Количество бит на цвет (глубина цвета, разрядность).

Обычное количество двоичной информации о цвете одной точки полноцветного изображения в компьютере - 24 бита на каждую точку, по 8 бит на каждый из основных цветов RGB, что даёт свыше 16 млн. вариантов цвета этой точки. Более тонкие оттенки глаз не различает, и устройства вывода обычно не воспроизводят. Почему же сканеры и графические пакеты бывают 48-битными? Технологический ответ: CCD-матрица в сканерах более высокой разрядности обычно чувствительнее и имеет меньший собственный шум, аналого-цифровой преобразователь качественнее и имеет меньший собственный шум, и так далее.

Математический ответ: потому что на каждом этапе преобразования информации - при гамма-коррекции, работе программы цветосинхронизации, обработке изображения в графическом редакторе, цветоделении при выводе на печать - младшие разряды перестают содержать полезную информации. Дорогие 36-битные (и выше) сканеры используют так называемые загружаемые кривые гамма-коррекции, в них корректировка информации о цвете точки производится не пересчётом в драйвере полученных уже с выхода сканера данных, при котором теряется полезная информация в младших битах, а внутри сканера, возможно даже ещё на этапе аналого-цифрового преобразования. В некоторых 30-битных моделях используются подобные технологии, и, по заявлениям производителя данные от них содержат столько же полезной информации, сколько обеспечивают "обычные" (видимо, без аппаратной гамма-коррекции) 36-разрядные сканеры. И ещё: сканер, оперирующий данными большей разрядности, может иметь больший динамический диапазон и может "различить" больше деталей на изображении, особенно в тенях (здесь под деталями имеются в виду не мелкие штрихи, а градации насыщенности или яркости - "белый медведь в снежном буране").

Диапазон оптических плотностей, максимальная плотность.

Оптическая плотность - это характеристика оригинала. Вычисляется как десятичный логарифм отношения света падающего на оригинал к свету отраженному от оригинала (для непрозрачных оригиналов) или прошедшему (для слайдов и негативов). Минимально возможное значение 0.0 D - идеально белый (прозрачный) оригинал. Значение 4.0 D - предельно черный (непрозрачный) оригинал. Применительно к сканеру его диапазон оптических плотностей характеризует способность сканера различить близлежащие оттенки (это особенно критично в тенях оригинала). Максимальная оптическая плотность у сканера - это оптическая плотность оригинала, которую сканер еще отличает от "полной темноты". Все оттенки оригинала "темнее" этой границы сканер не сможет различить. На практике это означает, что "офисный" сканер может потерять все детали как в тёмных, так и светлых участках даже обычной фотографии, не говоря уже о сканировании слайда и тем более негатива.

Расчётный диапазон - некая цифра, видимо являющаяся компромиссом между запросами отдела маркетинга и реальными показателями. Необычно высокое значение наверняка относится сюда.

Все встретившиеся пока сканеры ценой до 1000 долларов выдавали 24-разрядные данные и имели реальный оптический диапазон 1.8-2.5D (в документации при этом может быть и 2.7D и даже 3.0D).

Максимальная встреченная разница между заявленным и реальным динамическим диапазоном - 0.6D.

Dmax - максимальная оптическая плотность. Динамический диапазон меньше этого значения на величину Dmin - обычно Dmin=(0.1-0.2)D. (Способность сканера различать яркие участки тоже ограничена).

Хранение данных

Общие сведения

После оцифровки видеоданные вначале сохраняются в памяти компьютера, а в некоторых случаях непосредственно в памяти оцифровывателя. При выключении компьютера эти данные теряются Потому для дальнейшей обработки данные необходимо запоминать Возможность запоминания предусмотрена всеми управляющими программами сканеров и оцифровывателей. При запоминании в большинстве случаев возникает проблема выбора формата Файла TIF, РСХ, ВМР и т. д. Каждый графический файл состоит из двух основных частей заголовка собственно данных.

