Растровые и векторные изображения. Растровое кодирование Для чего используется растровая графика

Прежде чем браться за изучение программы фотошоп, следует вначале ознакомиться с самыми начальными базовыми понятиями из мира цифровой графики. К таковым относятся виды графики: растровые и векторные изображения.

Эти два понятия будут постоянно вам встречаться, поэтому давайте разберемся, что это такое и в чем между ними разница.

Растровые изображения

Растровые изображения это основной и самый популярный вид графики. Львиная часть изображений, которые вы встречаете в интернете, это именно растр . Ваш фотоаппарат, смартфон и любой другой гаджет или прибор делают снимки, которые уже относятся к растру. Это технически самый простой и доступный способ отрисовки графики.

Как любой живой организм состоит из мельчайших частиц — клеток, так растровое изображение состоит из пикселей .

Программа фотошоп была создана для работы именно с растровыми изображениями. Все возможности, инструменты и механизмы программы разработаны для редактирования пикселей изображения.

Почему этот вид графики такой популярный?

Дело в том, что в силу своей структуры, растровые изображения могут отображать плавные переходы цвета, градиенты. Края объектов на фотографиях могут быть плавными. Цвет передается четко, близким к реальному, а это именно то, что нужно, чтобы передать наш реальный мир в виде фотографии.

Растровые изображения обычно хранятся в сжатом виде. В зависимости от типа сжатия может быть возможно или невозможно восстановить изображение в точности таким, каким оно было до сжатия (сжатие без потерь или сжатие с потерями). Так же в графическом файле может храниться дополнительная информация: об авторе файла, фотокамере и её настройках, количестве точек на дюйм при печати и др.

Несмотря на преимущества, у растра есть серьезные недостатки:

1. В связи с тем, что каждый пиксель содержит в себе достаточно много информации, то когда мы говорим о миллионах пикселей в одном изображении, становится ясно, какой объем информации будет закодирован в памяти. Это приводит к увеличению размеров файла. Поэтому, чем больше пикселей в фотографии, тем больше она весит.

2. Сложности масштабирования изображения. При увеличении появляется зернистость и пропадает детализация. При уменьшении фотографии, в результате сложных преобразовательных процессов, происходит потеря пикселей. При этом детализация изображения пострадает не так сильно, как при увеличении, но этот процесс уже необратимый, то есть, если потребуется вновь увеличить изображение, оно сильно потеряет в качестве.

Векторные изображения

Векторные изображения состоят из элементарных геометрических объектов, таких как: точки, линии, круги, многоугольники и так далее. В основе их контуров лежат математические уравнения, сообщающие устройствам как рисовать отдельные объекты. Эти объекты составляют фигуры, а уже они, в свою очередь, заполняются цветом.

Векторное изображение — это набор координат вершин, образующих простейшие геометрические фигуры, из которых складывается итоговое изображение.

Такая графика создается непосредственно человеком с помощью специализированных программ, например, Adobe Illustrator и Corel Draw. Нужно обладать специальными навыками пользования этими программами, а также умением рисовать. Понятное дело, это доступно не многим людям, поэтому такой вид графики не так широко распространен.

Векторные изображения преимущественно создаются для индустрии рекламы и дизайна.

Достоинства векторной графики :

1. Возможность изменять масштаб изображений без потери качества до любых размеров, при этом вес изображения не увеличивается. При изменении размеров происходит пересчёт координат и толщины линий, а затем построение объектов в новых размерах.

2. Векторное изображение не хранит в себе тонны информации, поэтому вес такого файла будет в разы меньше растра.

3. Возможность трансформации изображения из вектора в растр без потери качества и каких-либо сложностей. Это может сделать фотошоп в два щелчка мыши.

Недостатки:

Векторная графика не годится для создания реалистичных картин и фотографий. Она сильно ограничена в передаче плавных переходов и градиентов между цветами. В результате этого все цвета и линии сильно контрастируют.

Фотошоп хоть и работает с растровой графикой, но в своем наборе инструментов содержит и векторные элементы. Прежде всего это . При добавлении текста к изображению в фотошопе, создается отдельный текстовый слой. До тех пор пока этот слой живет самостоятельно, он является векторным элементом. Его можно растягивать до любых размеров и текст всегда будет четким.

