От чего зависит качество растровых изображений кратко

Обновлено: 05.07.2024

Растровая графика (в просторечии растровое изображение) - представление изображения с использованием матрицы точек в виде прямоугольной сетки из соответствующим образом окрашенных пикселей на мониторе компьютера, принтере или другом устройстве вывода. В компьютерных системах растровое изображение хранится в виде сжатых (с потерями или без потерь) или несжатых файлов мультиформатных изображений.

Что такое растровая графика

Растровая графика была впервые запатентована компанией Texas Instruments в 1970-х годах и теперь является повсеместной формой представления цифровых изображений. Фотографии с цифровой камеры являются примером растровой графики.

Характеристики растровой графики

Без применения сжатия цвет каждого пикселя определяется индивидуально, создавая растровое изображение, которое характеризуется тремя основными числами - высотой и шириной растрового изображения, считая в пикселях, и цветом в заданном цветовом режиме. Изображения с глубиной цвета RGB часто состоят из цветных квадратов, определяемых тремя байтами: один байт(или 8 бит) для красного компонента цвета, один для зеленого компонента и один для синего компонента. Для изображений с меньшим количеством цветов требуется меньше информации(битов) на пиксель, например, для черно-белого изображения требуется только один бит для каждого пикселя(тогда это называется растровым изображением).

Другой подход к созданию графики - векторная графика. Он отличается от растровой графики тем, что изображение не описывается отдельными точками, а определяется математически, то есть создается с использованием геометрических объектов, таких как кривые или многоугольники.

Качество изображения и размер файла

Качество растрового изображения определяется общим количеством пикселей(размером изображения) и объемом информации, хранящейся в каждом пикселе(глубиной цвета). Например, изображение с 24 битами информации о цвете(стандарт для большинства дисплеев 21-го века) может показывать более мягкое затенение, чем изображение, имеющее только 16 бит информации на пиксель, но оно также не будет показывать более мягкое затенение, чем изображение с 48 битами на пиксель. Точно так же изображение с соотношением сторон 640 на 480 пикселей(содержащее 307 200 пикселей) будет выглядеть неровным и грубым по сравнению с изображением размером 1280 еа 1024 пикселей (содержащее 1310 720 пикселей).

Поскольку графика, сохраненная в растровой форме, часто представляет собой большой объем данных, часто используется соответствующий метод сжатия, чтобы уменьшить объём памяти. Сжатие без потерь растровых изображений возможно с такими форматами файлов, как PNG, TIFF или JPEG 2000 с потерями. Можно провести обратный процесс и получить несжатую графику, не отличающуюся от оригинала. Однако некоторые форматы файлов(например JPEG) используют сжатие с потерями, которое работает путем моделирования значений отдельных пикселей с параметризованными математическими формулами, что позволяет получить выходной файл гораздо меньшего размера за счет исключения некоторых деталей.

Размеры и разрешение

Размер растрового изображения нельзя увеличить без уменьшения его резкости. Это функция, неизвестная векторной графике, которую можно легко масштабировать в соответствии с устройством, на котором отображается изображение. Однако растровая графика более полезна, чем векторная графика, для сохранения фотографий и реалистичных изображений, тогда как векторная графика чаще используется для изображений, состоящих из геометрических фигур, и для представления текста(включая таблицы и формулы).

Сегодня большинство компьютерных мониторов отображают от 72 до 130 пикселей на дюйм(экраны современных телефонов и планшетов часто имеют разрешение более 300 пикселей на дюйм), в то время как принтеры могут печатать с разрешением 1200 точек на дюйм(dpi) или выше. Определение наиболее подходящего разрешения изображения для данного разрешения принтера может быть очень трудным, поскольку распечатанный документ может содержать больше деталей (может иметь более высокое разрешение), чем то, что отображается на экране монитора.

