Лабараторна 2
Зміст
Формат BMP
BMP (Bitmap) — bitmap-формат або DIB (англ. device independent bitmap) - формат файлу зображень растрової графіки, в якому зображення зберігається у вигляді двовимірного масиву пікселів. Запам'ятовує одно і багатокольорові (RGB) ілюстрації у формі Pixel. BMP-формат використовується в операційних системах Windows та OS/2. Дані цього формату включаються в двійкові файли ресурсів RES і в PE-файли.
Формат файлу BMP здатний зберігати 2D цифрові зображення довільної ширини, висоти та роздільної здатності, як монохромні так і кольорові, різної глибини кольору, і, необов'язково, зі стисненням даних, альфа-каналом та керуванням кольору. Специфікація Windows Metafile (WMF) охоплює формат файлу BMP. Серед іншого, wingdi.h визначає BMP-константи та структури.
У даному форматі можна зберігати тільки одношарові растри. На кожен піксель в різних файлах може приходити різна кількість біт (глибина кольору). Microsoft пропонує бітності 1, 2, 4, 8, 16, 24, 32, 48 і 64. В бітності 8 і нижче він вказується індексом з таблиці кольорів (палітри), а при великих: безпосереднім значенням. Колір же в будь-якому випадку можна задати тільки в колірній моделі RGB, але в бітності 16 і 32 можна отримати відтінки сірого з глибиною до 16 і 32-ох біт відповідно. Часткова прозорість реалізована альфа-каналом різних бітностей, але при цьому прозорість без градацій можна побічно отримати RLE-кодуванням.
У більшості випадків пікселі зберігаються у вигляді відносно простого двовимірного масиву. Для бітності 4 і 8 доступно RLE-кодування, яке може зменшити їх розмір. Формат BMP так само підтримує вбудовування даних у форматах JPEG і PNG. Але останнє скоріше більше призначене не для компактного зберігання, а для обходу обмежень архітектури GDI, яка не передбачає пряму роботу із зображеннями форматів відмінних від BMP.
В останніх версіях формату BMP так само з'явилися можливості управління кольором. Зокрема, можна вказувати кінцеві точки, виконувати гама-корекцію і вбудовувати колірні профілі ICC.
Формат JPG
JPEG (Joint Photographic Experts Group) — растровий формат збереження графічної інформації, що використовує стиснення з втратами.
При необхідності дуже сильного стиснення втрати можуть бути переглянуті за допомогою модуля Matrixmuster (матричний зразок, матричний малюнок). Втрати і спотворення інформації через ступінь стиснення можуть проявлятися вже в призначених для користувача програмах. Допустимий рівень стиснення залежить від характеру зображення та існує, як правило, в межах 1:10. Формат JPEG часто використовується як формат даних в цифрових камерах. У Інтернеті формат JPEG застосовується для відображення напівтонових ілюстрацій та графічної інформації з плавним переходом тонів. Формат JPEG, на відміну від GIF і PNG, не підтримує ні анімацію, ні прозорість. Область застосування формату досить вузька — розповсюдження високоякісної напівтонової графіки в Інтернеті. Формат підтримується практично всіма сучасними графічними програмами та веб-браузерами.
Алгоритм стиснення даних, що використовується у форматі, базується на алгоритмі дискретного косинусного перетворення.
Найбільша роздільна здатність,яку підтримує формат JPEG/JFIF є 65535×65535.
Формат GIF
GIF (від англ. Graphics Interchange Format — «формат обміну зображеннями») — 8-бітний растровий графічний формат, що використовує до 256 чітких кольорів із 24-бітного діапазону RGB. Формат було розроблено компанією CompuServe у 1987 році, і з того часу набув широкої популярності у всесвітній павутині завдяки своїй відносній простоті та мобільності. Одними із головних особливостей формату є підтримка анімації та прозорості.
Для стискання файлів використовує LZW-компресію.
Зображення у форматі GIF зберігається порядково, підтримується тільки формат з індексованою палітрою кольорів, яка може містити до 256 кольорів із 24-бітного діапазону RGB, хоча спочатку формат розроблявся тільки для підтримки 256-кольорової (8-бітної) палітри.
Один з кольорів у палітрі може бути оголошений «прозорим». У цьому випадку в програмах, які підтримують прозорість GIF (наприклад, більшість сучасних браузерів) крізь пікселі, зафарбовані «прозорим» кольором, буде видно фон. «Напівпрозорість» пікселів (технологія альфа-каналу) не підтримується.
Анімовані зображення
Формат GIF підтримує анімаційні зображення, вони являють собою послідовність з кількох статичних кадрів, а також інформацію про те, скільки часу кожен кадр повинен бути показаний на екрані. Анімацію можна зробити циклічною. (англ. loop), тоді слідом за останнім кадром почнеться відтворення першого кадру.
Прозорість в GIF-анімації може використовуватись для того, щоб не зберігати черговий кадр повністю, а лише зміни наступного кадру відносно попереднього.
Недокументованою, але підтримуваною можливістю анімованого GIF, є можливість використання більше ніж 256 кольорів. Це досягається завдяки тому, що кожен кадр може містити свою палітру, відмінну від палітри інших кадрів.
