Книга: Веб-дизайн

ОПТИМИЗАЦИЯ

ОПТИМИЗАЦИЯ

Технологическая цепочка производства графики для веб–страниц обычно включает три этапа: создание графических элементов в векторном редакторе, экспорт в полноцветный растровый формат и, наконец, оптимизацию полученной графики с одновременным переводом ее в формат с ограниченной цветностью (GIF) или в формат, реализующий сжатие с потерями (JPEG). Иногда между вторым и третьим этапами на изображение накладываются какие–то специфически растровые эффекты (например, тени или размывки); в других случаях, наоборот, второй этап может отсутствовать вообще, если векторная программа способна экспортировать графику сразу в GIF или JPEG и предоставляет при этом достаточные для профессионала возможности настройки этого процесса.

Когда проект завершен, в архиве безусловно должны остаться векторные оригиналы и конечный результат работы — оптимизированная графика в GIF или JPEG. Промежуточные же растровые файлы (для которых чаще всего используется формат TIFF) вполне можно стереть, если только к ним не применялось никакой специфической пост–векторной обработки.

Итак, оптимизация графики — т. е. поиск компромисса между ее качеством и объемом файла — сводится к выбору, во–первых, одного из двух форматов, а во–вторых, параметров сжатия в выбранном формате. Кроме практического опыта, большую помощь при этом может оказать знание свойств основных видов текстур и умение опознавать их в изображениях: как я уже упоминал (стр. 61), граница между владениями GIF и JPEG почти совпадает с разделительной линией между плоскоцветными и фотографическими текстурами.

JPEG. Сжатие графики в формате JPEG определяется одним–единственным параметром, называемым уровнем качества (quality) и измеряемым в относительных единицах — чаще всего от 0 (максимальное сжатие) до 100 (максимальное качество). Большинство JPEG-файлов сохраняются с уровнем качества в диапазоне от 50 до 100. Как правило, чем плавнее и размытее цветовые переходы в изображении, тем меньшим может быть этот параметр и тем большего сжатия удается достичь. Наоборот, четкие и контрастные цветовые границы требуют повышения уровня качества, иначе возле них появляется неряшливая «рябь».

Простота настройки этого формата (и относительная редкость в дизайне фотографических текстур по сравнению с плоским цветом) позволяют сформулировать первый шаг алгоритма оптимизации так: если принадлежность изображения к владениям одного из форматов не очевидна для вас с первого взгляда, попробуйте сначала сохранить его в формате JPEG, повышая степень сжатия до тех пор, пока качество не перестанет вас удовлетворять. Даже если получившийся файл будет несоразмерно велик и вы решите переехать в GIF, у вас, во всяком случае, будет цифра, с которой можно будет сравнить результаты. В большинстве практических случаев, однако, можно сразу же выбрать либо JPEG (для настоящих фотографий и композиций, в которых они доминируют), либо GIF (для плоскоцветных логотипов, надписей, заголовков и т. п.). Сродство JPEG'a с фотографическими текстурами столь велико, что размер файла в этом формате (при заданном уровне качества) вполне можно использовать как объективную «меру фотографичности» изображения.

Возвращаясь к теме малоразмерной графики, нужно отметить, что для изображении, размер которых меньше приблизительно ста пикселов по одному из измерении, единственным разумным выбором остается формат GIF. Как я только что писал, сложные текстуры на таких маленьких площадях чувствуют себя неуютно, — а если даже вам и нужен крохотный фрагмент фотографии, GIF справится с его воспроизведением ничуть не хуже, чем JPEG. Последний формат попросту не приспособлен для малоразмерной графики — достаточно сравнить объемы изображения размером в один пиксел (стр. 237): 43 байта в GIF и свыше полутора килобайт в JPEG.

GIF. Взамен единственного и довольно–таки абстрактного «уровня качества» степень сжатия в GIF регулируется рядом параметров, самым важным из которых является количество цветов, или размер палитры. Другие форматы, как правило, имеют лишь стандартные градации цветовой глубины: 2 цвета, 16 цветов, а потом сразу 256, 2¹⁵ (high color) и 2²⁴ (true color, стр.61). GIF же может иметь любое количество цветов от 2 до 256, и если в изображении используется, скажем, 64 цвета (2⁶), то для хранения каждого пиксела будет взято ровно по шесть бит и ни битом больше. (Втиснув то же изображение в 60 или 40 цветов, вы получите лишь незначительный выигрыш в размере; следующий скачок оптимизации произойдет только при переходе через 32 цвета, когда размер каждого пиксела сократится еще на один бит.)

