Растровая графика: особенности, преимущества, популярные форматы

Что такое? Растровая графика состоит из точек – пикселей, которые обладают одинаковой формой и размерами, но разными цветами. Такой вид изображений встречается повсеместно: цифровые фотографии, рекламные баннеры, рисунки и многое другое.

Какие особенности? Несмотря на общую схему, различные форматы растровой графики отличаются по качеству изображения. Для дизайнеров важно понимать, в чем разница между, например, BMP и JPEG, или какими особенностями обладает формат GIF.

Что такое растровая графика

Изначально понятие «растр» употреблялось в полиграфии для обозначения печатных устройств, создающих и многократно воспроизводящих штриховые изображения. По форме этот механизм напоминал решетку, за что и получил свое название, образованное от латинского rastrum (скребок, грабли).

В настоящее время данный термин стал многозначным. Чаще всего его используют для описания вида графики. Фактически любая картинка, нарисованная от руки на бумаге, считается растровой, так как при сильном увеличении представляет собой множество точек красящего вещества. Аналогом такой точки в цифровых изображениях является пиксель как наименьшая единица растра.

Пиксель имеет форму квадрата и обладает тремя атрибутами: размером, цветом и положением. Редактор растровой графики наделяет эти точки соответствующими характеристиками и формирует тем самым видимое и понятное человеческому глазу изображение. Чтобы увидеть пиксели по отдельности, достаточно увеличить картинку.

Характеристики растровой графики

В растровом изображении, создаваемом без алгоритмов сжатия, для каждой точки определяется индивидуальный цвет. Итоговый результат затем можно описать тремя величинами: высотой и шириной в количестве пикселей, а также цветовым режимом. В свою очередь формат цвета RGB выделяет для каждого цветного квадрата 3 байта: один для красных оттенков, второй для зеленых оттенков, третий для синих оттенков.

Узнай, какие ИТ - профессии
входят в ТОП-30 с доходом
от 210 000 ₽/мес

Павел Симонов

Исполнительный директор Geekbrains

Команда GeekBrains совместно с международными специалистами по развитию карьеры подготовили материалы, которые помогут вам начать путь к профессии мечты.

Подборка содержит только самые востребованные и высокооплачиваемые специальности и направления в IT-сфере. 86% наших учеников с помощью данных материалов определились с карьерной целью на ближайшее будущее!

Скачивайте и используйте уже сегодня:

Павел Симонов

Исполнительный директор Geekbrains

Топ-30 самых востребованных и высокооплачиваемых профессий 2023

Поможет разобраться в актуальной ситуации на рынке труда

Подборка 50+ бесплатных нейросетей для упрощения работы и увеличения заработка

Только проверенные нейросети с доступом из России и свободным использованием

ТОП-100 площадок для поиска работы от GeekBrains

Список проверенных ресурсов реальных вакансий с доходом от 210 000 ₽

Получить подборку бесплатно

pdf 3,7mb

doc 1,7mb

Уже скачали 31952

Чем меньше цветов используется в растровом изображении, тем меньшее количество информации требуется для построения. Так, для черно-белой картинки каждому пикселю необходим лишь один бит.

Размер и качество цифрового изображения

Размер изображения в пикселях и глубина цвета, содержащаяся в каждом пикселе, определяют в итоге качество картинки. К примеру, сегодня большая часть мониторов поддерживает глубину цвета 24 бита. Изображения с таким количеством информации на пиксель будут более качественными, нежели 16-битные, благодаря плавным цветовым переходам.

Также качество картинки можно оценить и по размеру. Изображения растровой графики, вмещающие 307 200 пикселей (640 по ширине и 480 по высоте), выглядят грубее, чем изображения, содержащие 1 310 720 пикселей (соответственно 1280 на 1024 по ширине и высоте).

Такой массив графической информации зачастую занимает большой объем. Поэтому для экономии памяти был разработан метод сжатия, при котором незначительно теряется или практически не теряется исходное качество. Сжатая графика с потерями обычно представлена в формате JPEG 2000. Примерами сжатия без потерь являются графические файлы с расширениями PNG и TIFF.

При этом существует возможность вернуть модифицированное изображение в первоначальную несжатую форму. Сжатие с потерями на примере JPEG выполняется путем моделирования параметров пикселей с использованием математических формул и исключения некоторых деталей. Благодаря этому достигается значительное снижение размера графического файла.

