Графические форматы

Как известно, в зависимости от способа формирования изображения на экране монитора, компьютерную графику принято классифицировать на несколько типов:

растровую
векторную
фрактальную
трехмерную

Я думаю, что читатель все это и так уже знает. Поэтому сегодня будут рассмотрены наиболее распространенные и популярные форматы растровой графики . В будущих публикациях я планирую описать и форматы файлов других типов компьютерной графики, в частности векторной. Описав эти форматы, я дам свои рекомендации по их практическому использованию в повседневной жизни, т.е. какой формат для чего и где использовать

Основы растровой графики

Растровая графика — это графика, представленная в компьютере в виде множества точек (пикселов). Каждый пиксель содержит информацию о цвете. Размер пикселов очень мал, поэтому человеческий глаз воспринимает изображение целиком, не разделяя на пиксели.

Для растровой графики важной характеристикой является разрешение изображения. Одна и та же картина может быть представлена с лучшим и худшим качеством в соответствии с количеством точек (пиксевлов) на единицу длины.

Разрешение — количество точек на единицу измерения.

dpi (dots per inch) — количество точек на дюйм.

ppi (points/pixels per inch) — пикселов на дюйм.

Пиксел — точка растра экранного изображения. Все изображения делятся на точки. Пиксел — точка наименьшего размера. Дальше изображение уже делить нельзя. Кроме того, пиксел — это точка одного цвета, невозможно покрасить половину пиксела в один цвет, а другую в другой.

Не путайте разрешение изображения, разрешения монитора и разрешение принтера. Это разные вещи.

Вспомнив основы растровой графики, перейдем к описанию форматов хранения растровой графики.

Форматы хранения изображений в растровой графике

Формат файла — способ сохранения электронных частей, из которых состоит компьютерный файл. Разные форматы организуют сохранение файлов по-разному. Рассматривать все существующие форматы растровой графики я не буду (да и не смог бы), рассмотрим лишь наиболее распространенные и популярные.

BMP (Bit Map — битова карат). В этом формате первоначально использовалось простейшее кодирование — по пикселам (самое неэкономное), которые обходились последовательно по строкам, начиная с нижнего левого угла графического изображения. Файлы этого формата входили в первые версии Windows . В этом формате использовалось только 256 цветов, т.е. пиксел представляется только одни байтом. В дальнейшем формат стал использоваться и для сохранения полноцветных изображений. Формат BMP — один за стандартных форматов растровой графики.

TIFF (Taged Image File Format) — стандартный формат в топографической графике и издательских системах. Файлы в формате TIFF обеспечивают лучшее качество печати. Из-за большого размера, данный формат не применяется при создании Web-сайтов и публикации в Интернет.

Формат TIFF относится к числу наиболее универсальных и распространенных форматов растровой графики. Он создавался в качестве межплатформенного универсального формата для цветных изображений. Работа с ним поддерживается почти всеми программами для работы с точечной графикой. Может хранить графику в монохромном виде, в RGB и CMYK цветовых представлениях.

Формат включает в себя внутреннюю компрессию. Он имеет открытую архитектуру — предусмотрена возможность объявления в заголовке сведений о типе изображения, т.е. его версии могут быть использованы в дальнейшем для представления новых разработок. В формате сохраняется и сопроводительная информация передаваемых изображений (подписи и пр.). Изображения в формате TIFF хранятся в файлах с расширением .tif .

Формат GIF (Graphic Interchamge Format) — формат обмена графическими данными, который служит для записи и хранения растровых графических изображений. Этот формат отличается от других форматов растровой графики тем, что он долгое время поддерживается в Интернете. Использует индексированные цвета (ограниченный набор цветов). Это один из самых распространенных форматов картинок, распространяемых в Интернет и применяемых при создании Web-сайтов.

Изображения в GIF .gif . К преимуществам GIF изображения относится то, что вид изображения не зависит от браузера и платформы. Лучше всего отображаются рисунки, чертежи и изображения с небольшим количеством однородных цветов, прозрачные изображения и анимационные последовательности (эта очень известная особенность данного формата графики). В GIF изображениях используется сжатие без потери информации.

Формат JPEG (Joint Photographic Expert Group) — предназначен для хранения изображений со сжатием. Применяющийся в нем метод сжатия изображений разработан группой экспертов в области фотографии. Сразу становится ясной расшифровка аббревиатуры JPEG — объединенная группа экспертов по обработке фотоснимков.

JPEG — один из самых мощных алгоритмов сжатия изображения. Практически он является стандартом де-факто для хранения полноцветных изображений. Формат JPEG был создан для того, чтобы избавиться от ограничений которые налагались на изображения, созданные в GIF формате.

Алгоритм оперирует областями 8 ? 8, на которых яркость и цвет меняется сравнительно плавно. Сжатие в JPEG осуществляется за счет плавного изменения цветов в изображении. Обеспечивается высокий коэффициент сжатия, значение которого достигает 100 и зависит от допустимого уровня потерь изобразительной информации.

