Учебное пособие 2124

4.2.11. Фиксированная палитра

Когда цвет изображения закодирован двумя байтами (режим High Color), на экране возможно изображение 65 536 цветов. Разумеется, это не все возможные цвета, а лишь одна двести пятьдесят шестая доля общего непрерывного спектра красок, доступного в режиме True Color. В подобном изображении каждый двухбайтный код выражает какой-то цвет из общего спектра. Но приложить к такому файлу индексную палитру, в которой было бы записано, какой код какому цвету соответствует, нельзя, поскольку в этой таблице было бы более 65 тыс. записей и ее размер составил бы сотни тысяч байтов, то есть она по размеру может быть больше самого файла изображения. В этом случае используют фиксированную палитру. Фиксированная палитра — набор цветов, выбранных так, чтобы в палитре равномерно присутствовали цвета спектра. Ее не надо прикладывать к файлу, поскольку в любом графическом файле, имеющем шестнадцатиразрядное кодирование цвета, один и тот же код всегда выражает один и тот же цвет.

4.2.12. Безопасная палитра

Термин безопасная палитра используют в web-графике. Поскольку скорость передачи данных в Интернете пока невелика, для оформления web-страниц не применяют графику, имеющую кодирование цвета выше 8-разрядного. При этом возникает проблема, связанная с тем, что создатель web-страницы не имеет информации о том, на какой модели компьютера и под управлением каких программ будет просматриваться его произведение. Он не уверен, не превратится ли его зеленая елка в красную или оранжевую на экранах пользователей. Чтобы не допустить таких ошибок, все наиболее популярные web-обозреватели заранее настроены на некоторую одну фиксированную палитру. Если разработчик web-страницы при создании иллюстраций будет применять только эту палитру, он может быть уверен, что пользователи

всего мира увидят рисунок правильно. В этой палитре не 256 цветов, а лишь 216. Это связано с тем, что в Интернете работают люди с разными компьютерами , а не только с IBM PC, и не все компьютеры могут воспроизводить 256 цветов. Такая фиксированная палитра, жестко определяющая индексы для кодирования 216 цветов, называется безопасной палитрой.

4.2.13.Типы растровых графических файлов

Внастоящее время существует большое количество различных графических форматов. Причина этому кроется в начале 90-х годов, когда на рынке компьютерных графических программ еще не сложилось положение однозначного лидерства нескольких пакетов и практически каждая фирмаразработчик создавала свой собственный формат. Сейчас ситуация изменилась, и можно назвать всего несколько широко использующихся форматов, которые являются стандартами.

Различные форматы растровых графических файлов отличаются прежде всего назначением. Условно все типы графических файлов можно поделить на две большие группы по назначению:

-для отображения на экране монитора (чаще всего для использования в Интернете);

-для последующей печати.

Кроме непосредственно графической информации, то есть информации о пикселах, некоторые графические файлы могут хранить еще много других сведений — дополнительные каналы, комментарии, векторные элементы и т. д. Каждый тип файлов обладает присущими только ему достоинствами, иначе он не выдержал бы конкуренции и отбора. Следовательно, знание этих свойств может сильно облегчить работу, так как в определенных обстоятельствах могут быть затребованы узко определенные свойства, которые может дать только один формат.

Подавляющее большинство современных растровых графических форматов поддерживается графическим редактором Photoshop.

PSD (Photoshop document) — собственный формат популярного графического редактора Photoshop. Основное его достоинство в том, что он позволяет сохранять абсолютно все, что можно создать в данной программе: слои, дополнительные каналы, комментарии, пути и т. д. Разумеется, это очень полезное свойство, так как зачастую работа над одним изображением ведется в течение нескольких дней, и при отсутствии таких возможностей формата PSD возник бы целый ряд проблем.

В настоящее время данный формат файлов поддерживают практически все более или менее приличные программы редактирования растровой графики, поэтому сохранение изображений в этом формате делает их доступными и другим программам. В PSD используется стандарт сжатия RLE, что делает его размеры несколько меньше без потери качества.

Примечание. С каждой новой версией Photoshop изменяется и формат PSD. Поэтому если вы хотите сделать свое изображение в этом формате доступным более ранним версиям, выполните следующее: выбрав команду Edit > Preferences > Saving files (Редактирование > Предпочтения > Сохранение файла), установите флажок Maximize backwards compatibility in Photoshop format (Максимизировать обратную совместимость в формате Photoshop).