Разрешение

Размер растра увеличивается за счет уменьшения резкости изображения. Данную функцию можно использовать в широких масштабах для устройств, отображающих графическую информацию. Объекты растровой графики позволяют воспроизводить реалистичные изображения, чем не может похвастаться векторная графика. Последняя в основном применяется для прорисовки геометрических фигур и текстовых элементов.

Читайте также!

Виды компьютерной графики и их особенности

Подробнее

Современные компьютерные мониторы имеют разрешение 72-130 пикселей на дюйм, а разрешение смартфонов и планшетов зачастую превышает 300 пикселей на дюйм. У принтеров этот показатель и вовсе может быть выше 1200 dpi. Это приводит к трудностям при выборе наиболее оптимального разрешения изображения для вывода на печать. Может оказаться, что распечатанная картинка в силу большего разрешения покажет больше деталей, чем оригинал.

Плюсы и минусы растровой графики

Для начала перечислим достоинства растра.

• Возможность создания изображения любой сложности. Растровые изображения способны передавать всю цветовую гамму с любыми градиентами. Средствами векторной графики этого достичь невозможно.
• Простота создания. Изображения создаются очень легко, что позволяет использовать растр в полиграфии, фотографии, видео и т. д.
• Высокая скорость обработки и масштабирования.
• Поддержка современным оборудованием для вывода графической информации.

Теперь разберем объективные недостатки.

• Большой размер файла. Сложное изображение содержит большое количество цветовой информации, а значит, и занимает много места на носителе. На размер также влияют формат и метод сжатия.
• Потеря четкости вследствие масштабирования. По этой причине ключевым параметром является разрешение.
• Сложности при печати изображения на плоттере

Векторное изображение занимает значительно меньшее пространство. Поэтому может возникнуть впечатление, что такая графика лучше растровой. Но выгода здесь имеет место лишь в случае малого количества деталей и несложных иллюстраций. К тому же при правильном сохранении обычный растр также будет относительно «легким». Современные средства сжатия позволяют заметно уменьшить размер файла без существенной потери качества.

Отличия растровой графики от векторной

Применение растровой графики оправдано, когда требуется получить высококачественную и яркую картинку со множеством оттенков. Это оптимальный вариант для печати фотографий и изображений, где цветовая передача и реалистичность имеют определяющее значение.

В некоторых случаях возникает целесообразность комбинирования растровой и векторной графики. Этим часто пользуются в процессе верстки и для подготовки документов к печати. Например, создается векторная схема, в которую встраивается растровое изображение.

Форматы растровой графики

• BMP (BitMap Picture)

Принцип битовой карты, реализованный в данном формате, изначально подразумевал под собой наименее экономичное, но самое простое попиксельное кодирование. При этом обработка пикселей выполнялась последовательно по строкам, с левого нижнего угла изображения. Первые версии Windows включали в себя графические файлы именно в этом формате.

Дарим скидку от 60%
на обучение «Дизайнер» до 24 ноября

Уже через 9 месяцев сможете устроиться на работу с доходом от 150 000 рублей

Забронировать скидку

Каждый пиксель мог содержать лишь один байт информации, поэтому цветовая гамма ограничивалась 256 цветами. Затем формат несколько модернизировали, и стало возможным сохранять в нем полноцветные изображения. В настоящее время BMP признан одним из стандартов растровой графической технологии.

• TIFF (Tagged Image File Format)

Этот стандартный формат используется в издательствах и в топографии, обеспечивая самое высокое качество печати. Однако файлы имеют весьма большой размер, поэтому TIFF не годится для применения при верстке веб-сайтов.

Вместе с тем данный формат остается одним из самых универсальных и широко используемых в числе других растровых форматов. Изначальная задумка состояла в обеспечении мультиплатформенной поддержки таких изображений. Поэтому формат TIFF поддерживается большинством программ для работы с точечной графикой. Поддерживаются как монохромные изображения, так и цветные в схемах RGB и CMYK.

Из особенностей стоит отметить наличие внутренней компрессии и возможность включать атрибутивную информацию в заголовок, в том числе тип изображения, подписи и т. д. Последнее свойство позволяет использовать формат для дальнейших разработок. Файлы TIFF имеют расширение .tif.

