1 Растровые графические редакторы

Р астровый графический редактор — специализированная программа, предназначенная для создания и обработки изображений. Подобные программные продукты нашли широкое применение в работе художников-иллюстраторов, при подготовке изображений к печати типографским способом или на фотобумаге, публикации в интернете.

Растровые графические редакторы позволяют пользователю рисовать и редактировать изображения на экране компьютера, а также сохранять их в различных растровых форматах, таких как, например, JPEG и TIFF, позволяющих сохранять растровую графику с незначительным снижением качества за счёт использования алгоритмов сжатия с потерями, PNG и GIF, поддерживающими хорошее сжатие без потерь, и BMP, также поддерживающем сжатие (RLE), но в общем случае представляющем собой несжатое «попиксельное» описание изображения.

В противоположность векторным редакторам, растровые используют для представления изображений матрицу точек (bitmap). Однако, большинство современных растровых редакторов содержат векторные инструменты редактирования в качестве вспомогательных.

Если рассматривать фотографию на мониторе компьютера, то при большом увеличении, можно увидеть, что она состоит из множества точек квадратной формы. Если рассматривать такой рисунок на расстоянии, то точки сливаются в единое целое изображение. Это классический пример растровой графики. Такая графика состоит из множества точек — пикселов. Для кодирования каждого пикселя растрового изображения отводится определенное количество битов, поэтому изображение может содержать только ограниченное количество цветов, называемое цветностью. Чем больше выделяется битов на кодирование одного пикселя, тем большее количество цветов может быть использовано в изображении.

И зображение с самым большим количеством битов на одном пикселе называется TrueColor. Такую цветность называют фотореалистичной или полноцветной. Значение цвета пикселя представляет собой три числа, обозначающие доли красной, зеленой и синей составляющих соответственно. Причем каждое число занимает восемь битов или один байт. Такой способ задания цвета называется RGB(от английского Red, Green, Blue — красный, зеленый, синий).

Если изображение содержит меньшее количество цветов, то сначала создается палитра — особая таблица, в которую записаны все цвета, используемые в изображении, в формате RGB. Значение цвета каждого пикселя номер (индекс), указывающий на нужный цвет в палитре. Такие цвета называются индексированными, а сама графика — графикой с палитрой.

Мы часто наблюдаем полупрозрачные изображения, сквозь которые "просвечивает", то что находится под ними. В этом случае со значением цвета каждого пикселя нужно хранить и степень его прозрачности. Для этого используются два способа.

В случае полноцветной графики степень прозрачности пикселя задается с помощью дополнительных восьми битов или одного байта, добавляемых к уже имеющимся 24. Эти восемь битов называются каналом прозрачности или альфа-каналом, сама цветность — TrueColor с каналом прозрачности или просто 32-битовой.

Полноцветная графика позволяет задать прозрачность отдельно для каждого пикселя. Графика с палитрой этого не допускает. Здесь используется другой способ задания прозрачности: один из цветов палитры объявляется прозрачным. Обычно это цвет левого верхнего пикселя изображения.

1.1 Достоинства и недостатки растровой графики.

1.1.1 Достоинства

• Простота вывода. Отображение растровой графики не "нагружает" слишком сильно процессор компьютера, вывод изображения происходит очень быстро. Какая-либо дополнительная обработка при этом отсутствует, за исключение подстройки цветов.

• Р азмер массива пикселов, а значит и графического растрового файла, зависит от геометрических размеров самого изображения и от его цветности. Размер растрового изображения не зависит от его сложности. Это значит, что маленькие черно-белые изображения занимают меньше места, чем большие полноцветные.

• Высокая точность и достоверность передачи полутоновых изображений, например, сканированных картин и фотографий.

Рис. 1. Растровое изображение, полученное с помощью цифровой фотокамеры

1.1.2 Недостатки растровой графики:

• Размер массива пикселов зависит от геометрических размеров самого изображения и от его цветности. Если сохранить в растровом формате простое, полноцветное и большое по размерам изображение, оно может занять на диске десятки мегабайт.

• Растровая графика зависит от разрешения устройства вывода: монитора или принтера.

• К ачество растровых изображений ухудшается при сильном масштабировании.

Растровая графика (Рис. 2.) работает с сотнями и тысячами пикселей, которые формируют рисунок. Пиксели «не знают», какие объекты (линии, эллипсы, прямоугольники и т. д.) они составляют.

Рис. 2. Растровое изображение (вверху увеличенный глаз)

В компьютерной графике термин «пиксель», вообще говоря, может обозначать разные понятия:

• наименьший элемент изображения на экране компьютера;

• отдельный элемент растрового изображения;

• точка изображения, напечатанного на принтере.

Поэтому, чтобы избежать путаницы, будем пользоваться следующей терминологией:

• видеопиксель— наименьший элемент изображения на экране;

• пиксель — отдельный элемент растрового изображения;

• точка — наименьший элемент, создаваемый принтером.

При этом для изображения одного пикселя на экране компьютера может быть использован один или несколько видеопикселей .

Э кран дисплея разбит на фиксированное число видеопикселей , которые образуют графическую сетку (растр) из фиксированного числа строк и столбцов. Размер графической сетки обычно представляется в форме NxM , где N — количество видеопикселей по горизонтали, а М — по вертикали. На современных дисплеях используются, например, такие размеры графической сетки: 640 х 480, 800 х 600, 1024 х 768, 1240 х 1024 и др. Изображение на экране дисплея создается путем избирательной засветки электронным лучом определенных видеопикселей экрана. Чтобы изображение могло восприниматься глазом, его необходимо составить из сотен или тысяч видеопикселей , каждый из которых должен быть подсвечен.