Примечание. RLE (Run Length Encoding) — один из методов сжатия графических файлов. Основан на поиске совпадений в строках изображений. То есть, если в строке идут 40 черных пикселов подряд, записаны они будут не как черный, черный, черный..., а как 40 черных. Этот метод эффективен далеко не всегда, а только в случае достаточной повторяемости, то есть одноцветности областей изображения.

Таким образом, PSD — идеальный формат для промежуточного и последующего качественного хранения изображений.

BMP (Windows Device Independent Bitmap) —

собственный формат операционной системы Windows, разработанный в свое время специально для нее программистами корпорации Microsoft. Поддерживает индексированный (256 цветов) и RGB-цвет. Данный формат понимают абсолютно все графические и не только графические редакторы, работающие под Windows. На этом немногочисленные достоинства BMP заканчиваются, и начинаются многочисленные недостатки:

абсолютно не подходит для Интернета;

крайне неудачный выбор для последующей распечатки;

аппаратно зависимый формат;

некорректно использует RLE-сжатие;

занимает много места.

Таким образом, можно сделать вполне определенный вывод — использование BMP будет ошибкой в любом случае, за исключением дальнейшего использования в программах, которые никаких других форматов не поддерживают.

WWW поддерживает два основных формата изображений — GIF и JPEG.

GIF (Graphical Interchange Format) — графический формат обмена был впервые применен много лет назад информационной службой США CompuServe для предоставления информации в стандартном графическом формате. GIF — один из самых известных форматов файлов, используется в основном для нужд Интернета. Первоначально это был формат, поддерживающий 256 индексированных цветов и больше ничего. Но вскоре была обнаружена возможность формата GIF записывать в один файл несколько рисунков и проигрывать их с определенным прерыванием, то есть использовать анимацию.

Это, а еще поддержка прозрачности, стало основой обновления формата, которое произошло в 1989 г. Отсюда название использующегося сейчас формата GIF -Gif89a. В формате Gif используется LZW-сжатие, что в сочетании с индексированными цветами делает этот формат почти идеальным для хранения и передачи малоцветных, с отсутствием сложного перехода цветов, изображений, к примеру логотипов.

Примечание. LZW-сжатие — вид сжатия изображений. Идет поиск так называемых фраз (повторяющихся комбинаций разных цветов), которые записываются в виде ключей. В дальнейшем во всем RLE для изображении используются уже созданные ключи. Понятно, что этот метод гораздо совершеннее областей с переходами цветов, однако кодировка в него требует больше системных ресурсов.

Примечание. Interlaced — чересстрочные запись и чтение строку, то есть в меньшем разрешении, а затем догружаются и остальные строки. Основное применение — Интернет, так как появляется возможность оценить содержимое изображения еще до его полной загрузки и, следовательно, сэкономить время.

Еще одно достоинство GIF — возможность использования чересстрочной (Interlaced) развертки.

Все эти свойства: анимация, прозрачность и чересстрочная развертка — сделали GIF одним из использующихся во Всемирной сети форматов. Основной его недостаток — отображение только 256 цветов.

EPS (Encapsulated PostScript) — один из лучших форматов для хранения информации для последующей распечатки. Использует облегченный вариант языка PostScript, а именно сохранение только одной страницы.

Примечание. PostScript — одно из важнейших понятий в современной компьютерной графике. Это язык описания страниц для принтеров, к которым относится большинство современных профессиональных устройств. Его разработала

фирма Adobe, реализуя важнейший принцип WYSIWYG (What You See is What You Get), то есть «что вижу, то и имею». PostScript-файлы содержат графические изображения, шрифты, информацию о каналах и другое. В данном формате можно хранить информацию об абсолютно любых цветовых моделях. Обычно этот формат используют, если информация в дальнейшем будет распечатана на PostScript-принтере.

JPEG (Joint Photographic Experts Group) — объединенная группа экспертов по машинной обработке фотографии. Формат JPEG использует специальную технику сжатия изображений, что определяет его преимущество для рисунков и фотографий. Так как файлы в формате JPEG занимают меньше места и соответственно быстрее загружаются, JPEG — основной формат передачи изображений в Интернете. Кроме того, JPEG сохраняет цвета и детали лучше, чем GIF.

