Компьютерная графика

Графические изображения бывают двух типов: векторные и растровые. Программы для просмотра графических файлов называются вьюерами.

Растровое изображение состоит из точек (пикселов). Параметры каждой точки (координаты, цвет) описываются в файле. Это приводит к огромным размерам файлов, особенно если последние характеризуются высокой разрешающей способностью. Растровые форматы применяются при сканировании и обработке графических изображений, а также при создании определенных художественных эффектов. Популярные форматы для хранения растровых изображений: BMP, PSD, TIFF, GIF и JPEG. Самые распространенные программы для обработки растровой графики – Adobe Photoshop и Corel PHOTO-PAINT.

Векторное изображение состоит из совокупности отрезков прямых (векторов). Основные преимущества векторного принципа формирования изображений перед растровым заключаются в следущем:

· файлы векторных изображений имеют гораздо меньший размер, чем растровых;

· печать векторных изображений осуществляется быстрее;

· масштабирование и трансформация векторных изображений не
сопряжены с ограничениями и не влияют на качество;

· векторное хранение изображений позволяет реализовывать такие
эффекты, как выдавливание, искажение, контур, линза, маска, переход, перспектива, оболочка, оттенение.

Популярные форматы для хранения векторных изображений: CDR и WMF. Наиболее популярными графическими программами, предназначенными для обработки векторных изображений, являются Adobe Illustrator и Corel Draw.

Если графический документ создается в программе векторной графики или в издательской системе, он может содержать как графические, так и текстовые объекты. Графический объект в данном случае может быть как векторным, так и растровым.

Любое векторное изображение может быть представлено в виде набора векторных объектов, расположенных определенным образом друг относительно друга. Векторный графический объект включает два элемента: контур и его внутреннюю область, которая может быть пустой или иметь заливку в виде цвета, цветового перехода (градиента) или мозаичного рисунка. Контур может быть как замкнутым, так и разомкнутым. В векторном объекте он выполняет двойную функцию. Во-первых, с помощью контура можно менять форму объекта. Во-вторых, контур векторного объекта можно оформлять, предварительно задав его цвет, толщину лини и стиль ее оформления.

Растровое изображение представляет собой набор мозаичных объектов, расположенных друг над другом. Каждый объект растрового изображения находится в одном из слоев так называемой растровой подложки, имеющей прямоугольную форму. Растровая подложка – это аналог холста, используемого в живописи, а слой – аналог кальки. Слой подложки можно представить в виде набора небольших квадратных ячеек, одинаковых по размеру, в которых формируется растровый объект, состоящий из мозаичных элементов (пикселов). Размеры пиксела определяются разрешающей способностью (разрешением) подложки. Пиксел характеризуется не только цветом, но и другими параметрами, в частности прозрачностью и способом смещения цветов при наложении таких элементов друг на друга.

Цветовая модель – это способ представления цвета путем его разложения на базовые компоненты. Для каждого цвета, входящего в цветовую гамму модели, определяется доля цветовых компонентов, которые характеризуют выбранную модель. Наиболее распространенными цветовыми моделями являются следующие:

· RGB (красный, синий, зеленый). Оттенок каждого их трех базовых цветов этой модели (красного, зеленого и синего) представляется 8 разрядами, что позволяет описать 16,7 млн цветов, входящих в ее цветовое пространство. Данная модель используется, в частности, для описания цветового пространства монитора или сканера;

· CMYK (голубой, пурпурный, желтый, черный). Модель CMYK применяют в полиграфии;

· Hexachrome – используется в современной цветной печати на полиграфическом оборудовании и состоит из шести базовых цветов. Наряду с четырьмя компонентами цветовой модели CMYK (голубым, пурпурным, желтым и черным цветами) здесь используются также оранжевая и зеленая составляющие. Благодаря этому резко повышается качество цветопередачи.

· HSB (Hue – оттенок, Saturation – насыщенность, Brightness – яркость).

При работе с растровыми форматами иногда используется табличный способ цветовой кодировки. Возможны следующие цветовые форматы: черно-белый, в оттенках серого, в индексированных (палитровых) цветах.

Видеофайлы

Общая черта всех популярных форматов цифровых видеофайлов состоит в том, что основная часть любого из них – это система сжатия и восстановления видеоданных (compression/decompression – сокращенно codec), называемая кодеком. Обычно программы, поддерживающие основные форматы видеофайлов, позволяют замещать старые кодеки на новые, более совершенные, по мере разработки последних. Такой подход позволил легко адаптировать форматы видеофайлов и поддерживающие их программы к новым технологиям, как только те становились доступными. Кодек – это аббревиатура от сочетания «КОмпрессор-ДЕКомпрессор» (CODEC – Compressor-DECompressor). Кодек – это отдельный компонент стандарта DirectX, отвечающий за кодирование и декодирование видео- и аудиопотоков.

Самые популярные видеоформаты – AVI и MPEG. В формате MPEG алгоритм декомпрессии жестко детерминирован. Этот формат хранит несколько типов кадров. Независимые или ключевые кадры не требуют никакой дополнительной информации для декодирования. При их сжатии используется методика, аналогичная JPEG-сжатию, но более эффективная. Предсказуемые кадры хранят различие между предыдущим независимым или предсказуемым и текущим кадрами. Формат AVI – это «оболочка», содержащая данные. Алгоритм декомпрессии может быть произвольным.