Типы растровых изображений

Черно-белое изображение (Bitmap). Самый примитивный тип изображения – монохромное изображение, каждая точка которого может быть окрашена либо только черным, либо только белым цветом. Такое изображение требует очень мало памяти для хранения и вывода информации. Конвертировать в черно-белое изображение можно любой полутоновый рисунок. Но не все типы изображений можно сохранять таким образом. Рисунок тушью, сохраненный в виде монохромного изображения, при высоких разрешениях будет выглядеть очень реалистично, т.к. тушь имеет очень однородный черный цвет. Портрет или карандашный рисунок дадут плохие результаты. Человеческий глаз очень чувствителен к деталям лица. Перевод портрета в монохромное изображение, который удаляет большую часть мелких деталей, делая оставшиеся грубее, может изменить лицо на портрете до неузнаваемости.

Полутоновое изображение. Получило свое название из-за того, что представлено в виде полутонов – 256 оттенков серого: от черного (0) до белого (255). Это так называемая серая шкала. Она имеет 256 градаций яркости, которых вполне достаточно, чтобы корректно отобразить в виде полутонового изображения черно-белую фотографию или карандашный рисунок. Карандашный рисунок является не черным, а серым. Причем градации серого зависят от нажима (это типичный представитель полутонового изображения).

Как монохромное, так и полутоновое изображение, в отличие от остальных типов изображения, имеют один канал. Редактируя этот канал, можно редактировать все изображение. Для полноцветного изображения каждый цветовой канал является полутоновым изображением, только вместо оттенков серого отображается распределение базового цвета. При наложении таких каналов с базовыми цветами создается изображение, состоящее из смешанных цветов.

Переход между типами изображений. Изображения можно конвертировать из одного типа в другой. При этом допускается вполне корректный переход между всеми типами полноцветных изображений, а также переход полноцветных изображений в полутоновые и монохромные. При переходе то RGB к CMYK каких-либо заметных искажений не происходит, однако не стоит злоупотреблять такими переходами. Так как при частых переходах возникает эффект накапливания погрешностей, возникающий вследствие несовпадения цветовых охватов моделей RGB и CMYK.

При переводе любого полноцветного изображения в модель Lab проблем не возникает никаких, т.к. данная модель обладает цветовым охватом, полностью перекрывающим цветовые охваты RGB и CMYK – изображений.

Любое полноцветное изображение можно перевести в полутоновое и монохромное. При этом полностью теряется вся информация о цветах, остается только один канал, который содержит информацию об оттенках серого.

Плашечные и составные цвета. Цветная печать производится двумя способами: плашечными цветами и составными (триадными). При использовании плашечного цвета краска смешивается заранее по определенному стандарту и накладывается на бумагу сплошным пятном. С помощью плашечных цветов проще добиться нужного цвета на бумаге, т.к. можно пользоваться готовыми каталогами плашечных цветов (каталог фирмы Pantone). Выбрав цвет в каталоге, его переносят в палитру из библиотеки, которая поставляется вместе с Photoshop, также в поставку входят библиотеки стандартизированных цветов.

При составном (триадном) способе печати производится последовательное наложение четырех базовых красок, при этом реального смешения красок не происходит. На бумаге или на экране они представлены набором микроскопических точек разного цвета, выстроенных в растровые линии. Для имитации практически любого цвета достаточно трех или четырех базовых цветов. Растровые линии каждого базового цвета располагаются под своим углом, чтобы точки не накладывались друг на друга. В поставку Photoshop входят библиотеки стандартизированных составных цветов Pantone Process, Pantone ProSim.

Глубина цвета. Означает, сколько битов памяти отведено на хранение информации о цвете каждого пикселя. Чем больше глубина цвета, тем больше оттенков можно отобразить. В монохромном черно-белом изображении на каждый пиксель отводится один бит: цвет либо черный, либо белый.

В монохромном полутоновом изображении используется 8-битовая глубина цвета, она способна передать 256 оттенков от белого до черного. Цветное изображение зависит от цветовой модели, в которой она создана: 24 бита (8*3) требуется на каждый пиксель для моделей RGB и HLS, и 8*4, то есть 32 бита, для цветовой модели СМУК и HSB (по 8 бит на каждую составляющую).