• GIF (Graphics Interchange Format)

Данный формат предназначен для обмена графической информацией путем записи и хранения растровых изображений. Его отличие от других видов растровой графики заключается в давней поддержке интернет-браузерами. Для создания изображений здесь используется специальным образом ограниченный (индексированный) цветовой набор. Сегодня формат GIF по-прежнему активно применяется в верстке сайтов.

Файлы GIF сохраняются с расширением .gif. При этом изображение имеет одинаковый вид в любых браузерах и системах. Формат оптимально подходит для создания иллюстраций, чертежей и изображений с небольшой однородностью цветовой гаммы. Поддерживаются прозрачность и несложная анимация. Последним свойством GIF наиболее известен пользователям. Создание графики в этом формате осуществляется с использованием сжатия без потерь.

• JPEG (Joint Photographic Experts Group)

Создаваемые в этом формате графические файлы сжимаются для уменьшения размера, в чем и состоит основное предназначение JPEG. Для этого экспертами в области обработки фотографии, указанными в расшифровке названия, был разработан специальный алгоритм сжатия, который сегодня является одним из самых мощных в графике.

Суть метода заключается в выделении областей размером 8 на 8 пикселей и затем в плавном изменении на них яркости и цвета. Это позволяет в значительной мере сжимать исходное изображение. Коэффициент компрессии может достигать 100 единиц в зависимости от заданного максимально допустимого уровня потерь.

Работа с растровой графикой в этом формате в основном осуществляется с целью быстрой передачи файлов по сети. Готовые файлы сохраняются с разрешением .jpg, а сами изображения, как правило, используют цветовую схему RGB.

Только до 25.11

Скачай подборку материалов, чтобы гарантированно найти работу в IT за 14 дней

Список документов:

ТОП-100 площадок для поиска работы от GeekBrains

20 профессий 2023 года, с доходом от 150 000 рублей

Чек-лист «Как успешно пройти собеседование»

Чтобы получить файл, укажите e-mail:

Введите e-mail, чтобы получить доступ к документам

Подтвердите, что вы не робот,
указав номер телефона:

Введите телефон, чтобы получить доступ к документам

Скачать подборку бесплатно pdf 2,5mb

Уже скачали 52300

Я подтверждаю согласие на обработку персональных данных.

В процессе сжатия теряется часть информации, признанная алгоритмом незначимой для человеческого восприятия. Предварительно все изображение делится на равные прямоугольные участки. В случае установки слишком большого коэффициента сжатия может получиться нечеткая картинка с размытыми и искаженными деталями.

• JPEG 2000 (jp2)

Эта новая версия JPEG заменяет собой прежний формат и обеспечивает сравнительно лучшее качество изображений при таком же уровне компрессии. Файлы при этом занимают меньше места на носителях. Здесь также устранена проблема с образованием характерных дефектов JPEG на изображениях с большим коэффициентом сжатия.

Формат пока поддерживается не всеми браузерами, что значительно замедляет его распространение.

• PNG (Portable Network Graphics)

В данном растровом формате реализована компрессия без потери качества, как и в случае GIF. Но в отличие от последнего PNG распространяется свободно, поэтому он обрел большую популярность.

Популярные статьи

Высокооплачиваемые профессии сегодня и в ближайшем будущем

Дополнительный заработок в Интернете: варианты для новичков и специалистов

Востребованные удаленные профессии: зарабатывайте, не выходя из дома

Разработчик игр: чем занимается, сколько зарабатывает и где учится

Как выбрать профессию по душе: детальное руководство + ценные советы

Читайте также!

Трехмерная графика: технологии будущего на службе настоящего

Подробнее

• WMF (Windows MetaFile)

Создан специально для обмена графической информацией в среде Windows. Отличается способностью сохранять в файлах .wmf как растровые, так и векторные графические данные.

• PSD (PhotoShop Document) и CDR

Это внутренние форматы соответственно графических пакетов Adobe Photoshop и CorelDRAW. Первый формирует слои с поддержкой всех графических типов и сохраняет их в файлах с расширением .psd. Второй формат вмещает в себе изображения и текст, подготовленные в вышеуказанной программе. Файлы CorelDRAW имеют расширение .cdr.

Автор статьи:

Редакция сайта GeekBrains Шеф-редактор раздела Программирование