Стандартный формат для растровой графики в windows

Форматы растровой графики

Графические форматы
Формат — это заранее определенные порядок и способ сохранения цифровых данных. Универсального формата на все случаи не бывает, каждый формат создается для определенных целей, поэтому любой из форматов обладает как достоинствами, так и недостатками.
Рассмотрим несколько наиболее широко используемых форматов пиксельных изображений. При сохранении изображений в одном из этих форматов на экран выводится соответствующее диалоговое окно, в котором требуется ввести необходимые параметры.

BMP
Графический формат BMP — это разработка фирмы Microsoft для операционной системы Windows (сокращение от слова bitmap — «битовая карта»); представляет собой чрезвычайно простую структуру и часто служит для описания и визуализации небольших изображений-пиктограмм (icon), широко применяемых в графических интерфейсах,

GIF
Графический формат GIF (Graphics Interchange Format) разработан фирмой CompuServe в 1987 году как экономный формат для хранения пиксельных изображений с компрессией (сжатием по алгоритму LZW) и обмена графическими файлами по телефонной сети с помощью модемов. Этот формат допускает хранение нескольких изображений, что нашло широкое применение в так называемых «анимированных GIF-изображениях».
Формат GIF позволяет присвоить одному или нескольким цветам прозрачность, что позволяет размешать такие изображения на любом фоне. Ограничение состоит в том, что поддерживается только 256 цветов.
Формат GIF нашел самое широкое применение на Web-страницах для размещения изображений с небольшим количеством цветом, т. е. деловой и декоративной графики (надписи, знаки, логотипы, кнопки, элементы оформления и т. д.).

JPEG
Графический формат JPEG (Joint Photographic Experts Group — Объединенная группа экспертов фотографии) предназначен для хранения полноцветных фотореалистичных изображений. Основанный на особенностях человеческого зрения, этот формат использует алгоритмы сжатия с потерями и обеспечивает значительное уменьшение объема графического файла; при этом качество изображения незначительно ухудшается. Чаше всего это ухудшение не бросается в глаза, кроме случаев, когда вокруг контуров с резкими переходами цвета образуются помехи в виде ореолов. Степень сжатия и, как следствие, степень ухудшения качества изображения можно регулировать при сохранении файла в этом формате.
Формат JPEG широко распространен во всемирной Сети. Неопытные «дизайнеры» часто пытаются использовать такие изображения для полиграфических работ. Делать это не рекомендуется, поскольку сильна вероятность появления муара, как результата взаимодействия регулярных структур (блоков компрессии формата и сетки полиграфического растра). А также следует помнить, что при каждом сохранении файла в этом формате, даже в максимальном качестве, происходит сжатие изображения с потерями. Поэтому в этом формате лучше не сохранять изображения, которые планируется многократно редактировать.

PNG
Графический формат PNG (Portable Network Graphics — Переносимая графика для сети, произносится как «пинг») является форматом, который специально создан для размещения графики на Web-страницах. Он соединяет в себе достоинства форматов GIF и JPEG.

Существуют два варианта формата — PNG8 и PNG24 (число в названии формата означает максимальную глубину цвета). В варианте PNG24 реализована поддержка градационной прозрачности за счет альфа-канала с 256 оттенками серого.

Графический формат TIFF
Название формата TIFF, разработанного компанией Aldus для про¬граммы PhotoStyier, расшифровывается как Tag Image File (теговый изобразительный файл). Этот графический формат достаточно сложен, зато его структура предусматривает как гибкость записи данных, так и широкие возможности для расширения. Это связано с принципом по-строения файла. Вся информация, описывающая цифровые данные изображения (геометрические размеры, разрешение, глубина цвета и т. д.), размещается не в заголовке файла, как у многих других форматов, а в специальных блоках (тегах), содержащих внутренние определения параметров изображения. Например, пятая версия формата включает 45 разных тегов, хотя практически используется гораздо меньше.
Применение тегов также позволяет формулировать многочисленные дополнительные функции. В частности, самым обычным является размещение в файле формата TIFF небольшого контрольного изображения, называемого миниатюрой (thumbnail image). Такая миниатюра отображается в диалоговых окнах при выборе имени файла. Эта функция чрезвычайно полезна в работе художников и дизайнеров, которые создают множество изображений и сохраняют их в файлах с близкими по смыслу названиями.
Формат TIFF поддерживает 16-битные изображения, слои, обтравочные контуры, альфа-каналы, а также информацию об авторе, категории изображения и ключевые слова. Формат переносится между платформами и легко импортируется во все программы верстки, что делает его незаменимым при подготовке документов для печати.