Формат широко используется в документах HTML и для передачи данных по сети. Сохраняет параметры графики в цветовом представлении RGB (как правило). Изображения в JPEG формате хранятся в файлах с расширением .jpg .

Программы, работающие с JPEG , используют алгоритмы сжатия с потерей информации, они исключают из изображения те данные, которые считаются несущественными. Перед применением алгоритма сжатия изображения делится на прямоугольные области. При сжатии есть риск получить нечеткое, размытое изображение с искажением деталей.

Формат JPEG 2000 (jp2)

Данный формат был разработан для замены JPEG . При сохранении изображения с одинаковым уровнем сжатия изображения, сохраненные в формате JPEG 2000 , получаются более четкими и занимают меньше места на диске. К тому же, в этом формате решена проблема с появлением дефектов JPEG , которые появлились при сохранении с большим коэффициетом сжатия (решетка из блоков 8 ? 8 пикселей).

Поддержка формата реализована не во всех браузерах, что сильно мешает распространению этого формата.

PNG (portable network graphics) — формат хранения растровой графики, использующий сжатие без потерь. PNG — это свободный формат (в отличии от GIF), поэтому получил широкое распространение.

Это очень мощный и широко применяемый формат в Интернете и других областях компьютерной графики.

Формат WMF

Формат WMF (Windows Metafile Format) — используется для обмена графическими данными между приложениями ОС Microsoft Windows . В WMF файлах могут хранится как векторные, так и растровые изображения. Изображения в WMF формате хранятся в файлах с расширением .wmf .

Форматы PSD и CDR

Формат PSD (PhotoShop Document) — внутренний формат для пакета Adobe Photoshop . Позволяет сохранять слои в изображении и поддерживает все типы графики. Изображения в PSD формате хранятся в файлах с расширением .psd .

Формат CDR — внутренний формат для пакета программ фирмы CorelDRAW . Изображения и текст подготовленные в программе CorelDRAW в CDR формате, хранятся в файлах с расширением .cdr .

Заключение

Надеюсь данная статья помогла Вам немного разобраться в многообразии форматов растровой графики. Мои рекомендации помогут Вам определиться с выбором формата для хранения графики. Если кратко, то в JPEG хранят фотографии, в GIF — баннеры и логотипы (но желательно постепенно переходить к PNG ), а TIFF используется для подготовки документов к печати.

Формат BMP(Bitmap– карта пикселов) разработан компаниейMicrosoftи применяется в ОСWindowsдля представления растровой графики. Позволяет хранить данные о цвете в значениях цветовой моделиRGB(до 16 млн. оттенков) или в таблице цветов (до 256 оттенков). Этот формат использует сжатие по методу RLE. Использование этого формата не желательно в WWW ни в полиграфии (это связано с тем, что этот формат разработан конкретно подWindows).

JPEG (Joint Photographic Experts Group). Строго говоря, JPEG`ом называется не формат, а алгоритм сжатия, основанный не на поиске одинаковых элементов, как в RLE и LZW, а на разнице между пикселами. Кодирование данных происходит в несколько этапов.

1. Дискретизация . Данные пикселов преобразуются из цветового пространстваRGBв цветовое пространствоYCbCr(Yзадает яркость точки изображения,CbиCrопределяют цветность. Первая компонента задает синеву, вторая – красноту. Называют телевизионной моделью (совместимость цветных изображений с черно-белыми)). Изображение делится на блоки 8х8 пикселов.

2. Дискретно-косинусное преобразование . Для каждого блока формируется набор чисел. Первые несколько чисел представляют цвет блока в целом, в то время, как последующие числа отражают тонкие делали. Спектр деталей базируется на зрительном восприятии человека, поэтому крупные детали более заметны.

3. Квантование . Отбрасываются коэффициенты дискретного косинусного преобразования, которые несущественны для восстановления изображения, близкого к оригиналу. На этом этапе, в зависимости от выбранного уровня качества, отбрасывается определенная часть чисел, представляющих тонкие детали. Именно на этом этапе теряются данные в методеJPEG-сжатия.

4. На последнем этапе используется кодирование методом Хаффмана для более эффективного сжатия конечных данных.

Восстановление данных происходит в обратном порядке.

Таким образом, чем выше уровень компрессии, тем больше данных отбрасывается, тем ниже качество. Используя JPEG можно получить файл в 1-500 раз меньше, чем ВМР! Формат аппаратно независим, полностью поддерживается на РС и Macintosh, однако он относительно нов и не понимается старыми программами (до 1995 года). JPEG не поддерживает индексированные палитры цветов.

Из сказанного можно сделать следующие выводы.

1. JPEG`ом лучше сжимаются растровые картинки фотографического качества, чем логотипы или схемы - в фотографиях больше полутоновых переходов, среди однотонных заливок же появляются нежелательные помехи.

2. Лучше сжимаются и с меньшими потерями большие изображения для web или с высоким печатным разрешением (200-300 и более dpi), чем с низким (72-150 dpi), т.к. в каждом квадрате 8х8 пикселов переходы получаются более мягкие, за счет того, что их (квадратов) в таких файлах больше.

