Цифрове зображення

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Цифрове зображення - масив даних, отриманий шляхом дискретизації (аналого-цифрового перетворення) оригіналу. Бувши закодованим за допомогою особливого алгоритму і записаним на носій, цей масив даних стає файлом.

В сучасному процесі поліграфічного виробництва всі ілюстрації й елементи оформлення представлені цифровими зображеннями різних типів. Цифрові зображення за способом дискретизації оригіналу поділяються на растрові, векторні та змішаного типу.

Растровий тип[ред.ред. код]

До растрових зображень відносяться двомірні масиви даних (матриці пікселів), кожен елемент яких представляє ділянку оригіналу з усередненим колірним показником.

Растрові зображення отримують двома способами. Перший - сканування оригіналу - проводиться за допомогою особливого пристрою - сканера - в якому кожен оптичний елемент ПЗЗ-лінійки (або ПЗЗ-матриці) зчитує яскравості і колірні характеристики оригіналу. Ці характеристики перетворюються в двійковий код кольору і посилаються в осередку двомірного масиву даних (матриці пікселів). Другий спосіб отримання растрового зображення - проектування оригіналу на ПЗЗ-матрицю через систему лінз (об'єктив). Цей спосіб растрового аналого-цифрового перетворення характерний для цифрових фотоапаратів і відеокамер.

Основні характеристики растрового зображення - розмір та глибина кольору.

Розмір зображення в пікселях - це кількість рядків і стовпців матриці, що використовуються для зберігання зображення.

Розмір цифрового зображення можна довільно змінювати, змінюючи фізичний розмір картинки при друку, при цьому розмір матриці пікселів буде залишатися незмінним.

Глибина кольору - це характеристика, яка визначає якість відтворення кольору, кількість відтінків, які можуть відображати елементи матриці пікселів.

Кожен елемент масиву даних (матриці) являє собою число в двійковій системі числення. Його розмірність визначається в бітах. Глибина кольору - це кількість біт на піксель зображення. Зображення з глибиною кольору 16 біт / піксель може відтворювати 65535 кольорів, а 24 біт / піксель дозволяють отримати вже 16777215 відтінків, що цілком достатньо для поліграфічного виробництва.

За допомогою одного байта (8 біт) можна задати 256 кольорів (як правило чорно-білих). При цьому 0 вважають абсолютно чорним, а 255 абсолютно білим.

000 008 016 024 032 040 048 056 064 072 080 088 096 104 112 120 128 136 144 152 160 168 176 184 192 200 208 216 224 232 240 248 255
000 008 016 024 032 040 048 056 064 072 080 088 096 104 112 120 128 136 144 152 160 168 176 184 192 200 208 216 224 232 240 248 255

Колір пікселя задається як поєднання трьох кольорів (червоного, зеленого, блакитного) у різних відношшеннях

R G B Couleur
0 0 0 чорний
0 0 1 майже чорний
255 0 0 червоний
0 255 0 зелений
0 0 255 синій
128 128 128 сірий
255 255 255 білий

В інтернет-виданнях для оформлення сайтів можуть використовуватися зображення, глибина кольору яких становить 4, 2, навіть 1 біт, і цього буває достатньо для відтворення технічної графіки (чорно-білих схем, діаграм і т.д.).

При аналого-цифровому перетворенні завжди відбувається втрата деякої кількості інформації, оскільки дискретизація завжди проводиться шляхом усереднення та узагальнення потоку вихідної аналогової інформації.

Звідси - основний недолік растрових цифрових зображень - неможливість їх масштабування без втрати якості.

У друкованих ЗМІ растрові зображення використовуються повсюдно для вирішення багатьох оформлювальних задач. Але основна сфера їх застосування - це фотографічні ілюстрації.

У ЗМІ растрові зображення отримують за допомогою сканерів і цифрових фотоапаратів.

Растрові зображення використовуються у всіх випадках, коли необхідно відтворити аналоговий оригінал, будь то фотографія, малюнок, складний елемент оформлення, який нераціонально переводити в вектори.

Ще ширше поширені растрові зображення в електронних ЗМІ.

На телебаченні вони використовуються для оформлення ефіру, створення заставок і титрів. Ефірний відеопотік також складається з послідовності кадрів, кожен з яких сам по собі є матрицею пікселів.