GIF-анімація використовує можливість GIF-формату зберігати у файлі декілька зображень. Якщо в GIF-файлі міститься декілька зображень, то вони будуть показані по черзі, як невеликий фільм. Однак на відміну від звичайного фільму, у якому швидкість відтворення визначається кількістю кадрів за секунду, у GIF-файлі зберігається ряд параметрів, що визначають, яким чином і як довго кожне зображення буде демонструватися. Крім того, зображення GIF-файлу можуть бути різного розміру і розміщені в потрібній позиції екрану незалежно від зображень інших кадрів. Кожен GIF-файл містить таблицю індексів кольорів, яку називають індексною колірною палітрою. Вона визначає, які кольори використовуються в зображенні і який індекс відповідає кожному кольору. В залежності від способу збереження для індексу потрібно до 4 байтів даних, тому зображення з 256 кольорами має палітру розміром до 1024-х байт. В анімованих GIF-файлах використовують два типи палітр:
глобальну (Global Palette), що визначає кольори кожного зображення анімації за замовчуванням; локальну (Local Palette), яка є унікальною для кожного окремого кадру анімації. При додаванні зображення в GIF-анімацію можна вказати, яку з палітр варто використовувати. Однак не слід прагнути до зменшення розміру файлу, використовуючи тільки глобальну палітру. Щоб забезпечити високу якість анімації, для кадрів зображень, які значно відрізняються від основних чи хоча б від попереднього кадру, варто використовувати локальну палітру. Існує велике розмаїття програм для створення анімаційних GIF: Ulead GIF Animator, GIFFY, GIF Construction Set 32, Microsoft GIF Animator, Alchemy GIF Anіmator, Anіmated GIF Edіtor 95 та інші. Існує кілька способів зберегти анімацію. Найбільш очевидним способом є створення GIF-файлу, однак при цьому варто враховувати можливості його оптимізації. Крім того, анімацію можна зберегти у файлі, що виконується, для якого не потрібно програми-програвача, а також в одному з форматів відео. GIF Animator дозволяє також експортувати частину кадрів анімації зі створенням нового анімованого GIF-файлу або групи окремих GIF-файлів, що містять по одному кадру. GIF Animator дозволяє легко і просто створити HTML-код для GIF-файлу, який потім може бути розміщений на відповідній Web-сторінці. При цьому потрібно, щоб GIF-файл знаходився в тій же папці, що і Web-сторінка. GIF-анімація, що вставляється, може містити також гіперпосилання на задану URL-адресу. Існують три основних способи істотного скорочення розміру анімованого GIF-файлу:
скорочення колірної палітри; меншення кількості кадрів (шарів); оптимізація окремих кадрів анімації.
Формат PNG
PNG (Portable Network Graphics) — растровий формат збереження графічної інформації, що використовує стиснення без втрат. PNG був створений для заміни формату GIF графічним форматом, який не потребує ліцензії для використання. Зазвичай файли формату PNG мають розширення .png і використовують позначення MIME-типу image/png.
Формат PNG зберігає інформацію у стиснутому вигляді, але стиснення проводиться без втрат якості, на відміну від формату JPEG. Формат PNG спроектований на заміну застарілого і простішого формату GIF, а також подекуди, для заміни складнішого формату TIFF (див. офіційний сайт PNG або хронологічну сторінку).
Формат PNG характеризується сильнішим рівнем стиснення для файлів з більшою кількістю кольорів ніж GIF, але різниця становить близько 5-25%, чого недостатньо для абсолютної переваги формату, тому що маленькі картинки GIF стискає принаймні не гірше. Існує також одна особливість GIF, яку не повторює PNG — це можливість збереження множинного зображення, особливо мультиплікації. Призначення PNG — зберігати лише одне зображення. Для передачі множинних зображень використовується розширений формат MNG, опублікований у середині 1999 року, який підтримується у різних прикладних програмах.
Формат PSD
Формат PSD — стандартний формат пакету Adobe Photoshop і відрізняється від більшості звичайних растрових форматів можливістю зберігання шарів (layers). Формат підтримує альфаканали, шари, контури, прозорість, векторні написи тощо
Прекрасно підійде для перенесення або зберігання зображень, що містять специфічні, властиві тільки Adobe Photoshop, елементи. Головний недолік — апаратно залежний.
Переваги формату
- Зберігає шари і папки шарів;
- Зберігає прозорість та напівпрозорість;
- Зберігає векторні графічні елементи і стилі шарів програми Photoshop;
- Зображення стискується без втрати якості(RLE-стиснення).
Таблиця порівняння форматів
| Формат | Макс. розмір | Макс. число кольорів | Макс. число біт/піксель | Анімація | Прозорість | Фото |
|---|---|---|---|---|---|---|
| .bmp | 65 535 x 65 535 | 16 777 216 | 24 | Не підтримує | Не підтримує | |
| .jpg | 65 535 x 65 535 | 16 777 216 | 24 | Не підтримує | Не підтримує |  |
| .gif | 65 535 x 65 535 | 256 | 8 | Підтримує | Підтримує |  |
| .png | 2 147 483 647 x 2 147 483 647 | 281 474 976 710 656 | 48 | Підтримує | Не підтримує |  |