3. Нежелательно сохранять с JPEG-сжатием любые изображения, где важны все нюансы цветопередачи, так как во время сжатия происходит отбрасывание цветовой информации.

4. В JPEG`е следует сохранять только конечный вариант работы, потому что каждое новое сохранение приводит к новым потерям (отбрасыванию) данных и превращению исходного изображения в «кашу».

GIF (CompuServe Graphics Interchange Format)

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 позволяет черезстрочную запись изображения (Interlaced), благодаря чему, имея только часть файла, можно увидеть изображение целиком, но с меньшим разрешением. Это достигается за счет записи, а затем подгрузки, сначала 1, 5, 10 и т.д. строчек пикселов и растягивания данных между ними, вторым проходом следуют 2, 6, 11 строчки, разрешение изображения в интернетовском браузере увеличивается. Таким образом, задолго до окончания загрузки файла пользователь может понять, что внутри и решить, стоит ли ждать, когда файл поднимется весь. Черезстрочная запись незначительно увеличивает размер файла, но это, как правило, оправдывается приобретаемым свойством.

В GIF`e можно назначить один или более цветов прозрачными, они станут невидимыми в браузерах Интернет и некоторых других программах. Прозрачность обеспечивается за счет дополнительного Alpha-канала, сохраняемого вместе с файлом. (Альфа-канал : Дополнительный канал изображения. Он несёт определённую информацию о выделенной области.) Кроме того, файл GIF может содержать не одну, а несколько растровых картинок, которые браузеры могут подгружать одну за другой с указанной в файле частотой. Так достигается иллюзия движения (GIF-анимация).

Основное ограничение формата GIF состоит в том, что цвета хранятся в таблице. Количество цветов в изображении может быть от 2 до 256, но это могут быть любые цвета из 24-битной палитры.

Область применения . Текст, логотипы, иллюстрации с четкими краями, анимированные рисунки, изображения с прозрачными участками, баннеры. Тем не менее, формат GIF медленно, но уверенно сходит со сцены, и толчком к этому послужили требования выплаты денежных компенсаций американской компании Unisys, владеющей патентом на алгоритм сжатия данных LZW, лежащего в основе этого формата. На сегодняшний день самым вероятным его преемником видится формат PNG.

PNG (Portable Network Graphics)

PNG - разработанный относительно недавно формат для Сети, призванный заменить собой устаревший GIF. Использует сжатие без потерь Deflate, сходное с LZW (именно из-за патентования в 1995-м году алгоритма LZW возник PNG).

Этот формат, сжимающий графическую информацию без потерь качества, используя алгоритм Deflate, в отличие от GIF или TIFF сжимает растровые изображения не только по горизонтали, но и по вертикали, что обеспечивает более высокую степень сжатия и поддерживает цветные фотографические изображения вплоть до 48-битных включительно. Формат PNG позволяет создавать изображения с 256 уровнями прозрачности. В числе других отличительных особенностей этого формата можно отметить двумерную чересстрочную развертку (т.е. изображение проявляется постепенно не только по строкам, но и по столбцам).

Недостатки

1. Как недостаток формата часто упоминается то, что он не дает возможности создавать анимационные ролики, хотя сейчас, при повальном переходе практически всей анимации на технологию Flash, это уже совсем не актуально.

2. Этот формат плохо подходит для хранения изображений, не подлежащих печати.

3. Формат PNG значительно уступает своему предшественнику, GIF-у, в тех случаях, когда речь идет о мелких элементах оформления веб-страниц, таких, как кнопки, рамки и т.п.

TIFF (Tagged Image File Format)

Аппаратно независимый формат TIFF появился как внутренний формат программы Aldus PhotoStyler. Его модульная архитектура оказалась настолько удачной, что, успешно пережив смерть родной программы, TIFF и в наши дни продолжает совершенствоваться и развиваться. Сейчас TIFF – это самый распространенный в полиграфии формат. Надежен, поскольку его поддерживают практически все программы на РС и Макинтош так или иначе связанные с графикой. Возможность записи изображений в формате TIFF является одним из признаков высокого класса современных цифровых фотокамер.

Формат поддерживает множество алгоритмов сжатия (в том числе популярные LZW, Deflate или JPEG), типов изображений от битового (1-, 2-, 4-, 8-, 24- и 32-битные изображения) и индексированных цветов до LAB, CMYK и RGB (кроме дуплексов и многоканальных документов). Кроме того, существуют две разновидности формата, соответственно для IBM PC и Macintosh, обусловленные различным порядком записи чисел, реализуемым на этих платформах. Со сжатием LZW файл TIFF занимает почти столько же места, сколько и GIF, только, в отличие от последнего, TIFF поддерживает полноцветные изображения и хранит в своем теле подробную информацию об изображении - разрешение, тип принтера и другие детали, необходимые для профессиональной работы с изображениями. 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 (например, с PC на Маc и обратно).

