Sposoby cyfrowego zapisywania obrazów

Sposoby cyfrowego zapisywania obrazów

Dwa typy grafiki komputerowej

Dziewięddziesiąt pięd procent wszystkich obrazów, które fotografowie i artyści drukują cyfrowo, to obrazy binarne. Obraz przekształcony w bitmapę jest zbiorem pikseli (nazwa pochodzi od angielskich słów picture element - element obrazu) zebranych w prostokątną siatkę (jest to mapa zbioru bitów). Każdy piksel może zostad opisany-jego kolor i intensywnośd lub wartośd.

Im więcej jest pikseli, i/albo im większa głębia informacji przypada na jeden piksel, tym więcej jest binarnych cyfr (tych małych zer i jedynek, które potrafi zrozumied komputer), i tym więcej detali posiada obraz.

Pozostałe pięd procent cyfrowo drukowanych obrazów to tzw. obrazy wektorowe albo obrazy zorientowane obiektowo. Zamiast zbioru pikseli zebranych w siatkę, grafiki wektorowe składają się z formuł matematycznych, które opisują każdy obiekt wchodzący w skład obrazu w kategoriach kształtu obrysu, grubości linii, wypełnienia i położenia na stronie. Logo, czcionki i wszystkie dzieła o wyraźnych brzegach oraz płaskich kolorach są idealne do formatu wektorowego.

Porównanie jakości obrazków wektorowych i rastrowych

Zamiast 1000 w świecie komputerowym posługujemy się przelicznikiem 1024, ponieważ system binarny bazuje na potęgach dwójki 2 10 = 1024. 8 bitów = 1 bajt 1024 bajty = 1 kilobajt (kb) 1024 kilobajty = 1 megabajt (MB) 1024 megabajty = 1 gigabajt (GB)

Piksele są podstawowymi elementami, tworzącymi bitmapę. Jeden piksel to bardzo mały kwadrat o przeciętnym boku 0,28mm (rzadziej: prostokąt) widzialny z odległości użytkowej jako wypełniony jednolitym kolorem. Piksel stanowi także najmniejszy element obrazu wyświetlanego na monitorze komputera. Tryb pracy monitora, a konkretnie jego rozdzielczośd to właśnie liczba pikseli jakie zawiera on w pionie i poziomie. Piksele zawierają informację w formie cyfr binarnych lub bitów (jedynek i zer 0 reprezentuje istnienie jakiejś wartości, podczas, gdy 1 nic nie oznacza lub oznacza pustą przestrzeo).

1 bit = 2 poziomy W świecie bitmap, 1-bitowy obraz plasuje się na samym dole. Są tu tylko dwie cyfry, którymi można operowad - 0 i 1, co oznacza, że każdy element obrazu (piksel) może byd albo włączony" albo wyłączony" - czarny albo biały.

2 bity = 4 poziomy 2-bitowy obraz jest już znacznie bardziej szczegółowy. Teraz są cztery możliwości lub wartości dla każdego piksela: 00, 01, 10 i 11 (czarny, biały i dwa odcienie szarości).

8 bitów = 256 poziomów Trzy bity dają osiem wartości, cztery bity - 16, osiem bitów - 256 i tak dalej. Posługując się terminami matematycznymi, powiemy, że mamy tu do czynienia z potęgami dwójki: 22 równa się 4 możliwościom wyboru (2x2), a 28 daje 256 możliwości (2x2x2x2x2x2x2x2).

W kolorze, musimy teraz odnieśd to, co już wiemy, do każdej składowej barwnej obrazu. W 24-bitowym (8 bitów na kolor) obrazie w trybie RGB mamy trzy kolory: czerwony(red) zielony (green) niebieski (blue) 8 bitów na kolor = 24 bity RGB = 16,8 miliona kolorów! Jest 256 możliwych wartości czerwieni, 256 zieleni i 256 koloru niebieskiego, co daje w sumie 16 777 216 możliwych wartości, odcieni czy kolorów każdego piksela!

