3) Форматы изображения

Растровые изображения обычно хранятся в сжатом виде. В зависимости от типа сжатия может быть возможно или невозможно восстановить изображение в точности таким, каким оно было до сжатия (сжатие без потерь или сжатие с потерями соответственно). Так же в графическом файле может храниться дополнительная информация: об авторе файла, фотокамере и её настройках, количестве точек на дюйм при печати и др.

Сжатие без потерь - использует алгоритмы сжатия, основанные на уменьшении избыточности информации.

BMP или Windows Bitmap — обычно используется без сжатия, хотя возможно использование алгоритма RLE.

GIF (Graphics Interchange Format) — устаревающий формат, поддерживающий не более 256 цветов одновременно. Всё ещё популярен из‑за поддержки анимации, которая отсутствует в чистом PNG.

PCX устаревший формат, позволявший хорошо сжимать простые рисованые изображения (при сжатии группы подряд идущих пикселов одинакового цвета заменяются на запись о количестве таких пикселов и их цвете).

PNG (Portable Network Graphics)

Сжатие с потерями - основано на отбрасывании части информации (как правило наименее воспринимаемой глазом).

JPEG очень широко используемый формат изображений. Сжатие основано на усреднении цвета соседних пикселей(информация о яркости при этом не усредняется) и отбрасывании высокочастотных составляющих в пространственном спектре фрагмента изображения. При детальном рассмотрении сильно сжатого изображения заметно размытие резких границ и характерный муар вблизи них.

4)Цветовые режимы изображения

Цветовой режим определяет способ генерации цветов. Выбор цветового режима зависит от варианта вывода изображения.

         Цветовой режим RGB, строящийся на основе трех цветовых излучениях (красном, зеленом и синем) предназначен в первую очередь для экранных изображений. Хотя RGB-изображение можно печатать, если использовать систему управления цветом на уровне устройства печати.          Цветовой режим CMYK, строящийся на основе четырех красителей (голубом, пурпурном, желтом и черном), предназначен для типографической печати с цветоделением и печати на цифровом оборудовании, например, копире в композитном виде.

Цветовой режим Grayscale определяет информацию об оттенках серого (серая шкала) изображения. Используется для подготовки черно-белых изображений с градациями, например черно-белых фотографий для печати. Режим строится на основе одной черной краски.

Цветовой режим Bitmap строится на информации только о черном и белом цвете изображения. Это штриховой принцип изображения, который используется для описания растровых иллюстраций с деталями без градационных переходов, как в Grayscale. Режим также строится на основе одной черной краски.

Изображения всех перечисленных цветовых режимов имеют цветовые каналы, которые хранят информацию об основных цветовых компонентах. Цветовой канал представляет собой черно-белое изображение с градациями (кроме Bitmap режима). Уровень серого (яркость) в определенном месте изображения канала задает интенсивность присутствия цветовой составлюющей канала в композитном цвете изображения.          

Так RGB изображение имеет три канала цветности Red, Green, Blue каждый из которых может стандартно иметь 256 градаций. Таким образом 256*256*256 = 16,8 млн цветов RGB гаммы.         

CMYK изображение в свою очередь имеет четыре канала цветности Cyan, Magenta, Yellow и Black, каждый из которых может иметь 100 градаций.          

Изображения Grayscale и Bitmap имеют по одному цветовому каналу. Первый может содержать 256 градаций серого, а второй 2 цвета - черный и белый.          

Существует такой параметр - глубина цвета изображения, которая определяет количество памяти, выделяемое на все каналы изображения для запоминания цветовой гаммы. Для всех цветовых режимов, кроме Bitmap, на каждый канал выделяется 8 бит (28 = 256 комбинаций), тогда глубина цвета в RGB изображении равна 24 бит, в CMYK равна 32 бит, а в Grayscale равна 8 бит. В Bitmap режиме на канал выделяется 1 бит (21=2 комбинации) и глубина цвета равна 1 биту,

        

Глубина цвета напрямую влияет на размер файла изображения:

Размер файла, (байт) = Пиксельный размер, (px*px) X Глубина цвета, (bits/px)