Если не применяется безопасная палитра, графическая программа сана решает, какие именно цвета останутся при редукции полноцветного изображения в ограниченную палитру. Общее правило таково: чем больше какого–то цвета в оригинале, тем выше вероятность того, что он в неизменном виде войдет в редуцированную палитру; менее популярные цвета, наоборот, будут «округлены» к ближайшим цветам палитры либо переданы смесью пикселов близких цветов (если включена диффузия). Как видите, принцип этот сформулирован достаточно общо, так что конкретные алгоритмы редуцирования палитры могут отличаться довольно сильно — что и наблюдается в многочисленных программах–оптимизаторах, предназначенных единственно для сохранения графики в формате GIF.

Сколько же цветов нужно для вашего изображения? Хотя опыт определения цветовых потребностей графики «на глазок» приобретается довольно быстро, во многих случаях приходится поэкспериментировать. Так, одноцветному тексту на одноцветном фоне должно хватить палитры из 8, а в небольших размерах даже и 4 цветов — два из них станут «основными», а остальные отойдут промежуточным тонам для анти–алиасинга. С другой стороны, 256 (а иногда и 128) цветов с диффузией обычно вполне достаточно для полноценной передачи фотографического изображения средних размеров (хотя с этой задачей, скорее всего, лучше справится JPEG). Основная часть веб–графики располагается где–то в промежутке между этими крайностями.

Сжатие без потерь и ограниченность палитры 256 цветами, собственно говоря, никак не связаны друг с другом, хотя веб–дизайнеры, пользующиеся форматом GIF, привыкли к одновременному действию этих факторов. Разработанный сравнительно недавно формат PNG (Portable Network Graphics) реализует более эффективное, чем GIF, сжатие без потерь, но при этом может хранить не только графику с фиксированной палитрой, но и полноцветные изображения с тремя байтами на пиксел. Этот формат имеет и множество других преимуществ, благодаря которым он, вероятно, вытеснит GIF сразу же, как только его поддержка появится в распространенных графических броузерах.

Взболтать и настоять. На величину палитры сильно влияет наличие или отсутствие диффузии — метода, подменяющего смешение цветов внутри пиксела смешением пикселов разных цветов. Основанная на псевдослучайном (стр. 87) распределении пикселов, диффузия обнаруживает свое несомненное сродство с фотографическими текстурами: хотя на первый взгляд диффузная зернистость совсем не похожа на фотографическую плавность и размытость, для глаза сочетание этих двух аморфных (стр. 100) текстур гораздо естественнее, чем диффузия изображений с плоским цветом и четкими границами объектов.

Если «сыпь» пикселов на плоскоцветных участках можно в конце концов вылечить увеличением размера палитры (занимающие определенную площадь цвета рано или поздно получат свои собственные клеточки в цветовой таблице и тем самым избавятся от диффузии), то на резких цветовых границах с анти–алиасингом диффузия приводит к появлению принципиально неустранимых «зубчиков» (рис. 57). Человеческий взгляд все равно бы не смог заметить фальшь в отдельных граничных пикселах — но программа, увы, об этом не подозревает и добросовестно старается «аппроксимировать» края объектов диффузией, для которой там попросту нет места.

Рис. 57 «Зубчики», возникающие при редукции палитры с диффузией, особенно заметны на вертикальных и горизонтальных цветовых границах с анти–алиасингом; хотя, как я писал, в таких местах сглаживания контуров следует избегать, это не всегда возможно — очень часто в изображениях вертикальные и горизонтальные участки контура соседствуют с диагональными, в которых без анти–алиасинга не обойтись

Главный смысл использования диффузии — в том, что изображение при этом становится гораздо терпимее к размеру палитры. Например, если без применения диффузии картинка не выдерживает редукции даже до 128 цветов, то с диффузией ее можно обкорнать до 64 или даже 32 цветов без особой потери качества. С другой стороны, случайная диффузия, как и любая нерегулярность («шум») в данных, резко ухудшает сжимаемость графики. Вот почему иногда, снизив цветность картинки, скажем, с 256 до 128 цветов, из–за этого противоположно направленного эффекта вы вместо уменьшения размера файла получите увеличение.

