Растровые и векторные форматы данных

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Иркутский государственный технический университет

Самостоятельная работа №1

«Растровые и векторные форматы данных»

Выполнила: студентка группы ИСМ-09

Алешина Т.Д.

Проверил: преподаватель

Мироманов А.В.

Иркутск 2012г.

Содержание

Растровый формат TIFF (TaggedImageFileFormat) был создан для преодоления трудностей, которые возникают при переносе графических файлов с IBM-совместимых ПЭВМ на ПЭВМ Macintosh и обратно.

TIFF -- формат хранения растровых графических изображений. TIFF стал популярным форматом для хранения изображений с большой глубиной цвета. Он используется при сканировании, отправке факсов, распознавании текста, в полиграфии, широко поддерживается графическими приложениями. TIFF был выбран в качестве основного графического формата операционной системы NeXTSTEP и из неё поддержка этого формата перешла в Mac OS X.

Спецификация TIFF была выпущена AldusCorporation в 1986 году и представила данный формат в качестве стандартного метода хранения черно-белых изображений, созданных сканерами и программными пакетами верстки.

Широкое распространение получила разработанная в апреле 1987 года модификация формата 4.0, которая могла поддерживать обработку несжатых цветных RGB-изображений. TIFF модификации 5.0 (появившийся в августе 1988 года) позволял хранить цветные изображения с палитрой и поддерживать алгоритм сжатия LZW. Выпущенный в июне 1992 года TIFF 6.0 расширил свои функциональные возможности поддержкой цветных изображений моделей СМYK и YCbCr, а также использовал метод сжатия JPEG.

TIFF сегодня -- это стандартный файловый формат, поддерживаемый большинством графических программ создания и обработки изображений, а также программными пакетами верстки. Способность к расширению, позволяющая записывать растровые изображения любой глубиной цвета, делает этот формат весьма перспективным для хранения и обработки графической информации.

TIFF стал общим форматом для систем ввода изображений со сканеров, используется в издательских системах и входит в состав дистрибутивных приложений Windows.

 Широко распространено убеждение, что TIFF однозначно лучше JPEG, и что если есть возможность сохранять в TIFF, то лучше ею воспользоваться ради сохранения качества изображения. Однако, как показывает практика, при сохранении снимков в JPEG с минимальной степенью сжатия качество изображения столь незначительно отличается от несжатого снимка, что целесообразность принесения огромных объемов памяти в жертву малому приросту качества становится весьма сомнительной.

Рисунок 3- Пример изображения в форматеTIFF.

Растровый формат №4: GIF

GIF (англ. GraphicsInterchangeFormat -- формат для обмена изображениями). Формат GIF способен хранить сжатые данные без потери качества в формате до 256 цветов. Независящий от аппаратного обеспечения формат GIF был разработан в 1987 году (GIF87a) фирмой CompuServe для передачи растровых изображений по сетям. В 1989-м формат был модифицирован (GIF89a), были добавлены поддержка прозрачности и анимации. GIF использует LZW-компрессию, что позволяет неплохо сжимать файлы, в которых много однородных заливок (логотипы, надписи, схемы).GIF широко используется на страницах Интернета.

Изображение в формате GIF хранится построчно, поддерживается только формат с индексированной палитрой цветов. Стандарт разрабатывался для поддержки 256-цветовой палитры.

Одно из существенных преимуществ формата -- то, что изображения могут быть индексированы к определенной палитре (набору цветов), в то время как JPEG-изображения не могут «привязываться» к палитре и их «правильное» отображение не всегда возможно.

Кроме того, GIF-формат использует схему сжатия без потерь (с простым алгоритмом кодирования повторов: последовательность байтов одного цвета заменяется на слово из двух байтов, один из которых содержит образец закраски, а второй определяет количество повторений), так что графические данные в этом формате не теряют информации в процессе сжатия и восстановления.

Однако именно из-за таких встроенных цветовых ограничений формат GIF может применяться только для тех изображений, которые имеют ограниченное количество цветов, -- типа черно-белых схем или же тех, что содержат большие области одного цвета, -- типа мультипликационных кадров или цифровых рисунков с однотонной заливкой.

