Чем оперирует растровая графика
Растровая графика и изображения: Что такое Растр?
Растровая графика представляет собой изображения, которые строятся из пикселей разного цвета, расположенных в определенной последовательности на сетке.
Такой вид графики используется повсеместно и является главным. Если вы работаете в сфере дизайна, графики или чего-то близкого по духу, то вам точно следует знать, что это такое.
В предыдущей публикации было подробно рассмотрено, что такое пиксель, сегодня мы рассмотрим, что такое растр, разберем это понятие и посмотрим на примерах растровые изображения.
Что такое растровая графика
Растровая графика (растр) — это изображение/я построенные из пикселей разного цвета, или по-другому, точек, расположенных в определенной последовательности в виде сетки / сот. Примерно это выглядит так — есть сетка на которой расположено множество точек самых разных цветов, при удалении от нее будет складываться целая картинка.
На скриншоте снизу можно четко увидеть, как растровое изображение формируется из пикселей и представлено в виде графической сетки.
К такой графике также относится и видео, так, как это просто множество растровых картинок, которые идут в определенной последовательности. Все, что отображается не вашем мониторе — представляется в виде растра, даже векторная графика трансформируется в него. Так, как на мониторах устанавливается графическая матрица, которая выводит картинку по пикселям.
Растровое изображение — это набор пикселей, представленных в виде сетки пикселей разных цветов из которых и формируется картинка. Можно дать и такое определение.
Характеристики растровой графики:
Растровые изображения создаются любым фотоаппаратом, камерой, когда вы делаете скриншот или просто в редакторе для компьютера, например, в GIMP.
Важно! Существует и другой вид — векторный, о том, что такое векторная графика, можете прочитать в соответствующей статье.
Достоинства растровой графики — плюсы
1. Можно создать абсолютно любое изображение, какой сложности бы оно не было. Полностью передать цветовую гамму, переходы — градиенты. В отличие от той же векторной графики.
2. Благодаря простоте создания может использоваться везде — в фотоаппаратах, печати, видео и т.д.
3. Быстрая скорость обработки и масштабирования.
4. Поддерживается всеми современными устройствами вывода информации на дисплее.
Недостатки — минусы
1. Может занимать много места если изображение сложное и используется высокая глубина цвета. Еще это зависит от его формата: PMG, JPG, BMP и т.д. Подробнее об этом написано ниже.
2. При масштабировании теряется четкость. Поэтому разрешение так важно.
3. Не вывести на печать на плоттер или это сделать довольно сложно.
Многие думают, что векторная графика намного лучше и занимает куда меньше места — это действует только на несложные изображения, где используется мало деталей. Правильно сохраненный растр тоже занимает немного места. Есть множество различных форматов картинок, которые хорошо сжимают исходник без сильной потери качества. О том, как уменьшить размер фото написано в соответствующей статье.
Форматы растровых изображений
Существует множество различных форматов. Все они имеют разное сжатие, а некоторые и вовсе без него. Рассмотрим только самые часто используемые типы растровых картинок, с которыми вы можете столкнуться.
JPG или JPEG — самый распространенный формат и используемый. Обладает отличными параметрами сжатия за счет усреднения цвета. Его вы можете видеть часто на сайтах, в том числе и на этом. Большинство всех картинок в интернете существуют именно в этом формате.
PNG — распространен для интернета, очень качественный формат. Отлично подходит, если вы хотите сохранить высокое качество или, наоборот, использовать минимум цветов.
BMP — формат операционной системы Виндовс. Обычно вообще без сжатия, поэтому используется редко — потому, что передавать огромные файлы по интернету нет смысла и на жестком диске они занимают много места.
GIF — анимация. Максимум 256 цветов. Раньше пользовался большой популярностью, да и сейчас на многих ресурсах есть. Но, с приходом HTML 5 практически потеряли всю надобность.
TIFF — часто используется для печати. Отличное качество — сохраняет исходные цвета в любом цветовом пространстве. Многие фотоаппараты делают снимки именно в этом формате.