Программой, традиционно считающейся редактором растровой графики является Adobe Photoshop, отличается самым максимальным перечнем инструментов и возможностей по работе с растровами изображениями. Научиться работать с растровой графикой в программе Фотошоп, вы можете у нас на курсах:

Уроки Фотошоп от преподавателя - видеоуроки по фотошоп на нашем YouTube канале

Сейчас это многозначный термин. Наиболее популярное значение — вид графики. Все изображения, созданные на бумаге, являются растровыми. Если увеличить любой рисунок карандашом, ручкой или красками, то будет видно множество точек от следа красящего вещества. Сейчас, говоря о цифровых изображениях, под точкой понимают пиксель — минимальную единицу растровой графики.

Фундаментальный курс для полного погружения в профессию за 18 месяцев

Пиксель — это составная часть растрового изображения правильной квадратной формы, которая имеет три характеристики: размер, цвет и положение. Компьютер обрабатывает растровую графику, расставляя пиксели в нужном порядке и раскрашивая каждый в необходимый цвет. В итоге получается видимое изображение. Если увеличить растровое изображение, пиксели будут видны.

Характеристики растрового изображения

Разрешение

Это ключевая характеристика растрового изображения, например, 640х480, 1920х1080 и др. Разрешение — это число пикселей по горизонтали и по вертикали. Если умножить одно на другое, получится общее количество пикселей в изображении. Именно разрешение определяет, насколько четкой и детализированной будет картинка.

Один и тот же пейзаж с разрешением 1920х1080 и в 5 раз меньше — 384х216 пикселей. Заметна разница в четкости.

Глубина цвета

Глубина цвета измеряется в битах: 8 бит, 16 бит и т.д. Этот показатель определяет, какое максимальное количество цветов может быть использовано в изображении. От глубины зависят фотореалистичность и плавность градиентных переходов.

Чтобы понять, сколько цветов доступно для изображения, нужно возвести 2 в степень, которая обозначена в битах. Например, в картинке с глубиной цвета 8 бит может быть использовано не более 256 цветов (2 в степени 8 = 256).

Настройки глубины цвета в Adobe Photoshop

Достоинства и недостатки растровой графики

Достоинства

Возможность создания изображений, максимально близких к реалистичным.
Универсальность — растровые изображения используются везде, где не требуется менять размер картинки в широких пределах.

Недостатки

При высоком разрешении файлы занимают много места на диске и требуют много оперативной памяти для их обработки.
Нельзя увеличить без потери качества.

Освойте востребованные инструменты и навыки для решения дизайн-задач за 18 месяцев

Разница между векторной и растровой графикой

Форматы растровых изображений

JPEG (Joint Photographic Experts Group) — один из самых популярных форматов. В нем представлены изображения на большинстве фотобанков. Он подходит для хранения картинки с плавными цветовыми переходами, например фотографий. В нем используется алгоритм частичного сжатия, который может давать артефакты (видимые искажения изображения) при резком контрасте, поэтому формат не применяется в работе с чертежами и схемами. JPEG не может содержать прозрачных пикселей. То есть даже если на изображении есть фигура на белом фоне, ее потребуется вырезать вручную в редакторе, отделив от фона.

GIF (Graphics Interchange Format) — это формат не только анимированных, но и статичных изображений. Его главное преимущество — возможность создания простых анимаций с ограниченным количеством цветов (до 256).

Функционал сохранения файла в указанных форматах в Adobe Photoshop

Есть и менее известные форматы. Одни используются в цифровой съемке (.nef, .cr2, .crw), другие — в конкретных графических редакторах (например, .psd для Adobe Photoshop).

Умение работать с растровыми изображениями необходимо для дизайнера независимо от его специализации: веб, полиграфия, геймдизайн и других.

Графический дизайнер с нуля до PRO

Станьте универсальным специалистом, способным выполнять и ставить задачи в любом направлении digital дизайна

6 инструментов: Photoshop, Illustrator, InDesign, Figma, After Effects и Cinema 4D

погружение в 5 ключевых направлений дизайна: Айдентика, Упаковка, Веб-сайты, Motion и 3D

более 18 работ в портфолио

диплом установленного образца

6 инструментов: Photoshop, Illustrator, InDesign, Figma, After Effects и Cinema 4D

погружение в 5 ключевых направлений дизайна: Айдентика, Упаковка, Веб-сайты, Motion и 3D

Ра́стровое изображе́ние — представляет собой сетку пикселей или цветных точек (обычно прямоугольную) на компьютерном мониторе, бумаге и других отображающих устройствах и материалах (растр).