К сожалению, даже диффузия подчас неспособна «вытянуть» такие сугубо фотографические элементы изображения, как размывки и градиенты. На рис. 54 хорошо заметно, как при воспроизведении в ограниченной палитре градиент распадается на сильно портящие впечатление поперечные полосы (впрочем, надо отдать справедливость диффузии, — без нее эти полосы были бы несоизмеримо заметнее). Многочисленные программы–оптимизаторы с разной степенью успеха пытаются избавиться от этой «полосатости» (англ. banding), но до конца это не удается пока что никому.

Как и у программ–архиваторов, степень сжатия графической информации в GIF сильно зависит от уровня ее повторяемости и предсказуемости, а иногда еще и от ориентации картинки. Поскольку GIF сканирует изображение по строкам, то, к примеру, градиент, направленный сверху вниз, сожмется куда лучше, чем тех же размеров градиент, ориентированный слева направо, а этот последний — лучше, чем градиент по диагонали. Диффузия, хотя и сильно ослабляет эффект зависимости степени сжатия от ориентации, все же не отменяет его.

Чудное мгновенье. Особый жанр искусства оптимизации — редукция палитры кадров анимированных GIF-файлов. Не только более жесткие требования к объему файлов, но и физиологические особенности восприятия движущихся изображений позволяют обходиться для кадров «мультиков» гораздо более скромной палитрой и во многих случаях отказываться от таких предметов роскоши, как диффузия или анти–алиасинг.

Быстро мелькающие изображения не только не позволяют зрителю заметить безжалостность оптимизации, но и (если у следующих друг за другом кадров есть хоть что–то общее) компенсируют недостатки друг друга, накапливая визуальное впечатление предсказуемо движущегося или изменяющегося объекта и нейтрализуя случайно расположенные дефекты. То же самое можно наблюдать в кинематографе, где субъективное качество движущейся картинки всегда заметно выше, чем качество любого отдельного кадра. Очевидно, что требования к качеству каждого GIF-кадра должны быть тем выше, чем дольше он остается видимым.

Blow up. Напомню, что, вставляя подготовленное изображение в HTML-документ, нужно снабдить его двумя обязательными вещами: alt–текстом (стр. 35) и явным указанием ширины и высоты атрибутами height и width. К предмету этой главы имеет прямое отношение возможность масштабирования графики указанием в HTML габаритов изображения, отличных от реальных. Если уменьшать графику таким манером никакого смысла нет (лучше сразу сделать ее маленькой, сэкономив тем самым на объеме файла), то сильное растягивание картинки (в том числе и с нарушением пропорций ширины и высоты) — хотя и редко встречающийся, но достаточно интересный прием оформления.

Броузер не пытается как–то сгладить раздутую графику, передавая каждый увеличенный пиксел прямоугольником — примерно так, как растровая решетка изображается с увеличением на большинстве рисунков в этом разделе. Поэтому незначительное, на проценты, растяжение картинки не даст ничего, кроме неприятных ступенек в контурах объектов и искажений букв текста. Самостоятельную художественную ценность может иметь только картинка, растянутая в разы, пикселы которой видны невооруженным глазом. Этот эффект особенно интересен, когда пониженная плотность информации на единицу площади в таком изображении компенсируется анимацией (анимированный GIF продолжает крутиться как ни в чем не бывало и в раздутом виде). Если же добавить к этому возможность привязать размеры графической вставки к размеру окна броузера (написав, например, height=«100 %" width=«100 %"), в сумме вы получите несколько «попсовый», но без сомнения весьма впечатляющий оформительский прием.

Пожалуй, дичайший из встречавшихся мне примеров бессмыслицы в веб–дизайне — это залинкованные на большие графические файлы «ноготки» (стр. Й 58), на самом деле представляющие собой те же полноразмерные файлы, уменьшенные лишь масштабированием атрибутами height и width.

Оглавление книги