Rastergrafiken – Grundkonzepte der Rastergrafik. Rastergrafiken

Rastergrafiken

Speicherschema für Rastergrafiken.

Rasterbild- ist ein Raster aus Pixeln oder farbigen Punkten (normalerweise rechteckig) auf einem Computermonitor, Papier und anderen Anzeigegeräten und -materialien (Raster).

Wichtige Bildmerkmale sind:

Rastergrafiken werden mit Rastergrafikeditoren bearbeitet. Rastergrafiken werden mit Kameras, Scannern, direkt in einem Rastereditor, auch durch Export aus einem Vektoreditor oder als Screenshot erstellt.

Vorteile

Mit Rastergrafiken können Sie nahezu jede Zeichnung unabhängig von ihrer Komplexität erstellen (reproduzieren), anders als beispielsweise bei Vektorgrafiken, bei denen es unmöglich ist, den Effekt des Übergangs von einer Farbe zur anderen ohne Verlust der Dateigröße genau wiederzugeben.
Verbreitung – Rastergrafiken werden mittlerweile fast überall verwendet: von kleinen Symbolen bis hin zu Postern.
Hohe Geschwindigkeit bei der Verarbeitung komplexer Bilder, wenn keine Skalierung erforderlich ist.
Die Rasterdarstellung eines Bildes ist für die meisten grafischen Eingabe-/Ausgabegeräte wie Monitore (mit Ausnahme von Vektorgeräten), Nadel- und Tintenstrahldrucker, Digitalkameras, Scanner und Mobiltelefone selbstverständlich.

Mängel

Große Dateigrößen für einfache Bilder.
Unmöglichkeit einer perfekten Skalierung.
Drucken auf Plotter nicht möglich.

Aufgrund dieser Nachteile wird empfohlen, zum Speichern einfacher Zeichnungen Vektorgrafiken anstelle komprimierter Rastergrafiken zu verwenden.

Formate

Bitmap-Bilder werden normalerweise in komprimierter Form gespeichert. Abhängig von der Art der Komprimierung ist es möglicherweise nicht möglich, das Bild genau so wiederherzustellen, wie es vor der Komprimierung war (verlustfreie Komprimierung bzw. verlustbehaftete Komprimierung). Die Grafikdatei kann auch zusätzliche Informationen speichern: über den Autor der Datei, die Kamera und ihre Einstellungen, die Anzahl der Punkte pro Zoll beim Drucken usw.

Verlustfreie Kompression

Verwendet Komprimierungsalgorithmen, die auf der Reduzierung der Informationsredundanz basieren.

BMP oder Windows Bitmap – wird normalerweise ohne Komprimierung verwendet, obwohl der RLE-Algorithmus möglich ist.
GIF (Graphics Interchange Format) ist ein älteres Format, das nicht mehr als 256 Farben gleichzeitig unterstützt. Immer noch beliebt aufgrund der Unterstützung für Animationen, die bei reinem PNG fehlt, obwohl Software beginnt, APNG zu unterstützen.
PCX ist ein veraltetes Format, das eine gute Komprimierung einfacher Zeichnungsbilder ermöglicht (bei der Komprimierung werden Gruppen aufeinanderfolgender Pixel derselben Farbe durch eine Aufzeichnung der Anzahl dieser Pixel und ihrer Farbe ersetzt).
PNG (Portable Network Graphics)

Verlustbehaftete Komprimierung

Es basiert darauf, einen Teil der Informationen zu verwerfen (normalerweise den, der vom Auge am wenigsten wahrgenommen wird).

JPEG ist ein sehr weit verbreitetes Bildformat. Die Komprimierung basiert auf der Mittelung der Farbe benachbarter Pixel (Helligkeitsinformationen werden nicht gemittelt) und dem Verwerfen hochfrequenter Komponenten im räumlichen Spektrum eines Bildfragments. Bei der detaillierten Betrachtung eines stark komprimierten Bildes fallen die Unschärfe der scharfen Grenzen und das charakteristische Moiré-Muster in deren Nähe auf.

Verschiedenes

TIFF unterstützt ein breites Spektrum an Farbtiefen, verschiedene Farbräume, verschiedene Komprimierungseinstellungen (sowohl verlustbehaftet als auch verlustfrei) usw.
RAW speichert Informationen, die direkt vom Sensor einer Digitalkamera oder eines ähnlichen Geräts stammen, ohne dass irgendwelche Transformationen vorgenommen werden, und speichert außerdem Kameraeinstellungen. Ermöglicht Ihnen, Informationsverluste zu vermeiden, wenn Sie verschiedene Transformationen auf ein Bild anwenden (Informationsverlust entsteht durch Rundung und Pixelfarbe, die über die zulässigen Werte hinausgehen). Wird bei Aufnahmen unter schwierigen Bedingungen (geringe Beleuchtung, fehlende Möglichkeit zur Einstellung des Weißabgleichs usw.) zur anschließenden Verarbeitung auf einem Computer (normalerweise im manuellen Modus) verwendet. Bei fast allen semiprofessionellen und professionellen Digitalkameras ist das Speichern von RAW-Bildern möglich. Das Dateiformat hängt vom Kameramodell ab, es gibt keinen einheitlichen Standard.

Geschichte

Die ersten Computer verfügten nicht über separate Mittel zum Arbeiten mit Grafiken, sondern dienten bereits der Gewinnung und Verarbeitung von Bildern. Durch die Programmierung des Speichers der ersten elektronischen Maschinen, die auf der Grundlage einer Lampenmatrix aufgebaut waren, war es möglich, Muster zu erhalten.

Im Jahr 1961 leitete der Programmierer S. Russell das Projekt zur Entwicklung des ersten Computerspiels mit Grafik. Die Entwicklung des Spiels „Spacewar“ dauerte etwa 200 Arbeitsstunden. Das Spiel wurde auf einer PDP-1-Maschine erstellt.

1963 entwickelte der amerikanische Wissenschaftler Ivan Sutherland das Soft- und Hardwaresystem Sketchpad, das es ermöglichte, mit einem digitalen Stift Punkte, Linien und Kreise auf einem Rohr zu zeichnen. Es wurden grundlegende Aktionen mit Grundelementen unterstützt: Verschieben, Kopieren usw. Tatsächlich war es der erste Vektoreditor, der auf einem Computer implementiert wurde. Das Programm kann auch als erste grafische Oberfläche bezeichnet werden, und zwar schon bevor der Begriff selbst auftauchte.

