Растровые и векторные форматы данных

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

"Растровые и векторные форматы данных"

Иркутск 2012

• Содержание
• Введение
• 1. Растровые форматы
• 1.1 Растровый формат №1 BMP
• 1.2 Растровый формат №2 GIF
• 1.3 Растровый формат №3 PNG
• 1.4 Растровый формат №4 JPEG
• 1.5 Растровый формат №5 TIFF
• 2. Векторные форматы
• 2.1 Векторный формат №1 AI(Adobe Illustrator Document)
• 2.2 Векторный формат №2 CDR(CorelDRAW Document)
• 2.3 Векторный формат №3 WMF (Windows Metafile)
• 2.4 Векторный формат №4 EPS(Encapsulated PostScript)
• 2.5 Векторный формат №5 SVG (Scalable Vector Graphics)
• Список литературы

• Введение
• Векторная графика - это способ представления сложных объектов. В данном методе картинка состоит из объектов, которые в свою очередь состоят из контура или контуров, а также заливки. Каждый объект, находится в определенном слое. Слои могут быть выше и ниже, и за счет наложения объекта на объект вы не теряете изображение под ним (в этом существенное отличие от растровой графики), это все равно, что вырезав из бумаги отдельные картинки, формировать конечное изображение: поворачивая, растягивая, накладывая их друг на друга до получения конечного изображения.
• Растровая графика - это сетка пикселей на компьютерном мониторе, бумаге. Здесь изображение состоит из пикселей, совокупность которых получает изображение.
• Сравнение растровой и векторной графики
• На сегодняшний день все больше программ идут в векторное представление объекта. Ведь если мы захотим рассмотреть наш объект вблизи, то в векторном представлении проблем не будет, тогда как в растровом все будет наоборот. Нельзя также забывать и о размере изображения. В векторной графике размер будет меньше, чем в растровой. Потому что в векторной графике мы можем сохранить получившееся изображение формулами, а вот в растровой нужно будет сохранять каждый пиксель.
• Вы видите пример картинок в векторной графике и в растровой графике:
• графика растровая векторная

• Рисунок в векторной графике.
• Рисунок в растровой графике.
• На первый взгляд нет существенной разницы, но если мы захотим приблизить изображение, то результат существенно меняется:
• Рисунок в векторной графике
• Рисунок в растровой графике

• Векторная графика в факторе увеличения изображения имеет явное преимущество перед растровой.
• Выделим следующие отличия векторной и растровой графики: основание векторной графики - это линии, основание растровой графики - это пиксель. В этом и есть различия растровой и векторной графики. То есть отличие в самом подходе к представлению изображения.
• У каждого метода есть свои преимущества. Растровый позволяет передавать тонкие, едва уловимые детали образов, векторный же лучше всего применять, если оригинал имеет отчетливые геометрические очертания. Векторные файлы меньше по объему, зато растровые быстрее вырисовываются на экране дисплея, так как для вывода векторного изображения процессору необходимо произвести множество математических операций. С другой стороны, векторные файлы гораздо проще редактировать.
• В данной работе будут рассмотрены распространенные форматы растровых изображений, такие как BMP, JPEG, PNG GIF, TIFF. А также векторные форматы EPS, WMF, CDR, AI, SVG.


1. 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.

Точечный рисунок (.bmp), размер 1,85 МБ (1 945 662 байт).

Характерным недостатком формата Windows Bitmap является большой размер файлов из-за отсутствия сжатия изображения. В последнее время появились разновидности формата BMP, обладающие свойством сжатия информации, но эти растровые форматы поддерживаются не всеми приложениями Windows.

1.2 Растровый формат №2 GIF

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.

Рисунок GIF (.gif), размер 102 КБ (104 488 байт).

По рисунку видно, что 256 цветов не достаточно чтобы передать всю красоту фотографии, отсюда становится ясна нецелесообразность использовать формат GIF для демонстрации качественных фотографий.

1.3 Растровый формат №3 PNG

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.

Рисунок PNG (.png), размер 1,33 МБ (1 405 286 байт).

1.4 Растровый формат №4 JPEG

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.

Рисунок JPEG (.jpg), размер 251 КБ (257 190 байт).

1.5 Растровый формат №5 TIFF

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.

Рисунок TIFF (.tif), размер 765 КБ (783 905 байт).

2. Векторные форматы

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.

Файл "AI" (.ai), размер 3,66 МБ (3 840 989 байт).