Важными характеристиками изображения являются:

количество пикселей — размер. Может указываться отдельно количество пикселей по ширине и высоте (1024×768, 640×480, …) или же, редко, общее количество пикселей (часто измеряется в мегапикселях);
количество используемых цветов или глубина цвета (эти характеристики имеют следующую зависимость: , где — количество цветов, а — глубина цвета);
цветовое пространство (цветовая модель) RGB, CMYK, XYZ, YCbCr и др. — справочная величина, говорящая о рекомендуемом размере пикселя изображения.

Растровую графику редактируют с помощью растровых графических редакторов. Создается растровая графика фотоаппаратами, сканерами, непосредственно в растровом редакторе, также путем экспорта из векторного редактора или в виде Снимок экрана.

Содержание

Достоинства

Растровая графика позволяет создать (воспроизвести) практически любой рисунок, вне зависимости от сложности, в отличие, например, от векторной, где невозможно точно передать эффект перехода от одного цвета к другому без потерь в размере файла.
Распространённость — растровая графика используется сейчас практически везде: от маленьких значков до плакатов.
Высокая скорость обработки сложных изображений, если не нужно масштабирование.
Растровое представление изображения естественно для большинства устройств ввода-вывода графической информации, таких как мониторы (за исключением векторных), матричные и струйные принтеры, цифровые фотоаппараты, сканеры, а также сотовые телефоны.

Недостатки

Большой размер файлов у простых изображений.
Невозможность идеального масштабирования.
Невозможность вывода на печать на плоттер.

Из‑за этих недостатков для хранения простых рисунков рекомендуют вместо даже сжатой растровой графики использовать векторную графику.

Форматы

Растровые изображения обычно хранятся в сжатом виде. В зависимости от типа сжатия может быть возможно или невозможно восстановить изображение в точности таким, каким оно было до сжатия (сжатие без потерь или сжатие с потерями соответственно). Так же в графическом файле может храниться дополнительная информация: об авторе файла, фотокамере и её настройках, количестве точек на дюйм при печати и др.

Сжатие без потерь

Использует алгоритмы сжатия, основанные на уменьшении избыточности информации.

или Windows Bitmap — обычно используется без сжатия, хотя возможно использование алгоритма RLE. (Graphics Interchange Format) — устаревающий формат, поддерживающий не более 256 цветов одновременно. Всё ещё популярен из‑за поддержки анимации, которая отсутствует в чистом PNG, хотя ПО начинает поддерживать APNG. устаревший формат, позволявший хорошо сжимать простые рисованые изображения (при сжатии группы подряд идущих пикселов одинакового цвета заменяются на запись о количестве таких пикселов и их цвете). (Portable Network Graphics)

Сжатие с потерями

Основано на отбрасывании части информации (как правило наименее воспринимаемой глазом).

очень широко используемый формат изображений. Сжатие основано на усреднении цвета соседних пикселей(информация о яркости при этом не усредняется) и отбрасывании высокочастотных составляющих в пространственном спектре фрагмента изображения. При детальном рассмотрении сильно сжатого изображения заметно размытие резких границ и характерный муар вблизи них.

Разное

поддерживает большой диапазон изменения глубины цвета, разные цветовые пространства, разные настройки сжатия (как с потерями, так и без) и др. хранит информацию, непосредственно получаемую с матрицы цифрового фотоаппарата или аналогичного устройства без применения к ней каких-либо преобразований, а также хранит настройки фотокамеры. Позволяет избежать потери информации при применении к изображению различных преобразований (потеря информации происходит в результате округления и выхода цвета пиксела за пределы допустимых значений). Используется при съёмке в сложных условиях (недостаточная освещённость, невозможность выставить баланс белого и т. п.) для последующей обработки на компьютере (обычно в ручном режиме). Практически все полупрофессиональные и профессиональные цифровые фотоаппараты позволяют сохранять RAW изображения. Формат файла зависит от модели фотоаппарата, единого стандарта не существует.