У сфері Інтернет-ЗМІ растрове зображення в 90% випадків є єдино можливим з технічної точки зору способом відтворення оригіналу.

Зображення з різною якістю

Векторний тип[ред.ред. код]

Різниця між растровим та векторним зображенням

Другим видом цифрових зображень є векторні зображення. Найменшими елементами векторного зображення є вектор і крива Безьє. Вектор в комп'ютерній графіці — це відрізок, що з'єднує дві точки з заданими координатами. Основним керуючим елементом кривої Безьє є вузол (node), також званий контрольної точкою (CP, control point) або контрольної вершиною (CV, control vertex). Ступінь кривизни лінії визначаються координатами вузла і двох керуючих точок.

Контур зображення в цифровому вигляді являє собою масив даних, що містить координати контрольних та керуючих точок, а також характеристики кривої в цілому — її товщину, колір, напрямок, а якщо крива замкнута — то і колір і тип заливки.

Примітиви являють собою прості геометричні форми, які в масиві даних кодуються цілком, без поділу на криві Безьє і вектора, умовним кодом тієї чи іншої геометричної фігури, а також кодами розміру фігури, її координатами, кодами типу і кольору заливки фігури, товщини і кольору контура та інших характеристик.

Інформація про текст, що становить частину зображення, як правило, буває представлена ​​у вигляді ASCII кодів символів, що супроводжуються цифровою інформацією про візуальні характеристики текстового блоку — гарнітурі шрифту, зображенню, кольорі контуру і заливки, способі заливки, методі вирівнювання тексту в блоці і т.д .

Векторні зображення отримують двома способами — шляхом ручного трасування оригіналу і шляхом автоматичного трасування.

При ручному трасуванні художник або дизайнер фактично «з нуля» створює зображення, як би «обводячи» наявні контури, за допомогою графічного редактора задаючи вектора, криві Безьє і графічні примітиви.

Автоматичне трасування оригіналу проводиться за допомогою програмного забезпечення, яке за допомогою інтелектуальних алгоритмів розпізнає контури оригіналу, представленого растровим зображенням, і на основі отриманої інформації відтворює лінії, заливки і пр. таким чином, щоб з них склалося векторне зображення, максимально близьке до оригіналу.

Основна перевага векторного зображення — це можливість масштабування без втрати якості.

Ще одним плюсом векторних зображень є порівняно невеликий розмір файлів, що їх містять. Це робить зручною передачу векторних зображень по електронних каналах зв'язку. Головний недолік векторних зображень — це те, що вони майже завжди відтворюють оригінал в спрощеному вигляді. Деякі деталі оригіналу буває неможливо відтворити у векторному зображенні.

У друкованих ЗМІ векторні зображення, як правило, застосовуються для створення елементів оформлення. Рідше векторні зображення є повноцінними ілюстраціями. В електронних ЗМІ векторні зображення застосовуються рідко.

Особливого поширення векторні зображення отримали в рекламній продукції завдяки можливості якісного поліграфічного відтворення чітких ліній, яскравих кольорів, рівних заливок і геометрично правильних контурів.

Змішаний тип[ред.ред. код]

Цифрові зображення змішаного типу являють собою масиви даних, що містять інформацію як у вигляді матриці пікселів, так і у вигляді опису векторів, кривих Безьє, примітивів і текстових блоків.

В основі вертикальної структури векторно-растрових зображень лежить поняття шару (layer). Шар - це область даних, що містить інформацію про окремий елемент вертикальної структури зображення.

Векторно-растрові зображення отримують з вихідних векторних і растрових елементів шляхом зведення за допомогою графічних редакторів. Також умовно до зображень змішаного типу слід віднести результати роботи програм комп'ютерної верстки, в яких як основного векторного елемента виступають текстові блоки.

Зображення змішаного типу поєднують в собі переваги й недоліки тих типів зображень, які присутні в них у вигляді елементів (шарів).

Також слід зазначити, що сучасні графічні редактори дозволяють створювати багатосторінкові зображення.

Основною перевагою зображень змішаного типу є можливість вільного редагування кожного шару окремо, а основним недоліком - великий обсяг масиву даних і, відповідно, кінцевого файлу.

Стандарти підготовки до макетів увазі використання векторних шарів для тексту і графічних символів (логотипів, товарних знаків, лого-груп, лінійок і т.д.), а растрових шарів - для підкладок і фотозображень.

Дивіться також[ред.ред. код]