Форматы графических файлов Лекция 3 Составитель Н

Форматы графических файлов Лекция № 3 Составитель Н. Н. Киселева

План • • Формат графического файла. Векторные форматы. Растровые форматы. Преобразование форматов файлов.

Формат графического файла – способ представления и расположения графических данных на внешнем носителе. В условиях отсутствия стандартов каждый разработчик изобретал новый формат для собственных приложений. Поэтому возникали проблемы обмена данными между различными программам. Единого формата, пригодного для всех приложений, нет и быть не может, но всё же некоторые форматы стали стандартными для целого ряда предметных областей в 80 -х годах.

Векторные форматы Различные векторные форматы отличаются набором команд для построения простейших графических объектов и способами их кодирования. Векторные форматы графических файлов

Растровые форматы В файлах растровых форматов запоминаются: – Размер изображения – количество видеопикселей в рисунке по горизонтали и вертикале. – Битовая глубина – число битов, используемых для хранения цвета одного видео пикселя. – Данные, описывающие рисунок (цвет каждого видеопикселя рисунка), а также некоторая дополнительная информация. В файлах растровой графики разных форматов эти характеристики хранятся различными способами.

Методы сжатия делятся на две категории : – сжатие файла с помощью программ – архиваторов; – сжатие, алгоритм которого включен в формат файла. В первом случае специальная программа считывает исходный файл, применяет к нему некоторый сжимающий алгоритм (архивирует) и создает новый файл. Однако этот файл не может быть использован ни одной программой до тех пор, пока он не будет преобразован в исходное состояние. Поэтому такое сжатие применимо только для длительного хранения и пересылки данных, но для повседневной работы оно не удобно. Если же алгоритм сжатия включен в формат файла, то соответствующие программы чтения правильно интерпретируют сжатые данные. Такой вид сжатия очень удобен для постоянной работы с графическими файлами большого размера.

Методы сжатия • Метод сжатия RLE • Метод сжатия LZW • Метод сжатия JPEG

Растровые форматы файлов Название формата Программы, которые могут открывать файлы Сжатие BMP Все программы WINDOWS, которые используют растровую графику RLE для 6 - и 256 цветных изображений PCX Почти все графические приложения для РС RLE GIF Почти все растровые редакторы; большинство издательских пакетов; векторные редакторы, поддерживающие растровые объекты. LZW TIFF Большинство растровых редакторов и настольных издательских систем; векторные редакторы, поддерживающие растровые объекты LZW TGA Программы редактирования растровой графики RLE IMG Некоторые настольные издательские системы и редакторы изображений WINDOWS RLE Последние версии программ редактирования растровой графики; векторные редакторы, поддерживающие растровые объекты JPEG

Формат GIF (Graphics Interchange Format) — формат графических файлов, широко применяемый при создании сайтов. GIF использует 8 битовый цвет и эффективно сжимает сплошные цветные области, при этом сохраняя детали изображения. Особенности – Количество цветов в изображении может быть от 2 до 256, но это могут быть любые цвета из 24 -битной палитры. – Файл в формате GIF может содержать прозрачные участки. Если используется отличный от белого цвета фон, он будет проглядывать сквозь «дыры» в изображении. – Поддерживает покадровую смену изображений, что делает формат популярным для создания баннеров и простой анимации. – Использует свободный от потерь метод сжатия Область применения Текст, логотипы, иллюстрации с четкими краями, анимированные рисунки, изображения с прозрачными участками, баннеры

