рассматриваться дальше. Здесь мы остановимся лишь на средствах рассылки непрошеных сообщений.

Чтобы избежать ответственности за рассылку спама, злоумышленники не рассылают письма со своего компьютера. Они предпочитают заразить компьютеры других пользователей Интернета специальным "троянцем", который превратит чужой ПК в сервер рассылки спама. Злоумышленнику останется лишь указать троянской программе, какое письмо и по каким адресам следует рассылать. Ответственность за эти незаконные действия будет нести легальный пользователь зараженного компьютера.

Признаки появления вирусов

При заражении компьютера вирусом важно его обнаружить. Для этого следует знать об основных признаках проявления вирусов. К ним можно отнести следующие:

• прекращение работы или неправильная работа ранее успешно функционировавших программ;
• медленная работа компьютера;
• невозможность загрузки операционной системы;
• исчезновение файлов и каталогов или искажение их содержимого;
• изменение даты и времени модификации файлов;
• изменение размеров файлов;
• неожиданное значительное увеличение количества файлов на диске;
• существенное уменьшение размера свободной оперативной памяти;
• вывод на экран непредусмотренных сообщений или изображений;
• подача непредусмотренных звуковых сигналов;
• частые зависания и сбои в работе компьютера.

Следует отметить, что вышеперечисленные явления не обязательно вызываются присутствием вируса, а могут быть следствием других причин. Поэтому всегда затруднена правильная диагностика состояния компьютера.

Архиваторы

Архиваторы - это программы, позволяющие создавать, за счет специальных методов сжатия, копии файлов меньшего размера и объединять копии нескольких файлов в один архивный файл, а также распаковывать архивы (извлекать файлы из архива).

Существуют различные алгоритмы архивации данных без потери информации, т.е. при разархивации данные будут восстановлены в исходном виде.

Самый простой алгоритм сжатия данных основан на замене повторяющихся битов (в тексте может иметься последовательность одинаковых символов, в графическом файле – закрашенная одним цветом область и т.д.). Например, в тексте подряд идут 10 пробелов, которые кодируются 10-тью байтами. При архивации они заменяются 3-мя байтами (первый байт – кодирует заменяемый символ; второй байт – специальный байт "флажка" архивации, который указывает на необходимость развернуть первый байт в последовательность байтов; третий байт указывает количество повторяющихся байтов).

Алгоритм кодирования одинаковых последовательностей символов ищет в текстовых файлах одинаковые слова, а в графических - одинаковые «узоры». Каждый такой фрагмент файла представляется определенным кодом (последовательностью бит) и в процессе архивации при повторных появлениях заменяется ссылкой на первичный код.

Наиболее популярные форматы архивов

ZIP - еще со времен ОС DOS один из самых популярных и распространенных архивных форматов, основанный на алгоритмах сжатия предложенных в 80-х годах прошлого столетия израильскими математиками Лемпелем и Зивом. Он отличается приемлемой степенью сжатия информации и достаточно высоким быстродействием. Сегодня он является стандартом де-факто в Интернете, и его поддерживают практически все программы-архиваторы.

RAR - разработан российским программистом Евгением Рошалем и позволяет получить размер сжатого файла гораздо меньший, чем ZIP, ценой этому является более продолжительный процесс обработки архива. В целом формат RAR значительно лучше других оптимизирован для решения сложных задач с использованием большого количества файлов и гигабайтных дисковых пространств.

CAB - применяется в продуктах Microsoft как стандартный для упаковки файлов, причем его алгоритм, нигде не опубликованный, представляет собой достаточно совершенный продукт, имеющий высокий коэффициент сжатия.

GZIP, TAR - получили наибольшее распространение в системах на базе Unix и ее самой популярной разновидности Linux.

ACE - достаточно новый формат с высокой степенью сжатия, завоевывающий все большую популярность.

