2.5. Кодирование графической информации
Существует 2 подхода к представлению (оцифровке) графических данных:
- растровый;
- векторный.
Растровая графика – это прямоугольная матрица, состоящая из множества очень мелких неделимых точек-пикселей, каждый из которых представляет собой квадратный элемент общего «изображения-мозаики». Каждый пиксель может быть окрашен в какой-нибудь один цвет.
Экран монитора можно представить в виде ячеек матрицы или элементов растра.
Ячейка растра состоит из определенного количества точек – пикселей.
Размер пикселя варьируется в зависимости от выбранного экранного разрешения или разрешающей способности (максимального количества пикселей по вертикали и горизонтали монитора).
Примеры стандартных разрешений современных мониторов: 800×600, 1024 × 768, 1280 × 1024 и т.п.
Цветные изображения на экране формируются в соответствии с двоичным кодом цвета каждого пикселя, информация о которых хранится в видеопамяти. Глубина цвета изображения определяется количеством битов, необходимым для кодирования цвета пикселя.
Наиболее распространенными значениями глубины цвета являются 8, 16, 24 или 32 бита. Если каждый цвет пикселя рассматривать как возможное состояние, то количество цветов, может быть вычислено по формуле
N = 2К,
где К – глубина цвета в битах.
Например, для получения черно-белого изображения (без полутонов) пиксель может принимать только два состояния: светится (белый) – не светится (черный). Для его кодировки достаточно одного бита, например, 1 – белый, 0 – черный (21 = 2).
Для кодировки 4-цветного изображения требуется два бита на пиксель, например: 00 – черный, 01 – красный, 10 – зеленый, 11 – коричневый (22 = 4).
В цветовой модели RGB при смешения цветов для получения дополнительных цветов.
Недостатком растровой графики является большой объем памяти, требуемый для хранения изображения.
При векторном представлении графических данных задается и сохраняется математическое описание каждого графического примитива – геометрического объекта, из которых формируется изображение.
Недостатком векторной графики является невозможность работы с высококачественными художественными изображениями, фотографиями и фильмами. Поэтому основной сферой применения является представление в электронном виде чертежей, схем, диаграмм и т. д.
Программы для работы с графическими данными подразделяются:
- растровые графические редакторы – Paint, Photoshop;
- векторные графические редакторы - Visio, Corel Draw.
Печатающие устройства используют CMYK -модель представления цвета.
CMYK – субтрактивная схема формирования цвета. В субтрактивной модели смешивания цвета все цвета получаются как смешивание красок. При отсутствии краски нет никакого цвета (белый), максимальное смешение дает черный цвет. Печать четырьмя красками, соответствующими CMYK, также называют печатью триадными красками. По-русски эти цвета часто называют так: голубой, пурпурный, желтый; черный, но профессионалы подразумевают Cyan, Magenta и Yellow. По одной из версий буква K –сокращение от англ. blacK.
Поскольку при печати на многих устройствах (офсетная печатная машина, цветной лазерный принтер и т. д.) имеется возможность в каждой отдельной точке либо разместить слой краски строго заданной толщины, либо оставить неокрашенную подложку, то для воспроизведения полутонов изображение растрируется, то есть представляется в виде совокупности точек цветов C, M, Y и K, плотность размещения которых и определяет процент каждой краски. На расстоянии точки, расположенные близко друг к другу, сливаются, и создается ощущение, что цвета накладываются друг на друга. Глаз смешивает их и таким образом получает необходимый оттенок.