Mitte der 1960er Jahre. Entwicklungen bei industriellen Computergrafikanwendungen traten auf. So entwickelte Itek unter der Leitung von T. Moffett und N. Taylor eine digitale elektronische Zeichenmaschine. Im Jahr 1964 stellte General Motors das computergestützte Designsystem DAC-1 vor, das gemeinsam mit IBM entwickelt wurde.

Im Jahr 1968 erstellte eine Gruppe unter der Leitung von N. N. Konstantinov ein computergestütztes mathematisches Modell der Katzenbewegung. Die BESM-4-Maschine, die ein geschriebenes Programm zur Lösung von Differentialgleichungen ausführte, zeichnete den Zeichentrickfilm „Kitty“, der für seine Zeit ein Durchbruch war. Zur Visualisierung wurde ein alphanumerischer Drucker verwendet. Mit der Möglichkeit, Bilder zu speichern und auf einem Computerbildschirm anzuzeigen, erlebte die Computergrafik erhebliche Fortschritte.

siehe auch

Wikimedia-Stiftung. 2010.

Swidrigailo Olgerdowitsch
Hand

Bücher

Programmierung für Microsoft Windows 8, Petzold Charles. Die sechste Auflage dieses legendären Buches musste fast 15 Jahre warten! In seinem neuen Werk spricht Charles Petzold, ein renommierter Autor und einer der Pioniere der Windows-Programmierung, über die Entwicklung...

Computergrafiken sind still und leise in unseren Alltag eingedrungen. Es ist längst nicht mehr das Los der Elite. Jedes Mal, wenn Sie Fotos von einer Digitalkamera auf einen Computer übertragen oder einfach auf die Schaltfläche „Speichern“ klicken, um ein Bild, das Ihnen gefällt, zu Ihrer Sammlung hinzuzufügen, arbeiten Sie mit Computergrafiken.

Lohnt es sich, Zeit in die Theorie zu investieren?

Es wird Ihnen von großem Nutzen sein, die Grundlagen der Bildbearbeitung zu kennen. Erweiterungen nach dem Dateinamen sind für Sie nicht mehr irgendein magisches Kauderwelsch, sondern liefern wichtige Informationen richtig. Sie können bewusst entscheiden, welche Bilder am besten komprimiert werden sollen, um keinen Platz auf Ihrer Festplatte zu verschwenden, und mit Bedacht entscheiden, wie Sie dies tun.

Auch das Bearbeiten eigener Fotos wird von der „wissenschaftlichen Stochermethode“ auf eine völlig neue Ebene gehoben. Und für manche wurde aus dem unschuldigen Spaß mit Bildern auf dem Bildschirm nach und nach eine recht gewinnbringende Arbeit.

Unterschied zwischen Raster- und Vektorgrafiken

Derzeit werden im Computerumfeld hauptsächlich Vektor- und Rastergrafiken verwendet. Sie unterscheiden sich grundlegend in der Art und Weise, wie sie Informationen kodieren.

Es ist kein Geheimnis, dass alle Daten auf einem Computer mit Binärcode aufgezeichnet werden. Somit werden alle Informationen, sei es Text, Bild oder Ton, auf eine bestimmte Weise verschlüsselt. Um ein Vektorbild zu speichern, wird es in elementare geometrische Figuren unterteilt, die wiederum durch einfachste mathematische Formeln beschrieben werden. So wird beispielsweise der Buchstabe „und“ für einen Grafikeditor durch zwei parallele Segmente gegebener Länge beschrieben, die durch eine Linie im Winkel von 45 Grad verbunden sind.

Ein Rasterbild wird nach einem anderen Prinzip unterteilt. Der Computer teilt das Bild in viele Punkte, sogenannte Pixel, auf und merkt sich die Farbe und Position jedes Pixels.

Vorteile und Nachteile

Wenn Sie mit einer Vektorzeichnung arbeiten, können Sie diese theoretisch unbegrenzt vergrößern. Darüber hinaus hat dies keinerlei Auswirkungen auf die Bildqualität. Da die Parameter in Form von geometrischen Formeln angegeben werden, verarbeitet der Computer sie einfach und füllt alle Räume mit den erforderlichen Farben. Dadurch erhalten Sie ein klares Bild.

Die Nachteile von Rastergrafiken liegen gerade darin, dass bei der Komprimierung (die in den allermeisten Fällen beim Speichern einer Datei auftritt) die Qualität deutlich darunter leiden kann. Es entsteht die sogenannte Körnigkeit. In komplexen Bildern werden jedoch Rastergrafiken verwendet. In Vektorzeichnungen können Sie nur sehr einfache Bilder erstellen. Daher konzentrieren wir uns zunächst darauf, wo Rastergrafiken verwendet werden.

Einsatzgebiete

Rasterbilder vermitteln den Inhalt gescannter Objekte perfekt. Mit ihrer Hilfe können Sie mit Halbtönen und sanften Farbübergängen arbeiten. Auch Fotos, die mit einer Digitalkamera aufgenommen wurden, verwenden ausschließlich Rasterbilder. Auch im Bereich Webdesign dient dieses Format als unverzichtbares Werkzeug.

Rastergrafikformate

Denken Sie daran, dass Bildinformationen in unserem Fall durch Punkte codiert werden. Die Maßeinheit bei dieser Kodierung ist das Pixel. Es ist der kleinste Punkt, der weder in der Größe noch in der Farbe unterteilt werden kann.

Die Anzahl dieser Punkte pro gegebener Flächeneinheit wird als Auflösung bezeichnet. In einem Bild mit höherer Auflösung (viele einzelne Punkte) sehen wir ein klares Muster und sanfte Farbübergänge. Bei geringer Auflösung kann jedoch die Bildqualität stark leiden (schließlich zeigt der Computer einfach die Anzahl der in seinem Speicher verfügbaren Pixel auf dem Bildschirm an und streckt sie auf die gewünschte Größe).

Es kann grob mit der Sprache verglichen werden. Um die gleichen Informationen in verschiedenen Sprachen zu vermitteln, sind unterschiedliche Anzahlen von Buchstaben, Lauten und Wörtern erforderlich. Außerdem unterscheidet sich in den meisten Fällen der grammatikalische Aufbau. Und die „Übersetzer“ dieser „Sprachen“ in unseren Computern sind spezialisierte Programme, die sie entweder „lesen“ oder in das erforderliche Format umwandeln.

