Растровые изображения

Растровые файлы

Растр — это заданный характер строк сканирования, представленный в виде некоторых видов решеток. Векторная или объектно-ориентированная графика использует геометрические формулы для представления изображений. Можно менять их размер или вытягивать. Шрифты, представленные в виде векторов, называются векторными, масштабируемыми, объектно-ориентированными или контурными. Другим способом представления графических изображений является пиксельный способ, при котором изображение состоит из точек или пикселов, образующих решетку. Каждый пиксел или бит изображения содержит информацию о цвете, который должен быть отображен. Пиксельные (растровые) изображения имеют фиксированное разрешение, поэтому их размеры нельзя изменить без потери качества изображения. Программы, позволяющие вам создавать и обрабатывать векторную графику, называются программами обработки штриховых иллюстраций (draw programs), а программы, имеющие дело с пиксельными изображениями, называются программами подготовки иллюстраций (paint programs). Большинство выводных устройств, включая лазерные принтеры и экраны мониторов, являются растровыми (исключение представляют плоттеры). Это значит, что все объекты, даже векторные, должны быть преобразованы в растровые перед выводом. Различие между векторной и растровой графикой состоит в том, что векторная графика не преобразуется в растровую до последнего момента, пока не будут указаны все размеры и разрешения.

Принтеры, поддерживающие PostScript, оснащены растровыми процессорами (RIP, РИП), которые производят преобразование в принтере. В векторной форме графические представления могут потенциально быть выведенными на любом устройстве, с любым разрешением и размером. Полиграфическая промышленность основана на растровой графике. Сколько различных пакетов программного обеспечения вы можете назвать? Подумайте. Помимо этого существует еще множество программных пакетов. В процессах допечатной подготовки программные инструменты, использующиеся для создания полиграфического заказа, подразделяются на пять категорий:

• текстовые;

• растровые (пиксельные);

• иллюстрационные;

• векторные;

• верстки полос.

Платформа, пакет и версия — важные части информации, которую должны знать создатели контента. Все эти вещи должны поддерживаться в бюро допечатной подготовки и типографии. Некоторые из поставщиков полиграфических услуг выпускают требования к оригиналам, где содержатся только определенные номера версий используемых программ.

Текст

В процессах допечатной подготовки создатели контента могут использовать текстовые редакторы и недорогие генераторы знаков. Хотя иллюстрации могут размещаться на страницах большинства программ обработки текста, большое внимание уделяется тому, чтобы избегать этого в допечатной подготовке. Текстовые редакторы не поддерживают ни контроль цветового пространства, ни разрешение, необходимое для печати изображений с соответствующим цветом и четкостью оттиска. Восьмиполосный бюллетень новостей с цветными иллюстрациями, созданный в программе Microsoft Word будет распечатан на настольном струйном принтере или на большинстве принтеров с тонерами, но с него не будут создаваться цветоделенные изображения для вывода на фотопленку или формные пластины. Тот, кто хочет создать цветоделенные изображения, может сделать это после множества попыток и ошибок, затратив при этом массу времени на регулировки. Это же относится и к Powerpoint. Цвет в этой программе — слабое место.

Некоторые поставщики полиграфических услуг добивались успеха в формате PDF, делая в нем цветоделение документов, созданных текстовым редактором. Большинство успешных историй касаются документов, в которых содержался преимущественно текст. Лишь очень немногие текстовые редакторы способны делать цветоделенные изображения, но при этом управление цветом остается под вопросом. Существуют гораздо лучшие инструменты для этой работы, чем текстовые редакторы. Текст вводится в программу обработки текста, а затем экспортируется в программу верстки полос. Шрифты, знаки и стили параграфов в текстовом редакторе могут быть при этом потеряны, так что проверьте вместе с вашим поставщиком полиграфических услуг, как лучше сохранять текст. Форматирование текста, например, жирный и курсив, не может применяться эффективно.