Примечание. Сжатие в формате JPEG реализуется следующим образом. Сначала изображение разбивается на блоки 8x8 пикселов. Затем записываются два типа информации — усредненная информация о блоке и информация о его деталях. А далее, в зависимости от выбранной степени сжатия, опускается то или иное количество дополнительной информации. Понятно, что чем меньше файл по размерам, тем хуже будет его качество. Метод JPEG гораздо эффективнее, чем LZW или RLE. Можно добиться сжатия и в 100 раз, однако это происходит со значительным ухудшением качества, a LZW и RLE не меняют изображения, а сжимают на основе повторений уже имеющегося.

Следует учесть, что JPEG — далеко не лучший формат для хранения ваших иллюстраций с целью дальнейшего редактирования. При каждом открытии и дальнейшем закрытии файл переписывается заново, следовательно, качество изображения еще больше падает, и через некоторое время изображение может стать совершенно непригодным. JPEG лучше всего использовать для фотографий, рисунков и прочего, где можно допустить нечеткость краев и наличие

небольшого «болота». Большим недостатком JPEG является отсутствие возможности сохранять индексированные цвета. Можно сохранять в формате CMYK, но во многих программах появляются проблемы при чтении таких файлов.

В графическом редакторе Photoshop при сохранении в формате JPEG вы можете выбрать один из трех вариантов.

1.Standard — обычный вышеописанный JPEG.

2.Baseline — улучшенный формат. Файлы занимают меньше места при том же качестве, но есть программы, которые некорректно отображают такие изображения. Этот формат в основном применяется для Интернета.

3.Progressive — кроме достоинств Baseline, добавлена еще Interlaced (чересстрочная) развертка. Незаменимое свойство для использования файлов в Интернете.

PDF (Portable Document Format) — формат,

разработанный для быстрой передачи по сетям информации разного типа, в основном сверстанных документов. В формате PDF могут храниться графика, текст, гиперссылки, звук, видео

идругое. Все данные в PDF могут подвергаться сжатию, причем данные разного типа сжимаются разными методами, наиболее эффективными для них.

Photoshop 6.0 позволяет сохранять как одностраничные, так и многостраничные документы PDF.

PCX — устаревший формат, существующий только на PC (Personal Computer) совместимых компьютерах. Он может поддерживать цветовые модели Bitmap, Grayscale, Indexed color, RGB. Как видно из этого списка, PCX не поддерживает CMYK, что, на сегодняшний день, не очень хорошо. Также в этом формате нельзя хранить дополнительные каналы. PCX может использовать RLE-сжатие, что делает его привлекательным для пользователей.

PICT(Macintosh QuickDraw Picture Format) — формат,

использующийся в основном под управлением Mac OS для компьютеров Macintosh. Поддерживается всеми программами на этих компьютерах и даже служит стандартом буфера

обмена. При сохранении в этом формате можно использовать цветовые режимы Bitmap, Grayscale, Indexed colors, RGB, CMYK. При сохранении в RGB разрешается сохранить еще один альфа-канал, а в остальных режимах — несколько.

Кроме того, формат PICT способен хранить векторную информацию и даже текст и звук, правда, корректно только на

Macintosh.

Этот формат имеет неплохие возможности для сжатия при условии наличия больших областей одного цвета (метод сжатия RLE).

PNG (Portable Network Graphics) — разработан с целью постепенной замены формата GIF. Поддерживает алгоритм сжатия без потерь качества изображения и обеспечивает быстрое черновое отображение рисунка на экране и последующую прорисовку в процессе загрузки файла с webузла. PNG, в отличие от GIF, использует любое количество цветов, даже 48-битный цвет. Сжатие происходит по принципу, сходному с LZW, но несколько более совершенному, что дает неплохие результаты. PNG имеет возможность загружаться с чересстрочной разверткой, причем двойной — по горизонтали и вертикали одновременно. PNG также поддерживает разной степени прозрачность, то есть могут сохраняться полупрозрачные (1-99 %) пикселы. Это, конечно, расширяет возможности web-дизайна и делает данный формат весьма привлекательным. Встроенная гаммакоррекция позволяет правильно отображать цвета на всех компьютерах, независимо от платформы.

RAW— самый гибкий формат для обмена изображениями между компьютерами разных платформ. Можно сохранять изображения в любой цветовой модели, включая LAB и мультиканальную, альфа-каналы. К недостаткам следует отнести сложность работы с этим форматом.