Der Hauptunterschied zwischen den Formaten besteht weiterhin in der Art und Weise, wie Informationen gespeichert werden. Schauen wir uns die häufigsten an.

BMP

Dies ist einer der Pioniere. Als sie entwickelt wurde, stand die Rastergrafik sozusagen am Anfang ihrer Existenz. Die Macher haben sich nicht allzu viele Gedanken gemacht und den BMP so programmiert, dass er sich jedes Pixel nacheinander speichert. Eigentlich handelt es sich hier nur um eine Kopie, allerdings mit etwas Farbverlust, da das BMP-Format nur 256 Farben hat.

TIFF

Ziemlich umständlich im Maßstab der digitalen Speicherung, aber bei der Ausgabe von Informationen zum Ausdrucken einfach unersetzlich. Im Gegensatz zu BMP unterstützt es die Informationsfähigkeit. Darüber hinaus können Sie hierfür nicht einen, sondern mehrere verschiedene Algorithmen verwenden. Sofern Sie jedoch nicht in der Druckindustrie oder zumindest in einem Verlagswesen arbeiten, werden Sie die Leistungsfähigkeit dieses Formats nicht wirklich benötigen.

GIF

Dies ist ein Format, das der tatsächlichen Verwendung näher kommt (für Nicht-Spezialisten). Besonders bekannt ist es für seine Fähigkeit, Animationssequenzen zu verwenden. Mit Computergrafiken, die in diesem Format erstellt wurden, können Sie auch durchscheinende Bilder erstellen. Allerdings werden Sie damit keine fließenden Farbübergänge vermitteln können. Die häufigste Verwendung von Rastergrafiken im GIF-Format ist im Webdesign zu beobachten. Es ist mit allen Plattformen kompatibel und komprimiert Informationen zudem recht kompakt, was ein wichtiger Faktor für die Geschwindigkeit beim Öffnen von Internetseiten ist.

JPEG

Das beliebteste Format. Und das ist wohlverdient. Zweifellos unterstützen alle Editoren für Rastergrafiken dieses Format. Es wurde mit dem spezifischen Ziel entwickelt, die durch die GIF-Dateikomprimierung verursachten Einschränkungen zu beseitigen. erreicht in diesem Format einen Koeffizienten von 100 Einheiten. Das ist ein wichtiger Indikator. Allerdings hat eine solche Komprimierung immer noch Nachteile: Es kommt zu einem Datenverlust und es ist möglich, dass das gespeicherte Bild etwas unscharf wird. Da dieses Format Informationen, die es für unwichtig hält, einfach verwirft, besteht immer die Gefahr, dass einige Details verfälscht werden.

JPEG 2000

Eine verbesserte Version einer früheren Version. Bildinformationen werden noch kompakter komprimiert und es kommt zu deutlich geringeren Qualitätsverlusten. Am häufigsten wird dieses Format zum Speichern von Fotos auf der Festplatte eines Computers und im Internet verwendet. Beachten Sie jedoch, dass beim wiederholten Speichern desselben Bilds im JPEG- oder JPEG 2000-Format jedes Mal Informationsbits verloren gehen und das Bild im Vergleich zum Original deutlich verzerrt ist.

PNG

Ein qualitativ deutlich verbessertes Gegenstück zum GIF-Format. Es behält buchstäblich alle Vorteile seines Vorgängers bei, weist jedoch keine Nachteile auf. Wird sowohl für als auch im Webseitendesign verwendet. Darüber hinaus ist PNG im Gegensatz zu GIF offiziell frei verfügbar.

PSD

Rastergrafiken im PSD-Format werden ausschließlich in Adobe Photoshop verarbeitet. Dies ist ein internes Paket dieses Programms. Es unterstützt das Arbeiten mit Ebenen eines bearbeiteten Bildes.

CDR

Es handelt sich außerdem um ein internes Paket für ein Rastergrafikprogramm. Typischerweise wird dieses Programm von Grafikdesignern verwendet, um Bilder von Grund auf zu erstellen. Aber die Bearbeitungsfunktion wird zweifellos unterstützt.

Editoren für Rastergrafiken

Und nun ein wenig zu Programmen, die mit der Bildbearbeitung arbeiten.

Das derzeit bei Anwendern beliebteste Programm ist das Programm Adobe Photoshop, das gemeinhin einfach als „Photoshop“ bezeichnet wird. Tatsächlich hat diese Entwicklung die Arbeit mit Rasterbildern unter Designspezialisten monopolisiert. Dieses Programm ist jedoch kostenpflichtig und kostet nicht so wenig. Daher tauchten Entwicklungen anderer Unternehmen auf. Einige davon sind bereits weit verbreitet.

Was Photoshop selbst betrifft, hatte dies keinen Einfluss auf seine Popularität. Das Programm ist recht einfach und es mangelt nicht an verschiedenen Videokursen und Tutorials.

In Photoshop können Sie nicht nur eine Collage aus Fotos erstellen oder dem Bild integrierte Effekte hinzufügen. Die einfachsten Funktionen dieses Programms lassen sich sehr schnell erlernen und eröffnen so die Tür zu ungezügelter Fantasie. Sie können optische Mängel korrigieren, das Farbschema anpassen, den Hintergrund ändern und vieles mehr.

Grafikeditor GIMP

Was kostenlose Programme angeht, können wir GIMP getrost empfehlen. Dieser Grafikeditor kann das beliebte Photoshop problemlos ersetzen. Es beherrscht alle Aufgaben, die für die Bearbeitung von Rasterbildern erforderlich sind, hervorragend und verfügt über einige Einführungsfunktionen für die Arbeit mit Vektorgrafiken.

Mit dem Programm GIMP können Sie Fotos reichhaltiger und lebendiger gestalten, unnötige Elemente problemlos aus dem Bild entfernen und zur Vorbereitung professioneller Designprojekte verwenden. Mit diesem Programm erstellte Computergrafiken sehen natürlich aus und fügen sich nahtlos in das Gesamtbild ein.