История

Первые вычислительные машины не имели отдельных средств для работы с графикой, однако уже использовались для получения и обработки изображений. Программируя память первых электронных машин, построенную на основе матрицы ламп, можно было получать узоры.

В 1963 году американский учёный Айвен Сазерленд создал программно-аппаратный комплекс Sketchpad, который позволял рисовать точки, линии и окружности на трубке цифровым пером. Поддерживались базовые действия с примитивами: перемещение, копирование и др. По сути, это был первый векторный редактор, реализованный на компьютере. Также программу можно назвать первым графическим интерфейсом, причём она являлась таковой ещё до появления самого термина.

В середине 1960-х гг. появились разработки в промышленных приложениях компьютерной графики. Так, под руководством Т. Мофетта и Н. Тейлора фирма Itek разработала цифровую электронную чертёжную машину. В 1964 году General Motors представила систему автоматизированного проектирования DAC-1, разработанную совместно с IBM.

См. также

Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 15 августа 2012.

Для того, чтобы вести дискуссию о программах по работе с графикой сначала нужно разобраться в понятиях и различиях между двумя основными типами 2D графики: растровые и векторные изображения. Это очень важный урок, тем более, если вы намереваетесь работать с графикой.

Для начала давайте начнем с разговора о более распространенном типе – о растровых изображениях.

Понятие растрового изображения

Растровые изображения это изображения, которые состоят из крошечных прямоугольных точек индивидуального цвета — пикселей, объединенных воедино. Каждый пиксель имеет свое особое расположение на картинке и свое индивидуальное значение цвета.

Каждое изображение имеет фиксированное количество пикселов. Их вы можете видеть на экране монитора, большинство из которых отображают примерно от 70 до 100 пикселей на 1 дюйм (фактическое количество зависит от вашего монитора и настройки самого экрана).

Чтобы проиллюстрировать это, давайте взглянем на типичный значок на рабочем столе — Мой компьютер, который, как правило, состоит из 32 пикселей по ширине и 32 пикселей по высоте. Другими словами, существует 32 точки цвета в каждом направлении, которые в сочетании формируют изображение такого значка.

Когда вы увеличите этот рисунок, как в примере, вы сможете четко видеть каждый отдельный квадрат определенного цвета. Обратите внимание на то, что белые участки на фоне тоже являются отдельными пикселями, хотя они и отображают один сплошной цвет.

Размер изображения и его разрешение

Растровые изображения зависят от разрешения. Разрешение изображения это число пикселей в изображении на единицу длины. Оно является мерой четкости деталей растрового изображения и обычно обозначается как dpi (точек на дюйм) или ppi (пикселей на дюйм). Эти термины в некотором смысле синонимы, только ppi относится к изображениям, а dpi — к устройствам вывода. Именно поэтому dpi вы можете встретить в описании мониторов, цифровых фотоаппаратов и т. д.

Чем больше разрешение, тем меньше размер пиксела и тем больше их приходится на 1 дюйм, и соответственно тем лучше качество картинки.

Разрешение подбирается для каждого изображения индивидуально и зависит от того, где Вы планируете его использовать:

если вы планируете использовать его для размещения в Интернете, то разрешение выбирается 72 ppi, поскольку основным критерием для Интернета является скорость загрузки изображений, а не их изумительное качество, именно поэтому выбираются соответствующие форматы сохранения файлов, где качество стоит далеко не на первом месте.
если вы захотите напечатать изображение, то разрешение должно быть гораздо больше чем 72 ppi. Так, для того чтобы распечатать изображение в хорошем качестве разрешение его должно быть в диапазоне 150-300 ppi. Это основное требование для фототипографий, печатающих журналы, каталоги и малоформатную продукцию (буклеты, флаеры, рекламные листовки).

Как говорилось выше, растровые изображения очень зависят от их разрешения. Именно поэтому при масштабировании, в силу своей пиксельной природы, такие изображения всегда теряют в качестве. Однако, если Вы все таки решились на увеличение размера изображения то лучше всего использовать метод интерполяции, с помощью которого можно добиться весьма неплохих результатов. О данном методе мы поговорим в следующем уроке.