Индексированная палитра. Глубина цвета говорит о том, сколько памяти отводится на каждый пиксель, но не говорит о том, как эта память распределяется. Каждый цвет при показе на дисплее раскладывается на три составляющие: красный, зеленый, синий. Т.е. информация о цвете пикселя разделена на три канала, на части, отражающие яркость каждой составляющей. В режиме True Color каждая составляющая хранится в 8 битах, в режиме High Color – в 5 битах.

До недавнего времени использовались дисплеи, неспособные отображать более 256 цветов, применялся способ хранить информацию о цвете – индексированная палитра. В ней для каждого пикселя хранится только его индекс (номер в палитре из 256 цветов, общий для всего графического файла). Цвета палитры хранятся в режиме True Color (24 бита на каждый цвет), поэтому, хотя в палитре всего 256 цветов, они могут быть любыми. При экспорте в эту палитру отбираются цвета, присутствующие в исходном полноцветном изображении, это позволяет добиться нормальной цветопередачи. Размер файла при использовании индексированной палитры значительно сокращается (используется в Интернете, для уменьшения размера файла, чтобы уменьшить время их передачи по сети).

Безопасная палитра. При использовании индексированной палитры цвета, которым не нашлось места в палитре, передаются с помощью цветного растра. Отсутствующий цвет моделируется смесью пикселей двух самых близких цветов. При этом области однородного цвета превращаются в рябь из разных цветов. Эта проблема решается с использованием безопасной палитры (интернетовской). При преобразовании в эту палитру все цвета заменяются «безопасными цветами» из этой палитры, и хранятся в библиотеке цветов Веб Safe Color Library.

Цветовые каналы. Даже когда на каждый пиксель отводится 24 или 32 бита, они разбиваются на три или четыре канала по 8 бит каждый. В разных цветовых моделях физический смысл каналов свой. По умолчанию полутоновые, черно-белые, дуплексные изображения и изображения в индексированной палитре имеют один канал. В модели RGB один канал описывает красную составляющую, второй – зеленую, третий – синюю. В модели СМУК четыре канала по одному на каждый цвет: голубой, пурпурный, желтый и черный. В модели Lab три канала, один описывает яркость, а два других – переменные а и b. Знать об этом надо потому, что часто цветовая коррекция изображения сводится к редактированию одного ее канала, так как два (три) другие ее канала в полном порядке. Можно создавать дополнительные каналы:

Альфа-каналы – служат для хранения сложных выделений, чтобы можно было использовать их в других документах и для создания и хранения масок.

Каналы плашечных цветов, нужны, когда кроме составных цветов в изображении используются плашечные (смешанные) цвета. При печати для каждого плашечного цвета создается своя цветоделенная форма, для нее и нужен отдельный канал.

Дополнительные каналы поддерживаются не во всех форматах файлов. Поэтому при описании экспорта в разные форматы оговаривается, поддерживает ли данный формат альфа-каналы, и сколько. Каналы для плашечных цветов поддерживаются только форматом – EPS DCS 2.0. В Photoshop каждый канал можно редактировать независимо, как обычное монохромное полутоновое изображение. Если в изображении несколько слоев, то для каждого слоя имеется свой набор цветовых каналов.

Палитра каналов, предназначена для работы с каналами и для просмотра изображения в разных каналах. Вызывается командой Окно/Показать каналы. Перевод изображения в другую палитру осуществляется командой меню Изображение/Режим и в подменю выбирается нужная модель или палитра. Все модели были рассмотрены ранее, кроме Многоканального режима – в нем связь между каналами разрывается, каждый канал существует по отдельности, они не смешиваются для создания полноцветного изображения. Используется как промежуточное звено при переводе из одной палитры в другую без пересчета отдельных каналов. Если какая-то команда обесцвечена, значит, текущую палитру нельзя преобразовать в нее. Например, цветное изображение нельзя преобразовать в черно-белое, сначала надо преобразовать его в серое полутоновое.