Многие программы, являющиеся достаточно популярными в мире архиваторов базируются на том или ином формате и носят аналогичные названия. Например, для ОС Windows наиболее популярными являются архиваторы WinRAR, WinZIP, WinACE. Кроме этого все они имеют инструменты для работы с другими форматами архивов. Несмотря на это, могут возникнуть проблемы с совместимостью форматов архивов в различных программах. Во многих случаях удачным решением проблемы совместимости архивов различных типов является создание архивов в виде самораспаковывающихся программ (EXE-файлов), в состав которых входят все необходимые механизмы для извлечения информации из архива, таким образом, отпадает необходимость иметь на компьютере соответствующую программу-распаковщик архива.

Задачи

1. В основные функции операционной системы не входит:

• обеспечение диалога с пользователем;
• разработка программ для ЭВМ;
• управление ресурсами компьютера;
• организация файловой структуры;
• обслуживание файловой структуры.

2. “Драйверы” – это:

• технические устройства;
• системы автоматизированного проектирования;
• программы для согласования работы внешних устройств и компьютера.

3. Установите соответствие между типами файлов и компонентами MS Office:

.xls .doc .ppt .mbd

Презентация MS PowerPoint Текстовый документ MS Word База данных СУБД MS Access Электронная таблица MS Excel

4. К какому виду программного обеспечения относятся Unix, DOS, Windows, Linux?

• операционные системы;
• информационные системы;
• инструментальное ПО.

5. Заражение компьютерными вирусами может произойти в процессе:

• форматирования дискеты;
• выключения компьютера;
• работы с файлами;
• печати на принтере.

6. На жестком диске "C:" в каталоге "Robot" хранится документ "resumeis.doc". Каков полный путь к файлу?

• Robot\resumeis.doc;
• c:\...\resumeis.doc;
• c:\Robot\resumeis.doc.

Растровая графика

Компьютерное растровое изображение представляется в виде прямоугольной матрицы, каждая ячейка которой - цветная точка. Т.е. основным элементом растрового изображения является точка. Если изображение экранное, то эта точка называется пикселем.

При создании растровых изображений необходимо задавать разрешение и размеры изображения.

В зависимости от того, какое графическое разрешение экрана используется операционной системой, на экране могут размещаться изображения, имеющие 640х480, 800х600, 1024х768 и более пикселей.

Разрешение изображения измеряется в точках на дюйм (dots per inch - dpi) (1 дюйм = 25,4 мм). Полиграфическая печать полноцветного изображения требует разрешения не менее 200-300 dpi.

С помощью растровой графики можно отразить и передать всю гамму оттенков и тонких эффектов, присущих реальному изображению. Растровое изображение ближе к фотографии, оно позволяет более точно воспроизводить основные характеристики фотографии: освещенность, прозрачность и глубину резкости.

Чаще всего растровые изображения получают с помощью сканирования фотографий и других изображений, с помощью цифровой фотокамеры или путем "захвата" кадра видеосъемки.

Основным недостатком растровых изображений является невозможность их увеличения для рассмотрения деталей. При увеличении изображения точки становятся крупнее, но дополнительная информация не появляется. Этот эффект называется пикселизацией (см. рисунок 19).

Средства работы с растровой графикой

К числу простейших растровых редакторов относятся PaintBrush, Paint, Painter, которые позволяют непосредственно рисовать простейшие растровые изображения.

Основной класс растровых графических редакторов предназначен для обработки готовых растровых изображений с целью улучшения их качества и создания собственных изображений из уже имеющихся. К таким редакторам относятся такие мощные программы, как Adobe Photoshop, Corel PhotoPaint, Gimp и другие.

Основные растровые форматы

BMP (Windows Device Independent Bitmap) - самый простой растровый формат является форматом Windows, он поддерживается всеми графическими редакторами, работающими под ее управлением. В BMP данные о цвете хранятся только в модели RGB, поддерживаются как индексированные цвета (до 256 цветов), так и полноцветные изображения. Благодаря примитивнейшему алгоритму записи изображения, при обработке файлов формата BMP очень мало расходуется системных ресурсов, поэтому этот формат часто используется для хранения логотипов, экранных заставок, иконок и прочих элементов графического оформления программ.