PSD (Adobe Photoshop)

Формат PSD является стандартным форматом пакета Adobe Photoshop и отличается от большинства обычных растровых форматов возможностью хранения слоев (layers). Он содержит много дополнительных переменных (не уступает TIFF по их количеству) и сжимает изображения, используя алгоритм сжатия без потерь RLE Packbits, иногда даже сильнее, чем PNG (только в тех случаях, когда размеры файла измеряются не в килобайтах, а в десятках или даже сотнях мегабайт). Формат поддерживает глубины цвета, вплоть до 16 бит на канал (48-битные цветные и 16-битные черно-белые), а также альфа-каналы, слои, контуры, прозрачность, векторные надписи и т. п. Прекрасно подойдет для переноса или хранения изображений, содержащих специфические, свойственные только Adobe Photoshop, элементы. Файлы PSD свободно читаются большинством популярных просмотрщиков, но не стоит забывать, что, открыв эти файлы в некоторых графических редакторах третьих фирм, даже декларирующих поддержку формата PSD, можно потерять значительную часть их специфических возможностей (особенно в части работы со слоями.

Краткая аннотация: Методы сжатия графических данных. Сохранение изображений в стандартных форматах, а также собственных форматах графических программ. Преобразование файлов из одного формата в другой.

Цель: знать методы сжатия графических файлов, уметь различать форматы графических файлов и понимать целесообразность их использования при работе с различными графическими программами.

Изображение характеризуется максимальным числом цветов, которые могут быть в нем использованы, то есть иметь различную глубину цвета . Существуют типы изображений с различной глубиной цвета - черно-белые штриховые, в оттенках серого, с индексированным цветом, полноцветные. Некоторые типы изображений имеют одинаковую глубину цвета, но различаются по цветовой модели. Тип изображения определяется при создании документа.

Полутоновые изображения.

Эти изображения содержат пиксели одного цвета, но разной яркости. Каждый пиксель может принимать 256 различных значений яркости от 0 (черный) до 255 (белый). Этого вполне достаточно, чтобы правильно отобразить изображение, например, черно-белую фотографию.

Любое изображение можно превратить в полутоновое. Если исходный материал, например, цветная фотография, то она станет монохромной.

Рис. 1.7.

Изображения с индексированными цветами

Индексированные цвета называются так по той причине, что в этом режиме каждому пикселю изображения присваивается индекс, указывающий на определенный цвет из специальной таблицы, называемой цветовой палитрой. В индексированных палитрах не бывает более 256 цветов, однако может быть гораздо меньше. Чем меньше цветов в палитре, тем меньше памяти требуется для хранения цвета каждого пикселя и, следовательно, тем меньше размер файла изображения.

Рис. 1.8.

Полноцветные изображения

Полноцветные изображения не имеют никаких ограничений по количеству цветов и могут быть представлены более чем 16 млн оттенков.

Рис. 1.9.

Форматы графических файлов

Формат - структура файла, определяющая способ его хранения и отображения на экране или при печати. Формат файла обычно указывается в его имени, как часть, отделённая точкой (обычно эту часть называют расширением имени файла).

Расширение - это несколько букв или цифр, находящихся после точки в имени файла.

Например, окончание имени (расширение) ".txt" обычно используют для обозначения файлов, содержащих только текстовую информацию, а ".doc" - содержащих текстовую информацию, структурированную в соответствии со стандартами программы Microsoft Word. Файлы, содержимое которых соответствует одному формату, называют файлами одного типа.

Форматы графических файлов определяют способ хранения информации в файле (растровый, векторный), а также форму хранения информации (используемый алгоритм сжатия).

Сжатие применяется для растровых графических файлов, т.к. они имеют достаточно большой объем.

В таблице 1 приведена краткая характеристика часто используемых графических форматов файла.