Таким образом, основные преимущества GIF-формата -- это использование сжатия без потерь и экономное сохранение сплошных областей цвета с четкой границей и строгими цветовыми переходами. Формат JPEG отличается от описываемого тем, что в зависимости от уровня сжатия сплошные области там разрушаются и резкие переходы цветов сглаживаются или размываются.

Основной критерий выбора формата GIF: если вы сами нарисовали в графическом пакете типа Photoshop или Painter картинку, которая имеет большие области одного цвета, или обработали существующее изображение и хотите сохранить высокую контрастность (необходимую, например, при отображении текста), то производите сохранение именно в этом формате (прежде всего это касается черно-белых или бедных цветом рисунков).

Для фотографий, видеокадров или других полноцветных изображений с использованием гладких цветовых переходов (градиентов) используйте формат JPEG.

Также следует помнить об одном важном преимуществе GIF-формата, без которого в некоторых случаях невозможно обойтись даже при всех его недостатках, -- это поддержка прозрачности (расширение GIF89a), которая дает возможность отображать силуэт с непрямоугольными контурами на уже существующем фоне. Прозрачность в формате GIF реализована примитивно -- один цвет (обычно фоновый) назначается прозрачным. Это преимущество часто используется при создании кнопок и пиктограмм при оформлении страницы (JPEG не предлагает никакой поддержки прозрачности).«Полупрозрачность» пикселей (технология альфа-канала) у формата GIFне поддерживается.

Рисунок 4 -Пример файла в формате GIF.

Растровый формат №5: PNG

PNG (англ. portablenetworkgraphics) -- растровый формат хранения графическойинфомации, использующий сжатие без потерь по алгоритмуDeflate.

PNG, взял лучшие свойства и от JPEG, и от GIF и добавил свой, уникальный подход к подаче изображения, который дает возможность встроить в один файл различные версии того же самого изображения для низкого, среднего и высокого разрешений.

Формат PNG -- относительно новый растровый графический формат, который был одобрен как стандарт консорциумом W3C и должен постепенно заменить оба «устаревших» формата: как GIF, так и JPEG. PNG предлагает и цветовую индексацию (до 256 цветов), и поддержку как 24-, так и 48-разрядного цвета (True-Color), и работу с каналом прозрачности (альфа-каналом), к тому же он значительно более эффективен, чем традиционные форматы хранения растровых изображений.

Алгоритм сжатия для полноцветной картинки превосходит JPEG по качеству, а при поддержке ограниченной индексированной палитры (до 256 цветов) новый формат осуществляет компрессию без потерь на 10-30% лучше, чем та, которая реализована в GIF-формате, что делает его оптимальным для использования в любых случаях. К сожалению, новый формат не позволяет жертвовать качеством изображения в обмен на более высокую степень сжатия, как в формате JPEG.

Поддержка прозрачности в формате PNG в отличие от GIF -- полноценная, то есть вы можете строить и полупрозрачные изображения или границы, поэтому проблема «чистых» границ, так трудно решаемая при использовании прозрачности в GIF-файле, здесь легко преодолима.

Рисунок 5. Изображение в формате PNG.

JPEG, GIF, PNG, RAW, TIFF -- растровые форматы, основанные на дискретном (пиксельном, или точечном) представлении изображения, в то время как векторные форматы основаны на математических формулах (геометрическом представлении фигур). Векторная графика обеспечивает значительные преимущества по сравнению с растром, особенно когда речь идет о схемах, тексте и промышленной графике (а экономичность форматов имеет огромное значение для Интернета).

Итак, первое преимущество -- это значительно меньший размер векторных изображений по сравнению с точечными рисунками, потому что описывается не каждый отдельный пиксел изображения, а вся фигура целиком (например, для задания окружности необходимо передать 3-4 числа: радиус, координаты центра и, может быть, тип или толщину линии и ее атрибуты). Математические формулы, которые описывают векторное представление, занимают намного меньше места, чем индивидуальные пикселы и их атрибуты.

