<h1  style="font-size:9.5rem;">Основни файлови формати при създаване и обработка на изображения</h1>

Graphics.zip

Архивът Graphics.zip съдържа файловете от едноименната папка на компакт диска към учебника. Те са необходими за работа по раздела Работа с графични изображения. Ако не разполагате с диска, разархивирайте файла Graphics.zip. Ще бъде създадена нова папка с име Graphics, съдържаща необходимите за работа файлове.

Знаем, че компютърни графични изображения могат да се създават с програми, наречени графични редактори. Други програми дават възможност да се разглеждат графични изображения, да се комбинират с текст и звук, да се създават анимации и видеоклипове.

  Дайте примери за програми, които не са графични редактори, но работят с графични изображения.

Файловете, с които се съхраняват графични изображения, трябва да могат да бъдат отваряни с различни програми. За целта са създадени стандарти, които регламентират по какъв начин изображенията се кодират и записват във файл.

Стандартите за запис на изображение във файл се наричат графични файлови формати.

  С какви файлови формати работи програмата Paint?

Знаем, че растерното изображение (растерната графика) представлява правоъгълна матрица от елементи, наречени пиксели. То има няколко основни параметъра:

Размер (pixel count, resolution) е броят на пикселите по редове и колони, например 800 х 600.

Цветовият модел (color model) посочва начина по който се кодира цвета за всеки пиксел, например само черно и бяло (B/W), с нива на сиво (Grayscale), многоцветно (RGB, CMYK).

Дълбочината на цвета (color depth) показва броя битове, които се използват за кодиране на всеки пиксел. Най-често се използват 8-, 24- и 32-битови изображения.

Прозрачност на изображението. Отделни области на изображението могат да бъдат обявени за прозрачни. При поставяне на изображението върху цветен фон той се вижда през прозрачните области. Изображения с прозрачни области се използват за изработване на колажи.

Изображението, съхранено във файл, може да бъде компресирано. Някои видове компресия намаляват качеството на изображението, други го запазват.

Компресия наричаме методите за намаляване на обема (броя байтове) на файловете .

  Какви изводи можете да направите от горните илюстрации?

Някои файлови формати поддържат и анимирани или многослойни изображения.

Съществуват няколко десетки растерни файлови формати. Някои от тях са:

BMP е един от първите файлови формати, предложени от Microsoft. Изображението може да бъде компресирано. Компресията е без загуба на качество, но недостатъчно ефективна при някои видове изображения.

GIF е формат, предназначен за изображения с малък брой цветове. Характерна особеност е, че се използва т.нар. палитра – таблица с RGB стойностите на 256 цвята. За всеки пиксел се съхраняват не RGB стойностите на цвета, а неговият номер в таблицата. Това дава възможност да се намали значително обемът на файла, но затруднява последващата обработка на изображението.

Използва се компресия без загуба на качество. Един от цветовете може да бъде обявен за прозрачен. Форматът поддържа и анимирани изображения.

JPG е формат, с който могат да се съхраняват многоцветни 24 битови RGB изображения (3 цвята по 8 бита) или 8-битови Grayscale изображения (с 256 нива на сиво). Използва се компресия със загуба на качество, като при запис на файла може да се избере степента на компресия. Това е най-често използваният формат за съхраняване и публикуване в интернет на снимки.

PNG е сравнително нов формат. Поддържа 24-битови RGB изображения (3 цвята по 8 бита). Може да се добави и т.нар. Алфа канал – още 8 бита, който определят степента на прозрачност на всеки пиксел. Използва се компресия без загуба на качество, която е достатъчно ефективна, но изисква по-мощни компютри.

TIFF е универсален формат за професионални цели. Може да съхранява изображения с различни цветови модели и с повече от 32 бита на пиксел. При запис на файла може да бъде избиран видът на използваната компресия. В един файл могат да се съхраняват няколко варианта на изображението – т.нар. слоеве, поддържа се и Алфа канал за прозрачностл.

