wiki:cs/RastroveFormaty

Některé rastrové formáty a jejich vlastnosti

Co to jsou rastrové formáty?

Obrazem rastrových (bitmapových) formátů je matice grafických elementů, bodů a pixelů, z nichž posledně jmenovaný má jediný atribut, a to barvu. Tento formát většinou zahrnuje komprimaci a z hlediska počtu barev jej lze použít pro monochromatické a barevné obrazy nebo obrazy ve stupních šedi. Jako příklad uvedu Windows BitMaP (BMP), Graphics Interchange Format (GIF), Tagged Image File Format (TIFF) a Joint Photographic Experts Group (JPEG).

Soubor, vněmž je obraz uložen, se skládá z hlavičky (identifikace, verze a informace o uloženém obrazu = pozice, rozměry, poměry stran, počet řádků předlohy, počet pixelů na řádku, hloubka pixelu (= počet možných barev) a způsob uložení grafických dat), dále z palety (do 256 barev) a samotných dat (informace o barvách pixelů -- nejčastěji RGB).

Kreslení a úprava v rastrových editorech je realizována pomocí změny barvy bodů. K dispozici jsou základní geometrické tvary, různé typy čar, rozsáhlé možnosti výplní (s možností přechodu barev či vzorků), úpravy rastru (barev, velikostí), výřezy (kopírování, otočení, posun, zrcadlení), retušovací nástroje (zaostření, rozmazání, apod.), rastrové efekty a samotný export do rastrových formátů.

Rastrový formát je ideální pro předlohy z reálného světa, snadné vytváření z dat uložených do paměťového pole. Pixelové hodnoty mohou být měněny hromadně a dalším kladem je snadný přenos na rastrová výstupní zařízení.

Joint Photographic Experts Group (JPEG)

Formát JPEG byl vyvinut skupinou Joint Photographic Experts Group a uznán jako mezinárodní standart v roce 1988. Členy skupiny jsou zástupci řady významných akademických pracovišť a komerčních subjektů (Adobe, Canon, Ericsson, Kodak, Ricoh, Samsung a další). Slovo Joint poukazuje na statut skupiny jako komise pracující na obou standardech ISO a ITU-T. Oficiální název této komise je ISO/IEC JTC1 SC29 Working Group 1 a jako taková je zodpovědná za samotný standard JPEG (a JBIG), z nichž nejznámější je IS 10918-1 (ITU-T T.81), který byl také prvním z mnoha následujících norem pro kompresi obrazů.

JPEG používá ztrátovou kompresi, která sice snižuje kvalitu obrázku, ale zároveň také snižuje výslednou velikost souboru, což je pro použití na internetu velmi důležité. Ztráty na kvalitě mohou být lidským okem téměř nerozpoznatelné. Poměr komprese vůči kvalitě (a tím i výsledná velikost souboru) se dá ručně nastavit při ukládání. JPEG je vhodný pro ukládání fotografií a obrázků s velkou barevnou hloubkou. Neumožňuje zadání transparentní barvy a také nepodporuje animace.

Graphics Interchange Format (GIF)

Formát GIF byl vyvinut americkou společností CompuServe v roce 1987. Používá bezztrátovou komprimační metodu pojmenovanou jako LZW - Lempel-Ziv-Welch. Patent na tuto kompresi vlastní společnost UNISYS. Komprimace při ukládání souboru probíhá následovně. Jednotlivým barvám se přiřadí číslo a obrázek se uloží po řádcích. Minimální počet barev, které je možno ve formátu použít, je stanoven na dvě (= 1bit), maximální počet barev je 256 (= 8bitů).

Výsledná velikost grafického souboru tedy nejvíce závisí na počtu barev, ve kterých se obrázek ukládá. K nejdůležitějším vlastnostem GIFu patří možnost volby jedné barvy jako barvy transparentní a dále možnost vytvářet animace (pohyblivé obrázky). Právě poslední dvě vlastnosti nacházejí největší uplatnění při tvorbě grafiky pro použití na internetu.

Windows BitMaP (BMP)

BMP ukládá souborová data ve formátu Device-Independent Bitmap (DIB). Je nezávislý na provozovaném zařízení a jeho název je odvozen od toho, že jeho barvy jsou popsány ve formátu nezávisle na koncovém výstupním zařízení. V případě, že má dojít k výstupu obrazu (na tiskárně nebo monitoru počítače), ovladač daného zařízení přeloží DIB barvy do barev skutečných, které může koncové zařízení zobrazit.

Formát nepoužívá žádnou kompresi a je tedy vhodný pro snímky, které mají být v maximální dosažené kvalitě. To vše je na úkor objemu dat, jelikož například vůči formátu JPEG potřebuje BMP až 20x více místa úložného prostoru.

Portable Network Graphics (PNG)

PNG byl vyvinut konsorciem společností na základě bezztrátové komprimační technologie pod názvem deflation. Tento algoritmus používá ke komprimaci dat také program ZIP. Pokud bychom jej srovnávali s formátem GIF, používá jiný kompresní algoritmus, nepodporuje Multi-frame animace, avšak používá technologii MNG in the wings a jeho vlastnosti jsou mnohem propracovanější. Formát není zatím rozšířen i proto, že tam, kde prohlížeče automaticky podporují GIF a JPEG, není tak univerzální podpora PNG. Pro zobrazení potřebují mnohé prohlížeče plug-in nebo dodatečnou podporu programu QuickTime.

PNG byl navržen jako mnohostranný grafický formát. Zvládne uložit až 16-bitovou hloubku stupňů šedi a 48-bitovou hloubku barev (což je 16 bitů pro každou z hodnot RGB na pixel). Umožňuje 16-bitový alfa kanál, 256-stupňové nastavení transparentnosti, ukládá textové informace a informace o křivce "Gamma".

Jak již bylo naznačeno výše, PNG používá, stejně jako formát GIF, bezztrátovou kompresi, jejíž schéma neodstraňuje žádné informace o obraze (to dělá formát JPEG), avšak redukuje množství barev. PNG-8 tedy redukuje bitovou hloubku pro zmenšení výsledné velikosti souboru a podporuje transparenci. Při porovnávání velikosti souborů s formátem GIF, některé případy lépe komprimuje PNG a některé GIF. PNG-8 by se měl používat pro stejný druh obrázků, jako se používá GIF -- 2D grafika, písmo a tlačítka. Formát PNG-24 by měl být používán pro varevné fotografie a ilustrace. Jelikož je komprese bezztrátová, výsledná kvalita obrazu je vysoká, avšak velikost souboruje je jen o něco větší, než u formátu JPEG.

Tagged Image File Format (TIFF)

Jedná se o specifický formát pro zachování vysoké kvality obrazu, používaný pro ukládání digitálních snímků bez použití jakékoliv komprese.

Encapsulated PostScript (EPS)

je používán jazykem PostScript. Data v souboru mohou být binární nebo textová (ASCII) a charakterizují bitmapovou reprezentaci obrazu. PostScriptové soubory však oproti tomu obsahují pouze příkazy tohoto jazyka pro tisk grafiky.

Jazyk PostScript byl primárně vytvořen jako objektově orientovaný jazyk pro laserové tiskárny. Existují tři základní verze tohoto jazyka: Level 1, Level 2 a PostScript 3. Level 2 PostScript, jenž byl uveřejněn v roce 1992, má oproti první verzi lepší podporu pro barevný tisk. PostScript 3 -- uveřejněn v roce 1997 -- podporuje více písem, lépe zpracovává obrázky a má i několik vylepšení pro urychlení tisku.

Last modified 5 years ago Last modified on Jun 18, 2014 4:27:01 PM