Geum.ru

Учебно-методическое пособие Барнаул-2004 удк печатается по решению Ученого совета Барнаульского государственного педагогического университета

Вид материалаУчебно-методическое пособие

Содержание


Сжатие графической информации
Цветовые границы
Подобный материал:
1   ...   14   15   16   17   18   19   20   21   22

Сжатие графической информации


Все растровые устройства ввода используют регулярную прямоугольную растровую сетку, поскольку она проще всего реализуется технически и наиболее удобна при обработке. По этой причине и все точечные изображения тоже имеют прямоугольную форму. Прямоугольная форма дает возможность измерять размер изображения по двум измерениям, высоте и ширине в пикселях (например, 640x480 или 1024x768).

Для устройств ввода и вывода изображений точки и пиксели уже не являются абстрактными понятиями. Они характеризуются строго определенными размерами, зависящими от возможностей или режимов работы оборудования. Основной характеристикой растровых устройств является разрешение. Это величина, показывающая сколько точек растровой сетки устройства приходится на единицу длины (как правило, сантиметр или дюйм). Таким образом, разрешение измеряется в точках/дюйм (dpi) или точках/см (dpc). Если, например, в документации к принтеру указано максимальное разрешение 600 dpi, то это значит, что он способен уместить на одном дюйме 600 пятен тонера или краски. Если же разрешение 600 dpi указано для сканера, то этот сканер способен измерить цвет изображения в 600 точках на одном дюйме сканируемого оригинала. Чем выше разрешение устройства, тем мельче точки растра.

Как правило, растровые устройства способны работать не только с максимальным разрешением, но и с более низкими.

Чем меньше размер точки (выше разрешение) устройства ввода, тем более подробно оно способно перевести оригинал в цифровую форму. Разумеется, и размер изображения при этом возрастает. Высокое разрешение устройства вывода, с одной стороны, позволяет создать более детализированное изображение, а с другой стороны, сделать растр менее заметным. И то и другое повышает качество изображения.

Как же узнать размер, который будет иметь на устройстве вывода (принтере, мониторе, и т. п.) изображение известного размера в пикселях? Ответ на этот, казалось бы, простой вопрос действительно прост только для монитора. Большинство офисных мониторов (и видеоадаптеров) могут работать с различными, но типовыми размерами растровой сетки экрана в пикселях: 640x480, 800x600, 1024x768. Мониторы большего размера и высокого класса поддерживают и большие размеры растровой сетки. Этим размерам экрана соответствуют типичные разрешения 72 и 96 dpi.

Если вы хотите узнать физический размер изображения на мониторе, то разделите размеры изображения на разрешение монитора. Например, изображение размером 100x100 пикселей на 15-дюймовом мониторе, работающем в режиме 1024x768, будет иметь размеры 2,65x2,65 см:

100 пикселов / 96 пикселей на дюйм = 1,04 дюйма = 2.65 см.

В режиме монитора 800x600 пикселей это же изображение имело бы уже другой размер, 3,53x3,53 см:

100 пикселей / 72 пикселей на дюйм = 1.39 дюйма = 3.53 см.

Производить подобные вычисления каждый раз, как только потребуется оценить размер изображения на конкретном устройстве вывода, весьма неудобно. Поэтому размер точечных изображений чаще всего характеризуют так же, как и растровые устройства: разрешением. Вместо размера в пикселях при создании или сканировании изображения указывают разрешение и физический размер в сантиметрах или дюймах. Физические размеры цифрового изображения от этого не меняются. Такой способ эквивалентен предположению: "если бы изображение выводилось на устройстве с заданным разрешением, то оно имело бы заданный размер".

Разумеется, одно и то же изображение (с одинаковым количеством пикселей) можно охарактеризовать бесчисленным множеством соотношений размер/разрешение. Пример этому был приведен выше: изображение размером 100x100 пикселей можно охарактеризовать как "2.65x2,65 см, 96 dpi" или "3,53x3,53 см, 72 dpi". Таких пар размер/разрешение можно придумать сколько угодно. Чем большее вы зададите разрешение изображения, тем меньше будет его размер. Это очевидно. Ведь, чем выше разрешение предполагаемого устройства вывода, тем мельче его растровые точки, и меньше физический размер изображения.

Цветовые границы


Производимое графикой впечатление сильно зависит от того, как в растровом изображении оформлены границы областей, закрашенных разными цветами, — или, иными словами, как сложные криволинейные контуры изображаемых объектов соотносятся с прямоугольной решеткой пикселей. Особенное значение этот аспект имеет для экранной графики и ее подмножества — графических элементов веб-дизайна: ведь физические размеры пикселя на экране во много раз больше, чем на бумаге.

Очевидно, что случай, когда граница цветов идет строго горизонтально или вертикально и при этом совпадает с границей рядов или столбцов пикселей, может быть лишь исключением. В большинстве картинок не обойтись без пикселей, рассеченных «идеальной», векторной цветовой границей на части. Если, к примеру, граница разделяет черную и белую области, то простейший подход будет заключаться в том, чтобы закрашивать такие граничные пиксели черным или белым в зависимости от того, какого цвета на них приходится больше. Этот алгоритм применяется тогда, когда невозможно закрасить пиксель каким-либо промежуточным (в данном случае серым) цветом, а сами пиксели малы по размеру — что имеет место, например, при печати на лазерном принтере.

На экране же все обстоит ровно наоборот: пиксели настолько крупны, что заметны невооруженным глазом, но при этом гораздо лучше приспособлены к воспроизведению полутонов. В этой ситуации разумнее закрашивать каждый граничный пиксель промежуточным цветом так, чтобы соотношение смешиваемых цветов соответствовало пропорции, в которой данный пиксель делится границей этих цветов. Например, чем больше приходится черного на пиксель на границе черной и белой областей, тем темнее должен быть его цвет.

Этот метод, называемый сглаживанием контуров, или антиалиасингом (anti-aliasing), позволяет получить визуально гораздо более гладкие (но при этом не кажущиеся размытыми) цветовые границы, успешно прячущие от восприятия пиксельную структуру экрана. Можно сказать, что антиалиасинг компенсирует низкую разрешающую способность экрана за счет его более богатой цветопередачи. Так, текст с антиалиасингом может не только оставаться читабельным вплоть до очень мелких размеров (когда каждая буква занимает по десятку пикселей в высоту), но и сохранять в таких размерах характерные графические особенности шрифта.

В веб-графике антиалиасинг - не роскошь, а средство выживания, абсолютно обязательное для хоть сколько-нибудь профессиональных работ уже потому, что размер графики и текста на вебстраницах в пиксельном измерении обычно весьма мал. Отказываться от смягчения контуров следует только для строго горизонтальных или вертикальных цветовых границ, когда лучше соврать на полпикселя в положении этой границы, чем вводить однопиксельную кромку промежуточного цвета.

Кроме того, антиалиасинг может навредить в изображениях, части которых (например, линии регулярной решетки) сопоставимы по размеру с единичными пикселями: такие объекты лучше рисовать уже непосредственно «в растре» инструментами без антиалиасинга (в Adobe Photoshop, например, для этого подходит инструмент Pencil), а не экспортировать их из векторного оригинала. Это относится, в частности, к пиксельным текстурам и тонким горизонтальным и вертикальным линиям.