Обработка растровых изображений

Растровое (пиксельное) изображение — это набор числовых значений, определяющих цвета, которые должны представлять пикселы в выводном устройстве. Более старое определение растрового изображения характеризует его данными, которые отображаются на бинарном устройстве. Это старое понимание зачастую используется в качестве термина растр. Растровое (пиксельное) изображение — это представление изображения в пиксельном файле или на выводном устройстве. Термин излишний, и вместо него используется слово bitmap (пиксельное изображение). Термин «растровые данные» обозначает информацию в файле, соответствующую изображению, которое будет воспроизводиться на выводном устройстве. Растровое изображение представляет собой фиксированную решетку пикселов (элементов изображения). Каждый пиксел имеет соответствующее значение яркости или координату цвета. Сами файлы являются результатом работы сканера или цифровой камеры. К программам обработки растровых изображений относится Adobe Photoshop. Из всех подобных программ наиболее часто используется именно Photoshop. Черно-белые, дуплексные и цветные фотографии представляют собой растровые (пиксельные) изображения. Программы обработки растровых изображений могут изменять расположение и яркость пикселов для создания специальных эффектов и даже тоно- и цветокоррекции. Растровые изображения зависимы от разрешения и цветового пространства. Качество изображения зависит от того, с каким разрешением (количеством пикселов на дюйм) создавался файл, и от того, где он будет печататься или просматриваться. Все цветные сканеры работают в цветовом пространстве RGB. Некоторые из современных высокопроизводительных сканеров могут в процессе работы преобразовывать цвета RGB в CMYK. Пиксельные цветные изображения преобразуются в CMYK на некоторых этапах рабочего процесса. Качество изображения очень сильно зависит от этого преобразования.

Векторные иллюстрации

В файлах с векторными, или объектно-ориентированными иллюстрациями используются математические формулы для описания формы, расположения и функции (какими цветами или оттенками делается заливка или контуры) объекта. Среди наиболее популярных программ создания и обработки векторной графики такие программы, как Adobe Illustrator и Macromedia Freehand. Файлы Corel Draw могут быть проблемными и не всегда хорошо работают в высокотехнологичных рабочих процессах. Векторные файлы уникальны, потому что математические формулы, которые используются для описания объектов, делают эти файлы независимыми от разрешения. Пока векторные файлы не распечатаны, с ними можно производить различные манипуляции (масштабирование, сдвиг, поворот и т. д.) без потери или риска для качества изображения. Легкость в манипулировании этими файлами приходит с ценой. Файлы с векторной графикой могут быть очень сложными для печати на высокопроизводительных системах. Они могут занимать массу времени или не распечатываться, или печататься с непредсказуемыми результатами.

Верстка полос

Когда текст и иллюстрации (пиксельные или векторные) готовы, остается еще этап размещения частей документа в верстке. К компьютерным программам, позволяющим импортировать векторные, растровые и текстовые файлы в верстку, относятся QuarkXPress и Adobe InDesign. Файлы верстки могут состоять из одной или нескольких полос. Программы верстки полос похожи на новые альбомы для наклеивания вырезок. Они могут содержать размещаемые вами на полосе иллюстрации или рисунки, а также поддерживают любые тексты, которые вы захотите поместить туда. Многие производственные проблемы возникают тогда, когда создатели контента используют одну отдельную программу для выполнения всех этих задач, или неправильную программу для выполнения конкретной задачи. Примером может служить преобразование текста в растровое (пиксельное) изображение. Шрифт — это векторный файл. Когда текст помещается в пиксельный файл, он начинает зависеть от разрешения пиксельного файла. В результате растровый файл может получиться размытым или неровным, если его разрешение недостаточное. Другой пример — попытка разместить четырехполосную брошюру в Adobe Illustrator. Эта программа не поддерживает многостраничные файлы. Но это не останавливает некоторых пользователей в их попытках вставить многостраничный файл.

Двоичные системы и точки

Сканер выполняет преобразование черно-белых или цветных полутоновых оригиналов в цифровой вид посредством процесса, именуемого сканированием. Монитор отображает результат сканирования, используя решетку прямоугольников или пикселов, каждый из которых соответствует определенному числовому значению. Традиционные печатные машины высокой, плоской и трафаретной способов печати представляют собой двоичные (бинарные) печатные системы. Бинарный означает «состоящий из двух», либо да, либо нет. Они воспринимают краску или нет, не существует различных градаций или полутеней от светлого к темному. Человеческое зрение обманывается, видя эти полутени в структуре точек и поверхности запечатанного материала, которая может быть воспроизведена бинарными печатными системами. Существуют два основных способа растрирования для печатных процессов с использованием бинарных систем: амплитудно-модулированное и частотно-модулированное растрирование. Амплитудно-модулированное (AM) растрирование использует постоянную решетку, состоящую из точек, которые увеличиваются в размерах на темных участках изображения и уменьшаются на светлых участках. Частотно-модулированное (FM или стохастическое) растрирование использует точки с фиксированным размером, большее количество точек которых находится на темных участках и меньшее — на светлых участках изображения.

