Види комп'ютерної графіки та графічних файлів
Цифрові зображення, що застосовуються у видавничій діяльності, поділяються на дві категорії: растрові і векторні.
Вони істотно відрізняються за способом формування графічної інформації.
Як наслідок, програми створення і редагування зображення зовсім різні.
Векторні зображення складаються з контурів. Для опису контурів в програмах редагування векторної графіки застосовують так звані криві Безьє - параметричні криві третього порядку.
Контури складаються з одного або кількох суміжних сегментів, обмежених вузлами.
Контур - це елементарний об'єкт векторної графіки. Все, що є в векторної ілюстрації, складається з контурів. Найпростіші об'єкти об'єднуються в більш складні, наприклад квадрат можна розглядати, як чотири пов'язані лінії.
Об'єкти векторної графіки зберігаються в пам'яті у вигляді набору параметрів, але на екран зображення виводиться у вигляді точок (так влаштований монітор), тому перед виведенням на екран програма виробляє обчислення екранних точок об'єкта.
Чим більша кількість контурів міститься у зображенні, тим воно виглядає більш живим і деталізованим.
Однак, з іншого боку, чим більше контурів, тим більше обчислень необхідно провести для побудови зображення, тому що після кожного внесеного зміни все зображення повністю перераховується.
Векторні зображення не в змозі забезпечити близьку до оригіналу реалістичність, але вони компактні і допускають вільне масштабування абсолютно без втрати якості.
Перевагою векторної графіки є також їх легке редагування.
Спосіб подання растрових зображень абсолютно відмінний від векторних. Растрові зображення складаються з прямокутних крапок, званих растром. Таке уявлення зображень існує не тільки в цифровому вигляді.
При пильному погляді на монітор або екран телевізора можна розгледіти маленькі точки люмінофора - пікселі, з яких складається екранне зображення.
У цифровому зображенні кожна точка растру (піксель) представлена єдиною параметром - кольором. Саме це мається на увазі, коли розглядається поняття «значення пікселя».
Растрові зображення забезпечують максимальну реалістичність, оскільки в цифрову форму перекладається кожен дрібний фрагмент оригіналу.
Такі зображення зберігаються у файлах набагато більшого обсягу, ніж векторні, оскільки в них запам'ятовується інформація про кожному пікселі зображення.
Т.ч., розмір растрових зображень залежить від їх якості. Як наслідок того, що вони складаються з пікселів фіксованого розміру, вільне масштабування без втрати якості неможливо.
Глибина кольору - це величина, яка визначає кількість біт, необхідних для запам'ятовування одного пікселя (виражається в ступенях числа 2, описує максимальне число кольорів або градацій сірого в зображенні).
У чорно-білому зображенні на запам'ятовування одного пікселя потрібно 1 біт (20)
Півтонове зображення може містити 256 відтінків і кожен піксель кодується 1байтом. 28 = 8 біт = 1 байт.
Кольорове зображення в моделі RGB кодується 3 байтамі.8х3 = 24 розрядна кодування (224). У цьому режимі може бути передано до 16 777 216 кольорів.
Кілька існуючих квітів, взагалі кажучи, безмежно. Деякі пристрої, до яких можна віднести і людські очі, здатні сприймати кольори.
Інші пристрої здатні відтворювати кольори. Проте роблять вони це по-різному. Людське око не здатне сприйняти кольору ультрафіолетового й інфрачервоного діапазону, однак те, що він сприймає, все одно набагато більше, ніж може передати екран монітора, офсетний друк або фотознімок.
Їх колірний обхват - діапазон кольорів, які можуть бути відтворені, зафіксовані або описані будь-яким чином, - менше, ніж колірний обхват людського ока.
Через різницю в гаму різних пристроїв для передачі та отримання зображень створено кілька колірних моделей. Різноманіття було передбачено внаслідок того, що жодна з колірних моделей не є ідеальною.
На екрані монітора можна точно передати чистий блакитний і чистий жовтий кольори, а при друці зовсім не передаються кольори, складові яких мають дуже низьку щільність.
