Типы компьютерной графики
Растровая графика

Растровый графический файл содержит информацию двух видов: графическую и неграфическую. Графические данные устроены следующим образом: это прямоугольная матрица (bitmap), разделенная на маленькие квадраты - пиксели (pixel - picture element). Иногда говорят, что пиксели расположены на сетке. Чем больше пикселей в каждом квадратном дюйме на матрице, тем выше разрешение (definition) изображения. Неграфическая часть файла может содержать различную информацию. Какую, зависит от формата и от того, кто (или какой программный пакет) создал этот файл. Например, это может быть номер версии или сведения об авторских правах.

Информация о цвете пикселя может храниться непосредственно в матрице, как 24-разрядное значение - по 8 битов на красную, зеленую и синюю компоненты цвета, такой подход используется в полноцветных (true color) изображениях, когда цвет пикселя может принимать любое из более чем 16 миллионов значений. Если же изображение ограничено 256 или менее цветами, то цветовая информация обычно кодируется с использованием палитры. Вместо того чтобы хранить значение цвета пикселя, информация о пикселе указывает на строку в палитре, а она, в свою очередь, содержит цвет. Для хранения значений палитры необходимо выделить в файле 768 байтов: 256 полей по 24 бита, каждое поле содержит один из цветов, встречающихся в изображении. Тогда под значение цвета пикселя можно отвести 8 битов, то есть целое число в диапазоне от 0 до 255, указывающее номер цвета в палитре. Помимо указанного выше количества битов (24) для хранения значения цвета используются также 16 битов (high color) и черно-белая (1- битная) палитра.

Число бит/пиксель, называется также глубиной представления цвета. Ниже приведены диапазоны доступных цветов в зависти от глубины представления.

1 бит/пиксель2 цвета (черно-белая)
8 бит/пиксель256 цветов
16 бит/пиксель65 536 (high color)
24 бит/пиксель16 777 216 цветов (true color)

В большинстве форматов графических файлов пиксели располагаются построчно, сверху вниз. Однако в некоторых форматах используется иной порядок строк. Например, BMP-файлы начинаются с нижней строки и заканчиваются верхней строкой изображения. Данная структура характерна для всех растровых форматов. Различаются же они способностью нести какую-либо дополнительную информацию, количеством информации о цвете, которую можно определить для каждого пикселя, способом сжатия и другими особенностями. Применение растровой графики позволяет добиться качественного изображения, фотографического качества. Недостатками же являются большой объем файлов и трудоемкость редактирования изображения (для того, чтобы отредактировать какую-то область изображения, придется обработать каждую точку этой области). И еще, при изменении размеров изображения, его качество ухудшается: при уменьшении - исчезают мелкие детали, а при увеличении картинка может превратиться в набор неряшливых квадратов (увеличенных пикселей).

Подробнее о том как устроен растровый файл.
Векторная графика

Векторное изображение состоит из слоев. Каждый элемент векторного изображения – линия, прямоугольник, окружность или фрагмент текста – располагается в своем собственном слое, пиксели которого устанавливаются независимо от других слоев. Каждый элемент векторного изображения является объектом, который описывается с помощью специального языка (математических уравнения линий, дуг, окружностей и т.д.) Сложные объекты (ломаные линии, различные геометрические фигуры) представляются в виде совокупности элементарных графических объектов. Проще говоря, чтобы компьютер нарисовал прямую, нужны координаты двух точек, которые связываются по кратчайшей, для дуги задается радиус и т.д. Таким образом, векторная иллюстрация - это набор геометрических примитивов.

Вопрос о разрешении и цветовой палитре решается непосредственно перед выводом файла на конкретное физическое устройство и с учетом его характеристик. В полиграфии этот процесс известен как RIP - процесс растрирования изображения. Сложность при передаче данных из одного векторного формата в другой заключается в использовании программами различных алгоритмов, разной математики при построении одних и тех же объектов.

Объекты векторного изображения, в отличие от растровой графики, могут изменять свои размеры без потери качества.

© Тихонина Анна, 2005г.