Книга: Веб-дизайн

РАСТР

РАСТР

Растровое (bitmap) представление графики можно рассматривать как «вырожденную» разновидность векторного, в которой допустим только один вид объектов: расположенные в прямоугольной решетке разноцветные квадратики, называемые пикселами. Однако если на векторном изображении мы видим те объекты, из которых оно состоит, то в растре вместо отдельных пикселов мы воспринимаем целостную картину, в которую пикселы складываются в нашем сознании. Главное преимущество растра состоит в его абсолютно свободе: пиксел изображения может быть любым — пусть его изменения ограничены только одной координатой (цветом), он не обязан подчиняться каким–то математическим формулам или «помнить» об очертании того объекта в изображении, которому оно принадлежит.

Разница между вектором и растром напоминает отличие студийной записи от «живого» концерта. Студийная мастер–копия сохраняет на отдельных дорожках партию каждого инструмента; как и векторное изображение, ее можно «пересводить», сколько угодно преобразуя, сдвигая, выбрасывая отдельные звуковые слои и добавляя новые. Концертная же запись и растровая картинка если и поддаются обработке и «приглаживанию», то лишь с помощью хитроумных фильтров. За эту негибкость вы получаете взамен в музыке — характерную экспрессию и «живую» фактуру звука, а в компьютерном растре — богатство текстур и некоторые принципиально недостижимые в векторе эффекты.

Интересное следствие этой концептуальной простоты — относительно небольшое количество используемых растровых форматов. Сейчас в этой области уже вряд ли можно придумать что–нибудь принципиально новое. Большинство растровых форматов, которые, как и векторные, начинали свою историю в качестве фирменных форматов той или иной программы, давно уже зажили собственной жизнью и кажутся теперь одинаково «родными» всем существующим растровым редакторам (а следовательно, нет никакой нужды выходить за пределы двух–трех общеупотребительных форматов). Из векторных форматов настолько же «обобществленным» сумел стать разве что PostScript, но и для него не редкость ситуация, когда записанный в одной программе PostScript–файл отказывается считываться в другой, — что невозможно себе представить для формата растрового.

На все четыре стороны. Экзотическая разновидность растровой графики — панорамные форматы, хранящие не двумерную картинку, а полный круговой обзор из некоторой точки, «склеенный» из нескольких снимков широкоугольным фотоаппаратом. Для просмотра такой панорамы нужно либо распечатать и свернуть ее в кольцо, либо (что, конечно, гораздо удобнее) «прокручивать» специальной программой, компенсирующей искажения, возникающие при проецировании кругового изображения на плоский экран. Некоторые из этих форматов дают не только панорамный, но и сферический обзор, включающий вид «в зенит» и «под ноги». Такими панорамами пользуется, к примеру, фирма Toyota для показа потенциальным клиентам интерьера своих автомобилей.

Цвета. Самые важные для веб–дизайнера форматы — GIF и JPEG — подробно рассматриваются в гл. IV (стр. 252), поэтому здесь вместо форматов растровой графики мы обсудим цветовые ограничения этих форматов и компьютерных устройств вывода (ведь и компьютерный дисплей, и принтер могут отображать только растр, пусть и генерируемый программой «на лету» из векторного представления). Хотя цветовой спектр есть непрерывный континуум, компьютер способен хранить лишь конечное число отличающихся друг от друга цветов. Поэтому особую важность приобретает вопрос о том, сколько оттенков способен различить человеческий глаз: если «цветовое разрешение» формата

превышает разборчивость нашего зрения, цветовые переходы в изображении будут казаться нам идеально плавными, в обратном же случае неизбежны «ступеньки» или диффузия (стр. 245). В свою очередь, количество доступных цветов определяется тем, сколько бит информации приходится на каждый пиксел.

Так, формат GIF имеет от одного до восьми бит на пиксел и, следовательно, может отображать от 2¹ = 2 до 2⁸ = 256 цветов. С использованием диффузии даже полноцветную фотографию можно ужать в 256 цветов так, что она будет выглядеть пристойно — но, к сожалению, не более чем «пристойно». Уровень качества, при котором глаз неспособен отличить компьютерную фотографию от настоящей, достигается только при не менее чем трех байтах на пиксел, что дает 2²⁴, или около 16 миллионов цветов.

Кроме растрового формата, на пути к зрителю графика проходит через еще один фильтр — компьютерный дисплей, также способный отображать лишь конечное количество цветов. Если сам компьютер не в состоянии отобразить больше 256 цветов (а такие системы еще составляют значительный процент всех подключенных к Интернету компьютеров), то от хранящегося в файле миллионного богатства оттенков проку будет мало. Цветовые возможности компьютера зависят от количества его видеопамяти, в которой хранится экранное изображение, и, как правило, один и тот же компьютер может работать в нескольких режимах — либо с большим разрешением (стр. 193), но меньшим количеством цветов, либо с меньшим разрешением, но более богатым цветом.

Видеопамять компьютера расположена не в мониторе, а на видеоплате в системном блоке; сам же монитор — устройство в основном аналоговое, а не цифровое, так что у него просто не может быть такой характеристики, как «количество отображаемых цветов». Тем не менее, в этой книге я буду пользоваться термином «256-цветные мониторы» для обозначения компьютеров, которые из–за аппаратных ограничений или установок ОС не могут отображать на своем мониторе больше 256 цветов.

Кроме идеального с точки зрения цветопередачи трехбайтового режима, который обычно называется «true color», у многих дисплеев есть промежуточный режим — «high color», отводящий по два байта (точнее, по 15 битов) на пиксел. На широких плавных цветовых переходах в режиме high color можно, приглядевшись, заметить «ступеньки», но для большинства практических нужд режим этот ничем не уступает true color.

Палитры. Выяснив, сколько памяти нужно для хранения цветовой информации, разберемся теперь с тем, как именно эта информация устроена. Так же как для однозначного указания положения точки в пространстве достаточно трех координат, любой цвет можно разложить на три составляющих, смешение которых даст цвет, ничем не отличающийся от исходного. В качестве «координат» в компьютере используются чистые красный, зеленый и синий цвета, расположенные на равном расстоянии друг от друга в цветовом круге (стр. 105).

Таким образом, объем памяти, выделенной на каждый пиксел, делится на три равные части, хранящие яркость красной, зеленой и синей составляющих цвета данного пиксела. В режиме high color на каждую составляющую приходится по 5 бит (что дает 32 градации яркости), а в true color — 1 байт (256 градаций). А поскольку известно, что режим true color превосходит цветовую разрешающую способность человеческого глаза, можно сделать вывод, что для качественной передачи монохромного изображения, изменяющегося только по одной цветовой координате (или, что то же самое, сохраняющего одно и то же соотношение трех составляющих), должно быть достаточно одного байта на пиксел.

По–иному устроены форматы с 256 цветами: вместо того чтобы делить и без того коротенькие байты на три части (тем более что восемь на три не делится), выгоднее хранить для каждого пиксела не его цвет, а номер его цвета в общей для всего файла таблице используемых цветов — палитре. Понятно, что количество цветов в этой таблице в любом случае не может превышать 256, но, поскольку цветовые значения в таблице задаются в трехбайтовом формате true color, цвета пикселов могут быть любыми, совсем не обязательно равномерно распределенными по цветовому континууму. В GIF-файлах палитра составляется на основе цветов, присутствовавших в исходном полноцветном изображении (это одно из ухищрений, позволяющих добиться приемлемого качества в ограниченной палитре), а у 256-цветных компьютерных дисплеев небольшая часть палитры фиксирована (она используется для отображения рамок окон, иконок и т. п.), а остаток отдается в распоряжение активной в данный момент программе, которая может переопределять эту часть палитры для своих нужд.

Оглавление книги