GIF (Graphics Interchange Format) - является одним из самых популярных форматов изображений, размещаемых на веб-страницах. Отличительной его особенностью является использование режима индексированных цветов (не более 256), что ограничивает область применения формата изображениями, имеющими резкие цветовые переходы. Небольшие размеры файлов изображений обусловлены применением алгоритма сжатия без потерь качества, благодаря чему изображения в этом формате наиболее удобны для пересылки по каналам связи глобальной сети. В GIF реализован эффект прозрачности и возможности хранить в одном файле несколько картинок с указанием времени показа каждой, что используется для создания анимированных изображений.

PNG (Portable Network Graphics) - формат PNG, являющийся плодом трудов сообщества независимых программистов, появился на свет как ответная реакция на переход популярнейшего формата GIF в разряд коммерческих продуктов. Этот формат, в отличие от GIF сжимает растровые изображения не только по горизонтали, но и по вертикали, что обеспечивает более высокую степень сжатия. Как недостаток формата часто упоминается то, что он не дает возможности создавать анимационные ролики. Зато формат PNG позволяет создавать изображения с 256 уровнями прозрачности что, безусловно, выделяет его на фоне всех существующих в данный момент форматов. Так как формат создавался для Интернета, в его заголовке не предназначено место для дополнительных параметров типа разрешения, поэтому для хранения изображений, подлежащих печати, PNG плохо подходит, для этих целей лучше подойдет PSD или TIFF.

JPEG (Joint Photographic Experts Group) - самый популярный формат для хранения фотографических изображений, является общепризнанным стандартом. JPEG может хранить только 24-битовые полноцветные изображения. Хотя JPEG отлично сжимает фотографии, но это сжатие происходит с потерями и портит качество, тем не менее, он может быть легко настроен на минимальные, практически незаметные для человеческого глаза, потери. Однако не стоит использовать формат JPEG для хранения изображений, подлежащих последующей обработке, так как при каждом сохранении документа в этом формате процесс ухудшения качества изображения носит лавинообразный характер. Наиболее целесообразно будет корректировать изображение в каком-нибудь другом подходящем формате, например TIFF, и лишь по завершению всех работ окончательная версия может быть сохранена в JPEG. Формат JPEG не поддерживает анимацию или прозрачный цвет, и пригоден в подавляющем большинстве случаев только для публикации полноцветных изображений, типа фотографических, в Интернете.

TIFF (Tag Image File Format). Как универсальный формат для хранения растровых изображений, TIFF достаточно широко используется, в первую очередь, в издательских системах, требующих изображения наилучшего качества. Кстати, возможность записи изображений в формате TIFF является одним из признаков высокого класса современных цифровых фотокамер. В этом формате поддерживаются такие чисто профессиональные возможности, как обтравочные контуры, альфа-каналы, возможность сохранять несколько копий изображения с разным разрешением и даже включать в файл слои. Благодаря своей совместимости с большинством профессионального ПО для обработки изображений, формат TIFF очень удобен при переносе изображений между компьютерами различных типов.

PSD (Adobe Photoshop) - является стандартным форматом пакета Adobe Photoshop и отличается от большинства обычных растровых форматов возможностью хранения слоев (layers). Он содержит много дополнительных переменных (не уступает TIFF по их количеству) и сжимает изображения иногда даже сильнее, чем PNG (в тех случаях, когда размеры файла измеряются не в килобайтах, а в десятках или даже сотнях мегабайт). Файлы PSD свободно читаются большинством популярных просмотрщиков.

Векторная графика

Основным логическим элементом векторной графики является геометрический объект. В качестве объекта принимаются простые геометрические фигуры (так называемые примитивы - прямоугольник, окружность, эллипс, линия). Благодаря этому форму, цвет и пространственное положение составляющих изображение объектов можно описывать с помощью математических формул.

Рис. 44. Геометрические примитивы.

Преимущества векторной графики:

• Она экономна в плане дискового пространства, необходимого для хранения изображений: это связано с тем, что сохраняется не само изображение, а только некоторые основные данные, используя которые, программа всякий раз воссоздает изображение заново.
• Объекты векторной графики легко трансформируются и масштабируются, что не оказывает практически никакого влияния на качество изображения. Масштабирование, поворот, искривление сводятся к элементарным преобразованиям над векторами.
• Программы векторной графики имеют развитые средства интеграции изображений и текста, единый подход к ним. Поэтому программы векторной графики незаменимы в области дизайна, технического рисования, для чертежно-графических и оформительских работ.