Формат JPEG (Joint Photographic Experts Group) — популярный формат графических файлов, применяется при создании сайтов и хранения изображений. JPEG поддерживает 24 -битовый цвет и сохраняет яркость и оттенки цветов в фотографиях неизменными. Данный формат называют сжатием с потерями, поскольку алгоритм JPEG выборочно отвергает данные. Метод сжатия может внести искажения в рисунок, особенно содержащий текст, мелкие детали или четкие края. Формат JPEG не поддерживает прозрачность. Когда вы сохраняете фотографию в этом формате, прозрачные пиксели заполняются определенным цветом. Особенности – Количество цветов в изображении — около 16 миллионов, что вполне достаточно для сохранения фотографического качества изображения. – Основная характеристика формата — качество, позволяющее управлять конечным размером файла. – Поддерживает технологию, так называемый прогрессивный JPEG, в котором версия рисунка с низким разрешением появляется в окне просмотра до полной загрузки самого изображения. Область применения Используется преимущественно для фотографий. Не очень подходит для рисунков содержащих прозрачные участки, мелкие детали или текст.

Пример одного и того же изображения в формате GIF и JPEG приведен на рис. 1 и 2. Цвета на рис. 2 искажены и вокруг текста появилась грязь. Вдобавок, размер рисунка в формате JPEG в три раза больше, чем у GIF. Рис. 1. Изображение в формате GIF Рис. 2. Изображение в формате JPEG

Формат PNG-8 (Portable Network Graphics) — формат по своему действию аналогичен GIF. По заверению разработчиков использует улучшенный формат сжатия данных, но как показывает практика, это не всегда так. Особенности – Использует 8 -битную палитру (256 цветов) в изображении, за что и получил в своем названии цифру восемь. При этом можно выбирать, сколько цветов будет сохраняться в файле — от 2 до 256. – В отличие от GIF, не отображает анимацию ни в каком виде. Область применения Текст, логотипы, иллюстрации с четкими изображения с градиентной прозрачностью. краями,

Формат PNG-24 — формат, аналогичный PNG-8, но использующий 24 битную палитру цвета Подобно формату JPEG, сохраняет яркость и оттенки цветов в фотографиях. Подобно GIF и формату PNG-8, сохраняет детали изображения, как, например, в линейных рисунках, логотипах, или иллюстрациях Особенности – Использует примерно 16, 7 млн. цветов в файле, из-за чего этот формат применяется для полноцветных изображений. – Поддерживает многоуровневую прозрачность, это позволяет создавать плавный переход от прозрачной области изображения к цветной, так называемый градиент. – Из-за того, что используемый алгоритм сжатия сохраняет все цвета и пиксели в изображении неизменными, если сравнивать с другими форматами, то у PNG-24 конечный объем графического файла получается наибольшим. Область применения Фотографии, рисунки, содержащие прозрачные участки, рисунки с большим количеством цветов и четкими краями изображений.

GIF или JPG? Формат GIF лучше всего подходит для: • изображений с ограниченным количеством используемых цветов; • изображений, имеющих четкие границы и края; • изображений, в состав которых входит текст. Формат JPG больше подходит для хранения: • фотографий, полученных со сканера или цифровой камеры, а также фотореалистичных изображений, построенных на основе компьютерных расчетов; • графики со сложным сочетанием цветов и оттенков; • любое изображение, которое требует более 256 цветов.

Преобразование форматов файлов Графические программы используют свои собственные форматы для сохранения изображений во внешней памяти. Собственный файловый формат — частный и наиболее эффективный формат для хранения файлов отдельного графического приложения. Причины преобразование файлов из одного формата в другой: • программа, в которой работает пользователь, не воспринимает формат его файла; • данные, которые надо передать другому пользователю, должны быть представлены в специальном формате.

Преобразование форматов файлов При работе возможны форматов: с графическими файлами, следующие преобразования – Преобразование файлов из растрового формата в векторный; – Преобразование файлов из векторного формата в растровый: – Преобразование файлов одного векторного формата в другой – Преобразование файлов одного растрового формата в другой.

Преобразование форматов файлов Два способа преобразование файлов из растрового формата в векторный: – преобразование растрового файла в растровый объект векторного изображения; – трассировка растрового изображения для создания векторного объекта. Преобразование файлов из векторного формата в растровый Растрирование векторного изображения - преобразование в набор видеопикселей или точек. При экспорте векторных файлов в растровый формат может быть потеряна информация, связанная с цветом исходного изображения. Это объясняется тем, что в ряде растровых форматов количество цветов ограничено (например, формат GIF использует не более 256 цветов).