RAW — наилучший формат для качественных снимков. Сохраняет изначальную картинку, которая попадает в объектив. В нем делают фото хорошие камеры. Такие снимки можно очень гибко редактировать. Но, занимают довольно много места.
В заключение
Теперь вы знаете, что это такое растровое изображение и как оно формируется. В следующей статье мы подробно рассмотрим другой важный формат графики — векторный, который используется в полиграфии.
Суть понятия
Что вообще такое растровая и векторная графика? Если коротко, то это два разных подхода к форматам графических файлов. JPEG, PNG и GIF относятся к первому типу, а SVG, EPS и PDF — ко второму.
Растровая графика, также менее известная как битовая, хранит данные изображения в виде фиксированных пикселей. Каждый из них представляет один цвет и помещается в сетку (или «растр», отсюда и название). При определённом уровне отдаления все эти цветные пиксели образуют чёткую картинку, как мозаика.
Ещё такую графику можно сравнить с техникой рисования, называемой пуантилизмом, где картины состоят из множества точек разных цветов. Одна точка на таком полотне условно равна пикселю в растровом изображении, то есть при рассмотрении на достаточном расстоянии, они составляют яркую и детальную картину. Растр работает таким же образом, что обеспечивает богатую детализацию и возможность попиксельного редактирования.
Соответственно, чем ячейки меньше и ближе друг к другу, тем лучше качество картинки. При увеличении этих параметров изображение может становиться зернистым и нечётким.
С помощью растровой графики можно воспроизводить сложные разноцветные изображения, включая мягкие цветовые градиенты. Она идеально подходит для редактирования фотографий и создания цифровых рисунков в таких программах, как Photoshop и GIMP, а также используется для хранения и оптимизации изображений в интернете.
Технические особенности
Формат файла — это самый простой способ определить растровое изображение. Оно будет сохранено с одним из следующих расширений:
Каждое расширение по-разному смешивает типы сжатия и цветовые палитры, так что при его выборе нужно знать цели сохранения файла. Обычно учитываются такие основные параметры:
Как уже говорилось, качественные изображения, то есть с высоким разрешением, используют меньшие по размеру пиксели и поэтому имеют большую их плотность. Это значение известно как DPI или PPI, для «точек на дюйм» или «пикселей на дюйм» (термины взаимозаменяемы). Например, для большинства проектов печати требуется, чтобы изображения были не менее 300 DPI.
Растровая графика не может быть увеличена до больших размеров без ощутимой потери качества. Зато они спокойно уменьшаются и «теряют вес», что часто используется в веб-среде.
Векторная графика
Кодирование векторной графики происходит с помощью математических формул, которые определяют геометрические примитивы, такие как многоугольники, линии, кривые, круги и прямоугольники. Её лучше всего использовать для создания более структурированных вещей, таких как логотипы, печатные бланки и шрифты.
По сути, такая графика является более податливой, чем растровая. Наиболее очевидным преимуществом является то, что векторные изображения легко масштабируются без потери качества и не имеют верхнего или нижнего предела в размере.
Точно так же, как математические правила применяются к вычислениям в информатике, включающим двузначные числа, формулы, которые управляют рендерингом векторов, применяются одинаково к графике любого размера.
Кроме того, в отличие от растровой, векторная графика не зависит от DPI, поскольку отображается с разрешающей способностью любого устройства вывода (монитора или принтера).
Области применения
Для начала, некоторые изображения могут быть только растровыми, а некоторые — только векторными. Наиболее распространённым примером являются фотографии, которые могут быть только первого типа (вернее, они могут быть созданы только таким образом).
Следует использовать растр, если есть нужда в высококачественных изображениях с идеальной точностью пикселей, а размер файла неважен. Растровая графика лучше, когда дело доходит до использования цвета: чем больше пикселей добавлено, тем более реалистичной будет картинка. Это также даёт больше возможностей для использования наложения, затенения, нюансов освещения и градиентов, поэтому можно сказать, что растр идеально подходит для компьютерного рисования.
Как уже стало понятно, оба типа графики имеют свои недостатки и достоинства, а также часто комбинируются в одном проекте, так что выбор стоит делать, исходя из конкретных задач.