  Какъв формат ще изберете за изображение, което ще се използва за:

презентация, показвана на екра

– интернет

– печат с високо качество?

Основните елементи на векторните изображения (векторните графики) са контур и запълване. Контурът на изображението, показано на илюстрацията, се състои от една права и две криви линии. Запълнено е с преливане между два цвята. Формата на изображението се описва с ма- тематически елементи – вектори, оттам и изображенията се наричат векторни.

Описанието на изображенията може да съдържа и други елементи, като цвят и дебелина на контура, цветове и начин на запълване.

Има много голямо разнообразие в методите за описание на векторни изображения. По тази причина е трудно да бъдат създадени универсални файлови формати. Често се случва при прехвърляне на изображения от една програма в друга да се губят техни параметри.

Най-разпространените векторни файлови формати са:

WMF и EMF – формати за обмен на файлове, използвани от Windows приложения

DXF – формат за обмен на изображения между програми за чертане (CAD програми)

SVG – сравнително нов и набиращ популярност формат. Често се използва за публикуване на векторни изображения в интернет.

Съществуват и формати за съхраняване и обмен на обемни (3D) изображения. Такива са например STL, SAT, VRML.

Някои професионални програми за обработка на изображения имат собствени, лицензирани формати за растерни и за векторни изображения – PSH, AI, CDR, MAX.
Да направим заедно

Съществуват много безплатни програми за разглеждане, обработка и конвертиране на растерни изображения. Такива са GIMP, IrfanView, Paint.net, XnView.

Да стартираме програмата XnView. Тя се разпространява свободно и може да се използва за образователни цели без заплащане. В лявата част на прозореца виждаме списък на папките от диска. В дясната част са показани миниатюри (Thumbnails) на изображенията и видеоклиповете в избраната папка.

Програмата дава много възможности за корекция на изображението. С някои от тях ще се запознаем в следващите уроци.

Програмата XnView може да работи с няколко десетки файлови формати (фиг. 1). При запис на изображения има възможност да се задават параметрите на кодиране на файловете. Например при запис на файл във формат TIFF можем да изберем вида и степента на компресия(фиг. 2).
Аз мога

Задача 1. Сравнете качеството и размера на изображение, записано с различни файлови формати.

Указание:

Създайте във вашата папка подпапка с име File formats.

Отворете с програмата Paint файла Rocks.tif от папката Graphics/Tasks на диска към учебника.

Запишете изображението в папката File formats под име RocksP последователно във формати png, jpg и gif.

Отворете същото изображение с програмата XnView. Запишете го в папката File formats:

• като Rocks.tif с настройки (Options) Color compression -> None и Binary compression -> None

• като RocksC.tif с настройки Color compression -> LZW и Binary compression -> LZW

• като Rocks.png

• като Rocks100.jpg и качество (Quality) 100

• като Rocks30.jpg и качество 30

• като Rocks.gif и Dithering -> None.

Задача 2. Разполагате с две изображения. Направете от тях колаж.

 

Запишете полученото изображение по два начина – за отпечатване и за публикуване в интернет, като подберете най-подходящите за целта файлови формати.

Напишете кратък текст по новото изображение.

Указание:

• Стартирайте програмата Paint. Заредете изображението Car.tif от папката Graphics/Tasks на диска към учебника.

• Отметнете Transparent selection от менюто Select. Изберете Paste -> Paste from. В отворилия се прозорец намерете файла Police.png и го отворете. Преместете второто изображение на ново място.

• Изберете най-подходящите файлови формати за отпечатване и за публикуване в интернет и запишете двата файла под имена IncidentPrint и IncidentInet във вашата папка.

• Стартирайте програмата Word. Опишете случката. Вмъкнете изображението IncidentPrint.tif в текста. Запишете файла под името Incident.docs и го изпратете по електронната поща на учителя.