TIFF (Tagged Image File Format) — самый распространенный сегодня в издательском деле графический растровый формат. Основные его достоинства:

1)аппаратная независимость, поэтому его часто используют для переноса изображений с PC на Macintosh и наоборот;

2)поддерживается практически всеми программами;

3)поддерживает все цветовые модели, включая CMYK

иPANTONE;

4)может нести в себе дополнительную информацию, к примеру о контурах или альфа-каналах;

5)допускает LZW-сжатие, что делает его приемлемым для хранения файлов без потери качества изображения.

Все эти форматы доступны в окнах диалога, вызываемых командами сохранения файлов в редакторе

Photoshop 6.0.

Возможности создания и редактирования изображений предусмотрены во многих популярных пакетах делового применения, например в программах Microsoft Office. Рассмотрим применение Microsoft Word для создания и редактирования графических объектов.

Лабораторная работа 4.1.

Создание и редактирование графических элементов в документах Microsoft Office

Задание 1. Преобразования элементов векторного изображения.

Используя шаблон из файла Упражнение [Преобразования элементов векторного изображения](шаблон).DОС, загруженного с сайта http://www.vbpopov.narod.ru, создайте карту полушарий Земли, как показано на рис. 4.7.

Рис. 4.7. Карта полушарий Земли

1. Запустите Microsoft Word и откройте файл Упражнение [Преобразования элементов векторного изображения](шаблон).DОС, содержащий шаблон карты. Цель задания состоит в размещении элементов карты (материков и полушарий) поверх контура карты.

Контур карты

Элементы карты

Рис. 4.8. Структура шаблона 2. Наложите последовательно на контур следующие

материки — Северная Америка, Южная Америка, Африка и

Австралия. Для совмещения с контуром пользуйтесь операциями перемещения, вращения, масштабирования, отражения и изменения порядка.

Порядок выполнения операций может быть следующим.

а) Зацепив мышью элемент карты, например Северная Америка, перетащите его на контур карты, затем, используя маркеры рисунка элемента карты, задайте рисунку размеры контура карты.

б) Перетащите элемент карты Южная Америка на контур карты, затем на панели инструментов Рисование нажмите кнопку Свободное вращение и перетащите угол объекта в направлении поворота, как показано на рис. 4.9

в) Для завершения поворота щелкните мышью за пределами объекта. Аналогично наложите все объекты карты западного полушария.

________________________________________________

ПРИМЕЧАНИЕ Перед наложением материков Евразия и Антарктида обратите внимание на то, что части этих материков расположены в разных полушариях, а элементы карты, соответствующие этим материкам, являются составными, и их необходимо предварительно разгруппировать.

___________________________________________

3. Выделите элементы карты, наложенные на карту западного полушария, и выберите на панели инструментов Рисование команду Действия > Порядок > На передний план. Установите указатель мыши на синий круг и, нажав и не отпуская клавишу Ctrl, перетащите копию круга на западное полушарие и задайте кругу нужные размеры, как показано на рис. 4.10.

Наложите остальные части элементов карты на контур, используя операции перемещения, вращения, масштабирования, отражения и изменения порядка в меню

Действия на панели инструментов Рисование. Результат должен выглядеть, как на рис. 4.7.

Рис. 4.9. Поворот объекта

Рис. 4.10. Наложение объекта

4. Закройте окно Microsoft Word, не сохраняя документ.

Задание 2. Работа с кривыми Безье. Используя инструмент Линия и режим Изменение

узлов, обведите по контуру фигуру кота из файла Упражнение [Работа с кривыми Безье]

(шаблон).DOC, загрузив его с сайта http://www.vb-popov.narod.ru.

Запустите Microsoft Word и откройте файл Упражнение [Работа с кривыми Безье] (шаблон).DOC, содержащий контур кота, как показано на рис. 4.11.

Рис. 4.11. Контур рисунка кота 1. Проведите отрезок, соединяющий концы контурной

линии спины, выделенной красным цветом.

Перейдите в режим изменения узлов отрезка, для чего, выделив отрезок, вызовите контекстное меню и выберите в нем команду Начать изменение узлов. Указатель мыши приобретет вид узла.