PSD
Графический формат PSD (Adobe Photoshop Document) является внутренним для самого графического редактора Adobe Photoshop, поэтому он предназначен для сохранения текущего документа со всеми элементами, свойственными для программы (векторные контуры, каналы, слои, векторный шрифт и т. д.).
Формат PSD поддерживает большинство цветовых моделей и все типы изображений, различающихся по глубине цвета. Он ничем не лучше по своим возможностям чем формат TIFF, но обладает меньшей универсальностью и потому не получил широкого распространения.

RAW
C английского переводится как «сырой, незавершенный». Если в обычной жизни данное качество нельзя рассматривать как плюс, то в цифровой фотографии «сырой» формат — наиболее совершенный. Лишь самые серьезные цифровые камеры позволяют сохранять снимки в RAW, чтобы отложить часть важных настроек до этапа обработки и выжать максимум из фотоснимка. В цифровой фотографии под форматом RAW понимают данные, полученные без обработки напрямую с матрицы фотокамеры. Важная особенность этого формата в том, что он позволяет сохранять изображения с глубиной цвета более 8 бит на канал (12 или 14), что позволяет при конвертации высококонтрасных снимков вытянуть тени из силуэтов и даже проявить некоторые детали в откровенных пересветах. Также возможно синтезировать баланс белого (цветовой оттенок) снимка после момента фотографирования, при конвертации, что существенно упрощает жизнь фотографам. Подробно про это формат читаем по ссылке.

Источник

Форматы файлов

Форматы графических файлов. Растровые и векторные форматы.

Информация в разделе по материалам ВикипедиЯ

Формат TIFF

TIFF (англ. Tagged Image File Format) — формат хранения растровых графических изображений. TIFF стал популярным форматом для хранения изображений с большой глубиной цвета. Он используется при сканировании, отправке факсов, распознавании текста, в полиграфии, широко поддерживается графическими приложениями.

Структура формата гибкая и позволяет сохранять изображения в режиме цветов с палитрой, а также в различных цветовых пространствах:

Бинарном (двуцветном, иногда называемом чёрно-белым)
Полутоновом
С индексированной палитрой
RGB
CMYK
YCbCr
CIE Lab

Поддерживаются режимы 8, 16, 32 и 64 бит на канал.

Сжатие. Имеется возможность сохранять изображение в файле формата TIFF со сжатием и без сжатия. Степени сжатия зависят от особенностей самого сохраняемого изображения, а также от используемого алгоритма. Формат TIFF позволяет использовать следующие алгоритмы сжатия:

PackBits (RLE)
Lempel-Ziv-Welch (LZW)
LZ77
ZIP
JBIG
JPEG
CCITT Group 3, CCITT Group 4

Алгоритмы CCITT Group 3, CCITT Group 4 первоначально были разработаны для сетей факсимильной связи (поэтому иногда их называют Fax 3, Fax 4). В настоящий момент они также используются в полиграфии, системах цифровой картографии и географических информационных системах.

TIFF является теговым форматом и в нём используются основные, расширенные и специальные теги:

Основные теги составляют ядро формата и должны поддерживаться всеми продуктами, реализующими формат TIFF в соответствии со спецификацией. Поддержка расширенных тегов, в отличие от основных необязательна.

Формат JPEG

JPEG ( англ. Joint Photographic Experts Group, по названию организации-разработчика) — один из популярных графических форматов, применяемый для хранения фотоизображений. Файлы, содержащие данные JPEG, обычно имеют расширения .jpeg, .jfif, .jpg, .JPG, или .JPE. Алгоритм JPEG позволяет сжимать изображение как с потерями, так и без потерь.