Таблица 1.1. Характеристика графических форматов

Формат	Режим изображения	Тип графической информации	Применение
ВМР	Только индексированные цвета	Рисунки типа аппликации, содержащие большие области однотонной закраски.	Формат поддерживается всеми приложениями. Не применяется в издательской деятельности из-за большого объёма файлов.
TIFF	Все	Рисунки типа диаграмм	Универсальный формат для хранения сканированных изображений с цветными каналами. Включает схемы сжатия для уменьшения размера файла. Важным достоинством формата является его переносимость на разные платформы. В традиционном виде TIFF можно считать предпочтительным форматом для изготовления макетов, ориентированных на типографскую печать и другие способы тиражирования.
PSD	Поддерживает все типы изображений	Любые изображения	Является внутренним для программы Adobe PhotoShop. Единственный формат, в котором сохраняются все сведения о документе, включая слои и каналы. Однако, готовое изображение лучше сохранять в других графических форматах, по двум причинам. Во-первых, файл PSD по размеру гораздо больше. Во-вторых, этот формат не импортируется программами верстки и объектной графики.
JPEG	Только полноцветные изображения в моделях RGB и CMYK	Полноценные фотографии или образцы художественной графики, включающие тонкие переливы цветов.	Предназначен для сохранения точечных файлов со сжатием. Сжатие по этому методу уменьшает размер файла от десятых долей процента до ста раз (практический диапазон - от 5 до 15 раз), но сжатие в этом формате происходит с потерями качества (в пределах допустимого). Очень эффективный алгоритм сжатия обусловил широчайшее распространение JPEG в среде World Wide Web. Использование этого формата в полиграфии не рекомендуется.
GIF	Только индексированные изображения	Рисунки типа диаграмм - изображения имеют большие области однородной окраски с четко очерченными границами; анимированные изображения	Создан специально для передачи изображений в глобальных сетях. Обладает самым эффективным методом сжатия, что необходимо для сокращения времени передачи изображений. Новая версия допускает хранение в одном файле нескольких изображений. Чаще всего такая возможность используется на страницах Web. Web-браузер демонстрирует изображения, находящиеся в файле GIF, последовательно.
PNG	Поддерживает полноцветные изображения RGB и индексированные изображения.	Цветные изображения с плавными переходами от непрозрачных к прозрачным областям	Само название формата, Portable Network Graphics, говорит о его предназначении – для передачи изображений в сетях. Возможно использование единственного дополнительного канала для хранения маски прозрачности. Имеет эффективный алгоритм сжатия без потери информации. Формат применяется на Web.
EPS	Все	Векторная графика, шрифты, растрированные изображения	Применяется в полиграфии. Возможно хранение информации о растрировании, контуров и кривых калибровок.

Все изобилие изображений, используемых на компьютерах, можно разделить на три больших группы. Прежде всего, 2D-графика, в которой создаются плоские (не имеющие третьей координаты) изображения, к этой группе относятся растровая и векторная графика. Затем 3D-графика и анимационная графика.

Поскольку изображения создаются с использованием специальных инструментов - графических редакторов, - рассмотрение форматов файлов невозможно без учета их особенностей. Прежде всего, что такое графический файл? В самом общем случае, это принятая в данном графическом редакторе система информации об изображении и способ ее сохранения (записи). Такая система информации может содержать как данные общего характера (представление изображения на том или ином устройстве отображения, размер, разрешение, тип принтера для печати, степень и способ сжатия информации), так и данные, являющиеся специфическими, уникальными. Такие данные создаются на этапе редактирования изображения и предназначены для последующего использования при редактировании. Так, например, файлы CorelDraw содержат информацию о кривых, файлы Photoshop - информацию о слоях, каналах и т.д. Каждый графический редактор кодирует определенным образом эту информацию при записи (сохранении) на носитель. Таким образом, под форматом графического файла следует понимать совокупность информации об изображении и способ ее записи в файл. В общем случае все графические форматы можно разделить на две группы. Форматы общего назначения содержат только само изображение и предназначены для хранения, переноса или просмотра изображений (gif, tiff, jpeg и др.) и специфические форматы, предназначенные для хранения промежуточных результатов редактирования изображений (cdr, cpt, psd, ai и др.).

Остановимся подробнее на группе 2D в силу наибольшей ее распространенности. Изображение в растровой графике представляет собой упорядоченный массив единичных элементов (пикселов для монитора или точек для принтера), содержащих информацию о цвете. Количество таких элементов определяется размером изображения и разрешением, а размер файла дополнительно зависит от используемой цветовой палитры (черно-белая или 1- битная, оттенки серого и 256 цветов или 8-битная, high color или 16-битная, true color или 24-битная). Векторная графика содержит математические описания кривых и цветовых заливок (областей, залитых одним цветом и областей градиентов), составляющих изображение. Вопрос о разрешении и цветовой палитре решается непосредственно перед выводом файла на конкретное физическое устройство и с учетом его характеристик. В полиграфии этот процесс известен как RIP - процесс растрирования изображения.

Сжатие файлов. Поскольку графические файлы, как правило, имеют большой размер, полезной оказывается возможность сжатия (упаковки) информации. В настоящее время известны два способа сжатия - без потери и с потерей качества. Алгоритмы сжатия без потерь аналогичны алгоритмам обычных архиваторов (LZH, PKZIP, ARJ). Самый известный из них LZW (LZ84) широко используется в популярных растровых форматах GIF, TIFF. Алгоритмы сжатия с потерей качества отбрасывают информацию, не воспринимаемую человеком (JPEG, PCD). Степень упаковки в этом случае гораздо выше, но происходит медленнее и может привести к ухудшению качества (в зависимости от выбранной степени сжатия). Главный недостаток этого алгоритма заключается в невозможности пересжатия без значительной потери исходного качества изображения. Поэтому сохранять в формате JPEG рекомендуется только конечные результаты редактирования, и ни в коем случае не промежуточные.

Форматы общего назначения

Microsoft Windows Bitmap (BMP)

Формат для хранения растровой графики в среде Microsoft Windows (например, экранные обои и заставки). Поддерживает 1-, 4-, 8-, 24-битный цвет. Допускает сжатие без потери качества.

Kodak Photo CD (PCD).

