Растрове зображення являє собою мозаїку з дуже дрібних елементів - пікселів. Воно схоже на лист картатій паперу, на якому кожна клітинка (піксель) зафарбована певним кольором, і в результаті такої розмальовки формується зображення.
Растрове зображення
Як ви бачите, принцип растрової графіки надзвичайно простий. Він був винайдений і використовувався людьми за багато століть до появи комп'ютерів. Зображення будується з дискретних елементів в таких напрямках мистецтва, як мозаїка, вітражі, вишивка. Інший приклад: ефективним способом перенесення зображення з підготовчого картону на стіну, призначену для фрески, є малювання В«по клітинкахВ». Суть цього методу полягає в наступному. Картон з малюнком і стіна, на яку буде переноситися малюнок, покриваються рівним кількістю клітин, потім фрагмент малюнка з кожної клітини картону тотожне зображується у відповідній клітині стіни.
Растрова графіка працює з сотнями і тисячами пікселів, які формують малюнок.
В комп'ютерній графіці термін В«піксельВ», взагалі кажучи, може позначати різні поняття:
* найменший елемент зображення на екрані комп'ютера;
* окремий елемент растрового зображення;
* точку зображення, надрукованого на принтері.
Тому, щоб уникнути плутанини, будемо користуватися наступною термінологією:
відеопіксель - Найменший елемент зображення на екрані;
піксель - Окремий елемент растрового зображення;
точка - Найменший елемент, створюваний принтером.
При цьому для зображення одного пікселя можуть бути використані один або кілька відеопікселей або точок.
Екран дисплея розбитий на фіксоване число відеопікселей, які утворюють графічну сітку (растр) з фіксованого числа рядків і стовпців. Розмір графічної сітки зазвичай представляється у формі N В· M, де N - кількість відеопікселей по горизонталі, а М - по вертикалі. На сучасних дисплеях використовуються, наприклад, такі розміри графічної сітки: 640 В· 480, 800 В· 600 і ін Відеопікселі дуже малі (менше 0, 3 мм) і розташовані близько один до одного. Щоб зображення могло сприйматися оком, його необхідно скласти з сотень або тисяч відеопікселей, кожен з яких повинен мати свій власний колірний відтінок. Збільшений відеопіксель являє собою квадратик.
Кожен маленький квадратик на нижньому зображенні - збільшений відеопіксель.
Переваги растрової графіки
1. Кожному відеопікселю можна надати будь-який з мільйонів колірних відтінків. Якщо розміри пікселів наближаються до розмірів відеопікселей, то растрове зображення виглядає не гірше фотографії. Таким чином, растрова графіка ефективно представляє зображення фотографічної якості.
Растрове зображення, отримане в результаті сканування фотографії.
2. Комп'ютер легко управляє пристроями виведення, які використовують точки для представлення окремих пікселів. Тому растрові зображення можуть бути легко роздруковані на принтері.
Недоліки растрової графіки
1. У файлі растрового зображення запам'ятовується інформація про колір кожного відеопікселя у вигляді комбінації бітів. Зображення найбільш простого типу має тільки два кольори. У цьому випадку для кодування кольору кожного відеопікселя потрібно 2 значення, значить, достатньо одного біта пам'яті - двох значень: 0 і 1. Якщо колір відеопікселя визначається двома бітами, то ми маємо 4 можливих комбінації 0 і 1: 00, 01, 10, 11, значить, вже можна закодувати 4 кольори. Чотири біта пам'яті дозволяють закодувати 16 кольорів, 8 бітів - 256 кольорів, 24 біта 16777216 різних колірних відтінків.
Прості растрові картинки займають невеликий об'єм пам'яті (кілька десятків чи сотень кілобайтів). Зображення фотографічної якості часто вимагають кілька мегабайтів. Наприклад, якщо розмір графічної сітки 1240 В· 1024, а кількість використовуваних квітів - 16777216, то обсяг растрового файлу складає близько 4 Мб. т. к. інформація про колір відеопікселей у файлі займає
1240 В· 1024 В· 24 = 30474240 (біт), або
30 474 240 8 = 3 809 280 (байт), або
3 809 280 1024 = 3720 (Кб), або
1024 = 3, 63 (Мб)
Таким чином, для зберігання растрових зображень потрібен великий обсяг пам'яті.
Самим простим вирішенням проблеми зберігання растрових зображень є збільшення ємності запам'ятовуючих пристроїв комп'ютера. Сучасні жорсткі і оптичні диски надають значні обсяги пам'яті для даних. Зворотним боком цього рішення є вартість, хоча ціни на ці запам'ятовуючі пристрої в Останнім часом помітно знижуються.
Інший спосіб вирішення проблеми полягає в стисненні графічних файлів, тобто використанні програм, що зменшують розміри файлів растрової графіки за рахунок зміни способу організації даних. Існує декілька методів стиснення графічних даних. У найпростішому з них послідовність повторюваних величин (у нашому випадку - набір бітів для представлення відеопікселей) замінюється парою величин - повторюється величиною і кількістю її повторень.
Такий метод стиснення називається RLE. Метод RLE найкраще працює з зображеннями, які містять великі області однотонного зафарбування, але набагато гірше з його допомогою стискуються фотографії, так як в них майже немає довгих рядків з пікселів однакового кольору.
Сильно насичені візерунками зображення добре стискуються методом LZW.
Об'єднана група експертів по фотографії запропонувала метод JPEG для стиснення зображень фотографічної якості.
Растрове зображення після масштабування або обертання може втратити свою привабливість. Наприклад, області однотонної зафарбовування можуть придбати дивний візерунок; криві і прямі лінії, які виглядали гладкими, можуть несподівано стати пилоподібним. Якщо зменшити, а потім знову збільшити до колишнього розміру растровий малюнок, то він стане нечітким і ступінчастим, а зафарбовані області можуть бути перекручені.
Причина в тому, що зміна розмірів растрового зображення проводиться одним з двох способів:
всі пікселі малюнка змінюють свій розмір
пікселі додаються або видаляються з малюнка.
При першому способі масштабування зображення не змінює кількість вхідних в нього пікселів, але змінюється кількість елементів, необхідних для побудови пікселя, і при збільшенні малюнка В«ступінчастістьВ» стає все більш помітною - Кожна точка перетворюється на квадратик.
Вибірка ж пікселей у зображенні може бути зроблена двома способами. По-перше, можна просто продублювати або видалити необхідну кількість пікселів. По-друге, з допомогою певних обчислень програма може створити Пікель іншого кольору, обумовленого первісним пікселем та його оточенням. При цьому можливе зникнення з малюнка дрібних деталей і тонких ліній, а також зменшення різкості зображення.
Отже, растрові зображення мають обмежені можливості при масштабуванні, обертанні та інших перетвореннях.
Список літератури
Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту referat.ru