Grafikeditor Corel DRAW

Es wäre falsch, Corel-Produkte zu ignorieren. In Corel DRAW können Sie problemlos sowohl mit Raster- als auch mit Vektorbildern arbeiten. Die Möglichkeiten dieses Tools sind so zahlreich, dass das Studium des Corel DRAW-Programms in der obligatorischen Ausbildung für Grafikdesigner an Hochschulen enthalten ist.

Auch dieses Programm ist kostenpflichtig und das Arsenal seiner Produkte wird mit beneidenswerter Regelmäßigkeit aufgefüllt. Doch trotz der vielfältigen Möglichkeiten, die dieser Grafikeditor dem Benutzer bietet, macht seine intuitive Benutzeroberfläche den Arbeitsprozess zum Vergnügen.

Kostenlose Grafikeditoren

Und noch ein paar Worte zu alternativen Bildbearbeitungsprogrammen. In den meisten Fällen erfüllen sie die Bedürfnisse des durchschnittlichen Benutzers gut und beanspruchen viel weniger Platz und Ressourcen auf Ihrem Computer. Und es ist im Allgemeinen einfacher, mit ihnen zu arbeiten, da Sie nicht mit der Notwendigkeit überlastet werden, zwischen allen möglichen Funktionen wählen zu müssen, deren Zweck unklar bleibt.

Wenn Sie ungewöhnliche und meist humorvolle Fotos mögen, versuchen Sie es mit dem Programm Funny Photo Maker. Dort finden Sie viele originelle Rahmen und lustige visuelle Effekte.

Für ernsthaftere Arbeiten eignet sich Picasa. Dieser Editor ist für den Einsatz in Computernetzwerken konzipiert. Seine neuen Funktionen machen es Ihnen noch einfacher, Ihre Seiten in sozialen Netzwerken zu gestalten. Und die integrierten Effekte für die Bearbeitung werden selbst einen erfahrenen Spezialisten nicht enttäuschen.

Ein weiteres interessantes Programm ist Paint.NET. Es ist in seinen Funktionen und Fähigkeiten Adobe Photoshop sehr ähnlich. Und die in Paint.NET verwendeten Tools können ernsthaft mit dem erwähnten kommerziellen Analogon konkurrieren.

Ein Computer-Rasterbild wird als rechteckige Matrix dargestellt, in der jede Zelle durch einen farbigen Punkt dargestellt wird.

Wenn ein Bild digitalisiert wird, wird es in so kleine Zellen unterteilt, dass das menschliche Auge sie nicht sieht und das gesamte Bild als Ganzes wahrnimmt. Das Gitter selbst wurde benannt Rasterkarte, und sein Einheitselement heißt Pixel.

Pixel ähneln den Körnern eines Fotos und werden bei starker Vergrößerung deutlich sichtbar. Eine Rasterkarte ist eine Menge (Array) von Zahlentripeln: zwei Koordinaten eines Pixels auf der Ebene und seine Farbe.

Im Gegensatz zu Vektorbildern werden beim Erstellen von Rastergrafikobjekten keine mathematischen Formeln verwendet. Daher ist es zum Synthetisieren von Rasterbildern erforderlich, die Auflösung und die Abmessungen des Bildes festzulegen.

Mithilfe von Rastergrafiken können Sie die gesamte Palette an Schattierungen und subtilen Effekten widerspiegeln und vermitteln, die einem echten Bild innewohnen. Ein Rasterbild kommt einem Foto näher; es ermöglicht Ihnen, die Hauptmerkmale eines Fotos genauer wiederzugeben: Beleuchtung, Transparenz und Schärfentiefe.

Am häufigsten werden Rasterbilder durch Scannen von Fotos und anderen Bildern, mit einer Digitalkamera oder durch „Aufnehmen“ eines Einzelbilds aus einem Video erhalten. Rasterbilder können durch Konvertieren von Vektorbildern auch direkt in Raster- oder Vektorgrafikprogrammen gewonnen werden.

Es gibt viele Rastergrafikdateiformate und jedes hat seine eigene Art, Bildinformationen zu kodieren. Wir listen nur die Funktionen der gängigsten Formate auf.

Format	Max. Anzahl der Bits/Pixel	Max. Anzahl der Farben	Max. Bildgröße, Pixel	Komprimierungsmethoden	Kodierung mehrerer Bilder
BMP		16 777 216	65535 x 65535	RLE	-
GIF			65535 x 65535	LZW	+
JPEG		16 777 216	65535 x 65535	JPEG	-
PCX		16 777 216	65535 x 65535	RLE	-
PNG		281 474 976 710 656	2.147.483.647 x 2.147.483.647	Deflation (Variante LZ77)	-
TIFF		16 777 216	insgesamt 4.294.967.295	LZW, RLE und andere	+

Von der Vielzahl an Bilddateiformaten im Internet sind derzeit nur zwei weit verbreitet – GIF und JPEG. Lassen Sie uns genauer darüber sprechen.

GIF-Format

Das beliebte GIF-Format wurde von CompuServe hardwareunabhängig entwickelt. Es dient zum Speichern komprimierter Rasterbilder. In einer Datei dieses Formats können mehrere Bilder gespeichert werden. Typischerweise wird diese Funktion zum Speichern animierter Bilder (als Satz von Bildern) verwendet.

Mit dem GIF-Format können Sie ein Bild „durch eine Linie“ (Interlaced) aufnehmen, sodass Sie, wenn Sie nur einen Teil der Datei haben, das gesamte Bild sehen können, jedoch mit einer geringeren Auflösung. Diese Funktion wird im Internet häufig verwendet. Zunächst sehen Sie ein Bild mit einer groben Auflösung, und wenn neue Daten eintreffen, verbessert sich die Qualität. Die Haupteinschränkung des GIF-Formats besteht darin, dass ein Farbbild nur maximal 256 Farben enthalten kann. Zum Drucken reicht das eindeutig nicht aus.

JPEG-Format

JPEG-Dateiformat ( Gemeinsame Fotoexpertengruppe - Gemeinsame Expertengruppe für Fotografie) wurde von C-Cube Microsystems als effiziente Methode zum Speichern von Bildern mit hoher Farbtiefe entwickelt, wie sie beispielsweise durch das Scannen von Fotos mit zahlreichen subtilen (und manchmal nicht wahrnehmbaren) Farbschattierungen erhalten werden.