Фотошопа также представляют из себя простейшие векторные изображения.

Помимо всего этого, хоть фотошоп не может создавать векторную графику, он может открывать ее . Тем самым можно добавлять заранее подготовленные дизайн-объекты и масштабировать их без потери качества.

Таким образом, подведем короткие выводы:

— растровые изображения фотореалистичные, а у векторных изображений всегда видно, что они нарисованы;

— масштабирование изображений очень важная возможность, которой нужно уметь пользоваться при работе с фотошопом. Для этого надо знать как и когда теряется качество графики и стараться не допустить этого. Тогда ваши будущие работы будут из тех, где приятно любоваться самыми мелкими деталями и восхищаться насколько они классно нарисованы.

Заметили ошибку в тексте - выделите ее и нажмите Ctrl + Enter . Спасибо!

Если вы опытный дизайнер, эта статья вам не нужна, вы, наверняка, знаете разницу между растром и вектором, и попали сюда случайно. Для всех же новичков эта разница не то что не ясна, они даже не подозревают, что разница существует.

Попробуем разобраться. Растровое и векторное изображение в любом случае является графическим объектом.

Растровая графика.

Фото printcnx.com

Особенность растрового изображения в том, что оно, как мозаика, складывается из маленьких ячейковых кусочков – пикселей. И чем выше разрешение, тем большее количество пикселей умещается на единицу площади.

Пример: разрешение 600х800px.

Буквально это значит следующее: ваша картинка содержит 600 точек по вертикали и 800 по горизонтали. Если это изображение не увеличивать, рассматривать на экране, то, скорее всего, человеческий глаз не заметит ячеистость .

Если начать увеличивать или напечатать на бумаге, к примеру формата А4, – вы увидите мозаику. Картинка будет похожа на схемы для вышивания крестиком.

Растровые изображения используют для передачи плавного перехода цветов, множества оттенков. Наиболее распространенное применение – обработка фотографий, создание коллажей и т.п. Самый популярный редактор растровой графики – Photoshop.

Растровое изображение занимает больше места на диске чем такое же, но исполненное в векторе. Но, тут очень важно помнить, что это справедливо, если вы «отрисовали текст», а если вы сфотографировали любимую девушку на фоне красного Феррари – вектор тут бессилен, только растр.

Векторная графика.

Фото printcnx.com

В отличие от растрового изображения, векторное не состоит из отдельных точек – пикселей. Логика векторного изображения совсем другая. В векторных графических объектах существуют, так называемые, опорные точки, между ними – кривые. Кривизна этих кривых описывается математической формулой. Это не значит, что дизайнер должен быть гуру высшей математики и помнить формулы всевозможных гипербол и парабол, даже синусоиду описывать не придется. Все это за вас делает графический редактор. Дизайнер, знай себе, расставляет точки и «тягает» мышью кривую, что б добиться нужной формы.

Наиболее популярными редакторами векторной графики являются CorelDrow и Adobe Illustrator.

Векторная графика применяется зачастую в полиграфии: буклеты, листовки, визитки и пр. Т.е. продукты, в которых есть текст, логотип, узоры-орнаменты, — все, что не требует точной передачи всех 18 оттенков персикового цвета, и может быть описано с помощью кривых. Часто векторные изображения так и называют «в кривых».

Наибольшим плюсом векторных изображений, является то, что даже при сильном увеличении графического объекта, качество изображения не изменяется. Картинка будет одинаково хороша, если из вектора напечатать ее на визитке или ту же визитку напечатать размером с билборд.

В итоге имеем:

Растровое изображение:
Плюсы : очень четко и тонко передает изменение-перетекание цветов, оттенки, тени.
Минусы : потеря качества при увеличении: картинка рассыпается в цветные квадратики – пиксели; в большом разрешении занимает очень много места.
Сфера применения : обработка фотографий, создание макетов сайтов, создание графических объектов с большой цветовой гаммой

Векторное изображение:
Плюсы : легко масштабировать — изображение не теряет качество даже при очень большом увеличении.
Минусы : невозможно передать плавные цветовые переходы, как в растре.
Сфера применения : полиграфия, дизайн листовок, буклетов, рекламных материалов, визиток, логотипов и пр.

