Растровая графика в информатике

Растровая графика

Существует два базовых метода отображения графики:

1. Растровое представление.
2. Векторное представление.

Растровым представлением графики является изображение, сформированное из набора пикселей, то есть цветовых точек (как правило, прямоугольных) на экране дисплея компьютера, бумажных носителях и иных объектах отображения данных. Основными параметрами изображений считаются:

1. Количественный набор пикселей, иначе разрешение. Обычно записывается по отдельности число пикселей по горизонтали и по вертикали ((1024 х 768, 640 х 480 и т. д.) или, что бывает крайне редко, суммарное число пикселей (может отражаться в мегапикселях).
2. Число применяемых цветов или «глубина цвета» (здесь присутствует такая закономерность: N = 2I, здесь N – число цветов, а I - глубина цвета).
3. Модель цвета или пространство цвета RGB, CMYK, XYZ, YCbCr и другие.

Растровая графика может формироваться фотоаппаратом, сканером, в различных редакторах растра. Возможно и экспортирование из векторных редакторов или в формате снимка экрана (скриншота).

Преимущества и недостатки растровой графики

Преимущества:

1. Растровая графика даёт возможность сформировать почти любое изображение, независимо от его насыщенности. В векторной графике нельзя без потерь в объёме файла отобразить переход между цветами.
2. Широкое распространение. Применение растровой графики наблюдается сегодня повсюду, от мелких изображений до больших рекламных щитов.
3. Большое быстродействие при работе со сложными изображениями, правда если нет необходимости в изменении масштабов.
4. Формирование изображений в формате растра используется во многих модулях ввода и вывода графических данных, например, в дисплеях, различных принтерах и так далее.

Недостатки:

1. Несложные изображения требуют большие объёмы памяти.
2. Практически недостижимо масштабирование в идеальном качестве.
3. Нельзя вывести изображение для печати на плоттер.
4. Эти недостатки послужили причиной рекомендовать применение для несложных изображений векторной графики.

Форматы растровой графики

Как правило, файлы растровой графики сохраняют в сжатом формате. У некоторых способов сжатия есть существенный недостаток, и он заключается в невозможности восстановления картинки в таком же качестве, как и до сжатия. То есть существуют варианты сжатия с потерей качества или с сохранением качества оригинала. Кроме того, среди данных файла графики возможно хранение дополнительной информации, например, о создателе файла, камере и её параметрах, разрешении и других данных. Основными являются следующие форматы растровой графики:

• BMP или Windows Bitmap. Чаще всего применяется без процедуры сжатия, но такая возможность есть, если применять алгоритм RLE.
• GIF (Graphics Interchange Format). Формат уже устаревший, так как может поддерживать только ограниченную цветовую гамму (256 цветов). Но он ещё пользуется популярностью, так как способен поддерживать анимацию, которой нет в некоторых других форматах.
• РСХ старый формат. Позволял выполнять на хорошем уровне сжатие простых рисованных картинок (во время сжатия группы одноцветных пикселей, стоящих в ряд, запоминался цвет и число пикселей).
• PNG (Portable Network Graphics). Был создан для замены GIF, выполняет сжатие без потери качества.
• JPEG популярнейший сегодня формат графики. Его метод сжатия базируется на определении цветовой середины среди соседствующих графических точек (но данных о яркости это не касается) и удалении составных частей высокой частоты из спектра участка изображения. При подробном анализе изображений с большой степенью сжатия можно заметить, что резкие границы размыты и виден муар около них.