Aby określić kolor w trybie RGB podajemy trzy składowe RGB o wartości od 0 do 255 określające zawartość poszczególnych kolorów: Jakie to kolory? (0, 0, 0) (255, 255, 255) (255, 0, 0) (0, 255, 0) (0, 0, 255) (255, 255, 0) (0, 255, 255) (255, 0, 255)

Kolorowy obraz w trybie barwnym CMYK jest opisywany jako 32-bitowy. Dla każdego każdego czterech drukowanych kolorów: C - cyjan (ang. Cyan) M - magenta (ang. Magenta) Y - żółty (ang. Yellow) K - czarny (ang. black) Istnieje jeden 8-bitowy kanał. W trybie CMYK nie ma więcej informacji o kolorze niż w trybie RGB, jest ona po prostu inaczej rozmieszczona.

Wydruk barwnej fotografii w systemie CMYK uzyskuje się przez nałożenie we właściwych miejscach farb drukarskich w określonych kolorach. Pracując nad grafikami obrabianymi komputerowo musimy zastanowid się, jaki efekt koocowy chcemy uzyskad i na czym on będzie powielany. Jeśli praca koocowa ma byd drukowana - musimy wziąd pod uwagę zapis barwy w formacie CMYK. Wszystkie skanery i urządzenia do obróbki grafiki są nastawione na drukowanie i związany z tym proces przygotowania. Natomiast jeśli zamierzamy poprzestad tylko na grafice prezentowanej elektronicznie, to powinniśmy używad formatu RGB. Wyświetlacz ciekłokrystaliczny w powiększeniu z widzialnymi pojedynczymi subpikselami

RGB CMYK CZARNY BIAŁY CZERWONY ZIELONY NIEBIESKI ŻÓŁTY CYJAN MAGENTA (0,0,0) (0,0,0,100) (255,255,255) (0,0,0,0) (255,0,0) (0,100,100,0) (0,255,0) (100,0,100,0) (0,0,255) (100,100,0,0) (255,0,0) (0,0,100,0) (0,255,255) (100,0,0,0) (255,0,255) (0,100,0,0) 1. Popatrz na rysunek obok i wypełnij pierwsza kolumnę tabelki. 2. Przy pomocy programu Gimp uzupełnij drugą kolumnę tabelki.

Określona jest liczbą bitów, którymi skaner opisuje kolor każdego punktu obrazu. Większa głębia koloru wyrażana jest większą ilością bitów. Dla przykładu jednobitowa głębia koloru odpowiada możliwości zapisania informacji tylko o dwóch kolorach: czarnym i białym. Im większa głębia kolorów, tym więcej barw odróżnia skaner. Zakres barw wyświetlanych na monitorze komputerowym. Głębia koloru jest wprost proporcjonalna do rozdzielczości monitora i możliwości karty graficznej. W systemach Windows wybierad można spośród trybów: 256 kolorów (8 bitowy), HighColor (16 bitowa paleta kolorów),truecolor (24 bitowa paleta kolorów i 32 bitowa paleta kolorów). Ludzkie oko potrafi odróżnid 16 od 8 bit i mniej, nie jest jednak w stanie odróżnid 24 od 32, a odróżnienie 16 od 24 i 32 jest możliwe tylko w niektórych grach lub programach (tych bardziej kolorowych).