Палитровые изображения дополнительно содержат таблицу цветов, в соответствии с которой элементам изображения присваиваются значения RGB-троек. В начале заголовка стоят несколько числовых значений, которые указывают спецификацию Файла (TIF, РСХ, ВМР и т д ). В англоязычной литературе их называют «магические числа». Единственное известное мне исключение из этого правила представляют фото-CD файлы, которые не имеют «магических» чисел, ни обычного заголовка. По всей вероятности, это обусловлено тем, что вначале фотокомпакт-диски не предназначались для компьютерных применений. Для идентификации может использоваться последовательность знаков «PCD_IP. Должна существовать простая возможность однозначной идентификации конкретных форматов, поскольку некоторые форматы сильно различаются по своей структуре. Все программы обработки изображений различают форматы файлов не по расширениям, а по «магическим» числам. Поэтому в принципе TIF-файлу можно дать любое название, что никак не отразится на возможности его считывания. Тем не менее расширения файлов следует по возможности сохранять. Диалоги, которые используются программами обработки изображений для загрузки файлов изображений, предлагают, по крайней мере первоначально, файлы только с такими расширениями, которые соответствуют поддерживаемым форматам. Кроме того, Windows сортирует по расширениям файлы различного назначения. За «магическим» числом следует собственно заголовок файла. Он содержит общие сведения о файле, из которых следует, какую ширину и высоту имеет хранящееся в памяти изображение, является ли изображение цветным или монохромным (полутоновым или двухградационным), с какого места начинаются в файле видеоданные, использовалось ли сжатие данных и т.д. Последовательность и способ записи этой информации в заголовке для каждого формата данных различны. Если файл содержи палитровое изображение, то после заголовка в большинстве случаев следует таблица цветов. Однако это относится не ко всем графическим файлам. На пример, в РСХ-файлах цветовая палитра для изображений в 256 цветах добавляется в конце видеофайла. Для изображений в естественных цветах и полутоновых изображений палитра для конкретных форматов может отсутствовать, быть необязательной, либо присутствовать обязательно даже для монохромного полутонового изображения. За заголовком и цветовой палитрой (если она имеется) следуют видеоданные. Способ их хранения зависит от типа изображения (монохромное двухградационное или полутоновое изображение, изображение в естественных цветах и т.д.) и формата файла. Создание программ, способных считывать и записывать даже самые основные форматы файлов, – не тривиальная задача. Однако более рационально пользоваться готовыми библиотеками изображений. С течением времени некоторые форматы файлов получили большее распространение, чем другие, так что возникло несколько стандартов формата. Ниже кратко рассматриваются основные форматы файлов, их преимущества и недостатки.

Формат TIF

Самым важным форматом является так называемый TIF-формат (TIF = Tag Image File Format – «Теговый формат файла изображения», иногда используется сокращение TIFF). Графические файлы в TIF-формате используются не только в IBM совместимых, но и во многих других компьютерных системах. Каждая серьезная программа обработки изображений может читать и записывать TIF-файлы. В TIF-формате можно хранить все виды изображений, то есть монохромные (двухградационные и полутоновые), палитровые с 16 и 256 цветами и изображения в естественных цветах. В соответствии с после дней спецификацией 6.0 возможно хранение изображений в форматах HiColor. Наряду с базовой информацией, такой как ширина, высота, глубина цвета, в заголовке TIF-файла можно записать множество дополнительных сведений об изображении. Из-за сложности TIF-формата существует не такое уж малое число программ, которые создают файлы с ошибками или не способны читать конкретные TIF-форматы. Это особенно относится к сжатым TIF-файлам. Однако в любом случае следует сначала попытаться произвести обмен видеофайлами между различными программами на основе несжатых TIF-файлов. Многие программы не могут работать со сжатыми TIF-файлами, и обычные для этого формата методы сжатия, как правило, не дают большого выигрыша. Но переходить на другие форматы файлов следует только в том случае, если возникли какие-либо проблемы.

Форматы PCX, BMP, TGA

PCX-формат файлов используется в компьютерном мире уже в течение многих лет. Несмотря на его простую структуру, иногда возникает целый ряд неприятных проблем, особенно в старых программах. Так, например, возможность хранения данных в естественных цветах в спецификации РСХ появилась лишь в 1991 году. Кроме того, из-за одной поздно обнаруженной ошибки в спецификации РСХ при обмене видеоданными между старыми программами часто теряется информация о разрешении.

 

Формат BMP

 

В связи с широким распространением системы Windows большое значение приобрел введенный в ней ВМР-формат. В версии Windows 3.0 он был значительно улучшен и представляет теперь солидную основу для обмена данными. Однако здесь также нередко происходит потеря информации о разрешении изображения. Причиной этого является то, что некоторые программы игнорируют соответствующую информацию, содержащуюся в заголовке файла. Кроме того, единица разрешения (число элементов изображения, приходящихся на один метр) настолько неудобна, что иногда при пересчете возникают ошибки. Поэтому ВМР-формат следует применять только в тех случаях, когда не удается осуществить обмен данными в TIF-формате.

 

Формат TGA

 

Еще один формат файла, пригодный для обмена данными между компьютерами различных систем, – это формат Targa (TGA). Он не создает никаких проблем и практически исключает несовместимость между программами. Но и этот формат имеет недостаток, заключающийся в том, что разрешение изображения в файле обычно не запоминается. Поэтому он малопригоден для применения в настольных издательских системах.

