Представление изображений

Все форматы представления изображений можно разделить на растровые и векторные.

В векторном формате изображение разделяется на примитивы – прямые линии, многоугольники, окружности и их сегменты, параметрические кривые, залитые определенным цветом и стилем области, набранные определенным шрифтом отрывки текста и др. Для пересекающихся примитивов задается порядок, в котором один из них перекрывает другой. Некоторые форматы, например, PostScript, позволяют задавать собственные примитивы. Такие форматы содержат собственный язык программирования, с помощью которого можно делать разные действия. Каждый примитив описывается своими геометрическими координатами. Точность их описания может быть разной. Координаты примитивов могут быть двух- и трехмерными, как и сами примитивы. В качестве примера двухмерных форматов могут выступать PostScript (формат масштабируемой печати), PDF (Portable Document Format), WMF (Windows MetaFile), PCL (Printer Control Language – поддерживается большинством современных принтеров). Примером векторного представления движущихся изображений является MacroMedia Flash. Преобразование, например, простой фотографии в векторный формат является непростой и далеко не однозначной задачей. Поэтому не всегда имеет смысл такое преобразование. Одним из основных достоинств данного формата является его компактность.

В растровом формате изображение представляется матрицей точек (пикселов – PICture ELement). Сама матрица называется растром. Для каждого пиксела определяется его яркость и цвет. Размер матрицы называется разрешением растрового изображения. Для печатающего устройства обычно задается количество точек (пикселов) на дюйм (DPI – Dots Per Inch). Для черно-белой печати обычно достаточно (300-600) DPI. Для цветной печати с высоким качеством используют разрешения вплоть до 2400 DPI. Вторым параметром растрового изображения является разрядность одного пиксела, которую называют цветовой глубиной. Для черно-белых картинок – это один бит. В цветных изображениях пиксел разбивается на три или четыре составляющих, соответствующих разным цветам спектра. При этом цветовая глубина достигает 48 (3*16) или 64 (4*16) бит. Яркостный диапазон современных мониторов не превышает 256 градаций на цвет, то есть при выводе на монитор можно ограничиться цветовой глубиной 24 (3*8). Наиболее широко используемые модели – это RGB (Red, Green, Blue), CMY (Cyan, Magenta, Yellow), CMYG (Cyan, Magenta, Yellow, Gray). RGB используется в цветных кинескопах и видеоадаптерах, CMYG – в цветной полиграфии. В различных графических форматах используется разный способ хранения пикселов. Два основных подхода – хранить числа, соответствующие пикселам, или хранить изображение в битовых плоскостях – вначале младшие биты, затем вторые, третьи и т.д. Обычно растровое изображение снабжается заголовком, в котором указывается разрешение, глубина цвета и, нередко, цветовая модель. Наиболее используемые форматы – BMP, PCX. Также используются упакованные форматы – JPEG, TIFF, GIFF и др.