Основни файлови формати при създаване и обработка на изображения

Graphics.zip

Архивът Graphics.zip съдържа файловете от едноименната папка на компакт диска към учебника. Те са необходими за работа по раздела Работа с графични изображения. Ако не разполагате с диска, разархивирайте файла Graphics.zip. Ще бъде създадена нова папка с име Graphics, съдържаща необходимите за работа файлове.

Компютърни изображения могат да се създават със специализирани програми – графични редактори. С други програми изображенията могат да се комбинират с текст, звук и видео. В резултат се получават документи, анимации, видеоклипове, компютърни игри, интернет сайтове.

   Дайте примери за програми, които не са графични редактори, но работят с графични изображения.

Файловете с графични изображения трябва да могат да се отварят и обработват с различни програми. По тази причина са разработени стандарти, които регламентират по какъв начин изображенията се записват във файлове

Стандартите за запис на изображение във файл се наричат графични файлови формати.

   С кои графични файлови формати работят програмите, които сте изучавали?

Графичните файлови формати могат да се разделят на две основни групи – за растерна и за векторна графика. Има и комбинирани формати, в които могат да се съхраняват и двата вида изображения.

   Каква е разликата между растерните и векторните изображения?

Когато избираме файлов формат, трябва да се съобразяваме с цветовия модел на изображението. То може да е B/W – черно и бяло (1), Grayscale – с нива на сиво (2), RGB – многоцветно за наблюдение на екран, или CMYK – многоцветно за печат (3).

   Каква е разликата между цветовите модели RGB и CMYK?

Растерното компютърно изображение представлява правоъгълна матрица от елементи, наречени пиксели. Броят на пикселите по редове и колони, например 800 х 600, определя размера на изображението (pixel count).
Дълбочината на цвета (color depth) показва броя битове, които се използват за кодиране на всеки пиксел. Най-често се използват 8-, 24- и 32-битови изображения.
Някои формати поддържат прозрачност на области от изображението. При поставяне на такова изображение върху цветен фон той се вижда през прозрачните области. Изображения с прозрачни области се използват за изработване на колажи.

Изображението, съхранено във файл, може да бъде компресирано. Някои видове компресия намаляват качеството на изображението, други го запазват.

Компресия наричаме методите за намаляване на обема (броя байтове) на файловете.


Съществуват няколко десетки растерни файлови формати.
Форматът BMP (bitmap) е разработен за приложения, работещи под Windows. Той поддържа различни цветови модели и компресия без загуба на качество.


JPG е формат, при който се използва компресия със загуба на качество. При запис на файла може да се избере степента на компресия като компромис между качество и големина на файла. Форматът е предпочитан за съхраняване на снимки и публикуването им в интернет.


Във формат PNG за всеки пиксел се съхраняват 24 бита (3 цвята по 8 бита). Може да се добавят и още 8 бита, които определят степента на прозрачност на пиксела (алфа-канал). Използва се компресия без загуба на качество.


Изображения с по-малко от 256 цвята могат да се записват във формат GIF (1). При записа се съставя палитра – таблица с данни за цветовете (2). За всеки пиксел се съхраняват не данните за неговия цвят, а номерът на тези данни в таблицата. Така се намалява обемът на файла.


TIFF е универсален формат за професионални цели. Може да съхранява изображения с различни цветови модели и с повече от 32 бита на пиксел. При запис на файла може да бъде избиран видът на използваната компресия. В един файл могат да се съхраняват няколко варианта на изображението – слоеве, поддържа се и алфа-канал за прозрачност.

Векторните изображения се състоят от отделни обекти. Всеки обект се характеризира с контур (1) и запълване (2).


Обектите от изображението се описват с математически елементи – вектори. В описанието се съдържа и друга информация, като цветове, дебелина на линиите, начин на запълване на контурите.