Как вы планируете использовать свой лого: онлайн, или на печатной продукции?

Больше не нужно выбирать. Ведь онлайн-сервис Логастер предлагает создать сразу несколько файлов логотпа, которые отлично адаптируются под любой носитель.

Часто так или иначе коснувшись вопроса веб или полиграфического дизайна мы встречаем понятия растровая и векторная графика. В этом посте я постараюсь максимально подробно и доходчиво объяснить что это такое, где применяется и зачем нужно.

Растровая графика

С примерами растровой графики мы постоянно сталкиваемся в жизни: картинка в телевизоре, мониторе ноута, дисплеи планшета или смартфона — все это примеры растровой графики. Но что же такое растровая графика с технической стороны? Представьте шахматную доску, каждая клетка это минимальная, не делимая единица. В растровой графики принято называть такую минимальную единицу “пиксель”. Любое растровые изображение состоит из множества таких пикселей, которые создают своеобразную мозаику. Т.к. пиксели очень маленькие и их много, наш глаз воспринимает эту мозаику как цельное изображение.

По расширению файлов часто можно сразу понять, что они содержат в себе растровые изображение.

Форматы растровой графики

BMP, GIF, JPG и JPEG, PNG, PICT, PCX, TIFF, PSD (с некоторыми исключениями см. ниже)

Редакторы растровой графики

Их достаточно много, но основные это Photoshop и Paint brush (программа по умолчанию установленная на Windows), так же специализированные редакторы растровой графики для цифрового рисунка (например Сorel Painter).

Недостатки и ограничения растровой графики

Самым главным недостатком растровой графики является потеря качества при увеличении изображения. Что происходит когда вы растягиваете растровые изображение: между существующими пикселями графический редактор растровой графики создает дополнительные, а цвет применяет средний с сопряженными пикселями. В итоге мы получаем “размытое”, не четкое изображение. Кроме того файлы с растровой графикой имеют больший размер по сравнению с файлами векторной графики.
Если говорить о фотографиях или изображениях в которых надо передать фотографическое качество с полутонами — альтернативы раствором формату нет.

Векторная графика

Если вы не дизайнер, то с примерами векторной графики вы сталкиваетесь гораздо реже. Чаще всего векторная графика используется для создания макетов, наиболее распространена в полиграфическом дизайне. Векторная графика не может передать тона и полутона, но гораздо более удобна если речь идет о простых формах, текстах, контурных фигур. Принцип векторной графики: любой контур задается с помощью опорных точек, а все пространство рабочей области представляет собой систему координат. Любая фигура в таком пространстве описывается координатами опорных точек, соединяющими отрезками между ними и характеристиками заливки (цвет, градиент, паттерн) поверхности внутри. Т.е. любое векторное изображение это прежде всего математическая формула.

Форматы векторной графики

CDR, EPS, Ai, CMX, SVG, PSD (в некоторых случаях)

Редакторы векторной графики

Самые распространенные редакторы векторной графики это CorelDraw и Illustrator. Но есть еще одно важное исключение, которое появилось всего несколько лет назад. В Photoshop (исконно растровый редактор), есть теперь возможность использовать вектор. Поэтому Photoshop можно одновременно отнести и к редакторам растровой графики и к редактору векторной графики. Об этом рекомендую почитать отдельный пост , где я подробно рассказываю о векторных инструментах.

Недостатки и ограничения векторной графики

Повторюсь, что векторная графика достаточно специализированная. Речи не может идти, что она сможет заменить растровый формат. Векторная графика не способна передавать тона и полутона как фотографическое изображение и служит для иных целей.

Преимущества векторного формата

Любое изображение в векторном формате можно легко масштабировать как в меньшую так и в большую сторону без потери качества. Что происходит при масштабирование векторного изображения: т.к. векторное изображение представляет собой математическое выражение, при увеличении или уменьшении программа пересчитывает координаты опорных точек и “перерисовывает” изображение по новой. Поэтому именно векторный формат обычно используется дизайнерами при разработке логотипа. Векторный логотип заказчик всегда сможет изменить в размене без потери в качестве (хоть увеличить до состояния баннера и обернуть свой офис 10 раз). Не маловажным преимуществом векторного формата так же является возможность быстрой коррекции цвета всего за пару кликов (т.к. цвет так же задается цифровым значением) и совсем небольшой размер файлов (математическая формула описывает только опорные точки, а не каждый пиксель рабочего пространства).

