Лекция 7. Изображения и их форматы в электронных изданиях.

Знание файловых форматов и их возможностей является одним из ключевых факторов в допечатной подготовке изданий, подготовке изображений для web и в компьютерной графике вообще. Каждый, из утвердившихся сегодня форматов, доказал свою необходимость. Все они имеют какие-то характерные особенности и возможности, делающие их незаменимыми в работе.

Разные файловые форматы используют различные алгоритмы сжатия, которые можно разделить на две основные группы: с потерей качества и без потери качества. Наиболее распространенными алгоритмами сжатия данных являются алгоритмы LZW и RLE.

LZW - (Lempel-Ziv-Welch, Алгори́тм Ле́мпеля - Зи́ва - Ве́лча) - это универсальный алгоритм сжатия данных без потерь. В 1987 году алгоритм стал частью стандарта на формат изображений GIF. Он также может (опционально) использоваться в формате TIFF.

RLE - (англ. Run-length encoding, Кодирование длин серий или Кодирование повторов) - это очень простой алгоритм сжатия данных, который оперирует сериями данных, то есть последовательностями, в которых один и тот же символ встречается несколько раз подряд. Такое кодирование эффективно для данных, содержащих большое количество серий, например, для простых графических изображений, таких как иконки и графические рисунки. Однако это кодирование плохо подходит для изображений с плавным переходом тонов, таких как фотографии.

Существует несколько основных цветовых моделей, которые используются различными форматами графических файлов. Цветовая модель предполагает создание оттенков на базе сложения (аддитивная модель) или вычитания (субтрактивная модель) основных цветов, в зависимости от того, для чего она предназначена. Существуют такие цветовые модели, как CMYK, RGB, LAB, GrayScale (монохромная).

CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Key color (черный)) CMYK - четырёхканальная цветовая модель. Яркость каждого базового цвета может быть выражена в градациях от 0 до 255, т.е. для кодирования одного канала достаточно 8 бит. Таким образом, для кодирования четырёх каналов модели CMYK потребуется 32 бита. Схема CMYK, как правило, обладает сравнительно небольшим цветовым охватом. Система CMYK создана и используется для печати. Все файлы, предназначенные для вывода в типографии, должны быть конвертированы в CMYK.

Четырёхцветная автотипия - субтрактивная схема формирования цвета, используемая прежде всего в полиграфии для стандартной триадной печати.

RGB (Red, Green, Blue) – самая распространенная цветовая модель, является аддитивной, служит для воспроизведения изображения на экране монитора. Выбор основных цветов обусловлен особенностями физиологии восприятия цвета сетчаткой человеческого глаза. Цветовая модель RGB имеет по многим тонам цвета более широкий цветовой охват (может представить более насыщенные цвета), чем типичный охват цветов CMYK, поэтому иногда изображения, замечательно выглядящие в RGB, значительно тускнеют и гаснут в CMYK.

Рис. Модель RGB

Рис. Модель CMY

Цветовая модель LAB (ещё её называют CIELAB) была принята в качестве международного цветового стандарта Международной Комиссией по Освещению (CIE). Достоинством этой модели является её независимость от способа производства цвета, в её системе измерения можно описывать как цвета печати, так и цвета, излучаемые монитором. Для построения LAB модели также используются три компонента. Если модель HSB оперируют понятиями Тон, Насыщенность и Яркость; модель RGB понятиями Красный, Зелёный и Голубой, то цветовая модель LAB использует понятия яркость (Lightness) и интенсивность (Chrome), которые вместе составляют информацию об освещённости (Luminance) в изображение, содержащуюся в канале L. Канал A хранит информацию о Тонах от зелёного до пурпурного, и, наконец, информация о Тонах от голубого до желтого приходится на канал B.

Все форматы графических файлов можно разделить на два типа: растровые и векторные. Друг от друга они отличаются принципом формирования изображения.

В растровых изображениях картинка складывается наподобие мозаики, из отдельных точек (пикселей), каждая из которых исчерпывающе определяется 2 основными параметрами: координатами расположения и цветом. Наиболее близкой аналогией растрового изображения является изображение на экране компьютерного монитора (или обычного телевизора), которое создает электронный луч, пробегающий последовательно по каждой строке формируемого кадра изображения (растра). Многие растровые форматы обладают способностью нести дополнительную информацию: различные цветовые модели изображения, вектора, Alpha-каналы (дополнительный канал, с помощью которого можно сохранять выделенные или прозрачные области изображения), слои различных типов, интерлиньяж (возможность чересстрочного показа изображения), анимацию, возможности сжатия и многое другое. Достоинства растровых изображений - в их способности передать тончайшие нюансы изображения, а также в широчайших возможностях по его редактированию, выражающихся в простом доступе к каждому пикселю изображения, возможности индивидуального изменения каждого из его параметров.