Вопрос на понимание -

Формат GIF

Формат GIF известен, пожалуй, каждому пользователю персонального компьютера, поскольку имеется большое число библиотек изображений в этом формате. Он был разработан фирмой Compuserve, являющейся крупнейшей в области организации служб прямого (online) доступа. Целью его разработки было обеспечение максимального сжатия видеоданных при их записи в память, чтобы уменьшить объем файлов и минимизировать затраты на их загрузку. Формат GIF ограничивается палитровыми изображениями, содержащими максимум 256 цветов. Этого, правда, нельзя утверждать с абсолютной уверенностью. Многие программы позволяют сохранять непосредственно в формате GIF изображение в естественных цветах. При этом изображение подвергается внутреннему преобразованию в 256-цветное, о чем пользователю не сообщается. Что произошло, он заметит только при последующей повторной загрузке этого изображения. Кроме того, в GIF-файлах не сохраняется разрешение изображений. Формат GIF следует выбирать в том случае, когда требуется сохранить палитровое изображение в наиболее ком пактной форме. В остальных случаях его лучше не применять.

Формат EPS

EPS означает «Encapsulated Postscript» («Упакованный Postscript-формат»). Этот формат обычно выбирают, когда файлы предназначаются для полиграфической печати или для перевода изображений на пленку. Преимуществами формата EPS являются универсальность применения и то обстоятельство, что в формате на равных правах могут присутствовать как битовые матрицы, так и векторные элементы. Многие типографии и предприятия, изготавливающие фотооригиналы на пленке, требуют, чтобы файлы изображений сдавались в виде Postscript-файлов. Это создает определенные проблемы. С одной стороны, часто возникает несовместимость. Ее можно обнаружить, например в виде нарушений центровки изображений на диапозитиве, несовпадении краев, изменении типа шрифта и т.д. За это, как правило, отвечает только заказчик. В частности, при экспонировании диапозитивов работа выполняется поточным методом, и никто не контролирует, правильно ли интерпретируется файл. Лишь очень немногие программы обработки изображений в состоянии читать Eps-файлы, и в немногих программах, где предусмотрена соответствующая функция импорта, она ограничивается несколькими вариантами EPS-файлов. Поэтому почти невозможно проверить, правильно ли сформирован EPS-файл. Из-за этого приходится каждый раз экспонировать только по одному файлу, чтобы проверить, правильно ли все получается. Другая проблема – это огромный объем Eps-файлов, необходимый для изображений в виде битовых матриц. Хотя используя такие распространенные программы сжатия, как ARJ или PKZIP, объем файла можно существенно уменьшить, в случае больших изображений для пересылки данных потребуются съемные диски большой емкости. Если оцифрованное изображение было скомбинировано с векторной графикой, для его дальнейшей передачи часто может быть использован лишь формат EPS. В случае «чистого» изображения в виде битовой матрицы лучше обходиться без этого формата файла. Все известные автору аппараты для перевода изображений на пленку поддерживают также форматы TIF и Targa. Поскольку эти форматы практически никогда не вызывают никаких осложнений при экспонировании, для изображения в виде битовой матрицы лучше использовать именно эти форматы, а не Eps-формат.

Формат JPEG

Файлы часто имеют очень большой объем, и даже при наличии жестких дисков большой емкости на них скоро не остается свободного места. Поэтому видеоданные всех вышеописанных форматах файлов подвергаются сжатию либо автоматически, либо путем выбора соответствующей функции. Однако применяемые при этом методы сжатия не очень эффективны, особенно если речь идет о записи изображений в естественных цветах. В этом случае оказывается весьма полезным формат JPEG. Поскольку сжатие в формате JPEG сопряжено с некоторой потерей видеоинформации, здесь необходимо учитывать некоторые важные моменты. Подробности содержатся в главе, посвященной сжатию данных. Наряду с описанными и широко применяемыми форматами файлов имеются также особые форматы, которые были специально разработаны для определенных программ обработки изображений. Например, при использовании программы Picture Publisher в изображение в виде битовой матрицы можно вводить элементы, для которых сохраняется возможность последующего перемещения. Чтобы обеспечить сохранение такого файла без жесткой фиксации нового элемента изображения должен использоваться формат файла, специально разработанный для программы Picture Publisher. В Adobe PhotoShop также имеется свой собственный формат файла. Эти форматы следует использовать только в тех случаях, когда необходимо сохранить особые свойства изображения, определяемые данной программой.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: