РАСТРОВЫЕ РЕДАКТОРЫ И ИХ ВОЗМОЖНОСТИ

Растровый графический редактор — специализированная программа, предназначенная для создания и обработки растровых изображений, то есть графики, которая записывается в память компьютера как набор точек, а не как совокупность формул геометрических фигур. Подобные программные продукты нашли широкое применение в работе художников-иллюстраторов, при подготовке изображений к печати типографским способом или на фотобумаге, а также для публикаций в интернете.

Растровые графические редакторы позволяют пользователю рисовать и редактировать изображения на экране компьютера, а также сохранять их в различных растровых форматах, таких как, например, JPEG и TIFF, позволяющих хранить растровую графику с незначительным снижением качества, за счёт использования алгоритмов сжатия с потерями, PNG и GIF, поддерживающими хорошее сжатие без потерь, и BMP, также поддерживающем сжатие, но в общем случае представляющем собой несжатое «попиксельное» описание изображения [1].

Растровое изображение состоит из матрицы, простейших прямоугольных элементов – пикселей, каждый из которых имеет свой цвет. В растровом файле для каждого пикселя кодируется три значения – две его координаты по X и Y, а также число, отвечающее за его цвет. Для кодирования координаты на экране более чем достаточно двухбайтового числа, так как мониторов, имеющих разрешение более чем 216 = 65536 точке, еще не существует. Но для хранения цветовой составляющей, в зависимости от требуемой точности передачи цвета, могут потребоваться значительные ресурсы, которые при умножении на большое количество пикселей, требуют большого объема дискового пространства. Кроме того, при увеличении растрового изображения, пиксели не масштабируются, а просто увеличиваются, что становится причиной появления неровностей изображения уже при небольших увеличениях или даже проявления его «ступенчатости» при больших. Но обработка самого растрового массива обычно не вызывает большой вычислительной сложности для компьютера.

 Функциональные возможности растровых редакторов

Практически все растровые графические редакторы позволяют выполнять ряд «ожидаемых» от них действий, например:

1) Масштабирование, изменение размеров, поворот изображения.

2) Рисование на изображении графических примитивов.

3) Добавление и редактирование текста в растровом или векторном виде.

4) Поддержка инструментов рисования («карандаш», «кисть», «ластик»).

5) Выделение и копирование в буфер части изображения.

6) Поддержка хотя бы в 2-3 основных форматов файлов.

7) Вывод изображения на печать.

Основные форматы растровых изображений

Метод организации и сжатия в файл готового массива пикселей, заданных координатами и цветом в той или иной модели, называется форматом изображения. Различные форматы появлялись в разное время, и имеют различную сложность и применимость. Поэтому важным показателем хорошего графического редактора является также то, какие форматы он поддерживает.

1) BMP (bitmap, битовая карта). В данном формате каждый пиксель кодируется группой координат – двумя координатами в пространстве на экране (X и Y) и тремя цветовыми координатами в формате RGB. Причем формат RGB позволяет выбирать длину двоичного слова, кодирующего каждую цветовую координату, таким образом, управляя размером палитры и качеством картинки. Длина кода цветовой координаты записывается в заголовке, поэтому сплошной массив двоичных данных в основном теле файла распознается редактором как группы двоичных слов заданной длины.

Этот формат разработан корпорацией Microsoft и является стандартным форматом по умолчанию для графического редактора Paint. Формат BMP не поддерживает хранение нескольких слоев изображения, а прозрачность поддерживается косвенно, и потому поддержка прозрачности для BMP формата отсутствует в большинстве растровых графических редакторов.

2) PCX. Этот формат использует несложный алгоритм сжатия изображений, который обеспечивает быструю передачу массива пикселей из файла в видеопамять и обратно. Это сделало данный формат одним из наиболее популярных для сканеров и прочих цифровых устройств, обеспечивающих передачу растровых изображений. Также этот формат используют многие графические редакторы, включая Paint.