Rozdzielczośd cyfrowego pliku z bitmapą jest determinowana przez ilośd znajdujących się w nim pikseli. Jeśli weźmiemy zeskanowany obraz i możemy w 1 calu obrazu naliczyd 72 piksele w poziomie lub w pionie rozdzielczośd wynosi 72 piksele na cal lub inaczej - 72 ppi (ppi - pixel per inch). Kiedy obraz opuszcza drukarkę mówimy o dpi (dots per inch) - punktach na cal. Rozdzielczośd obrazu determinuje jego jakośd albo też stopieo uszczegółowienia i zdefiniowania. Im więcej w pewnym fragmencie powierzchni znajduje się pikseli, tym wyższa jego jakośd. Oczywiście, większa liczba pikseli ma również minusy. Im wyższa wartośd ppi, i/lub im większa głębia koloru, tym więcej miejsca zajmuje plik z obrazem, tym wolniej przebiega jego edycja i praca z obrazem, i tym trudniej go wydrukowad. Celem zawsze powinien byd plik, który jest dostatecznie duży do pracy, ale już nie większy.

Kompresja jest wykorzystywana przede wszystkim w celu zmniejszenia wielkości pliku na potrzeby jego transportu lub przechowywania. W przypadku plików ze sztuką cyfrową, osiągających setki megabajtów, jest to czasami koniecznośd, przynajmniej do przeniesienia plików. Istnieją dwa rodzaje kompresji: bezstratna i stratna. Kompresja bezstratna kompresuje plik bez usunięcia z niego jakichkolwiek informacji o kolorze czy pikselach. Kompresja stratna usuwa dane. Oczywiście, jeśli to tylko możliwe należy decydowad się na kompresję bezstratną.

Formaty plików graficznych Formty plików graficznych

(Tag Image File Format) Metoda przechowywania danych graficznych, najlepszy wybór w przypadku obrazów przeznaczonych do reprodukcji w druku. Format pliku graficznego w odwzorowaniu bitowym lub rastrowym pozwala na 24-bitową głębię koloru. Format ten można poddad kompresji bez strat. Powoduje ona przeciętne zmniejszenie pliku o połowę, ale spowalnia otwieranie pliku. W przypadku systemu Windows rozszerzenie nazwy ma postad.tif

JPEG (Joint Photographic Expert Group) Jest to najlepszy format do zdjęd przeznaczonych do zastosowania w Internecie. Format opiera się na technice kompresji danych, dzięki której można zredukowad wielkośd pliku nawet do 10% oryginału przy nieznacznym pogorszeniu jakości. W czasie zapisywania plików w formacie JPEG proponowane są różne poziomy jakości. Do celów ogólnych ustawienie pośrednie (5 lub 6) jest wystarczające, ponieważ daje bardzo dobrą redukcję wielkości pliku bez zauważalnej straty jakości. Do prac wymagających wysokiej jakości powinno się wybrad ustawienia 10 lub 9. W systemie Windows rozszerzenie nazwy ma postad.jpg.

GIF (Graphic Interchange Format) Format skompresowanych plików przeznaczony do stosowania w Internecie, zawiera standardowy zestaw 216 kolorów. Nadaje się do obrazów graficznych - z dużymi obszarami jednakowej barwy ale nie do fotografii z łagodnymi przejściami tonalnymi. Można poddad go kompresji bez strat przy zastosowaniu algorytmów LZW. W systemie Windows rozszerzenie nazwy ma postad.gif.

PNG (Portable Network Graphics) Format pliku do bezstratowo skompresowanych obrazów przeznaczonych do sieci. Umożliwia zapisywanie obrazów z indeksowanym kolorem, zdjęd w skali szarości i barwnych (do 48 bitów na piksel), pozwala na zastosowanie głębi bitowej do 16 bitów. Pomyślany jest jako format zastępujący GIF. Nie pozwala stosowad przestrzeni barwnej CMYK.

Photoshop Format własny oprogramowania, który tak się rozpowszechnił, że jest niemal standardem. Format Photoshop pozwala na zarządzanie kolorem, 48-bitową głębię koloru i na stosowanie warstw w Photoshopie. Wiele skanerów zapisuje pliki bezpośrednio w formacie Photoshop, a format stosowany w innych skanerach może byd Photoshopem, ale pod inną nazwą. W systemie Windows rozszerzenie nazwy ma postad.psd.