Основные методы сжатие:

• RLE - метод группового кодирова­ния. Идея состоит в том, что вместо повто­ряющихся пикселов хранится информация о цвете точки и количестве повторений.;

• LZW - метод Лемпела-Зива-Велча;

• CCITT - метод, частным случаем которого явл-ся алгоритм Хаффмана;

• DCT - метод дискретных косинус- преобразований (применяется при сжатии

jpeg);

• фрактальное сжатие.

Сжатие растровых и векторных дан­ных осуществляется по разному.

Характеристиками сжатия являют­ся: размер сжатого файла и есть ли потери качества изображения.

Коэффициент сжатия, который яв­ляется отношением размера файла исходной, несжатой картинки с размеру упакованного файла.

Сжатие с потерями jpeg

В настоящее время JPEG- стандарт­ный формат файлов, а на основе метода сжа­тия JPEG создает новые и модифицирован­ные существующие файловые форматы.

Этот алгоритм предназначен для ар­хивации полноцветных изображений. Коэф­фициент сжатия может изменяться от 2 до 200. Суть алгоритма основана на том факте, что и пространственное и цветовое разреше­ние цветного человеческого зрения гораздо

хуже, чем монохромного. JPEG не является просто алгоритмом - это целый набор мето­дов сжатия, включенные в различные форма­ты. Более серьёзное кодирование элементов цветности, но не яркости.

JPEG-сжатие сопровождается поте­рями. В процессе кодирования отбрасывают­ся ненужные или невидимые человеком дан­ные. Т.к. глазом человека плохо распознают­ся незначительные изменения цвета, а незна­чительные изменения яркости - гораздо лучше, то JPEG как раз использует эту спо­собность цвето- восприятия человеческого глаза, он бережно обращается с яркостью сост. изображения, но удаляет изменения цвет, гамму. Схема JPEG специально разра­ботана для сжатия цветных и полутоновых многоцветных изображений, т.е. фотографий, телевизионных заставок и т.п. Схема JPEG используется также для сжатия видеоизоб­ражений в стандарте MPEG.

JPEG эффективнее всего применять к многоцветным изображениям, в которых раз­личие между соседними пикселями незначи­тельное. сжатие в JPEG осуществляется за счет плавности изменения цветов в изобра­жении. Разработан специально для сжатия 24-битных изображений. Метод позволяет сжимать некоторые изображения в 10-15 раз без серьезных

6.

Цветовые модели используются для математического описания определенных цветовых областей спектра.

По принципу действия перечислен­ные цветовые модели можно условно разде­лить на три класса:

• аддитивные (RGB), основанные на сложении цветов;

• субтрактивпые (CM), CMYK), основу которых составляет опе­рация вычитания цветов (суб- трактивный синтез);

• перцепционные (HSB, Lab), бази­рующиеся на восприятии.

Каждому основному цвету присваи­вается определенное значение цифрового ко­да, после чего все остальные цвета опреде­ляются как комбинации основных цветов

Любой цвет, различаемый человече­ским глазом, можно представить в виде сум­мы трех независимых цветов. Это является следствием того факта, что человеческий глаз имеет всего три типа чувствительных к цвету рецепторов, которые "усредняют" ню­ансы спектральных характеристик источни­ков.

Немецкий математик Грассман сфор­мулировал три закона, которые он получил в результате экспериментов по смешению цве­тов.

• Любой цвет может быть вы­ражен в виде линейной комбинации (смеше­ния) трех линейно независимых цветов. Из первого закона Грассмана вытекает, что цветовое пространство трехмерно!

• Если в смеси трех цветов один (или более) цвет меняется непрерывно, то результирующий цвет изменяется тоже не­прерывно. Из второго закона следует, что цветовое пространство непрерывно.

• Цвет смеси зависит только от цвета смешиваемых компонентов и не зави­сит от их спектрального состава. Т.е. при

смешении цветов важен сам цвет, а не спектральный состав источников.

Аддитивные цвета нашли широкое применение в системах освещения, видео­системах, устройствах записи на фотопленку, мониторах, сканерах и цифровых камерах.

RGB - композиция в некоторой про­порции 3 базовых цветов.

Для аддитивной модели, или модели RGB (ЮС), основными цветами стали крас­ный. жченый и сгтий, а дополнительными

желтый, голубой и пурпурный

В полном соответствии с теорией, сумма всех цветов дает белый цвет, а отсут­ствие света — черный. Характерной особен­ностью модели является то, что понятия бе­лого и черного в ней не приблизительны, а математически точны и физически достовер­ны.

Еще одной особенностью аддитивной модели является численный метод описания цветов. В нем отсутствуют классические по­нятия "насыщенность" и "светлота" или род­ственные им, в определенной мере, искусст­венные характеристики, удобные при синтезе цвета, но затрудняющие его анализ.

Математически цветовую модель RGB удобнее всего представлять в виде куба. В этом случае каждая его пространственная точка однозначно определяется значениями координат X, Y и Z. Если по оси X отклады­вать красную составляющую, по оси Y — зеленую, а по оси Z — синюю, то каждому цвету можно поставить в соответствие точку внутри куба.

На диагонали {ахроматической оси), соединяющей точки с координатами (R, G, В) = (0, 0, 0) и (R, G, В) = (255, 255, 255), распо­ложены различные градации серого, для ко­торых значения красной, зеленой и синей составляющих одинаковы..

