Форматы графических файлов (8 класс)

Формат графического файла — это способ представления графических данных на внешнем носителе. Различают растровые и векторные форматы графических файлов, среди которых, в свою очередь, выделяют универсальные графические форматы и собственные (оригинальные) форматы графических приложений.

Универсальные графические форматы «понимаются» всеми приложениями, работающими с растровой (векторной) графикой.

Универсальным растровым графическим форматом является формат BMP. Графические файлы в этом формате имеют большой информационный объём, так как в них на хранение информации о цвете каждого пикселя отводится 24 бита.

В рисунках, сохранённых в универсальном растровом формате GIF, можно использовать только 256 разных цветов. Такая палитра подходит для простых иллюстраций и пиктограмм. Графические файлы этого формата имеют небольшой информационный объём. Это особенно важно для графики, используемой во Всемирной паутине, пользователям которой желательно, чтобы запрошенная ими информация появилась на экране как можно быстрее.

Универсальный растровый формат JPEG разработан специально для эффективного хранения изображений фотографического качества. Современные компьютеры обеспечивают воспроизведение более 16 миллионов цветов, большинство из которых человеческим глазом просто неразличимы. Формат JPEG позволяет отбросить «избыточное» для человеческого восприятия разнообразие цветов соседних пикселей. Часть исходной информации при этом теряется, но это обеспечивает уменьшение информационного объёма (сжатие) графического файла. Пользователю предоставляется возможность самому определять степень сжатия файла. Если сохраняемое изображение — фотография, которую предполагается распечатать на листе большого формата, то потери информации нежелательны. Если же этот фото — снимок будет размещён на Web-странице, то его можно смело сжимать в десятки раз: оставшейся информации будет достаточно для воспроизведения изображения на экране монитора.

К универсальным векторным графическим форматам относится формат WMF, используемый для хранения коллекции картинок Microsoft.

Универсальный формат EPS позволяет хранить информацию как о растровой, так и о векторной графике. Его часто используют для импорта файлов в программы подготовки полиграфической продукции.

С собственными форматами вы познакомитесь непосредственно в процессе работы с графическими приложениями. Они обеспечивают наилучшее соотношение качества изображения и информационного объёма файла, но поддерживаются (т. е. распознаются и воспроизводятся) только самим создающим файл приложением.

Задача 1.
Для кодирования одного пикселя используется 3 байта. Фотографию размером 2048 х 1536 пикселей сохранили в виде несжатого файла. Определите размер получившегося файла.

Решение:
i = 3 байта
K= 2048 • 1536
I — ?

I=K • i
I = 2048 • 1536 • 3 = 2 • 2¹⁰ • 1,5 • 2¹⁰ • 3 = 9 • 2²⁰ (байтов) = 9 (Мб).

Ответ: 9Мб.

Задача 2.
Несжатое растровое изображение размером 128 х 128 пикселей занимает 2 Кб памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?

Решение:
K = 128 • 128
I = 2 Кб
N -?

I=K • i
i=I/K
N=2ⁱ
i = (2 • 1024 • 8)/(128 • 128) = (2 • 2¹⁰ • 2³) /(2⁷ • 2⁷) = 2¹⁺¹⁰⁺³ /2⁷⁺⁷ = 2¹⁴/2¹⁴ = 1 (бит).
N = 2¹ = 2.

Ответ: 2 цвета — чёрный и белый.

Самое главное:

• Формат графического файла — это способ представления графических данных на внешнем носителе. Различают растровые и векторные форматы графических файлов, среди которых, в свою очередь, выделяют универсальные графические форматы и собственные форматы графических приложений.

Вопросы и задания:

1. Чем вы можете объяснить разнообразие форматов графических файлов?
2. В чём основное различие универсальных графических форматов и собственных форматов графических приложений?
3. Постройте как можно более полный граф для понятий урока.
   
4. Рисунок размером 1024 х 512 пикселей сохранили в виде несжатого файла размером 1,5 Мб. Какое количество информации было использовано для кодирования цвета пикселя? Каково максимально возможное число цветов в палитре, соответствующей такой глубине цвета?
   (Решение:
   K =2014 • 512
   I =1,5 Мб
   i = ?, N -?
   I=K • i
   i=I/K
   N=2ⁱ
   i = (1,5 • 2¹⁰ • 2¹⁰ • 2³) /(2¹⁰ • 2⁹) = (1,5 •2²³)/2¹⁹ = 24 (бит) = 3 (байт).
   N = 2²⁴ = 16777216 цветов.
   Ответ: 3 байта и 16777216 цветов)
5. Несжатое растровое изображение размером 256 х 128 пикселей занимает 16 Кб памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?
   (Решение:
   K = 256 • 128
   I = 16 Кб
   N -?
   I=K • i
   i=I/K
   N=2ⁱ
   i = (2⁴ • 2¹⁰ • 2³) /(2⁸ • 2⁷) = 2¹⁷/2¹⁵ = 4 (бит).
   N = 2⁴ = 16.
   Ответ: 16 цветов)

Содержание