Кодирование графических данных

Если рассмотреть с помощью увеличительного стекла черно-белое графическое изображение, напечатанное в газете или книге, то можно увидеть, что оно состоит из мельчайших точек (пикселей), образующих характерный узор, называемый растром (рис. 2.1).

Рис. 2. 1. Растровое изображение и увеличенный фрагмент

Черно-белое изображение без градаций серого представляется в виде одного бита.

Общепринятым на сегодняшний день считается представление черно-белых иллюстраций в виде комбинации точек с 256 градациями серого цвета. Таким образом, для кодирования яркости любой точки обычно достаточно восьмиразрядного двоичного числа.

Для кодирования цветных графических изображений применяется принцип декомпозиции произвольного цвета на основные составляющие. В качестве таких составляющих используют три основных цвета: красный (Red, R), зеленый (Green, G) и синий (Blue, В). Такая система кодирования называется системой RGB по первым буквам названий основных цветов.

Если для кодирования яркости каждой из основных составляющих использовать по 256 значений (восемь двоичных разрядов), как это принято для полутоновых черно-белых изображений, то на кодирование цвета одной точки надо затратить 24 разряда. При этом система кодирования обеспечивает однозначное определение 16,5 млн. различных цветов, что на самом деле близко к чувствительности человеческого глаза. Режим представления цветной графики с использованием 24 двоичных разрядов называется (True Color).

Каждому из основных цветов можно поставить в соответствие дополнительный цвет, то есть цвет, дополняющий основной цвет до белого. Соответственно, дополнительными цветами являются: голубой (Cyan – Q), пурпурный (Magenta – М) и желтый (Yellow - Y). В полиграфии используется еще и четвертая краска — черная (Black - К).Поэтому данная система кодирования обозначается четырьмя буквами CMYK (черный цвет обозначается буквой К, потому, что буква В уже занята синим цветом), и для представления цветной графики в этой системе надо иметь 32 двоичных разряда. Такой режим тоже называется полноцветным (True Color).

Кодирование цветной графики 16-разрядными двоичными числами для сокращения объема данных (но при этом диапазон кодируемых цветов заметно сокращается) называется режимом High Color.

Наиболее распространенной разрешающей способностью экрана является разрешение 800 на 600 точек, т.е. 480000 точек. Рассчитаем необходимый для режима true color объем видеопамяти: 1 = 2 байт 480 000 = 960 000 байт = 937,5 Кб. Аналогично рассчитывается объем видеопамяти, необходимый для хранения битовой карты изображений при других видеорежимах.

Кроме растрового изображения компьютеры могут создавать и векторные изображения, которые строятся на основе математических описаний прямых и кривых линиях – векторах.

Рис. 2. 2. Пример представления векторного изображения

Нарисованную таким образом фигуру можно переместить, перевернуть, увеличить или уменьшить как независимый объект, поскольку программа сохраняет описание параметров фигур не в графическом представлении, а в виде математических формул. Это свойство делает векторную графику удобной для создания иллюстраций, шрифтовых заставок, логотипов и других объектов с четкими и ясными контурами.