Недостатки векторной графики:

• Векторная графика ограничена в живописных средствах: в программах векторной графики практически невозможно создавать фотореалистичные изображения.
• Векторный принцип описания изображения не позволяет автоматизировать ввод графической информации, как это делает сканер для растровой графики.

Средства работы с векторной графикой

Как и в случае с растровой графикой, для работы с векторной имеется огромное количество программных средств, освоение которых сложнее по сравнению с растровыми. К основным относятся программы:

CorelDraw - это профессиональный графический редактор с богатыми настройками и развитой системой управления.

Adobe Illustrator - основное достоинство программы в том, что она вместе с Adobe Photoshop и Adobe PageMaker образует достаточно мощный пакет для выполнения компьютерной верстки полиграфических изданий и разработки сложных документов.

Macromedia Freehand - один из самых дружественных и интуитивно понятных векторных редакторов. Программа отличается простотой системы управления и высоким быстродействием, но ее возможности несколько скромнее, чем у предыдущих редакторов.

Основные векторные графические форматы

Своего рода стандартом стали форматы двух наиболее популярных профессиональных графических пакетов - Adobe Illustrator и CorelDRAW:

AI (Adobe Illustrator Document) - поддерживают практически все программы, так или иначе связанные с векторной графикой. Этот формат является наилучшим посредником при передаче изображений из одной программы в другую, с РС на Macintosh и наоборот. В целом, несколько уступая CorelDRAW по иллюстративным возможностям, (может содержать в одном файле только одну страницу, имеет маленькое рабочее поле - этот параметр очень важен для наружной рекламы - всего 3х3 метра) тем не менее, он отличается наибольшей стабильностью и совместимостью с языком PostScript, на который ориентируются практически все издательско-полиграфические приложения.

CDR (CorelDRAW Document) - основной рабочий формат популярного пакета CorelDRAW, являющимся неоспоримым лидером в классе векторных графических редакторов на платформе РС. Имея сравнительно невысокую устойчивость и проблемы с совместимостью файлов разных версий формата, тем не менее, формат CDR можно без натяжек назвать профессиональным. В файлах этих версий применяется раздельная компрессия для векторных и растровых изображений, могут внедряться шрифты, файлы CDR имеют огромное рабочее поле 45х45 метров, поддерживается многостраничность.

WMF (Windows Metafile) - еще один формат Windows, на сей раз векторный. Понимается практически всеми программами Windows, так или иначе связанными с векторной графикой. Однако, несмотря на кажущуюся простоту и универсальность, пользоваться форматом WMF стоит только в крайних случаях, поскольку он не может сохранять некоторые параметры, которые могут быть присвоены объектам в различных векторных редакторах, не воспринимается Macintosh-ами, и, самое главное, способен исказить цветовую схему изображения.

PDF (Portable Document Format) - первоначально проектировался как компактный формат электронной документации, но в последнее время все больше используется для передачи по сетям графических изображений и смешанных документов, содержащих как текст, так и графику. Формат PDF является в полной мере платформонезависимым форматом, в текстовой части которого возможно использование множества шрифтов (которые содержатся непосредственно в документе, поэтому документ будет выглядеть так, как задумал его автор, на любом компьютере) и гипертекстовых ссылок, а также графические иллюстрации любого типа (векторные или растровые). Для достижения минимального размера PDF-файла используется компрессия, причем каждый вид объектов сжимается по наиболее выгодному для него алгоритму. Просматривать документы в формате PDF и распечатывать их на принтере можно с помощью утилиты Acrobat Reader, распространяемой компанией Adobe бесплатно.

Особый класс программ для работы с любыми видами изображений представляют программы-просмотрщики. Они позволяют просматривать графические файлы различных форматов, создавать фотоальбомы на жестком диске, перемещать, переименовывать, изменять размеры, а также конвертировать из одного формата в другой изображения. Лидером в данной области является программа ACDSee.