Растрові зображення

Комп'ютер може працювати тільки з чисельними даними. Для того, щоб обробити за допомогою комп'ютера зображення, його необхідно виразити через послідовність чисел (оцифрувати). Існує два основні способи цифрового представлення зображень: растровий і векторний. Photoshop призначений для роботи з растровими зображеннями, але має і допоміжні інструменти для роботи з векторною графікою.

Растрове зображення в комп'ютерній графіці кодується за принципом мозаїки. Все воно розбивається на дрібні комірки, кожна з яких одержує усереднений за займаною площею колір. Для простоти і швидкості обробки розбиття проводиться так само, як в таблиці: по горизонтальних рядках і вертикальних стовпцях (саме тому растрові зображення завжди прямокутні). При роботі із зображенням комп'ютер "запам'ятовує" всю цю таблицю, і колір кожної комірки. Таким чином, в растрових зображеннях не існує об'єктів. Оскільки окремі одноколірні фрагменти зображення дуже малі, при розгляді воно здається однорідним (continuous tone).

Цей спосіб кодування простий, і його легко автоматизувати. Автоматичне оцифрування зображень виконує сканер. Основним вузлом планшетного сканера є лінійка з світлочутливих елементів. Вона поміщається на оригінал (малюнок, фотографія, слайд і т. п.), а вимірюваний кожним її елементом колір заноситься у відповідний стовпець таблиці. При переміщенні лінійки уздовж зображення робляться виміри кольору через рівні відстані, результати яких записуються в рядки таблиці. У результаті в таблиці опиняється точний знімок оригіналу в цифровій формі. Кожен елемент таблиці називається крапкою, а вся таблиця — растровим зображенням.

Важливо, що цифрове зображення, що знаходиться в пам'яті комп'ютера, не має свого фізичного втілення, це всього лише набір цифр. Побачити його можна тільки за допомогою пристрою виведення. З цієї причини зовнішній вигляд зображення (розмір, якість і т. п.) залежить від характеристик монітора або принтера.

Монітор теж є растровим пристроєм. При демонстрації зображення кодована інформація візуалізується за допомогою операції, зворотної скануванню. Кожній точці зображення ставиться у відповідність крапка люмінофора, що називається пікселом. Тому точку цифрового зображення часто ототожнюють з пікселом і говорять, що растрове зображення складається з пікселів, хоча це і не зовсім вірно. Зображення можна надрукувати на принтері, вивести на фотоплівку або фотопапір. Більшість пристроїв виведення є растровими пристроями, і точкам зображення ставляться у відповідність точки цих пристроїв.

Чим більше фрагментів складають мозаїку, тим більше деталізованим воно може бути. Растрові зображення характеризуються кількістю крапок з яких вони складається.

Через часте ототожнення крапок і пікселів розміри зображень вимірюють в пікселах. Це зручно, якщо зображення призначене тільки для демонстрації на моніторі. Зручність обумовлена стандартизованою кількістю пікселів, яку можуть відображати монітори. Для більшості моніторів IBM-сумісних комп'ютерів ця величина складає 640 х 480, 800 х 600 і 1024 х 768 пікселів по горизонталі і вертикалі відповідно.

Щоб уявити собі, скільки місця на екрані монітора займе зображення відомого розміру, треба знати, скільки пікселів монітора доводиться на одиницю довжини. Така величина має власну назву, роздільна здатність, і вимірюється в пікселах на дюйм (pixel per inch, ppi). У кожному конкретному випадку вона залежить від фізичного розміру екрану і встановленого розміру растрової сітки, тобто кількості пікселів по вертикалі і по горизонталі. Число можливих поєднань цих параметрів велике, але найчастіше роздільна здатність моніторів встановлюють в діапазоні від 72 до 96 ppi. При вищий роздільній здатності елементи інтерфейсу програм стають дуже дрібними. Низька роздільна здатність, навпаки, залишає на екрані дуже мало місця для самого редагованого зображення або тексту.

Зауваження

Буває, що "роздільною здатністю монітора" помилково називають кількість пікселів, які він відображає по вертикалі і горизонталі. Наприклад: "Максимальна роздільна здатність монітора 1024 х 768 пікселів".

Виражати розмір зображення в пікселах зручно при підготовці графіки для електронного розповсюдження. Якщо ж мета полягає в отриманні друкарської копії, краще оперувати метричними одиницями.

Знаючи роздільну здатність монітора, легко обчислити розмір зображення на екрані.

Наприклад, зображення розміром 100 х 50 пікселів займе на екрані приблизно 25 х 13 мм. Приведений розрахунок виконаний виходячи з роздільної здатності монітора 96 ppi.

Для роздільної здатності 72 ppi розмір того ж зображення виявиться іншим: 35 х 18 мм.

Проводити обчислення кожного разу, як тільки потрібно буде оцінити розмір зображення на конкретному пристрої виведення, незручно. Тому розмір растрових зображень найчастіше характеризують так само, як і растрові пристрої: роздільною здатністю. Замість розміру в пікселах при створенні або скануванні зображення вказують роздільну здатність і геометричний розмір в сантиметрах або дюймах. Цифрове зображення від цього не набуває фізичних розмірів. Такий спосіб еквівалентний припущенню: "якби зображення виводилося на пристрої із заданою роздільною здатністю, то воно мало б заданий розмір".

Чим більше ви задасте роздільну здатність зображення, тим менше буде його розмір. Адже чим вища роздільна здатність передбачуваного пристрою виведення, тим дрібніше його растрові крапки і менше геометричний розмір зображення.

У файлах зображень зберігається інформація про геометричний розмір і роздільну здатність зображень. Ці величини використовуються при переміщенні зображення в програму верстки або підготовки ілюстрацій.

У цифровому зображенні кожна крапка растра (пиксель) представлена єдиним параметром — кольором. Саме це мається на увазі, коли розглядається поняття «значення пикселя».

Растрові зображення забезпечують максимальну реалістичність, оскільки в цифрову форму переводиться кожен дрібний фрагмент оригіналу. Такі зображення зберігаються у файлах набагато більшого обсягу, чим векторні, оскільки в них запам'ятовується інформація про кожний піксель зображення. Таким чином, якість растрових зображень залежить від їхнього розміру. Як наслідок того, що вони складаються з пикселей фіксованого розміру, вільне масштабування без утрати якості неможливе. Ця особливість, а також сама структура растрових зображень трохи ускладнює їх редагування й обробку.