Новые перспективы открываются для векторных изображений с появлением формата SVG который начинает широко использоваться в веб дизайне. Современные браузеры уже поддерживают этот графический формат, который позволяет масштабировать изображения в SVG без потери качества, что актуально например при адаптивности сайта.

Для того, чтобы вести дискуссию о программах по работе с графикой сначала нужно разобраться в понятиях и различиях между двумя основными типами 2D графики: растровые и векторные изображения. Это очень важный урок, тем более, если вы намереваетесь работать с графикой.

Понятие растрового изображения

Растровые изображения это изображения, которые состоят из крошечных прямоугольных точек индивидуального цвета — пикселей, объединенных воедино. Каждый пиксель имеет свое особое расположение на картинке и свое индивидуальное значение цвета.

Каждое изображение имеет фиксированное количество пикселов. Их вы можете видеть на экране монитора, большинство из которых отображают примерно от 70 до 100 пикселей на 1 дюйм (фактическое количество зависит от вашего монитора и настройки самого экрана).

Чтобы проиллюстрировать это, давайте взглянем на типичный значок на рабочем столе — Мой компьютер, который, как правило, состоит из 32 пикселей по ширине и 32 пикселей по высоте. Другими словами, существует 32 точки цвета в каждом направлении, которые в сочетании формируют изображение такого значка.

Когда вы увеличите этот рисунок, как в примере, вы сможете четко видеть каждый отдельный квадрат определенного цвета. Обратите внимание на то, что белые участки на фоне тоже являются отдельными пикселями, хотя они и отображают один сплошной цвет.

Размер изображения и его разрешение

Растровые изображения зависят от разрешения. Разрешение изображения это число пикселей в изображении на единицу длины. Оно является мерой четкости деталей растрового изображения и обычно обозначается как dpi (точек на дюйм) или ppi (пикселей на дюйм). Эти термины в некотором смысле синонимы, только ppi относится к изображениям, а dpi - к устройствам вывода. Именно поэтому dpi вы можете встретить в описании мониторов, цифровых фотоаппаратов и т. д.

Чем больше разрешение, тем меньше размер пиксела и тем больше их приходится на 1 дюйм, и соответственно тем лучше качество картинки.

Разрешение подбирается для каждого изображения индивидуально и зависит от того, где Вы планируете его использовать:

• если вы планируете использовать его для размещения в Интернете, то разрешение выбирается 72 ppi, поскольку основным критерием для Интернета является скорость загрузки изображений, а не их изумительное качество, именно поэтому выбираются соответствующие форматы сохранения файлов, где качество стоит далеко не на первом месте.
• если вы захотите напечатать изображение, то разрешение должно быть гораздо больше чем 72 ppi. Так, для того чтобы распечатать изображение в хорошем качестве разрешение его должно быть в диапазоне 150-300 ppi. Это основное требование для фототипографий, печатающих журналы, каталоги и малоформатную продукцию (буклеты, флаеры, рекламные листовки).

Как говорилось выше, растровые изображения очень зависят от их разрешения. Именно поэтому при масштабировании, в силу своей пиксельной природы, такие изображения всегда теряют в качестве. Однако, если Вы все таки решились на увеличение размера изображения то лучше всего использовать метод интерполяции, с помощью которого можно добиться весьма неплохих результатов. О данном методе мы поговорим в следующем уроке.

Размер изображения в растровой графике — это физический размер файла, в котором хранится это изображение. Он пропорционален размеру изображения в пикселах.

Программа Photoshop показывает соотношение между размером изображения и его разрешением. Это можно просмотреть, открыв диалоговое окно «Размер изображения», находящееся в меню «Изображение». При внесении изменений в одну из данных величин все остальные автоматически будут приведены в соответствии с измененной.

Подводя итоги можно сказать, что основными характеристиками растровых изображений выступают:

• размер изображения в пикселях
• битовая глубина
• цветовое пространство
• разрешение изображения

Примером растрового изображения может служить любая фотография или картинка, созданная путем сканирования, фотографирования или рисования в растровом редакторе, а также созданная путем преобразования векторного изображения в растровое.