Der größte Unterschied zwischen JPEG und anderen Formaten besteht darin, dass JPEG verwendet wird Verlustbehafteter Komprimierungsalgorithmus(kein verlustfreier Algorithmus).

Der verlustfreie Komprimierungsalgorithmus bewahrt die Bildinformationen, sodass das dekomprimierte Bild genau dem Original entspricht. Bei der verlustbehafteten Komprimierung werden einige Bildinformationen geopfert, um eine höhere Komprimierungsrate zu erreichen.

Durch die im JPEG-Format verwendete Komprimierung wird das Bild dauerhaft verzerrt. Dies fällt beim bloßen Betrachten nicht auf, wird aber bei späteren Manipulationen offensichtlich. Aber die Dateigröße ist 10 bis 500 Mal kleiner als BMP! Wenn Sie sich für die Aufnahme eines Bildes im JPEG-Format entscheiden, ist es besser, alle erforderlichen Vorgänge abzuschließen, bevor Sie die Datei zum ersten Mal aufzeichnen.

Vergleich von GIF und JPEG

Das GIF-Format ist praktisch, wenn Sie mit handgezeichneten Bildern arbeiten.
Das JPEG-Format eignet sich am besten zum Speichern von Fotos und Bildern mit vielen Farben.
Das GIF-Format dient zur Erstellung von Animationen und Bildern mit transparentem Hintergrund.

Vektorgrafiken

Das wichtigste logische Element von Vektorgrafiken ist das geometrische Objekt. Zu den akzeptierten Objekten gehören einfache geometrische Formen (sogenannte Grundformen – Rechteck, Kreis, Ellipse, Linie), zusammengesetzte Formen oder Formen, die aus Grundformen aufgebaut sind, Farbfüllungen, einschließlich Farbverläufen.

Der Vorteil von Vektorgrafiken besteht darin, dass Form, Farbe und räumliche Lage der Objekte, aus denen sie besteht, mithilfe mathematischer Formeln beschrieben werden können.

Ein wichtiges Objekt in Vektorgrafiken ist der Spline. Ein Spline ist eine Kurve, durch die die eine oder andere geometrische Figur beschrieben wird. Moderne Schriftarten basieren auf Splines TrueType Und PostScript.

Vektorgrafiken haben viele Vorteile. Es ist sparsam im Hinblick auf den zum Speichern von Bildern erforderlichen Speicherplatz: Dies liegt daran, dass nicht das Bild selbst gespeichert wird, sondern nur einige Grunddaten, anhand derer das Programm das Bild jedes Mal neu erstellt. Darüber hinaus erhöht die Beschreibung von Farbeigenschaften kaum die Dateigröße.

Vektorgrafikobjekte lassen sich leicht transformieren und modifizieren, was praktisch keinen Einfluss auf die Bildqualität hat. Skalierung, Rotation und Krümmung können auf einige elementare Transformationen an Vektoren reduziert werden.

In den Bereichen der Grafik, in denen es auf klare und präzise Konturen ankommt, beispielsweise bei der Schriftkomposition, bei der Erstellung von Logos usw., sind Vektorprogramme unverzichtbar.

Vektorgrafiken können auch Fragmente von Rastergrafiken enthalten: Das Fragment wird zum gleichen Objekt wie alle anderen (allerdings mit erheblichen Einschränkungen bei der Verarbeitung).

Ein wichtiger Vorteil von Vektorgrafikprogrammen sind die entwickelten Möglichkeiten zur Integration von Bildern und Texten und eine einheitliche Herangehensweise an diese. Daher sind Vektorgrafikprogramme im Bereich Design, technisches Zeichnen, für zeichnerische, grafische und gestalterische Arbeiten unverzichtbar.

Andererseits können Vektorgrafiken jedoch übermäßig starr und „Sperrholz“ wirken. Rein bildlich sind die Grenzen stark eingeschränkt: Es ist fast unmöglich, in Vektorgrafikprogrammen fotorealistische Bilder zu erstellen.

Und außerdem erlaubt das Vektorprinzip der Bildbeschreibung keine automatisierte Eingabe grafischer Informationen, wie dies bei einem Scanner für Bitmap-Grafiken der Fall ist.

In letzter Zeit erfreuen sich 3D-Modellierungsprogramme, auch mit Vektorcharakter, zunehmender Verbreitung.

Mit ausgefeilten Rendering-Techniken (Raytracing, Emissionsgrad) ermöglichen diese Programme die Erstellung fotorealistischer Rasterbilder mit beliebiger Auflösung aus Vektorobjekten mit moderatem Aufwand und Zeitaufwand.

Bilder in Rastergrafiken als Zahlenreihe dargestellt. Das Hauptelement des Bildes ist der Punkt. Bei der Anzeige auf einem Bildschirm wird dieser Punkt aufgerufen Pixel(vom englischen Ausdruck Bildelement – Pixel). In einem digitalen Bild wird jeder Rasterpunkt (Pixel) durch einen einzigen Parameter dargestellt – die Farbe. Dies ist gemeint, wenn wir den Begriff „Pixelwert“ betrachten.

Es ist zwischen technischen und mathematischen Rastern zu unterscheiden. Technisches Raster– ein ganzzahliges Gitter in der Ebene. So wird beispielsweise ein Bild auf einem Fernsehbildschirm oder Monitor realisiert. Zur Darstellung eines geometrischen Bildes wird eine Reihe von Rasterelementen auf einer ganzzahligen Ebene verwendet. Im Folgenden werden wir nur diesen Parameter verwenden und ihn aufrufen Raster(Rasterkarte - Bitmap). Bei näherer Betrachtung ähnelt das Bild einer Mosaikplatte – man erkennt die kleinen Phosphorpunkte – die Pixel, aus denen das Bildschirmbild besteht. Wenn Sie sich jede Abbildung in Büchern und Zeitschriften ansehen, können Sie auch feststellen, dass das Bild aus Punkten besteht. Allerdings sind die Rasterpunkte klein genug, dass das menschliche Auge eine Ansammlung mehrfarbiger Punkte als einzelnes Bild wahrnehmen kann und nicht jeden einzeln.

Bei Rastergrafiken ist das Konzept der Auflösung entscheidend. Erlaubnis– die Anzahl der Punkte pro Längeneinheit. Es gibt:

- Originalauflösung;

- Monitorauflösung;

- Druckauflösung.