Сегодняшние системы цифровой печати, включая лазерные принтеры, фотонаборные автоматы (которые экспонируют фотопленки) и устройства «компьютер — печатная форма» (которые экспонируют формные пластины по технологии CtP — computer to plate) используют элементы постоянного размера для воспроизведения и амплитудно-модулированного и стохастического растра. Новые печатные системы с применением тонера используют специальный растр, называемый смешанным. Смешанный растр увеличивает роль применения лазера, путем модулирования его мощности для создания большего количества оттенков элементов в печатной системе. Это модулирование позволяет системам на базе тонера печатать с различным количеством тонера, попадающего на бумагу, в то время как традиционный печатный процесс может использовать только информацию отсутствия или наличия.

SPI (выборки на дюйм)

Изображения преобразуются в электронный вид при помощи сканирования. Во время сканирования количество света, отраженного или проходящего сквозь оригинал может быть записано либо на ПЗС (CCD или Charged Coupled Device для планшетных сканеров и некоторых цифровых камер), либо с использованием фотоэлектронного умножителя (РМТ или Photo Multiplier Tube для сканеров барабанного типа). Сенсорная система преобразует аналоговую информацию о свете в цифровой сигнал. Количество данных или выборок (образцов), которые сканер считывает с одного квадратного дюйма, называется SPI. Некоторые производители сканеров называют это оптическим разрешением сканера. Стандартный сканер может иметь максимальное разрешение 600 SPI. На одном квадратном дюйме устройство может считать и записать 600 х 600 SPI. Оператор может выбрать более низкое разрешение — 300 х 300 SPI, 200 х 200 SPI и т. д. Решетка разрешения сканера используется для записи светлых и темных участков изображения. Каждый квадрат на решетке будет записан в числовом значении.

PPI (пикселы на дюйм)

Когда изображение попало в сканирующее устройство, оно может отображаться на экране монитора с использованием PPI. «Пикселы на дюйм» означает, что бинарные (черные или белые), всех оттенков серого и цветные пикселы записываются в файл в процессе сканирования и отображаются на мониторе. PPI представляют собой конечный результат работы сканера, в то время как SPI являются частью процесса, используемого сканером в работе. Эти два числа представляют количественно одно и то же. Типичное отсканированное изображение оттиска офсетной печатной машины форматом 4x5 дюймов, возможно, сканировалось с разрешением 225 SPI, а конечный файл имеет разрешение 225 PPI.

EPI (элементы на дюйм) и LPI (линии на дюйм)

Системы цифровой печати — фотоплоттеры, плоттеры, струйные графопостроители и некоторые лазерные принтеры — используют серии мелких раздельных элементов (EPI), которые являются мельчайшими отметками, используемыми при создании традиционной точки ампли-тудно-модулированного (AM) растра.

Сканеры записывают образцы при помощи SPI, мониторы отображают изображения при помощи PPI, а изображения раскладываются печатными системами при помощи EPI для создания LPI. Заметьте, что всего только один раз во время всей дискуссии появилось слово «точка», когда мы завели речь о растровой точке.

Пятна, точки, пикселы

Эти термины часто и неправильно смешиваются. Пятно — это наименьшее воспринимаемое изображение в устройстве, формирующем изображение. Например, большинство настольных лазерных принтеров могут создавать на бумаге изображение с разрешением 600 пятен на дюйм (SPI), но их показатели обычно записываются как «600 точек на дюйм» или 600 DPI. Другие устройства, такие как фотовыводные и CtP-устройства, могут давать более 5000 пятен на дюйм, впрочем, на практике их разрешение варьируется от 1 200 SPI до 3 600 SPI. Точка представляет собой матрицу пятен, и она формирует размытые точки, или в полутоновом растре или в других типах размываемых шаблонов и структур. Каждая размытая точка имеет свою ячейку, созданную из пятен устройства. Пятна отображаются или нет, формируя точку в данном месте. Размытая точка может быть точкой амплитудно-модулированного, частотно-модулированного растра или просто бинарной точкой по принципу включенная/выключенная, называемой пиксельной точкой.