Форматы растровых изображений

К самым распространенным форматам растровых изображений относятся:

• JPEG, JPG

Преобразование между форматами растровых изображений происходит очень легко, при этом используется команда «Сохранить как …», в меню которой после имени файла выбирается формат, в котором Вы хотите сохранить изображение.

Некоторые форматы, а именно GIF и PNG поддерживают прозрачность фона. При этом не стоит забывать о том, что прозрачный фон не будет таковым, если изображение формата GIF или PNG пересохранить в любой другой формат или же скопировать его и вставить в другое изображение.

Программы для работы с растровой графикой

Самые популярные программы для работы с растровой графикой:

• Adobe Photoshop
• Adobe Fireworks
• Corel Photo-Paint
• Corel Paint Shop Pro
• Corel Painter
• Paint

Как по мне, то редактор Adobe Photoshop – является самой лучшей из программ.

По сравнению от этого типа графики, векторная графика также имеет немало достоинств. Давайте их рассмотрим.

Что такое векторные изображения

Векторные это изображения , состоящие из множества отдельных, масштабируемых объектов (линий и кривых), которые определены с помощью математических уравнений.

Объекты могут состоять из линий, кривых и фигур. При этом изменение атрибутов векторного объекта не влияет на сам объект, т.е. Вы можете свободно менять любое количество атрибутов объекта, не разрушая при этом основной объект.

В векторной графике качество изображения не зависит от разрешения. Это все объясняется тем, что векторные объекты описываются математическими уравнениями, поэтому при масштабировании они пересчитываются и соответственно не теряют в качестве. Исходя из этого, Вы можете увеличивать или уменьшать размер до любой степени, и ваше изображение останется таким же четким и резким, это будет видно как на экране монитора, так и при печати. Таким образом, вектор – это лучший выбор для иллюстраций, выводимых на различные носители и размер которых приходится часто изменять, например логотипы.

Еще одно преимущество изображений является то, что они не ограничены прямоугольной формой, как растровые. Такие объекты могут быть размещены на других объектах (размещение на переднем или заднем плане выбирается лично Вами).

Для наглядности мной предоставлен рисунок, на котором нарисован круг в векторном и круг в растровом формате. Оба размещены на белых фонах. Но, когда вы размещаете растровый круг поверх другого такого же круга, то увидите, что этот круг имеет прямоугольную рамку, чего, как Вы видите на рисунке, нету в векторе.

На сегодняшний день векторные изображения становятся все более фотореалистичными, это происходит за счет постоянной разработки и внедрения в программы различных инструментов, например, таких как градиентная сетка.

Векторные изображения, как правило, создаются с помощью специальных программ. Вы не можете отсканировать изображение и сохранить его в виде векторного файла без использования преобразования путем трассировки изображения в программе Adobe Illustrator.

С другой стороны, векторное изображение может быть довольно легко преобразовано в растровое. Этот процесс называется растрированием. Также, при преобразовании Вы можете указать любое разрешение будущего растрового изображения.

Векторные форматы

К самым распространенным форматам вектора относятся:

• AI (Adobe Illustrator);
• CDR (CorelDRAW);
• CMX (Corel валютный);
• SVG (масштабируемая векторная графика);
• CGM Computer Graphics Metafile;
• DXF AutoCAD.

Самые популярные программы для работы с векторами: Adobe Illustrator, CorelDRAW и Inkscape.

Так чем же отличаются векторные и растровые изображения?

Подводя итоги статьи о растровых и векторных изображениях, можно с уверенностью сказать, что векторные изображения имеют очень много преимуществ над растровыми, а именно.

Дискретизация

Примером аналогового представления графической информации может служить живописное полотно, цвет которого изменяется непрерывно, а дискретного - изображение, напечатанное с помощью струйного принтера и состоящее из отдельных точек разного цвета.

Примером аналогового хранения звуковой информации является виниловая пластинка (звуковая дорожка изменяет свою форму непрерывно), а дискретного - аудиокомпакт-диск (звуковая дорожка которого содержит участки с различной отражающей способностью).

Представление изображений в ЭВМ

Изображение:

Растровое

Векторное

Растровое:

Растровое изображение представляет собой совокупность точек (пикселей) разных цветов.