Векторната графика се използва в много различни области – техническо проектиране, художествен дизайн, анимация. Всяка от тези области поставя различни изисквания към файловите формати. Затова е трудно да бъдат създадени напълно универсални формати.


Форматът SVG е разработен за публикуване на векторни изображения в интернет. Той има редица предимства, на което се дължи голямата му популярност. Недостатък на формата е, че не е удобен за описание на изображения с много детайли.
Други широкоразпространени векторни файлови формати са WMF, EMF, DXF, SAT, VRML.

Формати, с които могат да се записват както векторни, така и растерни изображения, са PDF и EPS.
Някои професионални програми за обработка на изображения имат собствени, лицензирани формати за растерни или векторни изображения – PSH, AI, CDR, MAX.

  Да направим заедно 

Да проверим как компресията влияе на качеството на растерното изображение. Създаваме нова папка и копираме в нея файла Samuil.tif от папката Graphics/Tasks от ресурсите към учебника.
Стартираме безплатната програма за разглеждане, конвертиране и обработка на изображения XnView. Нейният прозорец е разделен на две части. В лявата са показани папки (1), а в дясната (2) – съдържанието на избраната папка. Начинът на показване на файловете може да се промени с бутона View As (3) или от менюто View → View As.

Намираме в лявата част на прозореца папката (1), която създадохме, и отваряме с двойно щракване файла Samuil.tif (2). В работната област се появява нов раздел с името на файла (3). За да запишем файла в друг формат, избираме File → Save As (4).

От списъка Save as type: избираме формат JPG (1). В полето File name: въвеждаме име Samuil 80.jpg (2) и избираме Options (3). В следващия прозорец преместваме плъзгача за избор на качество Quality (4) до позиция 80 (5) и потвърждаваме с OK и Save. По същия начин записваме и файл Samuil 15.jpg с качество 15.

Разделът с файла има ново име – Samuil 15.jpg (1), но в него все още е показан старият файл Samuil.tif. За да видим новия, трябва от менюто File да изберем Reopen (2). Можем също така да затворим файла с бутона Close (3) и да го отворим отново.
Да отворим едновременно трите файла. Избираме раздела Browser (4) и отваряме един след друг и другите два.

Можем да сравним трите файла, като избираме последователно разделите им (1). За да видим по-добре разликите, във всеки раздел щракваме еднакъв брой пъти (например 10) върху бутона с лупата (2).

За да сравним размерите на файловете, в раздела Browser избираме View → View As → Details.

Разликата в качеството между Samuil.tif  и Samuil 80.jpg  е много малка и се вижда само при силно увеличение, но разликата в големината на файловете е съществена. От друга страна, качеството на Samuil 15.jpg  е изключително ниско. Едва ли има смисъл да се използва толкова силна компресия.

  Аз мога

Задача 1 Какъв формат и какви параметри ще изберете за растерно изображение, което ще се използва за:
• презентация, показвана на екран
• интернет
• печат с високо качество?
Указания: Отговорете писмено в тетрадките си и обосновете отговора.

Задача 2  Направете колаж от две изображения.

Указания: Отворете с Paint файла Car.tif от папката Graphics/Tasks.
Отворете списъка Select и отметнете Transparent selection. От Paste изберете Paste from. Намерете файла Police.png и го отворете. Преместете второто изображение на подходящо място върху първото.
Отворете програмата Word и опишете случката. Добавете колажа към текста. Запишете документа във вашата папка.

Задача 3  Проверете как записът на многоцветно изображение във файл с формат GIF влияе на неговото качество.
Указания: Отворете снимка от папката Graphics/Photo от ресурсите към учебника.
При запис в GIF файл се отваря диалогов прозорец, от който можете да изберете цветовия модел. Изберете запис с 256 цвята (1). Запишете няколко файла, като избирате различни варианти от списъка Dithering (2).

Отворете записаните файлове и ги сравнете. Използвайте лупата, както е показано в урока.
Запишете направените изводи в тетрадките си.