Алгоритм JPEG в наибольшей степени пригоден для сжатия фотографий и картин, содержащих реалистичные сцены с плавными переходами яркости и цвета. Наибольшее распространение JPEG получил в цифровой фотографии и для хранения и передачи изображений с использованием сети Интернет.

С другой стороны, JPEG малопригоден для сжатия чертежей, текстовой и знаковой графики, где резкий контраст между соседними пикселами приводит к появлению заметных артефактов. Такие изображения целесообразно сохранять в форматах без потерь, таких как TIFF, GIF или PNG.

JPEG (как и другие методы искажающего сжатия) не подходит для сжатия изображений при многоступенчатой обработке, так как искажения в изображения будут вноситься каждый раз при сохранении промежуточных результатов обработки. JPEG не должен использоваться и в тех случаях, когда недопустимы даже минимальные потери, например, при сжатии астрономических или медицинских изображений.

К недостаткам сжатия по стандарту JPEG следует отнести появление на восстановленных изображениях при высоких степенях сжатия характерных артефактов: изображение рассыпается на блоки размером 8×8 пикселов (этот эффект особенно заметен на областях изображения с плавными изменениями яркости), в областях с высокой пространственной частотой (например, на контрастных контурах и границах изображения) возникают артефакты в виде шумовых ореолов.

Однако, несмотря на недостатки, JPEG получил очень широкое распространение из-за достаточно высокой степени сжатия, поддержке сжатия полноцветных изображений и относительно невысокой вычислительной сложности.

Формат PDF

PDF (англ. Portable Document Format) — кроссплатформенный формат электронных документов, созданный фирмой Adobe Systems с использованием ряда возможностей языка PostScript. Чаще всего PDF-файл является комбинацией текста с растровой и векторной графикой, реже — текста с формами, JavaScript’ом, 3D-графикой и другими типами элементов. В первую очередь предназначен для представления в электронном виде полиграфической продукции, — значительное количество современного профессионального печатного оборудования может обрабатывать PDF непосредственно. Для просмотра можно использовать официальную бесплатную программу Adobe Reader, а также программы сторонних разработчиков. Традиционным способом создания PDF-документов является виртуальный принтер, то есть документ как таковой готовится в своей специализированной программе — графической программе или текстовом редакторе, САПР и т. д., а затем экспортируется в формат PDF для распространения в электронном виде, передачи в типографию и т. п. PDF.

Формат PDF позволяет внедрять необходимые шрифты (построчный текст), векторные и растровые изображения, формы и мультимедиа-вставки. Поддерживает RGB, CMYK, Grayscale, Lab, Duotone, Bitmap, несколько типов сжатия растровой информации. Имеет собственные технические форматы для полиграфии: PDF/X-1, PDF/X-3. Включает механизм электронных подписей для защиты и проверки подлинности документов. В этом формате распространяется большое количество сопутствующей документации.

Формат CALS

Растровый формат CALS (англ. Computer Aided Acquisition and Logistics Support) стардарт, разработанный подразделением министерства обороны США для стандартизации обмена графическими данными в электронном виде, особеннв в областях технической графики, CAD/CAM и приложений обработки изображений.

CALS — хорошо документированный, хотя и громоздкий, формат, в котором сделана попытка охватить многие вещи. Если вы не знакомы с документами правительства США, вам, вомзожно, покажется работа с данным форматом весьма сложной. Растровый формат CALS является необходимым в большинстве приложений, обрабатывающих документы правительства США. Поскольку все данные имеют байтовую организацию проблем типа «с какого конца разбить яйцо тупого или острого » никогда не возникает.

Характеристики формата CALS

Тип — Bitmap (битовая матрица)
Цвет — монохром
Сжатие — CCITT Group 4 или без сжатия
Максимальный размер изображения — неограничен
Несколько изображений в файле — да, только для Type II
Платформы — все

Формат BMP

BMP (от англ. Bitmap Picture) — формат хранения растровых изображений, разработанный компанией Microsoft. С форматом BMP работает огромное количество программ, так как его поддержка интегрирована в операционные системы Windows и OS/2. Файлы формата BMP могут иметь расширения .bmp, .dib и .rle.