Одним из недостатков этого формата является то, что максимальный размер изображения может быть не более 3x3 метра.

2.2 Векторный формат №2 CDR(CorelDRAW Document)

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 (расшифруем это, например, вам нужно создать брошюру, для этого вы можете внутри одного файла сделать нужное количество страниц, и каждую редактировать отдельно).

CorelDRAW X3 Graphic (.CDR), размер 1,61 МБ (1 691 674 байт).

2.3 Векторный формат №3 WMF (Windows Metafile)

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.

WMF File (.wmf), размер 1,85 МБ (1 945 808 байт).

2.4 Векторный формат №4 EPS(Encapsulated PostScript)

EPS расшифровывается как Encapsulated PostScript. В полиграфии он считается универсальным и одним из самых надежных графических форматов. Однако EPS предполагает использование упрощенной версии языка PostScript, то есть, он не может содержать в одном файле больше, чем одну страницу. Ряд установок принтера не сохраняется. Предназначение EPS заключается в передаче векторной и растровой графики в издательские системы. Использовать этот формат стоит только тогда, когда вывод осуществляется на PostScript-устройстве. Универсальность этого формата, которая так ценится в типографиях, заключается в том, что он поддерживает практически все цветовые модели, даже Duotone.

Интересная особенность расширения EPS заключается в том, что одновременно с файлом можно сохранить и эскиз (preview), который представляет собой копию низкого разрешения в формате PICT, TIFF, JPEG или WMF. Это растровое изображение сохраняется непосредственно вместе с файлом EPS и дает возможность просмотра того, что внутри.

В полиграфии за длительное время успело утвердиться положение, что EPS - это векторный формат, однако есть и растровая разновидность этого расширения - Photoshop EPS. Кроме типа эскиза Photoshop предоставляет пользователем возможность выбора и метода кодировки данных.

Помимо этого, формат EPS имеет множество разновидностей, количество которых зависит от программы-создателя. Профессионалы допечатной подготовки рекомендуют создавать надежные EPS в таких программах, как Adobe Photoshop, Adobe Illustrator и Adobe InDesign. Начиная с 1996 года, эти продукты имеют встроенный интерпретатор языка PostScript, поэтому работа с EPS не составляет особого труда.

Файл "EPS" (.eps) размер 3,23 МБ (3 388 328 байт).

2.5 Векторный формат №5 SVG (Scalable Vector Graphics)

SVG (Scalable Vector Graphics standard, стандарт масштабируемой векторной графики) развился на основе XML как средство обеспечения векторной графической поддержки для Web-браузеров.

Технология SVG позволяет объединить в одном формате и текст, и графику, и анимацию, и интерактивные компоненты. В SVG существуют три типа графических примитивов - формы, растровые рисунки и текст. Формы представляют собой либо отдельные линии, либо распространенные графические примитивы - овалы, прямоугольники и др. Рисунки представляют собой импортированные изображения в других форматах. Формат SVG поддерживает различные виды анимации. Анимация может быть описана заранее или задаваться программно. Назначая элементам рисунка различные ссылки, можно создавать карты ссылок. Карта ссылок - это разбиение одного изображения на несколько частей разной формы, каждая из которых связана с отдельной Web-страницей.

Основной сложностью в использовании формата SVG является то, что большинство пользователей ничего не знают о его существовании.

Файл "SVG" (.svg), размер 1,77 КБ (1 820 байт)

Список литературы

1. Учебное пособие по информатике

2. http://www.inf777.narod.ru/inf_posobie_popova

3. Учебное пособие по информатике

4. 2.Представление цвета и изображений

5. http://color.e-publish.ru/p1aa1.html

6. 3.Графические форматы

7. http://pstgrafika.ru/articles/graficheskie_formaty.php

8. 4.Описание графического формата TGA

9. http://referat.ru/referats/view/14823

10. 5.Векторная и растровая графика

11. http://life-prog.ru/view_komputernaya_grafika.php?id=16

12. 6. Растровая графика (достоинства и недостатки, построение и работа с изображениями, форматы растровой графики)

13. http://daxnow.narod.ru/56_rastrovaya_grafika_dostoinstva_i_nedostatki_postroenie_i_rabota_s_izobrazheniyami_formati_rastrovoi_grafiki/

14. 7. Информатика: Практикум по технологии работы на компьютере под редакцией И.В. Макаровой. - 2-е издание. - М.: "Финансы и статистика", 1998.

Размещено на Allbest.ru