Растровая графика
Ра́стровое изображе́ние — представляет собой сетку пикселей или цветных точек (обычно прямоугольную) на компьютерном мониторе, бумаге и других отображающих устройствах и материалах (растр).
Важными характеристиками изображения являются:
Растровую графику редактируют с помощью растровых графических редакторов. Создается растровая графика фотоаппаратами, сканерами, непосредственно в растровом редакторе, также путем экспорта из векторного редактора или в виде Снимок экрана.
Содержание
Достоинства
Недостатки
Из‑за этих недостатков для хранения простых рисунков рекомендуют вместо даже сжатой растровой графики использовать векторную графику.
Форматы
Растровые изображения обычно хранятся в сжатом виде. В зависимости от типа сжатия может быть возможно или невозможно восстановить изображение в точности таким, каким оно было до сжатия (сжатие без потерь или сжатие с потерями соответственно). Так же в графическом файле может храниться дополнительная информация: об авторе файла, фотокамере и её настройках, количестве точек на дюйм при печати и др.
Сжатие без потерь
Использует алгоритмы сжатия, основанные на уменьшении избыточности информации.
Сжатие с потерями
Основано на отбрасывании части информации (как правило наименее воспринимаемой глазом).
Разное
История
Первые вычислительные машины не имели отдельных средств для работы с графикой, однако уже использовались для получения и обработки изображений. Программируя память первых электронных машин, построенную на основе матрицы ламп, можно было получать узоры.
В 1961 году программист С. Рассел возглавил проект по созданию первой компьютерной игры с графикой. Создание игры «Spacewar» («Космические войны») заняло около 200 человеко-часов. Игра была создана на машине PDP-1.
В 1963 году американский учёный Айвен Сазерленд создал программно-аппаратный комплекс Sketchpad, который позволял рисовать точки, линии и окружности на трубке цифровым пером. Поддерживались базовые действия с примитивами: перемещение, копирование и др. По сути, это был первый векторный редактор, реализованный на компьютере. Также программу можно назвать первым графическим интерфейсом, причём она являлась таковой ещё до появления самого термина.
В середине 1960-х гг. появились разработки в промышленных приложениях компьютерной графики. Так, под руководством Т. Мофетта и Н. Тейлора фирма Itek разработала цифровую электронную чертёжную машину. В 1964 году General Motors представила систему автоматизированного проектирования DAC-1, разработанную совместно с IBM.
В 1968 году группой под руководством Константинова Н. Н. была создана компьютерная математическая модель движения кошки. Машина БЭСМ-4, выполняя написанную программу решения дифференциальных уравнений, рисовала мультфильм «Кошечка», который для своего времени являлся прорывом. Для визуализации использовался алфавитно-цифровой принтер. Существенный прогресс компьютерная графика испытала с появлением возможности запоминать изображения и выводить их на компьютерном дисплее.
Чем оперирует растровая графика
Известно, что на компьютере изображения представляются в цифровом виде. Цифровое – значит, описано посредством чисел. Это позволяет хранить, просматривать и обрабатывать изображение в графических редакторах.
Принцип формирования изображения в растровом и векторных редакторах кардинально отличаются друг от друга.
В растровом редакторе (Gimp, Adobe Photoshop, Paint) изображение разбивается на квадратные элементы одинакового размера и каждый такой элемент описывается отдельно. Этот квадратный графический элемент называют пикселом (picture element, pixel).
Изображения, представленные посредством пикселей, называют растровыми, то есть разложенные на элементы.
Растровое изображение — это файл данных или структура, представляющая собой сетку пикселей на компьютерном мониторе или цветовых точек на бумаге и материалах.
Важными характеристиками для таких изображений являются:
Разрешение
Наиболее распространенная единица измерения – dpi – количество пикселов на одном дюйме длины (1 дюйм = 2,54 см).
Но что да ет разрешение?
Теперь уменьшим размер клетки-пикселя в 4 раза, закрасим только четверть клетки, в этом случае разрешение увеличится только в 2 раза, ведь на одну длину теперь приходится 10 клеток-пикселей