Sowohl Zeichnen als auch Skizzieren haben ihre Vor- und Nachteile.

Der Vorteil von Zeichenprogrammen (Rastergrafiken) liegt in der völlig natürlichen Art der Bilderstellung. Nehmen wir das Photoshop-Programm als Beispiel, dann sind die grundlegenden visuellen Werkzeuge, die diesem Programm zugrunde liegen, trotz aller Komplexität nicht komplizierter als ein gewöhnlicher Bleistift. Der Benutzer zeichnet und radiert abwechselnd, was er gezeichnet hat, bis er das gewünschte Ergebnis erreicht hat, genau wie er es in der Grundschule getan hat. Rasterbilder sorgen für maximalen Realismus, da jedes kleinste Fragment des Originals in digitale Form übersetzt wird.

Bei aller Einfachheit der grundlegenden Photoshop-Tools kann der Benutzer sie auch „für sich selbst“ anpassen. Dies entspricht einer endlosen Vielfalt an Buntstiften, Buntstiften, Sprühflaschen, Wasserfarben, Ölfarben und mehr. Darüber hinaus kann die Zeichnung jederzeit gelöscht, korrigiert usw. werden.

Ein weiterer Vorteil scheint zu sein Einfachheit und infolgedessen die technische Machbarkeit der Automatisierung der Eingabe (Digitalisierung) visueller Informationen. Diese Einfachheit basiert auf der erzwungenen Abtastung in Elemente und deren Digitalisierung gemäß beliebigen vordefinierten Quantisierungstabellen. Es gibt ein entwickeltes System externer Geräte zur Eingabe von Fotos, Dias, Zeichnungen, Aquarellen und anderen hochwertigen Originalen, darunter Scanner, Videokameras und Digitalkameras. Diese externen Geräte werden ständig verbessert und bieten die Möglichkeit, Bilder auf physischen Medien (Papier, Film usw.) immer besser in digitale Form umzuwandeln.

Rastergrafiken haben Softwareunabhängigkeit. Dieser Vorteil ist in gewisser Weise auch eine Folge des einfachen Prinzips der Pixelkunst. Die Art der Informationen (eine Sammlung von Zahlen, die in einer zweidimensionalen Matrix organisiert sind), die zum Speichern eines Pixelbilds erforderlich sind, ermöglicht die Erstellung von Standardformaten. Diese Formate werden von fast allen Programmen „verstanden“, die mit Bildern arbeiten: Pixel- und Vektorgrafik-Editoren, Layoutprogrammen, Browsern und sogar Betriebssystemen.

Nachteil von Zeichenprogrammen - in begrenzter Auflösung.Da die Bitmap aus einer festen Anzahl von Pixeln besteht, hängt die Auflösung des Bildes von der Größe ab, in der das Bild gedruckt wird. Bei einem kleinen Ausdruck sind die Pixel klein und die Auflösung hoch; Größere Ausdrucke vergrößern die Pixel und verringern die Auflösung. Ein Bild auf einem 15-Zoll-Bildschirm (800 x 600 Pixel) führt bei einem Ausdruck in der Größe einer halben Briefmarke nur zu einem kontinuierlichen Farbwechsel. Wenn Sie es „in voller Länge“ auf A4-Papier drucken, sind einzelne Pixel deutlich sichtbar und bilden gezackte Linien anstelle glatter Linien. Die einzige Möglichkeit, mit dieser Situation umzugehen, besteht darin, die Anzahl der Pixel im Bild zu erhöhen, was jedoch eine starke Vergrößerung der Bilddatei mit sich bringt. Da das Bild aus Punkten besteht, führt eine Vergrößerung des Bildes lediglich dazu, dass diese Punkte größer werden. Beim Vergrößern des Rasterbildes sind keine weiteren Details erkennbar. Allein die Zunahme der Rasterpunkte verzerrt die Darstellung optisch und macht sie rau. Dieser Effekt wird aufgerufen Pixelierung.

Daher, Die Qualität von Rasterbildern hängt von ihrer Größe ab. Aufgrund der Tatsache, dass sie aus Pixeln einer festen Größe bestehen, freie Skalierung ohne Qualitätsverlust gilt für sie nicht. Diese Funktion sowie die Struktur von Rasterbildern selbst erschweren deren Bearbeitung und Verarbeitung etwas. Sie können die Bildqualität verbessern, indem Sie die Auflösung erhöhen, dies führt jedoch zu einer erheblichen Vergrößerung der Dateigröße. Daher ist einer der Hauptnachteile von Rastergrafiken große Dateigrößen.

V= L W R 2 D

Dabei ist L die Bildlänge in Zoll, W die Bildbreite in Zoll, R die Auflösung in ppi und D die Farbtiefe.

Ein schwerwiegender Fehler tritt auf, wenn versucht wird, ein Bild leicht um einen kleinen Winkel zu drehen, beispielsweise ein Bild mit klaren dünnen vertikalen Linien. Es fällt sofort auf, dass aus den klaren Linien „Stufen“ werden. Dies gilt für jegliche Transformationen (Rotationen, Skalierungen, Kippungen usw.) in der Bitmap ohne Verzerrung geht es nicht(Dies wird durch die diskrete Natur des Bildes bestimmt). Man könnte sogar sagen, dass Bitmap-Grafiken leichter zu verformen als zu transformieren sind.

Beim Bearbeiten von Bitmaps Farbveränderungen ein bestimmter Satz von Pixeln. Der Farbwechsel führt zu einer Veränderung der Form der abgebildeten Objekte.

Ein gravierender Nachteil ist Hardware-Abhängigkeit Rastergrafiken.

Wenn wir einen allgemeinen Blick auf externe Geräte werfen, visualisieren fast alle von ihnen Bilder mithilfe einer Bitmap. Jedes Bild besteht aus einer Kombination einiger Elemente (z. B. Bildschirmpixel, Tintentropfen, Tonerpunkte), daher zeichnet sich jedes dieser Geräte durch seine eigene Auflösung aus. Und dieser Parameter spielt beim Drucken eines Bildes eine wichtige Rolle, da dem diskreten Raster des Geräts ein diskretes Bildraster überlagert wird. Und dieses „Treffen“ ist nicht immer günstig für das Endergebnis. Insbesondere ist es dieses „Ereignis“, das Moiré verursacht (Moiré wird im Abschnitt „Bilder drucken“ ausführlicher besprochen).