Разработчик - фирма Kodak. Формат предназначен для хранения слайдов и негативов, отснятых с помощью камеры типа Kodak Photo CD. В каждом файле хранится 5 копий одного изображения разного размера и качества от 192x192 до 3072x2048 пикселов. Программно записать изображение формата PCD на компьютере невозможно, возможен только импорт изображения в графический редактор, поддерживающий этот формат.

Zsoft PC PaintBrush (PCX)

Один из наиболее старых и известных форматов для хранения растровой графики. Появился чуть ли не вместе с персональными компьютерами, благодаря чему является наиболее распространенным, поддерживается практически всеми программами просмотра/редактирования изображений. Использует простейший алгоритм сжатия без потери качества RLE.

Tag Image File Format (TIFF)

Разработчики - Aldus и Microsoft. Универсальный формат для хранения растровой графики, широко используется в издательстве. Необходимо оговориться, что существует достаточно много его разновидностей, обусловленных различными алгоритмами сжатия. Наибольшей совместимостью обладает формат, использующий алгоритм LZW. Формат поддерживает 24-и 32-битный цвет (CMYK), два вида записи IBM PC и Macintosh, может хранить информацию о масках (выделенных областях изображения).

TrueVision TGA (TGA)

Разработчик - компания TrueVision. Формат используется для хранения растровой графики и обладает интересной особенностью - наряду с поддержкой 24-битного цвета имеет еще 8 бит на каждый единичный элемент изображения для хранения дополнительной информации. В частности, может содержать маску, что используется в программах видеомонтажа, например, для создания наложения двух последовательностей кадров. Известен достаточно давно и поддерживается многими графическими пакетами.

Graphics Interchange Format (GIF)

Разработан корпорацией CompuServe в 1987 г. для хранения растровой графики. Реализовал один из самых эффективных для своего времени (87г) способов сжатия LZW. Позволяет выводить изображение на экран за четыре прохода, давая возможность просмотра изображения до его окончательной прорисовки. В 1989 г. появилась новая версия GIF 89a. Этот формат поддерживает сохранение в одном файле нескольких изображений, анимационной последовательности, цвет прозрачности для целей наложения изображений друг на друга. До сих пор широко используется для хранения и передачи небольших изображений (элементов оформления страниц) в World Wide Web.

Joint Photographic Experts Group (JPEG)

Растровый формат, своей популярностью обязан сильной степени сжатия исходного изображения, основанной на алгоритме сжатия с потерей качества. Однако касается это прежде всего 24- и 8-битных изображений. Существует несколько разновидностей, обусловленных разными алгоритмами сжатия и способами вывода на экран (постепенная отрисовка аналогично gif). Также широко применяется в WWW, в основном для передачи больших изображений.

Специфические форматы

Как уже говорилось выше, эта группа форматов предназначена в основном для "внутреннего" употребления (хранения промежуточных результатов редактирования изображений). Помимо информации о самом изображении, файлы содержат массу данных служебного характера, которые не могут быть правильно интерпретированы другими программами просмотра/редактирования. К таким данным может относиться информация о шрифтах, слоях, выделениях (масках), кривых, спецэффектах и пр. Наиболее распространенными форматами являются для векторной графики - cdr (Corel Draw) и ai (Adobe Illustrator), для растровой графики - psd (Adobe Photoshop) и cpt (Corel PhotoPaint). Как правило, конечное изображение (т.е. изображение, предназначенное для публикации) импортируется в один из форматов общего назначения в зависимости от целей публикации (gif или jpeg для Internet, tiff для издательских систем и т.д.).

Игорь СИВАКОВ

Для каждого типа файлов используется несколько расширений. Это связано с тем, что они обрабатываются разными программами, которые кодируют их с учетом содержимого, сжатия и других особенностей. Форматы графических файлов можно разделить на растровые и векторные. Если вы собрались познакомиться с компьютерной графикой, то вам нужно знать о них все. Форматы файлов играют важную роль в подготовке макетов печатных изданий, проектировании, размещении изображений на Web -страницах и многих других видах работ.

Растровый тип графических изображений

В основе растровой графики лежат пиксели, которые упорядочены по строкам и столбцам. Они представляют собой элементы поверхностной визуализации. Им независимым образом назначают цвет, прозрачность и другие свойства. Качество изображения и количество пикселей связаны между собой: чем больше точек использовано, тем лучше будет выглядеть конечная картинка.

Растровая графика имеет несколько преимуществ:

широкая сфера применения (с их помощью можно передавать объекты реального мира, при помощи фото);
графическую информацию легко обрабатывать;
распечатку можно провести на любом оборудовании, стандартные принтеры легко строят изображение из пикселей;
большая часть растровых форматов воспринимается любыми программами для обработки и вывода изображений на монитор.

Но при работе с ними нужно учесть ряд недостатков:

размер фала может быть очень большим, что затруднит его передачу (это чаще всего случается с изображениями без сжатия);
редактировать растровое изображение сложнее, так как пиксели становятся неотъемлемой частью общего рисунка, а не воспринимаются как самостоятельные единицы;
форматирование и трансформация способна исказить изображение.