Існуючі колірні моделі використовуються для взаємозв'язку між пристроями з різними колірними обхватами.
Модель RGB
RGB - скорочення англійських слів Червоний (Red), Зелений (Green), Синій (Blue). Ця модель призначена для опису випромінюваних квітів. Базові компоненти моделі засновані на трьох променях - червоному, синьому і зеленому, тому що людське сприйняття кольору засноване саме на них.
Вся інша палітра створюється шляхом змішування трьох основних кольорів у різних співвідношеннях.
Слід зазначити, що при складанні двох основних кольорів отриманий колір буде світліше, ніж базові складові. З іншого боку, білий колір і відтінки сірого створюються шляхом змішування трьох базових кольорів в рівній мірі, але з різною насиченістю. Зображення на екрані монітора, а також одержують методом сканування кодуються в моделі RGB.
Колірний простір моделі іноді представляють у вигляді кольорового куба.
По осях відкладаються значення колірних каналів, кожен з яких може набувати значення від нуля (світло відсутня) до 255 (найбільша яскравість світла). Усередині куба містяться всі кольори моделі.
У точці початку відліку координатних осей всі значення каналів дорівнюють нулю (чорний колір), а в протилежній точці максимальні значення каналів при змішуванні утворюють білий колір.
Якщо дві ці точки з'єднати відрізком, то на цьому відрізку буде розташовуватися шкала відтінків від чорного до білого - сіра шкала.
Три вершини куба дають три чистих вихідних кольору. У свою чергу, кожна з трьох інших вершин між ними дає чистий, змішаний з двох основних, колір. Кожен колірної канал і сіра шкала мають 256 градацій.
Модель CMY призначена для опису відображених квітів.
Кольори цієї моделі засновані на відніманні частини спектру падаючого світла (білого). При змішуванні двох основних кольорів результат виявиться темніше будь-якого з вихідних, оскільки кожен з квітів поглинає свою частину спектру.
Канали CMY є залишок віднімання основних RGB-компонентів з білого кольору (як відомо, білий колір складається з повного спектру кольорів).
При цьому залишаються наступні кольори: Cyan - блакитний (білий колір мінус червоний), Magenta - пурпуровий (білий мінус зелений), Yellow - жовтий (білий мінус синій).
Оскільки чорний колір отримати методом змішування трьох основних кольорів не вдасться, то як удосконалення цієї моделі з'явилася модель CMYK, в модель CMY був доданий новий компонент - чорний колір. У колірній моделі CMYK - це і є буква К (BlacK). Таким чином, CMYK - чотирьохканальна колірна модель.
Модель CMYK призначена для опису друкованих зображень. Її колірної охоплення значно нижче, ніж у RGB, так як модель CMYK описує відображені кольору, інтенсивність яких завжди менше, ніж у випромінюючих.
Змішування всіх компонентів при максимальних значеннях дає чорний колір. З іншого боку, при повній відсутності фарби і, відповідно, нульових значеннях основних компонентів вийде білий колір. Стосовно до CMYK білий колір слід сприймати як білий папір. При змішуванні основних компонентів з рівними значеннями виходять відтінки сірого кольору і утворюється сіра шкала.
Ця колірна модель має кілька особливостей, через яких перехід в неї може створити деякі проблеми. Справа в тому, що колірний обхват CMYK недостатньо великий і переведення в цю модель з моделі RGB може призвести до певних перекручень перенесення кольорів. Частина квітів з охоплення моделі RGB не може бути передана на папері, внаслідок чого не входить до охоплення моделі CMYK. Ця модель має проблеми з передачею яскраво-блакитних, синіх, зелених та помаранчевих кольорів. При конвертуванні ці кольори приводяться до найбільш близьким до них в моделі CMYK.
Колірна модель Lab, що є апаратно-незалежної моделлю, заснована на людському сприйнятті кольору. При однаковій інтенсивності очей людини сприймає зелений колір променів найбільш яскравим, трохи менш яскравим - червоний колір і ще більш темним - синій.