Andererseits wird das Bildabtastraster leider ganz am Anfang des Prozesses gebildet, und spätere Änderungen am Abtastraster (Auflösung) bringen, wie wir bereits festgestellt haben, überhaupt keine Verbesserung.

Rastergrafiken sind Bilder, die aus Pixeln bestehen – kleinen farbigen Quadraten, die in einem rechteckigen Raster angeordnet sind. Ein Pixel ist die kleinste Einheit eines digitalen Bildes. Die Qualität eines Rasterbildes hängt direkt von der Anzahl der Pixel ab, aus denen es besteht – je mehr Pixel, desto mehr Details können dargestellt werden. Das Vergrößern eines Rasterbilds durch einfaches Vergrößern des Maßstabs wird nicht funktionieren – es ist unmöglich, die Anzahl der Pixel zu erhöhen. Ich glaube, viele waren davon überzeugt, als sie versuchten, kleine Details in einem kleinen digitalen Foto zu erkennen, indem sie es auf dem Bildschirm vergrößerten; Als Ergebnis dieser Aktion war es nicht möglich, etwas anderes als die Vergrößerung der Quadrate (genau das sind sie – Pixel) zu sehen. Dieser Trick ist nur CIA-Agenten in Hollywood-Filmen möglich, wenn sie vergrößerte Bilder einer externen Überwachungskamera verwenden, um Autokennzeichen zu erkennen. Wenn Sie kein Angestellter dieser Struktur sind und keine solche magische Ausrüstung besitzen, wird für Sie nichts klappen.

Ein Rasterbild weist mehrere Eigenschaften auf. Für einen Fotostocker sind die wichtigsten Dinge: Auflösung, Größe und Farbmodell. Manchmal wird die Größe auch als Auflösung bezeichnet, und daher kommt es zu Verwirrung. Um dies zu verhindern, müssen Sie klar verstehen, wovon wir sprechen, und „im Kontext schauen“ – die Größe wird in MP (Megapixel) und die Auflösung in dpi oder dpi gemessen ppi.

Erlaubnis ist die Anzahl der Pixel pro Zoll (ppi – Pixel per Inch), um die Darstellung auf dem Bildschirm zu beschreiben bzw. die Anzahl der Punkte pro Zoll (dpi – dot per Inch), um das Drucken von Bildern zu beschreiben. Es gibt mehrere etablierte Regeln: Für die Veröffentlichung eines Bildes im Internet wird eine Auflösung von 72 ppi und für den Druck 300 dpi (ppi) verwendet. Die Anforderungen an Microstock-Bilder betragen 300 dpi, da viele Werke speziell für den Druck gekauft werden.

Größe– Die Gesamtzahl der Pixel in einem Bild, normalerweise gemessen in MP (Megapixel). Dies ist einfach das Ergebnis der Multiplikation der Anzahl der Pixel in der Höhe mit der Anzahl der Pixel in der Breite des Bildes. Das heißt, wenn das Foto 2000 x 1500 groß ist, beträgt die Größe 2000 x 1500 = 3.000.000 Pixel oder 3 MP. Für den Versand an Fotobanken sollte die Bildgröße nicht weniger als 4 Megapixel und bei Illustrationen nicht mehr als 25 Megapixel betragen.

Farbmodell- ein Merkmal eines Bildes, das seine Darstellung anhand von Farbkanälen beschreibt. Ich kenne 4 Farbmodelle – RGB (rote, grüne und blaue Kanäle), CMYK (Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz), LAB (Helligkeit, Rot-Grün und Blau-Gelb) und Grayscale (Graustufen). Alle Microstocks akzeptieren Rastergrafiken im RGB-Farbmodell.

Vorteile von Rastergrafiken:

Fähigkeit, Bilder jeder Komplexitätsstufe zu reproduzieren. Der Detailreichtum eines Bildes hängt weitgehend von der Anzahl der Pixel ab.
Präzise Wiedergabe von Farbübergängen.
Verfügbarkeit zahlreicher Programme zum Anzeigen und Bearbeiten von Rastergrafiken. Die überwiegende Mehrheit der Programme unterstützt dieselben Rastergrafikdateiformate. Die Rasterdarstellung ist vielleicht die „älteste“ Art, digitale Bilder zu speichern.

Nachteile von Rastergrafiken

Große Dateigröße. Tatsächlich müssen für jedes Pixel Informationen über seine Koordinaten und seine Farbe gespeichert werden.
Unmöglichkeit, ein Bild ohne Qualitätsverlust zu skalieren (insbesondere zu vergrößern).

Rastergrafikformate

Trotz der scheinbaren Einfachheit der Darstellung von Rastergrafiken gibt es in ihren Formaten „Wagen und kleine Karren“! Und ihre Zahl ändert sich ständig – einige Formate sind veraltet, andere stehen erst am Anfang ihrer Entwicklung. Alles zu beschreiben wäre langwierig und uninteressant; ich werde nur diejenigen beschreiben, die meiner Meinung nach für Designer und Fotografen von Interesse sein könnten.

PNG(Portable Network Graphics) ist ein weiteres Rastergrafikformat, das Transparenz unterstützt, nicht nur normale Transparenz wie GIF, sondern auch Transluzenz – einen sanften Übergang von Farbe in einen transparenten Bereich. Der Zweck der Erstellung von PNG bestand genau darin, GIF zu ersetzen, da CompuServe, der Entwickler des GIF-Formats, den Komprimierungsalgorithmus zur Erstellung von GIF-Bildern im Jahr 1995 zehn Jahre lang patentieren ließ, was die kostenlose Verwendung dieses Formats in kommerziellen Projekten unmöglich machte.

Vorteile von PNG:

Die Möglichkeit, ein Vollfarbbild mit Farbübergängen und Halbtönen zu erstellen.
Speichern Sie Grafikinformationen mit einem verlustfreien Komprimierungsalgorithmus.
Die Möglichkeit, Alphakanäle, also vereinfacht gesagt Transparenz und darüber hinaus Transluzenz, zu nutzen, wodurch Sie sanfte Farbübergänge in einen transparenten Bereich erzeugen können.