Тем не менее с растровыми изображениями мы сталкиваемся чаще всего. Любая фотокамера создает изображения именно в таком формате.

В каких форматах сохраняются растровые файлы?

Популярные форматы растровых графических файлов можно встретить на каждом компьютере. Большинство из них вы видели на своем устройстве. К растровым форматам относятся:

Bit Map (BMP, расширение – bmp) – файл с самым неэкономным кодированием, один из стандартных графических форматов, использовавшийся в самых первых версиях Windows . Изначально пользователям было доступно всего 256 цветов, а каждый пиксель равнялся одному байту. Сейчас можно использовать BMP для хранения полноцветных картинок. Основная программа для работы с ним – Paint , но открыть его можно через Photoshop и другие редакторы.
Taged Image File Format (TIFF , расширение tif ) – универсальный межплатформенный формат, использующийся для передачи изображений между пользователями. Чаще всего используется в издательстве и при составлении топографических карт, так как с его помощью можно получить четкое изображение на распечатанной версии картинки. Устанавливается по умолчанию в утилиты, работающие со сканерами и факсами. Не подходит для веб-сайтов, так как изображения имеют большой вес. Лучше всего с ним работать программой FastStone – она дает возможность просмотреть содержимое файла, обработать и преобразовать его.
Graphic Interchamge Format (GIF , расширение – gif ) – формат, поддерживающий анимацию без потери информации во время сжатия. Широко применяется в интернете, несмотря на ограниченное количество цветов. Внешний вид изображения не меняется при использовании для просмотра разных браузеров и платформ. С форматом работают программы: Viewer, Paint, Adobe Photoshop, Visio.
PhotoShop Document (PSD , расширение – psd ) – внутренний формат растровой графики, используемый для пакета программ Adobe Photoshop. Его особенность в том, что изображение сохраняет все слои и может быть за счет этого легко отредактировано.
Portable Network Graphics (PNG , расширение – png ) – свободный формат, при котором изображение сжимается без потерь, что позволяет его использовать в разных областях компьютерной графики. Работают с этим форматом программы: Viewer, Paint, Photoshop, Visio, Corel PaintShop Pro.
Joint Photographic Expert Group (JPEG, расширение – jpg) – хранит изображения, сжимая их. Этот формат считается стандартом для полноцветных изображений. Он используется для записи сделанных снимков с фотокамер, применяется в компьютерной графике. Отличается плавной сменой яркости и цвета в рабочей области. Во время сжатия из файла исключаются данные, которые не оказывают существенного слияния на конечное изображение. Весь рисунок делится на прямоугольные области, иногда в результате получается размытое изображение. Обработку изображений можно проводить утилитами: FastStone Viewer, Paint, Adobe Photoshop, Visio.
Joint Photographic Expert Group 2000 (JPEG 2000, расширение – jp 2) – позволяет при сжатии получить более четкие изображения, при этом вес файла становится меньше. Обрабатывается теми же программами, что и его прототип. Мало распространен, так как поддерживают его не все браузеры.
Windows I con (ICO , расширение – ico ) – используется для создания изображений малого формата, иконок. Этими изображениями маркируются сайты в адресной строке или в панели «Избранное» браузеров. Для работы с этим форматом используются программы: Inkscape , Newera Iconcool Editor , Sibcode Sib Icon Editor .
RAW (расширения: ari, dpx, arw, srf, sr2, bay, crw, cr2, dng, dcr, kdc, erf, 3fr, mef, mrw, nef, nrw, orf, ptx, pef, raf, raw, rwl, dng, rw2, r3d, srw, x3f) – форма, который называют цифровым негативом. Используется при сохранении изображений профессиональными фотокамерами. Общий стандарт расширения этого формата отсутствует, поэтому каждый производитель техники создает собственный вариант и программное обеспечение, способное работать с ним, конвертировать в другие общепринятые варианты.

Разнообразие форматов графических файлов может запутать даже профессионала, поэтому многие программы способны работать сразу с файлами, имеющими разное расширение. Оной из них является Фотошоп, который наиболее популярен среди пользователей.

Векторный тип графических изображений

Продвинутые пользователи знают еще один вид изображений, строящихся на основе регулярных структур. В примитивном понимании векторные форматы графических файлов – схема, которая составлена из простейших фигур: треугольников, отрезков, прямых, прямоугольников и прочих. Достоинствами векторных файлов являются:

небольшой размер файла, если рисунок составлен из графических примитивов;
масштабирование происходит без потери качества;
при выводе векторных изображений максимально используется разрешающая способность принтера или иного устройства.

У таких изображений есть ряд существенных недостатков:

с помощью векторной графики нельзя создавать реалистичные изображения;
автоматизировать ввод графической информации невозможно из-за неоднородности элементов;
у каждой программы есть собственный формат, в котором она сохраняет изображения, файлы зависимы от утилит.

Большое количество программ, используемых для работы с векторной графикой, создано по причине того, что каждая из них выполняет свои задачи. В отличие от растровых изображений, векторные применяются в дизайне, архитектуре и других направлениях. Зачастую работа с рисунками требует высокой точности и багажа специальных знаний.