Необхідно мати на увазі, що яскравість є характеристикою сприйняття, а не самого кольору.
Будь-який колір в моделі Lab визначається яскравістю (Ligthness) і двома хроматичними компонентами - параметром а, що змінюється в межах від зеленого до червоного, і параметром в, що змінюються від синього до жовтого. Яскравість в моделі Lab повністю відокремлена від кольору, що робить модель зручною для регулювання контрасту, різкості та інших тонових характеристик зображення.
Колірна модель HSB. В основі моделі лежить сприйняття кольорів оком людини.
Hue - характеризується величиною кута (положенням кольору на колірному колі). Тобто це сам колір.
Saturation - насиченість (% білого в кольорі)
Brightness - яскравість або освітленість (% чорного вцвете)
Модель HSB використовується при регулюванні кольорів зображення.
Формати файлів представляють різні способи збереження зображення на диску.
Деякі формати забезпечують унікальні схеми стиснення зображення, інші дають можливість PS обмінюватися зображеннями з різними прикладними програмами, що виконуються як у Windows, так і на інших платформах.
Власний формат - PSD (PhotoShop Document) - це розширення стандартного формату представлення даних у PS (він же формат за умовчанням). PSD цей єдиний формат, який підтримує всі елементи і об'єкти зображень, створених в PS. Єдине, що не зберігається в цьому форматі, - це відомості палітри History.
За умовчанням в цьому форматі використовується стиснення даних без втрат. Це найкращий формат зображень, що знаходяться в процесі розробки або потребують редагування. Іншими словами, всі робочі версії необхідно зберігати саме в цьому форматі.
Недолік - даний формат підтримують щодо мало додатків, він також не підходить для використання в програмах макетування сторінок, для збереження зображення в Web, для друку.
TIFF (Tagged Image File Format) - створений спеціально для зберігання відсканованих зображень. TIFF використовує алгоритм стиснення без втрат. Це універсальний формат. TIFF є основним форматом для зберігання відсканованих зображень і розміщення їх у програмах ілюстрування та видавничих системах.
GIF (Graphics Interchange Format - Формат графічного обміну) найчастіше використовується для передачі графічної інформації через Internet (у вигляді вкладень, на Web сторінках, у поштових повідомленнях). Формат GIF оптимально налаштований на збереження зображень, що складаються з обмеженої кількості квітів, і напівтонових малюнків. Якість втрачається не при стисненні, а під час перетворення зображення з колірного режиму RGB в Index Color. Оскільки палітра RGB налічує близько 16,7 млн. кольорів, Index Color тільки 256 (макс. кількість квітів, підтримуваних GIF). Барвисті зображення краще зберігати в форматі JPEG.
JPEG (Join Photographic Expert Group). - Використовується для значного зменшення розміру файлу. JPEG стискує зображення з втратою якості (даних). Причому, втрата якості спостерігається при кожному збереженні зображення в цьому форматі, незалежно від їх кількості. У процесі збереження у форматі JPEG частина даних певним чином інтерполюється. У процесі інтерполяції частина пікселів забарвлюється в інші кольори.
Якість стиснення визначається візуально. За цим в основу інтерполяції покладена чутливість сприйняття людським оком окремих кольорів. При стисканні в форматі JPEG з зображення видаляються кольору, слабо сприймається людським оком. Якість краще, ніж у зображень GIF.
BMP (Bitmap) - власний формат програми MS Paint, орієнтований на застосування в os Windows. Використовується для створення зображень у файлах довідкової системи або для робочого столу Windows. Щоб заощадити пам'ять, необхідно зменшити кількість квітів до 256 (Index Color).
PDF (Portable Document Format - Стерпний формат документів) є різновидом мови PostScript, що дозволяє переглядати на екрані електронні документи. Універсальність формату полягає в тому, що створені в різних програмах публікації можна зберігати в цьому форматі і переглядати на різних комп'ютерах за допомогою програми Acrobat Reader.
EPS (Encapsulated PostScript) - являє собою спрощений варіант PostScript. Використовується в PS, як формат обміну файлами між додатками.