Несмотря на то что цветовая модель RGB достаточно проста и наглядна, при ее применении на практике возникают две серь­езные проблемы:

• аппаратная зависимость;

• ограничение цветового охвата.

7.

Векторная графика, общие сведе­ния

Векторная графика описывает изо­бражения с использованием прямых и изо­гнутых линий, называемых векторами, а также параметров, описывающих цвета и расположение.

в векторной графике изображение строится с помощью математических описа­ний объектов, окружностей и линий

Ключевым моментом векторной гра­фики является то, что она использует комби­нацию компьютерных команд и математиче­ских формул для объекта. Это позволяет компьютерным устройствам вычислять и по­мещать в нужном месте реальные точки при рисовании этих объектов

Векторную графику часто называют объектно-ориентированной графикой или чертежной графикой. Простые объекты, такие как окружности, линии, сферы, кубы и тому подобное называется примитивами, и используются при создании более сложных объектов. В векторной графике объекты соз­даются путем комбинации различных объек­тов.

Достоинство векторной графики в том, что описание, является простым и зани­мает мало памяти компьютера. Однако не­достатком является то, что детальный век­торный объект может оказаться слишком сложным, он может напечататься не в том виде, в каком ожидает пользователь или не напечатается вообще, если принтер непра­вильно интерпретирует или не понимает век­торные команды.

При редактировании элементов век­торной графики изменяются параметры пря­мых и изогнутых линий, описывающих фор­му этих элементов. Можно переносить эле­менты, менять их размер, форму и цвет, но это не отразится на качестве их визуального представления. Векторная графика не зави­сит от разрешения, т.е. может быть показана в разнообразных выходных устройствах с различным разрешением без потери качества.

Векторное представление заключает­ся в описании элементов изображения мате­матическими кривыми с указанием их цветов и заполняемое™.

Еще одно преимущество - качествен­ное масштабирование в любую сторону. Уве­личение или уменьшение объектов произво­дится увеличением или уменьшением соот­ветствующих коэффициентов в математиче­ских формулах

Основным логическим элементом векторной графики является геометрический объект. В качестве объекта принимаются простые геометрические фигуры (так назы­ваемые примитивы - прямоугольник, окруж­ность, эллипс, линия), составные фигуры или фигуры, построенные из примитивов, цвето­вые заливки, в том числе градиенты.

Важным объектом векторной графики является сплайн. Сплайн - это кривая, по­средством которой описывается та или иная геометрическая фигура. На сплайнах по­строены современные шрифты ТгуеТуре и PostScript.

Объекты векторной графики легко трансформируются и модифицируются, что не оказывает практически никакого влияния на качество изображения. Масштабирование, поворот, искривление могут быть сведены к паре-тройке элементарных преобразований над векторами.

Линия - элементарный объект век­торной графики. Как и любой объект, линия обладает свойствами: формой (прямая, кри­вая), толщиной, цветом, начертанием (сплошная, пунктирная). Замкнутые линии приобретают свойство заполнения. Охваты ваемое ими пространство может быть запол­нено другими объектами (текстуры, карты) или выбранным цветом. Простейшая незамк­нутая линия ограничена двумя точками, име­нуемыми узлами. Узлы также имеют свойст­ва, параметры которых влияют на форму конца линии и характер сопряжения с други­ми объектами

Различные векторные форматы обла­дают различными цветовыми возможностя­ми. . Ка"ую бы цветовую модель не приме­нял бы векторный формат, на размер файла он не влияет, кроме тех случаев, когда файл содержит растровые образы. В обычных век­торных объектах значение цвета относится ко всему объекту в целом. Цвет объекта хра­нится в виде части его векторного описания

Самая сильная сторона векторной графики в том, что она использует все пре­имущества разрешающей способности любо­го устройства вывода. Это позволяет изме­нять размеры векторного рисунка без потери его качества.

. Векторная графика обладает еще од­ним важным преимуществом, здесь можно редактировать отдельные части рисунка не оказывая влияния на остальные, например, если нужно сделать больше или меньше только один объект на некотором изображе­нии, необходимо просто выбрать его и осу­ществить задуманное

Векторное изображение, не содержа­щее растровых объектов, занимает относи­тельно не большое место в памяти компью­тера.

Векторные рисунки состоят из раз­личных команд посылаемых от компьютера к устройствам вывода (принтеру). Принтеры содержат свои собственные микропроцессо­ры, которые интерпретируют эти команды и пытаются их перевести в точки на листе бу­маги. Иногда из-за проблем связи между двумя процессорами принтер не может рас­печатать отдельные детали рисунков.

8.

Среди профессиональных векторных графи­ческих систем наиболее распространены CorelDRAW.

Под графическими примитивами понимают­ся минимальные графические объекты, кото­рые составляют векторный рисунок. К гра­фическим примитивам в CorelDraw относят­ся: линии и стрелки; прямоугольники; ок­ружности, эллипсы, дуги, сегменты и секто­ры; кривые; соединительные линии; трёх­мерные объекты (куб, шар, цилиндр и т. д.): текст. Из графических примитивов могут быть составлены более сложные объекты при помощи функции комбинирования и логиче­ских операций над формами; об этом речь пойдет позже.