Другое немаловажное преимущество векторного представления -- способность практически неограниченного масштабирования изображения (или детализации его частей) без каких-либо потерь в разрешающей способности или ясности изображения. Для адаптации векторного представления к той или другой палитре, платформе, оборудованию или особенностям дизайна не требуется никаких усилий; а согласование схемы сжатия и качества отображения проходит без каких-либо проблем.

Векторный формат №1: EPS

Формат EPS (EncapsulatedPostScript) является стандартом для векторного изображения, которое требуется поместить в программу макетирования страниц. Файл EPS представляет собой содержащий точное описание рисунка программный код PostScript, который будет использован при печати. Кроме того, в EPS включено изображение низкого разрешения для предварительного просмотра (preview). Preview облегчает идентификацию изображений при верстке, позволяет визуально контролировать его положение, масштаб и поворот.

EPS - относительно универсальный векторный формат файлов, поддерживаемый большинством векторных редакторов - CorelDraw, AdobeIllustrator, MacromediaFreeHand и различными узкоспециализированными программами (для плоттерной резки, гравировки, выжигания на дереве и т.д.). Формат имеет много версий и, к сожалению, каждая программа поддерживает его только до опеределенной версии (например, CorelDraw поддерживает только версии до EPS 7). Формат обеспечивает очень высокое качество рисунков.

Векторный формат №2: AI (AdobeIllustrator)

Формат AI, 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.

Формат AI -- внутренний формат для пакета AdobeIllustrator. Изображения и текст, подготовленные в программе AdobeIllustrator в AI формате, хранятся в файлах с расширением ai.

Векторный формат №3: CDR

CDR - довольно противоречивый векторный формат - 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 этого формата, начиная с 7 и 8 версий, применяется раздельная компрессия для векторных и растровых изображений, могут внедряться шрифты, файлы CDR имеют огромное рабочее поле 45х45 метров, поддерживается многостраничность.

Векторный формат №4: WMF

Формат WMF (WindowsMetaFileFormat - формат метафайла Windows) используется для обмена графическими данными между приложениями MicrosoftWindows. В WMF-файлах могут храниться как векторные, так и растровые изображения. Изображения в WMF-формате хранятся в файлах с расширением wmf.

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.

Векторный формат №5: SWF

Формат SWF (ShockWaveFormat), называемый также форматом FlashPlayer, предназначен для хранения векторной графики и анимационных клипов, которые могут содержать звук. SWF-файлы создаются в редакторе Adobe (Macromedia)Flash. Файлы этого формата имеют расширение swf и могут быть открыты для просмотра в специальном проигрывателе FlashPlayer, а также в современных Web-браузерах. Редактировать SWF-файлы нельзя. Промежуточные результаты, которые доступны для редактирования в Flash, сохраняются в файлах с расширением fla. Эти файлы еще называют исходными. Окончательный вариант разработки, предназначенный для просмотра, сохраняется в виде SWF-файла. Для этого в Flash имеется команда FilePublish (ФайлПубликовать). В Flash можно создать и исполняемый ехе-файл, который кроме собственно графики (мультфильма) содержит в себе FlashPlayer. SWF-формат является в настоящее время единственным векторным форматом, файлы которого могут использоваться при создании Web-страниц. На Web-странице вы можете разместить как отдельные элементы, так и разработать практически всю страницу целиком на основе технологии Flash. Чтобы это сделать, необходимо в HTML-код страницы вписать несколько строк. При этом, если окажется, что Web-браузер пользователя не имеет средств для просмотра SWF-файлов, то он предложит загрузить из сети нужный элемент управления ActiveX.

Список литературы

1. Материалы с сайта Wikipedia.

2. Формат графического файла на Web-странице. Олег татарников. Журнал КомпьютерПресс. www.compress.ru/Article.aspx?id=10542#04

3. JPEG, TIFF, RAW Сергей Асмаков. Журнал КомпьютерПресс. www.compress.ru/Article.aspx?id=12410

Размещено на Allbest.ru