Пиксель - минимальный участок изображения, цвет которого можно задать независимым образом.

В процессе кодирования изображения производится его пространственная дискретизация.

Пространственную дискретизацию изображения можно сравнить с построением изображения из мозаики (большого количества маленьких разноцветных стекол).

Изображение разбивается на отдельные маленькие фрагменты (точки), причем каждому фрагменту присваивается значение его цвета, то есть код цвета (красный, зеленый, синий и т.д.).

Качество изображения зависит от количества точек (чем меньше размер точки и, соответственно, больше их количество, тем лучше качество) и количества используемых цветов (чем больше цветов, тем качественнее кодируется изображение).

Плюсы растрового кодирования:

2. Распространённость

Минусы растрового кодирования:

1. Универсальный метод (позволяет закодировать любое изображение)

2. Распространённость

3. Единственный метод для кодирования и обработки размытых изображений, не имеющих чётких границ (фотографий)

4. Растровое изображение естественно для большинства устройств ввода-вывода

Наиболее популярные растровые форматы:

Форматы растровых изображений:

Bit MaP image (BMP) - универсальный формат растровых графических файлов, используется в операционной системе Windows. Этот формат поддерживается многими графическими редакторами, в том числе редактором Paint. Рекомендуется для хранения и обмена данными с другими приложениями.

Graphics Interchange Format (GIF) - формат растровых графических файлов, поддерживается приложениями для различных операционных систем. Включает алгоритм сжатия без потерь информации, позволяющий уменьшить объем файла в несколько раз. Рекомендуется для хранения изображений, создаваемых программным путем (диаграмм, графиков и так далее) и рисунков (типа аппликации) с ограниченным количеством цветов (до 256). Используется для размещения графических изображений на Web-страницах в Интернете.

Tagged Image File Format (TIFF) - формат растровых графических файлов, поддерживается всеми основными графическими редакторами и компьютерными платформами. Включает в себя алгоритм сжатия без потерь информации. Используется для обмена документами между различными программами. Рекомендуется для использования при работе с издательскими системами. Формат поддерживает большой диапазон изменения глубины цвета, разные цветовые пространства, разные настройки сжатия (как с потерями, так и без).

RAW - хранит информацию, непосредственно получаемую с матрицы цифрового фотоаппарата или аналогичного устройства без применения к ней каких-либо преобразований, а также хранит настройки фотокамеры.

Векторное изображение:

Векторное изображение представляет собой совокупность графических примитивов (точка, отрезок, эллипс …). Каждый примитив описывается математическими формулами. Кодирование зависит от прикладной среды.

Достоинством векторной графики является то, что файлы, хранящие векторные графические изображения, имеют сравнительно небольшой объем.

Важно также, что векторные графические изображения могут быть увеличены или уменьшены без потери качества.

Плюсы векторного изображения:

1. Лучший способ для хранения чертежей, схем, карт

2. При кодировании нет потери информации

3. При изменении размера нет искажений

4. Размер файла зависит от сложности рисунка

5. При масштабировании изображения нет искажений

Минусы векторного изображения:

1. Не все объекты можно изобразить в векторном виде

2. Затруднителен перевод из растрового в векторное изображение

3. Неэффективно использовать для фотографий и размытых изображений

Форматы векторных изображений

cdr – формат используемый программойCorelDraw.

cmx – формат графических программ корпорации Corel, предназначенный для передачи рисунков между разными программами.

ai – формат файлов, создаваемых программой Adobe Illustrator.

wmf (Windows Metafile) – графический формат файла в системе Microsoft Windows, универсальный векторный формат, поддерживаемый большинствомWindowsприложений.

eps – относительно универсальный векторный формат файлов, поддерживаемый большинством векторных редакторов - CorelDraw, Adobe Illustrator, Macromedia FreeHand.

fla – исходныеFlash-файлы, создаются вAdobeFlash(бывш.MacromediaFlash).

swf – Flash-формат, который может просматриваются с помощью Flash Player, устанавливамого как plugin в браузер.

svg – Сокращение от англ. Scalable Vector Graphics. Является открытым стандартом, т.е. в отличие от большинства других форматов, SVG не является чьей-либо собственностью.

"