Форматы векторных изображений

Самые распространенные векторные форматы графических файлов:

CDR (расширение cdr ) – внутренний формат пакета программ CorelDRAW. Позволяет сохранять изображения, созданные в этой программе и текст. Также этот пакет программ может использовать другие специальные форматы: CDT , CDX , CGM , CLK , CMX , CPX , CSL , DES , DRW , DSF . Часть из этих форматов поддерживает совместное использование растровой и векторной графики. Они используются для разных приложений пакета CorelDRAW и могут использоваться для создания разных изображении, шаблонов и видеоклипов.
AI (расширение ai ) – формат использующийся в программе Adobe Illustrator . При работе с этим файлом стоит помнить, что созданный на свежей версии ПО файл невозможно открыть на устаревшей версии утилиты. Этот формат любят за высокое качество графики, но недостаток у него в том, что ряд эффектов при его конвертации теряется, например, градиентная заливка.
EPS (расширение eps ) – формат, поддерживаемый многими программами для работы с векторной графикой. Имеет несколько версий, которые указаны цифровыми значениями, но многие программы не поддерживают EPS выше 7. Благодаря этому формату к конвертированию прибегают в крайних случаях, ведь гораздо проще сохранить файл в нем, чем потом восстанавливать потерянные свойства.
DXF (расширение dxf ) – формат, с которым работают приложения для проектирования AvtoCAD и его аналоги. Файлы поддерживают многие возможности, которых нет в других векторных вариантах, например, сохранение трехмерных объектов.
WMF (расширение wmf ) – используется для работы с приложениями на базе Windows OC . Это универсальный инструмент, используемых для выведения изображений на экраны компьютеров и принтеры.
SWG, SVGZ (расширения – swg , svgz , отличающиеся между собой процентом сжатия изображения) – формат, используемый для оформления веб-страниц. Его поддерживают все популярные браузеры. Его нельзя применять для хранения сложных рисунков, поэтому его сфера использования сильно ограничена.
TGA (расширение tga ) – популярный формат, используемый в анимационной графике и при редактировании видеоизображений. Информация сохраняется с глубиной 32 разряда на точку. Это универсальный вариант файла, который может также применяться для хранения растровых изображений.
FLA, FH (расширения fla ,fh ) – используется для хранения исходных вариантов Flash -изображений. Открываются только на программном обеспечении фирмы Adobe . В частности, для них используется программа Flash и векторный редактор FreeHand .

К векторным можно также отнести популярный формат для документов PDF . Изначально не планировалось, чтобы с его помощью производилась передача изображений, но сейчас все чаще пользователи сохраняют в нем смешанную по содержимому информацию – текст и графику. При этом иллюстрации в этом документе могут быть как векторными, так растровыми. Текстовая часть содержит большое количество шрифтов. Этот формат также подарила миру фирма Adobe .

Как поменять форматы картинок?

Необходимость преобразовать один формат файла в другой чаще всего возникает по причинам:

несовместимость программного обеспечения с текущим расширением;
возникла необходимость уменьшить размер;
нужно обработать файл в другой программе, а не в той, в которой он создан;
для выполнения требований среды для размещения файла (например, при размещении графики на веб-страницу).

Преобразование форматов графических файлов производится при помощи утилит. Например, в Adobe Photoshop можно сохранить файлы не только с расширением для внутреннего использования. При помощи команды «Сохранить для Web » вам будет доступно около десятка популярных растровых форматов. Аналогичными возможностями обладают и другие программы для работы с изображениями, например, в CorelDRAW можно не только изменить формат созданной графики, но и трансформировать векторный вариант в растровый.

Также для трансформации можно использовать отдельные приложения, которые называют конвертеры. Большинство из них имеют широкий набор доступных форматов, но лучше всего пользоваться вариантами, работающими только с несколькими расширениями. Примеры лучших утилит для преобразования графики:

Flash-SWF to AVI/GIF/MP3 Converter;
FormatFactory;
VeryDOC EMF to EPS ;
Image Converter;
DWG to BMP;
Aunsoft SWF Converter ;
Uniconvertor;
GraphicsConverterPro ;
Converter 3Plus ;
Solid Converter DWG;
Photo to PDF ;
Raster to Vector SDK .

Больше всего программ работают с векторными файлами, так как они встречаются чаще всего и с ними работают не только профессиональные дизайнеры и проектировщики.

Еще одну возможность преобразовывать и работать с файлами дают плагины, которыми дополняют стандартные графические редакторы. Один из них – Irfan View . Он позволяет вашему программному обеспечению работать не только с базовыми расширениями, но и еще с более чем 20 форматами.

Теперь вы знаете, каковы форматы графических файлов. В этой статье перечислена базовая информация о них. Рекомендуем сохранить ее, а также делиться новыми знаниями с друзьями. Также вы можете задавать вопросы в комментариях и рассказывать в них о своем опыте работы с графикой.