Глубина цвета в данном формате может быть 1, 2, 4, 8, 16, 24, 32, 48 бит на пиксель, но глубина 2 бита на пиксель официально не поддерживается. При этом для глубины цвета меньше 16 бит используется палитра с полноцветными компонентами глубиной 24 бита. В формате BMP изображения могут храниться как есть или же с применением некоторых распространённых алгоритмов сжатия. В частности, формат BMP поддерживает RLE-сжатие без потери качества, а современные операционные системы и программное обеспечение позволяют использовать JPEG и PNG.

Формат PCX

PCX (PCExchange) — стандарт представления графической информации, не столь популярный аналог BMP, хотя поддерживается специфическими графическими редакторами, такими как Adobe Photoshop, Corel Draw, GIMP и др. В настоящее время практически вытеснен форматами, которые поддерживают лучшее сжатие: GIF, JPEG и PNG.

Тип формата — растровый. Большинство файлов такого типа использует стандартную палитру цветов, но формат был расширен из расчета на хранение 24-битных изображений. PCX — аппаратно-зависимый формат. Предназначается для хранения информации в файле в таком же виде, как и в видеоплате. Для совместимости со старыми программами необходима поддержка EGA-режима видеоконтроллером. Алгоритм такого сжатия очень быстрый и занимает небольшой объём памяти, однако не очень эффективен, непрактичен для сжатия фотографий и более детальной компьютерной графики. Используется сжатие без потерь. При сохранении изображения подряд идущие пиксели одинакового цвета объединяются и вместо указания цвета для каждого пикселя указывается цвет группы пикселей и их количество. Такой алгоритм хорошо сжимает изображения, в которых присутствуют области одного цвета.

Достоинства формата

возможность создания ограниченной палитры цветов (например, 16 или 256 цветов);
поддерживается большим количеством приложений.

Недостатки формата

не поддерживает цветовые системы, отличные от RGB;
многочисленные варианты, особенно при работе с цветами, могут делать работу с файлом невозможным;
неудобная схема сжатия в действительности может увеличивать размеры некоторых файлов.

Формат PNG

PNG (англ. portable network graphics) — растровый формат хранения графической информации, использующий сжатие без потерь.

Область применения

Формат PNG спроектирован для замены устаревшего и более простого формата GIF, а также, в некоторой степени, для замены значительно более сложного формата TIFF. Формат PNG позиционируется прежде всего для использования в Интернете и редактирования графики.

PNG поддерживает три основных типа растровых изображений:

Полутоновое изображение (с глубиной цвета 16 бит)
Цветное индексированное изображение (палитра 8 бит для цвета глубиной 24 бит)
Полноцветное изображение (с глубиной цвета 48 бит)

Формат PNG хранит графическую информацию в сжатом виде. Причём это сжатие производится без потерь, в отличие, например, от JPEG с потерями. Формат PNG обладает более высокой степенью сжатия для файлов с большим количеством цветов, чем GIF, но разница составляет около 5-25 %, что недостаточно для абсолютного преобладания формата, так как небольшие 2-16-цветные файлы формат GIF сжимает с не меньшей эффективностью.

PNG является хорошим форматом для редактирования изображений, даже для хранения промежуточных стадий редактирования, так как восстановление и пересохранение изображения проходят без потерь в качестве.

Анимация

Существует одна особенность GIF, которая в PNG не реализована — поддержка множественного изображения, особенно анимации; PNG изначально был предназначен лишь для хранения одного изображения в одном файле.

Формат Sun Raster

Формат изображений Sun Raster это родной растровый формат платформ Sun Microsystems использующих операционную систему SunOS. Этот формат поддерживает черно-белые, полутоновые и цветные растровые данные произвольной глубины цвета. Поддерживается также использование цветовых карт и простой компрессии данных Run-Length. Обычно большинство изображений в операционной системе SunOS представлены в формате Sun Raster. Также этот формат поддерживается большинством программ работы с изображениями под UNIX.

Характеристики формата Sun Raster

Тип — bitmap (битовая матрица)
Цвета — различные
Сжатие — RLE
Несколько изображений в файле — не поддерживается
Платформа — SunOS
Приложения — многие приложения под UNIX