PNG hat meiner Meinung nach nur 2 Nachteile:

Es ist nicht möglich, ein animiertes Bild zu erstellen
Unklares „Verständnis“ der Transparenz des PNG-Formats durch Internetbrowser. Einige Browser, meist ältere Versionen, verweigern die Anzeige transparenter Bereiche eines PNG-Bildes und zeichnen sie grau. Aber dieser Nachteil wird meiner Meinung nach bald keine Rolle mehr spielen.

TIFF(Tagged Image File Format) – ein Format zum Speichern hochwertiger Bilder, unterstützt alle vorhandenen Farbmodelle, bietet eine breite Palette von Farbtiefenänderungen und unterstützt die Arbeit mit Ebenen. Die Speicherung von Informationen im TIFF-Format ist sowohl verlustbehaftet als auch verlustfrei möglich. Kameras, die das RAW-Format nicht unterstützen, können manchmal Fotos im TIFF-Format aufnehmen.

Auf Fotobanken, die die Möglichkeit haben, zusätzliche Formate zum Hauptbild im JPEG-Format hochzuladen (Dreamstime.com, iStock.com), können Sie TIFF als zusätzliches Bild hochladen.

Der Nachteil des Formats ist das große Gewicht der Datei, die viel größer ist als eine RAW-Datei gleicher Qualität – jedes Bild in TIFF wiegt 8 bis 20 MB.

ROH(übersetzt aus dem Englischen „roh“ – roh)

Das RAW-Format entstand dank Digitalkameras. RAW ist im Wesentlichen ein „Druck“, der zum Zeitpunkt der Aufnahme auf der Matrix der Kamera verbleibt, oder besser gesagt, bis zu drei Ausdrucke – in Rot, Grün und Blau. Zusätzlich zu diesen Ausdrucken speichert die RAW-Datei auch einige andere Daten, die in diesem Fall eher Referenzcharakter haben und dem RAW-Konverter vorgeben, mit welcher Intensität jeder der Farbkanäle für verschiedene Pixel auf dem Bildschirm angezeigt werden soll – das ist Weißabgleich, Farbraum usw. . Das Ändern dieser Parameter hat keinerlei Auswirkungen auf die ursprünglichen Informationen; Sie können sie problemlos ändern und jederzeit zur ursprünglichen Ansicht zurückkehren. Es wird viel problematischer sein, mit einem anderen Rasterformat zu arbeiten, das als Ergebnis des Exports erhalten wurde. Die Erweiterungen für Dateien im RAW-Format können je nach Kameramarke unterschiedlich sein (.cr2, .crw, .nef usw.) – jeder Kamerahersteller hat seine eigene Art, Informationen zu speichern. Um RAW-Dateien zu bearbeiten und in andere Rasterformate zu konvertieren, stellen Kamerahersteller ihre eigene Software bereit. Der Canon RAW-Konverter liest nur RAW-Dateien, die mit Canon-Kameras aufgenommen wurden (.cr2, .crw), und kann die RAW-Datei nicht lesen Aufnahme einer Nikon-Kamera (.nef). Es gibt RAW-Konverter von Drittanbietern, die mit den meisten RAW-Dateien funktionieren. Generell führt das Fehlen eines einheitlichen Standards zu gewissen Unannehmlichkeiten bei der Arbeit mit diesem Format.

Die Nachteile des Formats sind die große Dateigröße (wenn auch nicht so groß wie TIFF) und das Fehlen eines einheitlichen Standards zur Generierung von RAW-Dateien für alle Hersteller von Fotoausrüstung.

RAW kann wie TIFF als „zusätzliches“ Bildformat an Fotobanken gesendet werden – die Verfügbarkeit der Quelle kann die Kaufentscheidung des Designers für das Bild beeinflussen.

JPEG(Joint Photographic Experts Group – der Name des Entwicklers) ist das am weitesten verbreitete Rastergrafikformat (zumindest im Internet). JPEG ist ein Beispiel für die Verwendung von „verlustbehafteten“ oder mit anderen Worten „verzerrenden Komprimierungs“-Komprimierungsalgorithmen; es eignet sich am besten zum Speichern von Gemälden, Fotos und anderen realistischen Bildern mit sanften Farbübergängen, ist jedoch praktisch nicht für Zeichnungen und Bei Bildern mit scharfen Übergängen, also bei Bildern mit scharfen Übergängen, erzeugt der Komprimierungsalgorithmus an Stellen mit starkem Kontrast auffällige Artefakte.

Es wird nicht empfohlen, Zwischenversionen der Arbeit in diesem Format zu speichern – jedes „erneute Speichern“ führt zum irreversiblen Verlust eines Teils der Informationen. Der in diesem Format verwendete Komprimierungsalgorithmus (verlustbehaftete Komprimierung) basiert auf der „Mittelung“ der Farbe benachbarter Pixel.

JPEG unterstützt die Arbeit mit Alphakanälen nicht, d ein Beschneidungspfad (sofern Sie ihn natürlich erstellt haben und wissen, was er ist) – das sind wichtige Informationen für den Käufer des Bildes.

Das JPEG-Format ist auch das Hauptformat, in dem Fotobanken Rasterbilder (Fotos und Illustrationen) zum Verkauf akzeptieren. Die endgültige Version der an den Microstock gesendeten Datei muss im RGB-Farbmodell, mit einer Auflösung von 300 dpi und natürlich in 100 % Qualität gespeichert werden. Sie können auch IPTC-Informationen (Titel, Beschreibung, Schlüsselwörter) in die Datei eingeben – das JPEG-Format ermöglicht Ihnen dies und spart Ihnen beim Senden von Bildern an mehrere Fotobanken erheblich Zeit.

Neben den gängigen Rastergrafikformaten (GIF, JPEG, TIFF usw.), die von allen Grafikeditoren und Bildbetrachtern „lesbar“ sind, gibt es von fast jedem Editor „native“ Formate, die nur von geöffnet werden können Programm, in dem sie erstellt wurden, z. B. Adobe Photoshop .PSD-Format. Bei der Bearbeitung von Fotos, Rasterillustrationen und der Designentwicklung sollten Zwischenversionen in solchen Formaten gespeichert und nur die Endversionen in JPEG übersetzt werden. Dies ist notwendig, damit Sie die Ergebnisse Ihrer Arbeit ohne Informationsverlust speichern und jederzeit Änderungen am Bild oder Projekt vornehmen können.