ВНИМАНИЕ Линии контура выделены разным цветом. Это означает, что способы обводки этих линий различаются. Красные контурные линии обводятся с помощью кривых линий, имеющих 3 узла, а синие линии — с помощью кривых линий, имеющих всего 2 узла.

Рис. 4.12. Обведение по контуру

2.Добавьте узел в середину отрезка, соединяющего концы контурной линии спины кота.

3.Переместите добавленный узел на контурную линию, как показано на рис. 4.12 (второй слева).

4.Выбирая сегмент и используя контекстное меню, измените тип всех сегментов на Искривленный.

5.Указывая узлы на кривой и используя контекстное меню, измените тип всех узлов на Угловой узел. Перемещением направляющих точек и узлов добейтесь максимального совпадения созданной линии с контуром.

6.Повторите шаги 1-5 для линии контура хвоста, выделенной красным цветом.

7.Проведите отрезок, соединяющий концы контурной линии лапы.

8.Перейдите в режим изменения узлов отрезка. Измените тип сегментов на Искривленный. Измените тип всех узлов на Угловой.

9.Перемещением направляющих точек и узлов добейтесь максимального совпадения созданной линии с контуром лапы.

10.Повторите шаги 7-9 для оставшихся линий контура, выделенных синим цветом (с помощью кривых линий, имеющих всего 2 узла).

Последовательность операций обведения по контуру фигуры кота отображена на рис. 4.12.

Рис. 4.14. Этапы создания цветка Просмотрите полученный рисунок и закройте окно

Microsoft Word, не сохраняя документ.

Огромные возможности для создания и обработки изображений имеет популярный графический редактор Adobe Photoshop, который при обработке изображений позволяет в определенной мере комбинировать растровые и векторные методы. Рассмотрим работу этого графического редактора на примере русифицированной версии Adobe Photoshop 6.0.

4.3. Adobe Photoshop 6.0

Для запуска графического редактора Adobe Photoshop выберите в Главном меню Windows Программы > Adobe > Photoshop 6.0 > Adobe Photoshop 6.0 или щелкните на соответствующем ярлыке. На экране развернется окно программы, показанное на рис. 4.15.

Рис. 4.15. Окно редактора Adobe Photoshop 6.0

Adobe Photoshop имеет стандартный интерфейс приложения Windows. Строка меню содержит нижеследующие группы команд.

Файл. Содержит команды для выполнения стандартных файловых операций (копирование, открытие, закрытие, импорт, экспорт и т. д.).

Редактирование.Редактирование (вырезка, копирование, вставка и т. д.), изменение размеров и искажение всего изображения и его фрагментов. Изображение. Команды, предназначенные для воздействия на содержимое документа, тоновая и цветовая коррекция.

Слой. Команды создания многослойных изображений и операций со слоями. Выделение. Команды для работы с выделенной областью.

Фильтр. Меню включает дополнительные команды, исполняющие роль фильтра для изображения.

Вид. Содержит установки для обеспечения внешнего вида рабочей страницы (направляющие, линейки и т. д.).

Окно. Внешний вид главного окна — наличие и отсутствие вспомогательных элементов. Помощь. Команда для получения справочной информации.

Для создания нового рисунка нужно выбрать в меню Файл команду. Создать или нажать комбинацию клавиш Ctrl+N, затем в диалоговом окне Новый, как показано на рис. 4.16, задать размеры рисунка: ширину, высоту, разрешение, выбрать цветовой режим, в поле Содержание определить цвет холста, на котором будет рисоваться рисунок.

строке, имеет панель инструментов (tools bar), на которой каждый инструмент представлен кнопкой со значком.

Название каждого инструмента можно узнать из всплывающей подсказки, для чего достаточно задержать на некоторое время указатель мыши на панели инструментов

над интересующим инструментом. На некоторых кнопках в правом нижнем углу имеется маленькая треугольная стрелка. Это означает, что данная кнопка показывает группу альтернативных инструментов. Чтобы раскрыть все инструменты группы, задержите эту кнопку нажатой. Для выбора инструмента нужно щелкнуть на нем левой кнопкой мыши.

Примечание. Выбор варианта Прозрачный используется для создания изображения, которое позднее будет накладываться на другое изображение. На рис. 4.17 показана панель инструментов редактора Adobe Photoshop 6.0 (слева и справа показаны группы альтернативных инструментов). Под строкой меню (см. рис. 4.15) отображена панель свойств активного инструмента.