Размер изображения в растровой графике — это физический размер файла, в котором хранится это изображение. Он пропорционален размеру изображения в пикселах.

Подводя итоги можно сказать, что основными характеристиками растровых изображений выступают:

размер изображения в пикселях
битовая глубина
цветовое пространство
разрешение изображения

Примером растрового изображения может служить любая фотография или картинка, созданная путем сканирования, фотографирования или рисования в растровом редакторе, а также созданная путем преобразования векторного изображения в растровое.

Форматы растровых изображений

К самым распространенным форматам растровых изображений относятся:

Некоторые форматы, а именно GIF и PNG поддерживают прозрачность фона. При этом не стоит забывать о том, что прозрачный фон не будет таковым, если изображение формата GIF или PNG пересохранить в любой другой формат или же скопировать его и вставить в другое изображение.

Программы для работы с растровой графикой

Самые популярные программы для работы с растровой графикой:

Adobe Photoshop
Adobe Fireworks
Corel Photo-Paint
Corel Paint Shop Pro
Corel Painter
GIMP
Paint

Как по мне, то редактор Adobe Photoshop – является самой лучшей из программ.

По сравнению от этого типа графики, векторная графика также имеет немало достоинств. Давайте их рассмотрим.

Что такое векторные изображения

Векторные это изображения, состоящие из множества отдельных, масштабируемых объектов (линий и кривых), которые определены с помощью математических уравнений.

Объекты могут состоять из линий, кривых и фигур. При этом изменение атрибутов векторного объекта не влияет на сам объект, т.е. Вы можете свободно менять любое количество атрибутов объекта, не разрушая при этом основной объект.

В векторной графике качество изображения не зависит от разрешения. Это все объясняется тем, что векторные объекты описываются математическими уравнениями, поэтому при масштабировании они пересчитываются и соответственно не теряют в качестве. Исходя из этого, Вы можете увеличивать или уменьшать размер до любой степени, и ваше изображение останется таким же четким и резким, это будет видно как на экране монитора, так и при печати. Таким образом, вектор – это лучший выбор для иллюстраций, выводимых на различные носители и размер которых приходится часто изменять, например логотипы.

Еще одно преимущество изображений является то, что они не ограничены прямоугольной формой, как растровые. Такие объекты могут быть размещены на других объектах (размещение на переднем или заднем плане выбирается лично Вами).

Для наглядности мной предоставлен рисунок, на котором нарисован круг в векторном и круг в растровом формате. Оба размещены на белых фонах. Но, когда вы размещаете растровый круг поверх другого такого же круга, то увидите, что этот круг имеет прямоугольную рамку, чего, как Вы видите на рисунке, нету в векторе.

На сегодняшний день векторные изображения становятся все более фотореалистичными, это происходит за счет постоянной разработки и внедрения в программы различных инструментов, например, таких как градиентная сетка.

Векторные изображения, как правило, создаются с помощью специальных программ. Вы не можете отсканировать изображение и сохранить его в виде векторного файла без использования преобразования путем трассировки изображения в программе Adobe Illustrator.

С другой стороны, векторное изображение может быть довольно легко преобразовано в растровое. Этот процесс называется растрированием. Также, при преобразовании Вы можете указать любое разрешение будущего растрового изображения.

Очень важно, перед растрированием, сохранить оригинал изображения в векторном формате, поскольку после преобразования его в растр оно потеряет все замечательные свойства, которыми обладает вектор.

Векторные форматы

К самым распространенным форматам вектора относятся:

AI (Adobe Illustrator);
CDR (CorelDRAW);
CMX (Corel валютный);
SVG (масштабируемая векторная графика);
CGM Computer Graphics Metafile;
DXF AutoCAD.

Самые популярные программы для работы с векторами: Adobe Illustrator, CorelDRAW и Inkscape.

Так чем же отличаются векторные и растровые изображения?

Подводя итоги статьи о растровых и векторных изображениях, можно с уверенностью сказать, что векторные изображения имеют очень много преимуществ над растровыми, а именно:

Читайте также: