Форматы файлов цифровых изображений
Форматы файлов цифровых изображений
После получения цифрового изображения, его необходимо сохранить в одном из наиболее часто используемых форматов файлов. Давайте, прежде всего, подсчитаем какое количество памяти нам потребуется хотя бы для запоминания снимка с низким разрешением 640 х 480, содержащим, как нетрудно подсчитать 307 200 пикселей. Если при этом использовалась модель цветопередачи трехбайтового (24 бит) режима true color, то изображению потребуется около 1 Мбайта памяти. Если же увеличить разрешение до величины 1024 х 768, то размер изображения увеличится уже до 2,5 Мбайт. Таким образом, размер файла изображения выступает своеобразным индикатором качества изображения. Для того чтобы уменьшить размеры файлов изображений и, следовательно, сделать более удобным процесс работы с ними широко применяются различные методы сжатия информации, которые не только позволяют сохранять в памяти фотоаппарата большее количество снимков, но значительно ускоряют процесс их загрузки и отображения на LCD- экране фотокамеры. Большинство цифровых камер позволяет регулировать размер файла выбирая размер (формат) изображения (т.е. фотографий размером 640 х 480 разместится в памяти гораздо больше, чем снимков размером 1024 х 768).
Сжатие без потерь
Сжатие без потерь — метод сжатия информации, при котором первоначальная информация полностью восстанавливается, после применения алгоритма сжатия. Однако несмотря на всю привлекательность названия этого метода, он не обеспечивает достаточной степени сжатия видеоинформации, т.е. размер конечного файла получается в среднем на треть меньше первоначального, что во многих случаях считается недостаточным. Поэтому методы сжатия информации без потерь применяются в основном в медицине для хранения рентгеновских снимков, а также в аэронавтике — для хранения спутниковых снимков. Самым популярным алгоритмом при реализации этого метода является алгоритм LZW (назван по заглавным буквам имен его создателей Lempel-Ziv-Welch). Он используется при создании таких известных форматов файлов как GIF и TIFF. Коэффициенты сжатия имеют значения от 50% до 90%.
Сжатие с потерями
В последнее время алгоритмы сжатия без потерь перестали удовлетворять требованиям, предъявляемым к архивации. Многие изображения практически не сжимались, хотя на первый взгляд обладали явной избыточностью. Поэтому были созданы новые методы сжатия — с потерей информации. Как правило, степень сжатия и, следовательно, степень потерь качества в них можно задавать. При этом достигается компромисс между размером и качеством изображений. Во многих случаях, например при размещении в Интернете или обмене фотографиями по электронной почте, некоторая потеря качества не заметна. Однако в случае вывода изображения на печать это сразу бросается в глаза. Архивация с потерями позволяет сжимать изображения с высокой степенью сжатия и незаметными для человеческого глаза потерями. Такой эффект основан на том, что человеческое зрение, анализируя изображения, в первую очередь обращает внимание на контуры, общий переход цветов и не замечает малые изменения в изображении. Самым распространенным на текущий момент времени алгоритмом сжатия с потерями является JPEG (Joint Photographic Experts Group), позволяющий выбирать степень сжатия информации от 10:1 до 40:1. Поэтому в большинстве цифровых фотоаппаратов можно задавать степень сжатия изображения, что позволяет фотографу выбирать между качеством изображения и его размером. Чем лучше качество изображения (т.е. отсекается меньшее количество информации), тем больше его размер, и наоборот, чем хуже изображение, тем меньше памяти требуется для его сохранения. Большинство камер имеют две или три степени качества изображения: Good, Better, Best (хорошее, нормальное, улучшенное). Некоторые камеры имеют возможность выбора режима, при котором изображение записывается в память фотоаппарата как есть, без сжатия. Качество изображения в этом случае наилучшее, но и размер файла также наибольший. Поэтому таких изображений в памяти камеры может храниться очень мало. Помимо этого в некоторых аппаратах предусмотрен формат хранения снимков типа RAW. В этом случае в памяти сохраняется информация снятая непосредственно с ПЗС-матрицы, без цветового преобразования внутренними схемами фотоаппарата. Все преобразования по расчету правильного цвета каждого пикселя выполняются позже при помощи компьютера.
Правила преобразования размеров изображений
Зачастую при работе с цифровыми изображениями требуется переводить размер изображения из одной формы записи в другую в зависимости от того, какую операцию над ним необходимо провести (вывод изображения на экран, перерасчет размера изображения в зависимости от его разрешения и т.д.) Рассмотрим некоторые часто встречающиеся на практике ситуации. Допустим, у вас есть размер вывода изображения на печать необходимо рассчитать действительный размер изображения в сантиметрах или дюймах. Для этого необходимо размер снимка в пикселях разделить на разрешение принтера в пикселях на дюйм (ppi). Например, сделаем перевод размера изображения в пикселях 1500 х 1200 в дюймы, если известно изображения, что разрешение принтера составляет 300 ppi:
Ширина: 1500 пикселей / 300 ppi = 5 дюймов.
Высота: 1200 пикселей / 300 ppi = 4 дюйма.
Таким образом, изображение при выводе на принтер с данным разрешением будет иметь размеры 5 x 4 дюйма. Однако если бы разрешение принтера было 600 ppi, то результат был бы 2,5 х 2 дюйма.
Ширина: 1500 пикселей / 600 ppi = 2,5 дюйма.
Высота: 1200 пикселей / 600 ppi = 2 дюйма.
Сканирование — процедура обратная выводу на печать. Обычно размер сканируемого изображения выражается в дюймах, а размер изображения файла на экране в пикселях. Для перевода дюймов в пиксели необходимо умножить количество дюймов на разрешение сканера, выраженное в пикселях на дюйм (ppi). Например, если размер сканируемого изображения составляет 4 x 5 дюймов и разрешение сканера 300 ppi, размер каждой из сторон цифрового изображения в пикселях получим путем умножения количества дюймов на количество пикселей на дюйм:
Ширина: 5 дюймов / 300 ppi = 1500 пикселей.
Высота: 4 дюйма / 300 ppi = 1200 пикселей.
Странно, но по количеству пикселей трудно сделать окончательный вывод о четкости изображения и даже о его размере. Одним и тем же количеством пикселей может заполняться разная площадь экрана или листа бумаги. Если их разнести на весь экран, визуально станет заметно уменьшение резкости изображения. И наоборот, если разместить то же количество пикселей на существенно более меньшей поверхности, резкость значительно увеличится. Изображения на принтере или экране, имеющие высокое разрешение, выглядят гораздо четче, потому что имеющиеся в наличии пиксели размещаются на очень маленькой площади, а не потому, что их много. Окончательный размер изображения зависит именно от разрешения устройства вывода. Представим себе две одинаковых по площади поверхности, одна выложена более крупной плиткой, а другая — мелкой. Во втором случае округлые контуры получаются более четкие и ровные, чем в первом. Однако если у нас есть одинаковое количество плиток разного размера, площадь поверхности выложенной мелкой плиткой окажется гораздо меньше. При многократном увеличении изображения резкость начинает резко падать и в результате становятся визуально заметны отдельные квадратики (так называемый эффект пикселизации).
Чтобы увеличить или уменьшить размер изображения для выбранного устройства вывода, необходимо провести масштабирование изображения в какой-либо программе редактирования изображений. В основе масштабирования лежит процесс интерполяции. При увеличении изображения добавляются новые пиксели, цвет которых совпадает с окружающими их соседями. При уменьшении изображения лишние пиксели просто удаляются.
Спонсор сайта: Любите аську но нет под рукой компьютера? Есть решение - скачать jimm для мобильного телефона и ваши друзья будет всегда с Вами.
После получения цифрового изображения, его необходимо сохранить в одном из наиболее часто используемых форматов файлов. Давайте, прежде всего, подсчитаем какое количество памяти нам потребуется хотя бы для запоминания снимка с низким разрешением 640 х 480, содержащим, как нетрудно подсчитать 307 200 пикселей. Если при этом использовалась модель цветопередачи трехбайтового (24 бит) режима true color, то изображению потребуется около 1 Мбайта памяти. Если же увеличить разрешение до величины 1024 х 768, то размер изображения увеличится уже до 2,5 Мбайт. Таким образом, размер файла изображения выступает своеобразным индикатором качества изображения. Для того чтобы уменьшить размеры файлов изображений и, следовательно, сделать более удобным процесс работы с ними широко применяются различные методы сжатия информации, которые не только позволяют сохранять в памяти фотоаппарата большее количество снимков, но значительно ускоряют процесс их загрузки и отображения на LCD- экране фотокамеры. Большинство цифровых камер позволяет регулировать размер файла выбирая размер (формат) изображения (т.е. фотографий размером 640 х 480 разместится в памяти гораздо больше, чем снимков размером 1024 х 768).
Сжатие без потерь
Сжатие без потерь — метод сжатия информации, при котором первоначальная информация полностью восстанавливается, после применения алгоритма сжатия. Однако несмотря на всю привлекательность названия этого метода, он не обеспечивает достаточной степени сжатия видеоинформации, т.е. размер конечного файла получается в среднем на треть меньше первоначального, что во многих случаях считается недостаточным. Поэтому методы сжатия информации без потерь применяются в основном в медицине для хранения рентгеновских снимков, а также в аэронавтике — для хранения спутниковых снимков. Самым популярным алгоритмом при реализации этого метода является алгоритм LZW (назван по заглавным буквам имен его создателей Lempel-Ziv-Welch). Он используется при создании таких известных форматов файлов как GIF и TIFF. Коэффициенты сжатия имеют значения от 50% до 90%.
Сжатие с потерями
В последнее время алгоритмы сжатия без потерь перестали удовлетворять требованиям, предъявляемым к архивации. Многие изображения практически не сжимались, хотя на первый взгляд обладали явной избыточностью. Поэтому были созданы новые методы сжатия — с потерей информации. Как правило, степень сжатия и, следовательно, степень потерь качества в них можно задавать. При этом достигается компромисс между размером и качеством изображений. Во многих случаях, например при размещении в Интернете или обмене фотографиями по электронной почте, некоторая потеря качества не заметна. Однако в случае вывода изображения на печать это сразу бросается в глаза. Архивация с потерями позволяет сжимать изображения с высокой степенью сжатия и незаметными для человеческого глаза потерями. Такой эффект основан на том, что человеческое зрение, анализируя изображения, в первую очередь обращает внимание на контуры, общий переход цветов и не замечает малые изменения в изображении. Самым распространенным на текущий момент времени алгоритмом сжатия с потерями является JPEG (Joint Photographic Experts Group), позволяющий выбирать степень сжатия информации от 10:1 до 40:1. Поэтому в большинстве цифровых фотоаппаратов можно задавать степень сжатия изображения, что позволяет фотографу выбирать между качеством изображения и его размером. Чем лучше качество изображения (т.е. отсекается меньшее количество информации), тем больше его размер, и наоборот, чем хуже изображение, тем меньше памяти требуется для его сохранения. Большинство камер имеют две или три степени качества изображения: Good, Better, Best (хорошее, нормальное, улучшенное). Некоторые камеры имеют возможность выбора режима, при котором изображение записывается в память фотоаппарата как есть, без сжатия. Качество изображения в этом случае наилучшее, но и размер файла также наибольший. Поэтому таких изображений в памяти камеры может храниться очень мало. Помимо этого в некоторых аппаратах предусмотрен формат хранения снимков типа RAW. В этом случае в памяти сохраняется информация снятая непосредственно с ПЗС-матрицы, без цветового преобразования внутренними схемами фотоаппарата. Все преобразования по расчету правильного цвета каждого пикселя выполняются позже при помощи компьютера.
Правила преобразования размеров изображений
Зачастую при работе с цифровыми изображениями требуется переводить размер изображения из одной формы записи в другую в зависимости от того, какую операцию над ним необходимо провести (вывод изображения на экран, перерасчет размера изображения в зависимости от его разрешения и т.д.) Рассмотрим некоторые часто встречающиеся на практике ситуации. Допустим, у вас есть размер вывода изображения на печать необходимо рассчитать действительный размер изображения в сантиметрах или дюймах. Для этого необходимо размер снимка в пикселях разделить на разрешение принтера в пикселях на дюйм (ppi). Например, сделаем перевод размера изображения в пикселях 1500 х 1200 в дюймы, если известно изображения, что разрешение принтера составляет 300 ppi:
Ширина: 1500 пикселей / 300 ppi = 5 дюймов.
Высота: 1200 пикселей / 300 ppi = 4 дюйма.
Таким образом, изображение при выводе на принтер с данным разрешением будет иметь размеры 5 x 4 дюйма. Однако если бы разрешение принтера было 600 ppi, то результат был бы 2,5 х 2 дюйма.
Ширина: 1500 пикселей / 600 ppi = 2,5 дюйма.
Высота: 1200 пикселей / 600 ppi = 2 дюйма.
Сканирование — процедура обратная выводу на печать. Обычно размер сканируемого изображения выражается в дюймах, а размер изображения файла на экране в пикселях. Для перевода дюймов в пиксели необходимо умножить количество дюймов на разрешение сканера, выраженное в пикселях на дюйм (ppi). Например, если размер сканируемого изображения составляет 4 x 5 дюймов и разрешение сканера 300 ppi, размер каждой из сторон цифрового изображения в пикселях получим путем умножения количества дюймов на количество пикселей на дюйм:
Ширина: 5 дюймов / 300 ppi = 1500 пикселей.
Высота: 4 дюйма / 300 ppi = 1200 пикселей.
Странно, но по количеству пикселей трудно сделать окончательный вывод о четкости изображения и даже о его размере. Одним и тем же количеством пикселей может заполняться разная площадь экрана или листа бумаги. Если их разнести на весь экран, визуально станет заметно уменьшение резкости изображения. И наоборот, если разместить то же количество пикселей на существенно более меньшей поверхности, резкость значительно увеличится. Изображения на принтере или экране, имеющие высокое разрешение, выглядят гораздо четче, потому что имеющиеся в наличии пиксели размещаются на очень маленькой площади, а не потому, что их много. Окончательный размер изображения зависит именно от разрешения устройства вывода. Представим себе две одинаковых по площади поверхности, одна выложена более крупной плиткой, а другая — мелкой. Во втором случае округлые контуры получаются более четкие и ровные, чем в первом. Однако если у нас есть одинаковое количество плиток разного размера, площадь поверхности выложенной мелкой плиткой окажется гораздо меньше. При многократном увеличении изображения резкость начинает резко падать и в результате становятся визуально заметны отдельные квадратики (так называемый эффект пикселизации).
Чтобы увеличить или уменьшить размер изображения для выбранного устройства вывода, необходимо провести масштабирование изображения в какой-либо программе редактирования изображений. В основе масштабирования лежит процесс интерполяции. При увеличении изображения добавляются новые пиксели, цвет которых совпадает с окружающими их соседями. При уменьшении изображения лишние пиксели просто удаляются.
Спонсор сайта: Любите аську но нет под рукой компьютера? Есть решение - скачать jimm для мобильного телефона и ваши друзья будет всегда с Вами.