Преобразование форматов файлов Преобразование файлов одного растрового формата в другой В результате преобразования происходит чтение информации из исходного файла и запись её в новом файле, где данные о размере изображения, битовой глубине и цвете каждого видеопикселя хранятся другим способом. Преобразование GIF в JPG может ухудшить качество изображения за счет алгоритма сжатия с потерями. Преобразование JPG в GIF ограничит палитру цветов до 256 и в подавляющем большинстве случаев приведет к увеличению размера файла. Для преобразования файлов из одного формата в другой используются специальные программы — преобразователи (конверторы) форматов. Однако большинство графических программ (Corel DRAW, Adobe Illustrator, Adobe Photo. Shbp и др. ) могут читать и создавать файлы различных форматов, т. е. являются преобразователями форматов.

Преобразование форматов файлов Преобразование файлов одного векторного формата в другой В различных векторных форматах эти объекты (описания линий, дуг, закрашенных полей, текста и т. д. ) описываются по-разному. Когда программа пытается преобразовать один векторный формат в другой, она действует подобно обычному переводчику: • считывает описания объектов на одном векторном языке, • пытается перевести их на язык нового формата. Если программа-переводчик считает описание объекта, для которого в новом формате нет точного соответствия, этот объект может быть либо описан похожими командами нового языка, либо нe описан вообще. Таким образом, некоторые части рисунка могут исказиться или исчезнуть. Всё зависит от сложности исходного изображения.

Самостоятельная работа на преобразование формата графического файла Для преобразования файла в другой формат необходимо: • Открыть этот файл с помощью команды ФАЙЛ/ОТКРЫТЬ (FILE/OPEN) или ФАЙЛ/ ИМПОРТИРОВАТЬ (FILE/IMPORT) в зависимости от используемой программы • Сохранить файл в новом формате командой ФАЙЛ/СОХРАНИТЬ (FILE/SAVE) или ФАЙЛ/ЭКСПОРТ (FILE/EXSPORT), указав требуемый формат в диалоговом окне.

Вопросы для самоконтроля: 1. 2. 3. 4. Что означает термин «формат графического файла» ? Почему необходимо иметь общие форматы для различных приложений? Как храниться изображение в файле векторного формата? Перечислите несколько векторных форматов? В каких программах они поддерживаются? 5. Какая информация запоминается в растровом файле? 6. Как можно уменьшить размер растрового файла? 7. Какие методы сжатия графических данных вам известны? 8. Какие форматы используются для хранения фотографий? 9. Когда возникает необходимость в преобразовании форматов файлов? 10. Какие способы преобразования растрового формата в векторный вам известны? 11. Почему при преобразовании одного векторного формата в другой некоторые части изображения могут исказиться или вообще исчезнуть? 12. Каковы особенности преобразования одного растрового формата в другой растровый формат? 13. Зачем нужен формат PNG? 14. В каком формате лучше сохранять свои изображения для веб-сайта? 15. Что такое прогрессивный JPEG? 16. В каком формате ее лучше всего сохранить фотографию, в которой есть текст? 17. В изображении содержатся прозрачные участки. Можно ли сохранить их при оптимизации формате JPEG? 18. Почему рисунок с текстом не рекомендуется сохранять как JPEG?

Список литературы: 1. 2. 3. 4. 5. С. В. Симонович Информатика. Базовый курс – СПб: Питер, 2001. Шафран Э. Создание Web-страниц – СПб: 1999. www / Htmlbook. ru – изучение html, css и web-дизайна по шагам. Петров М. , Попов С. Corel Draw. - М. : Лаборатория базовых знаний, 2000. Коцюбинский А. О. Рисунки на компьютере. - М. : Триумф, 2000.