Пиксел — двухмерная точка, как правило, в цифровых тоновых изображениях. Это наименьший воспринимаемый участок цифрового изображения. Пиксел имеет глубину в отличие от бинарного пятна, и обычно глубина составляет до 8 бит. Комбинация этих бит определяет относительную яркость и цвет пиксела. Большинство систем, формирующих изображение, может отображать 256 отдельных оттенков в одном пикселе, или 28 градаций серого в диапазоне от черного до белого. Сочетая три пиксела и преобразуя их 256 оттенков серого в красный, зеленый и синий, мы можем воспроизвести миллионы цветов на цифровом дисплее RGB, таком как компьютерный монитор. Изображение в оттенках серого имеет только один канал, а изображение в RGB имеет три канала: для красного, зеленого или синего. Разрешение цифрового полутонового изображения, и в оттенках серого, и в RGB, выражается в пикселах на дюйм (PPI), несмотря на то, что по отношению к пикселам неверно принято относить понятие «точки на дюйм». Цифровые полутоновые изображения, как правило, имеют разрешения в диапазоне от 72 ppi до 3 400 ppi. Изображения с низким разрешением годятся только для отображения на мониторе, в то время как печать требует изображений с высоким разрешением. Когда цифровое полутоновое изображение преобразуется в растровое, то значения пикселов интерпретируются и создаются растровые точки для имитации соответствующих полутонов и оттенков цвета, представленных в оригинальном изображении. Нет необходимости создавать или вводить (посредством сканирования или цифровой фотографии) полутоновые изображения с разрешением выше 300 ppi, потому что они будут преобразованы в растровые точки.

Чисто пиксельные или двухградационные изображения, такие как штриховые иллюстрации, отсканированный текст, псевдополутоновые пиксельные изображения, растрированный шрифт не являются растровыми изображениями. В этих изображениях тон либо присутствует, либо нет, и он соответствует непосредственно точке в выводном устройстве. Вы можете создавать пиксельные изображения в таких программах, как Photoshop. И пиксельное изображение было единственным типом изображения, которое вы могли создавать в течение первых лет на заре компьютерной эры на первых компьютерах Macintosh (MacPaint) и IBM PC, потому что эти компьютеры поддерживали только отображение простых пиксельных иллюстраций и не могли обрабатывать двухмерные пикселы.

Пиксельные изображения с очень высоким разрешением используются в драйверах большинства полиграфических устройств, формирующих изображения. Для них пятна будут создаваться на материале, используемом в устройстве. Этим материалом может быть бумага, фотопленка, формная пластина или электрофотографический барабан. Создаваемое в растровом процессе (RIP, РИП) изображение представляет собой изображение, состоящее из пятен. РИП получает на входе тоновые иллюстрации, векторную графику и текст, а также пиксельные изображения, и генерирует пиксельные изображения, которые могут включать и полутоновые, если получаемый файл используется в качестве драйвера устройства для формирования изображения.

Большинство устройств, формирующих изображения, используют адресуемую решетку, состоящую из пятен. Двухмерная решетка, состоящая из точек, используется для формирования растровых ячеек, в которых получаются размытые растровые точки. На структуру растрового изображения влияют линиатура, угол поворота растра и форма растровой точки. Линиатура растра — это частота строк, состоящих из точек, в растрированием изображении. Обычно выражаемая в линиях на дюйм (LPI) или линий на сантиметр (л/см). Высокая линиатура растра делает изображение более ровным и мягким. И чем выше линиатура растра, тем изображение больше визуально похоже на полутоновый оригинал, и, кроме того, более высокая линиатура растра способствует лучшему отображению мелких деталей и резкости. В конечном счете, линиатура растра достигает точки снижающегося эффекта, так как растровое изображение не различимо при линиатуре растра выше 200 LPI.

Пиксельные иллюстрации и их обработка

Качество оригинала

Ничто не может заменить хороший оригинал. И, хотя могущество технологий цифровой обработки изображений поистине беспрецедентно, оно не в состоянии сделать из плохого изображения превосходное. Слишком много времени уйдет на то, чтобы добиться хорошего контраста, возможно, легче просто взять другой, лучший по качеству оригинал.

Качество устройства ввода иллюстраций

Идет ли речь о планшетном сканере, сканере барабанного типа, цифровой камере, или о чем-нибудь еще, как вы решите, что из них лучшее? Существуют четыре квалифицирующих фактора, которые вы должны учесть при покупке устройства ввода иллюстраций.