Для сжатия изображения формата PCX применяется метод группового кодирования, при котором группа повторяющихся байт заменяется двумя байтовыми словами: байтом-повторителем и байтовым словом. Число повторений в этом алгоритме кодируется в байте-повторителе.

3) Формат GIF при довольно простой структуре файла используется более эффективно, чем PCX. Кроме того, в этом формате поддерживается значительное число опциональных настроек изображения, создание индексной таблицы цветов, поддержка прозрачности, алгоритм чересстрочной разверстки, обеспечивающий экономию памяти при незначительной визуальной потери качества. Все это делает формат GIF наиболее популярным для размещения графических изображений в сети Internet.

4) TIF. Основной областью применения данного формата является издательская деятельность, а сам формат широко используется в связанных с ней приложениях. Данный формат поддерживает множество атрибутов, позволяющих точно описать сложение изображения. Нередко данный формат используется для хранения отсканированных изображений, что обеспечивает возможность получить из единого «исходника» несколько вариантов.

5) Формат JPG использует специальный алгоритм сжатия изображения, который позволяет выбирать желаемую степень сжатия и качества. При этом качество изображения снижается. Кроме того, данный формат не поддерживает прозрачность. Но малый размер файла изображения в формате JPG делает его фактически стандартом для хранения больших банков художественных изображений и фотоархивов, а также популярным для размещения в сети Internet.

6) PNG. Формат сжатия изображения без потери качества, который разрабатывался как свободный формат для замены GIF. В отличие от GIF, PNG поддерживает двухмерную чересстрочную разверстку, практически неограниченную палитру и ряд других возможностей.

7) TGA. Растровый графический формат, разработанный компанией TruevisionInc, для графических адаптеров собственного производства в 1984 году. В настоящее время этот формат стал популярным на многих платформах, но в основном в области обработки видео и анимации.

Существует и множество других форматов хранения растровых изображений. Например, графический редактор AdobePhotoshop включает в себя собственный формат хранения изображений PSD, без потери качества и с поддержкой прозрачности и слоев. Однако большой размер файла в этом формате делает его пригодным только для хранения исходных файлов различных графических работ, которые должны обеспечивать возможность вернуться к промежуточным результатам редактирования. Поддержка всех стандартных форматов и наличие собственных форматов, обеспечивающих хранение исходных файлов, это важные черты хороших графических редакторов [3].

Достоинства растровой графики:

1) Растровая графика предоставляет возможность создавать любые изображения не обращая внимание на сложность их исполнения в отличие от векторной графики, которая неспособна хорошо передать смену цветов от одного к другому.

2) Широкий спектр применения – растровая графика на сегодняшний день нашла себя в различных областях, от мелких изображений (иконки) до крупных (плакаты).

3) Очень высокая скорость обработки изображений различной сложности, при условие, что нет необходимости в масштабирование.

4) Представление растровой графики является естественным для большого диапазона устройств и техники для ввода-вывода графики.

Недостатки растровой графики:

1) Крупный размер файлов с простыми растровыми изображениями.

2) Невозможно увеличение изображения в масштабе без потери в качестве.

3) Вывод изображения при печати на плоттер является затруднительным.

4) При хорошем качестве изображения требуются значительный объем дискового пространства для хранения файлов.

5) Сложность преобразования растрового изображения в векторное [2].

Сейчас, у дизайнеров и художников имеется большой выбор программных средств для работы с графикой, позволяющих выполнять проекты различной сложности, начиная, от создания календаря, до масштабных графических проектов. Каждый решает для себя сам, какой программой пользоваться. И даже самые современные программные продукты иногда не дают нужного результата.

Список литературы:

1. Дистанционное банковское обслуживание [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http://goo.gl/ZfhD39 (дата обращения: 26.11.17).
2. Растровая и векторная графика [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: https://goo-gl.ru/35A (дата обращения: 26.11.17).
3. GIMP [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/GIMP (дата обращения: 26.11.17).