Изображения: векторная и растровая графика
Все графические изображения, которые можно создавать и обрабатывать с использованием компьютерной техники, можно условно разделить на два вида.
Векторная графика:
Векторные изображения – изображения, созданные композицией простейших геометрических фигур, так называемых графических примитивов. К графическим примитивам относятся такие простые фигуры, как отрезок, прямоугольник, овал, квадрат, круг, дуга и т.п., а также более сложные фигуры, например, ломаные линии, криволинейные отрезки (в компьютерной графике для их обозначения используется общий термин «кривая»), различные многоугольники и т.д. В общем случае любой графический примитив представляет собой линию, для которой можно задать определенный цвет (вплоть до прозрачного), толщину и вид (например, сплошная, штриховая, штрихпунктирная и др.). Если линия замкнутая, то для такого графического объекта можно также изменять цвет внутренней области, так называемую заливку объекта.
Используя графические примитивы различных форм и цветов, варьируя их взаимное расположение, можно создавать достаточно сложные рисунки. Этот процесс напоминает технику создания аппликации – изображение создается из отдельных «кусочков» разной формы и расцветки.
Поскольку каждый графический примитив можно описать математически в виде несложных формул, то для хранения векторного изображения требуется совсем мало места, причем размер изображения не влияет на размер файла. Действительно, для сохранения в файле векторного изображения некоторого прямоугольника необходимо сохранить только следующие параметры: координаты двух противоположных вершин, цвет линии, ее толщину и тип, цвет заливки. Таким образом, при сохранении прямоугольников разных размеров и цветов размер файла будет одинаковым.
К преимуществам векторной графики относятся: простота использования, небольшой размер конечного файла и незначительная требовательность к ресурсам компьютера (оперативная память, быстродействие процессора, видеокарты и других систем компьютера, свободное дисковое пространство), сохранение размера файла и качества изображения при любых операциях его масштабирования. Кроме того, возможность использования любых комбинаций цветов позволяет получать яркие и красочные картинки.
Недостатками векторной графики являются некоторая «искусственность» изображения, невозможность получения картинки фотографического качества. Создание действительно сложных изображений с использованием векторной графики связано с использованием очень большого количества графических примитивов, что затрудняет многие операции, проводимые над изображением в целом (например, изменение яркости картинки в целом требует изменения оттенка каждого примитива в отдельности).
Растровая графика:
Растровые изображения – изображения, составленные из массива малых по размеру точек разного цвета. Каждая точка растрового изображения мала настолько, что не воспринимается глазом как отдельный объект, но в совокупности они воспринимаются как одна картинка. Такая технология построения изображений очень напоминает мозаику. Пример растрового изображения можно увидеть в газете или журнале: любая фотография в них состоит из массива незаметных на первый взгляд точек разного цвета и размера. Телевизионное изображение и картинка на экране монитора – это тоже растр, только в отличие от печати на бумаге растровая точка компьютерного изображения имеет квадратную форму. Такая точка обозначается термином пиксель (от слияния английских слов picture element — pixel, элемент картинки).
Качество растрового изображения зависит от количества растровых точек, из которых оно состоит. Большее количество точек дает большую детализацию изображения, однако при сохранении такой картинки необходимо сохранить информацию о цвете каждой точки, а поскольку точек может быть до нескольких миллионов, то размер сохраненного файла тоже будет большим.
Обработка растровых изображений сильно отличается от операций с векторными объектами. В общем случае обработка растровой картинки сводится к изменению цвета точек рисунка целиком или его отдельной области. Даже простая операция масштабирования растровой картинки требует определенных расчетов, так как при увеличении изображения увеличивается размер растровой точки, что приводит к ухудшению качества рисунка. Основным показателем качества растровой картинки является ее разрешение, то есть количество точек на единицу длины. Обычно измеряется количество точек на один дюйм (dpi — dots per inch).
К преимуществам растровой графики относится фотографическое (т.е. реалистичное) качество изображения. Недостатками являются сложность обработки, высокая требовательность к ресурсам компьютера, большие размеры файлов изображений, зависимость размера файла от качества и размера картинки. Для обработки растровых изображений применяются специализированные программы.
Простейшей из программ для обработки растровой графики является программа Paint, входящая в состав стандартных программ в операционной системе Windows. Данная программа обладает минимальным набором инструментов для рисования и небольшим количеством функциональных возможностей для обработки растровой графики.