5. Алгоритмы сжатия изображений

В файлах может использоваться сжатие для уменьшения объема изображения. Имеются алгоритмы сжатия без потерь и с потерями.

Сжатие с потерями используется в формате JPEG, без потерь вGIFи модификацияхBMP.

В алгоритмах с потерями с целью увеличения коэффициента сжатия осуществляется пренебрежение точностью. Используется гармонический анализ — разложение фрагментов изображения 8*8 пикселов на сумму синусоид. Благодаря этому вместо растрового изображения можно хранить амплитуды и частоты наиболее значимых для изображения синусоид. Чем больше синусоид отбросить, тем меньше информации нужно хранить, а потому выше коэффициент сжатия, но результирующее изображение больше отличается от оригинала.

6. Форматы файлов изображений

В компьютерной графике применяют, по меньшей мере, три десятка форматов файлов для хранения изображений. Но лишь часть из них применяется в подавляющем большинстве программ. Как правило, несовместимые форматы имеют файлы растровых, векторных, трехмерных изображений, хотя существуют форматы, позволяющие хранить данные разных классов. Многие приложения ориентированы на собственные «специфические» форматы, перенос их файлов в другие программы вынуждает использовать специальные фильтры или экспортировать изображения в «стандартный» формат.

Формат файла JPEG (Объединенная экспертная группа по фотографии, произносится “джейпег”) был разработан компанией C–Cube Microsystems как эффективный метод хранения изображений с большой глубиной цвета, например, получаемых при сканировании фотографий с многочисленными едва уловимыми оттенками цвета. Самое большое отличие формата JPEG от других форматов состоит в том, что в JPEG используется алгоритм сжатия с потерями информации. Алгоритм сжатия без потерь так сохраняет информацию об изображении, что распакованное изображение в точности соответствует оригиналу. При сжатии с потерями приносится в жертву часть информации об изображении, чтобы достичь большего коэффициента сжатия. Распакованное изображение JPEG редко соответствует оригиналу абсолютно точно, но очень часто эти различия столь незначительны, что их едва можно обнаружить.

Процесс сжатия изображения JPEG достаточно сложен и часто для достижения приемлемой производительности требует специальной аппаратуры. Вначале изображение разбивается на квадратные блоки со стороной размером 8 пикселов. Затем производится сжатие каждого блока отдельно за три шага.

Коэффициент архивации в JPEG может изменяться в пределах от 2 до 200 раз. Широкое применение JPEG сдерживается тем, что он оперирует 24–битными изображениями. Поэтому для того, чтобы с приемлемым качеством посмотреть картинку на обычном мониторе в 256–цветной палитре, требуется применение соответствующих алгоритмов и, следовательно, определенное время. Кроме того, если имеющиеся у вас изображения, допустим, в 8–битном формате GIF перевести в 24–битный JPEG, а потом обратно в GIF для просмотра, то потеря качества произойдет дважды при обоих преобразованиях.

• BMP (Windows Device Independent Bitmap)

• GIF (Graphics Interchange Format)

• JPEG, JPEG2000 (Joint Photographic Experts Group)

• PCX (Z-soft Paintbrush)

• PNG (Portable Network Graphics)

• TIFF (Tagged Image File Format)

• RAW (сырой)

• MPEG 1, 2, 4, 7 (Motion Picture Engineering Group)

• PSD (Photoshop Document)

• PCD (Photo CD)

• РГ эффективно представляет реальные образы (фотореалистичность)

• Живописные эффекты (фильтры)

• Широкая сеть сканирующих устройств для автоматизации ввода информации

• Устройства вывода растровые и не требуют дополнительных преобразований изображения

• До начала рисования нужно задать разрешение и размер изображения

• «Прожорливость» растровых изображений

• Проблемы редактирования растровых изображений: долго, трудно, часто неэффективно

• Проблемы масштабирования

Тема «Цвет в компьютерной графике»

Понятие цвета. Цветовые модели. Глубина цвета. Таблицы цветов. Проблема цветового охвата. Управление цветами. Цветоделение. Цвета монитора и принтера. Цветовые профили. Калибровка устройств

Свет – видимая часть электромагнитного спектра, разновидность электромагнитного излучения, имеющая такую же природу, как рентгеновские лучи, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение и радиоволны.

Излучаемый свет – это свет, исходящий из активного источника света

Отраженный свет – это свет, отскочивший от поверхности объекта

Цвет – это один из признаков или свойств света. Можно сказать, что цвет – это свойство видимого излучения, определяемое по вызываемому им у человеческого глаза ощущению.

Ощущение цвета складывается в мозге человека, куда идет сигнал из глаза. В глаз же свет попадает, проникнув через роговую оболочку и зрачок, «регистрируясь» на сетчатке, на которой расположены нервные клетки – нейроны с двумя типами рецепторов.