Форматы изображений у многих вызывают много вопросов. Для чего они вообще различаются? Чем растровые фотографии отличаются от векторных? Почему некоторые фотоаппараты снимают в формате raw? Обо всех нюансах в этой статье.
Что такое формат изображения
Формат изображения – это всего лишь способ записи графической информации или спецификация структуры данных, записанных в компьютерный файл. На сегодняшний день существует большое количество форматов изображений. Все они делятся на растровые, векторные и комплексные (PDF, DjVu )
Чем различаются растровая и векторная графика
Разглядывая на экране растровое изображение, мы в действительности видим перед собой тысячи маленьких квадратных точек – пикселей. Каждый такой пиксель в компьютере описан определенной последовательностью цифр и символов. Сливаясь вместе, эти точки и образуют картинку. Изображение на экране тем реалистичней, чем больше содержит в себе таких пикселей и чем пиксели меньше по размеру. Если увеличивать изображение с растровой графикой, то оно заметно потеряет в качестве.
Считается, что такие пиксели есть и в нашей сетчатке глаза. Сетчатка представляет из себя сетку светочувствительных элементов, известных как палочки и колбочки, то есть по сути имеет пиксельную структуру.
Например производители популярных экранов с разрешением «Ретина», утверждают, что пиксели на таком экране не больше чем аналогичные точки в нашем глазу, а значит наше зрение просто не способно заметить их на экранах «Ретина».
Векторная графика, в отличие от растровой, не состоит полностью из точек. Она состоит из линий, а точки лишь используются как опоры для этих векторных линий. Позиции таких опорных точек указаны в файле в виде математических формул.
Если увеличить векторное изображение, то можно заметить, что пиксели практически незаметны, то есть качество осталось на прежнем уровне.
Поэтому векторные изображения удобно использовать там, где требуется увеличение без потери качества, например в полиграфии.
Подводя итог, можно сказать, что растровая графика – это множество точек, а векторная графика множество геометрических фигур.
Виды растровой графики
Наиболее популярные графические форматы на сегодня это JPEG, GIF, PNG,RAW, TIFF, DDS. Остановимся на каждом из них чуть подробнее.
Что такое формат JPEG
Формат JPEG–это формат изображений, который использует сжатие с потерями и не поддерживает прозрачность.
Этот формат обычно используется в цифровой фотографии и не подходит для сжатия чертежей и текстовой графики, где резкий контраст между соседними пикселями приводит к появлению заметных искажений.
Файлы, содержащие изображение в формате jpeg могут иметь также и другие вариации расширений: .jpg, .jpe или .jfif. Все это изображения одного типа и на практике различаются только количеством символов. Дело в том, что раньше операционные системы не поддерживали более 3 символов расширений файлов, поэтому использовались .jpg и .jpe.
Также JPEG имеет встроенную поддержку метаданных (EXIF) таких как: модель использованной камеры, выдержка, диафрагма и светочувствительность, разрешение кадра и многие другие.
Что такое формат GIF
GIF — формат способен хранить сжатые данные без потери качества в формате не более 256 цветов. Формат GIF поддерживает анимационные изображения, которые представляют собой последовательность из нескольких статичных кадров, а также время, в течение которого каждый кадр должен быть показан на экране.
Поддерживаемой возможностью является сохранение большего количества цветов с помощью анимированного GIF с нулевой задержкой между кадрами. При этом преодолевается ограничение в 256 цветов: каждый кадр содержит свою палитру.
Что такое формат PNG
Формат PNG хранит информацию об изображении в сжатом виде, но сжатие, в отличие от JPEG, производится без потерь, поэтому зачастую PNG всегда больше JPEG по размеру.
PNG также известен как отличный формат для редактирования изображений. Он был спроектирован в качестве замены устаревшему на тот момент формату ГИФ, но в отличие от него лишен анимации.
В фотографии PNG используется редко — для компактного хранения файлов больше подходит JPEG, а для профессиональной работы лучше подходят RAW-форматы или TIFF.
Долгое время PNG не имел встроенную поддержку метаданных, но в 2017 году эта функция была реализована, а также PNG в отличие от JPEG поддерживает так называемый «прозрачный» цвет.
Что такое формат RAW
RAW ( от англ. Raw — сырой) это формат, содержащий необработанные данные об изображении напрямую с матрицы камеры. Такие файлы еще иногда называют «цифровым негативом», поскольку они играют роль, похожую на роль негатива в пленочной фотографии, поэтому они непригодны для просмотра на компьютере.
Обычно в таком формате снимают профессиональные фотографы, так как при сохранении снимка в этом формате не вносятся искажения и преобразования, а значит есть возможность многократной коррекции любых настроек без изменения исходных файлов. При конвертации «сырые» файлы никак не модифицируются, а готовые фотографии могут быть многократно переделаны в случае неудовлетворительной точности настроек конвертера. Из значительных недостатков RAW стоит отметить большой размер готовых файлов.
Что такое формат TIFF
Можно сказать что формат TIFF это что то среднее между RAW и JPEG.
Этот формат позволяет сохранять изображения как со сжатием, так и без него. Зачастую размер такого изображения намного превышает формат JPEG, но в отличие от TIFF каждое повторное сохранение JPEG файла неизбежно приводит к потере качества. Поэтому любое повторное сохранение лучше делать в формат TIFF. Также этот вид файлов желательно использовать когда изображение нуждается в дополнительной обработке, а JPG лучше всего подходит для готовых изображений.
Что такое формат DDS
DDS формат был создан для 3D-структур, которые могут быть сжаты посредством технологии DirectX Texture Compression. Он способствует сохранению высокого качества текстур для игровых персонажей, поэтому получил распространение преимущественно в компьютерной игровой сфере.
Резюме. Какой формат оптимален?
Фотографии и изображения с большим количеством цветов лучше всего сохранять в JPEG. Но стоит помнить, что алгоритм компрессии JPEG сжимает изображения с потерей качества. Если нужно использовать изображение для его последующей обработки, то лучше сохранять снимок в TIFF формате.
Пиктограммы, схемы, картинки с большим количеством текста и изображения с прозрачностью оптимальнее сохранять в PNG. Алгоритм компрессии PNG сжимает изображения без потери качества.
Если вам важен размер, выбирайте JPG, а если у вас мощные ресурсы, то очевидны становятся преимущества PNG. В том случае, если требуется максимальное качество и не важен размер получившегося файла, используйте TIFF.
GIF можно использовать если необходим минимальный размер или требуется анимация.
Автор Антон Соколов
Источник hi-tech.mail.ru