Классификация графики по методу кодирования. Кодирование цвета

Графика в компьютере может быть представлена двумя основными способами:

• растровой
• векторной графикой.

Каждый из этих типов имеет свои особенности, преимущества и недостатки, что делает их подходящими для разных задач.

Растровая графика

Растровая графика представляет собой изображение, состоящее из множества маленьких фрагментов, называемых пикселями. Каждый пиксель характеризуется определённым цветом, который хранится в памяти в виде числового кода.

Сильные и слабые стороны

Преимущества:

• Простота создания и редактирования.
• Хорошая совместимость с устройствами вывода, такими как мониторы и принтеры.
• Незаменима для работы с фотографиями и сложными изображениями (например, скриншоты).

Недостатки:

• Плохая масштабируемость: при увеличении размерности изображение теряет качество и становится пикселизированным.
• Большой объём файлов при высокой детализации.
• Трудности в редактировании отдельных элементов.

Форматы: BMP, JPG, GIF, PNG и др.

Векторная графика

Векторная графика описывает изображение с помощью математических формул, что позволяет представлять его в виде линий и геометрических фигур.

Сильные и слабые стороны

Преимущества:

• Масштабируемость без потери качества; изображения легко увеличиваются или уменьшаются.
• Удобство редактирования отдельных элементов.
• Обычно меньший объём файлов по сравнению с растровыми изображениями.

Недостатки:

• Более трудоёмкий процесс создания сложных иллюстраций, особенно без художественного опыта.
• Ограниченные возможности для работы с детализированными изображениями, такими как фотографии.

Форматы: SVG, AI, EPS и др.

Преобразования между графическими форматами

Преобразование векторного изображения в растровое возможно достаточно легко, например, с помощью создания скриншота. Однако обратное преобразование (векторизация) растровых изображений является более сложным процессом, требующим специальных алгоритмов и программ.

Цветовые модели

Цвета в графике могут быть закодированы различными способами. Основные цветовые модели включают:

• RGB (Красный, Зелёный, Синий)

Используется для отображения цвета на экранах, где каждый пиксель формируется путём смешивания красного, зелёного и синего света.

Кодирование: Цвет в этой модели задается тремя значениями от 0 до 255.

Маджента кодируется как #FF00FF (максимум красного и синего).

•  CMYK (Циан, Пурпурный, Жёлтый, Чёрный)

Применяется в полиграфии.

Использует методы цветоделения, поскольку цвета создаются путём наложения чернил.

• HSB (Тон, Насыщенность, Яркость)

Модель, более интуитивная для пользователя, так как учитывает восприятие цвета человеком.

Кодирование с использованием палитры

Цветовая палитра представляет собой кодовую таблицу, где каждому цвету в формате RGB присваивается краткий числовой код.

Коды цвета в самой таблице не перечисляются — там просто указаны истинные цвета в виде трехбайтных значений. Код цвета определяется его позицией в таблице: если в таблице присутствует n цветов, они получают коды от 0 до n - 1.

На практике наиболее часто используются палитры на 256 цветов (1 байт на пиксель) и на 16 цветов (4 бита на пиксель, 2 пикселя на байт). Черно-белые изображения могут быть закодированы однобитным кодом (8 пикселей на байт), но для отображения на экране такой формат не очень удобен. Однако в задачах, связанных с обработкой изображений, например распознаванием образов, такая кодировка может применяться, для чего существуют специальные форматы файлов.

Существуют также стандартные палитры: на 256 цветов — как цветная, так и с оттенками серого, и на 16 цветов — используемая в некоторых языках программирования. 

Использование палитры и объясняет, почему размеры графических файлов зачастую оказываются меньше ожидаемых.

Заключение

В зависимости от задач, выбор между растровой и векторной графикой, а также использование различных цветовых моделей, позволяет эффективно управлять графической информацией. Растровая графика лучше подходит для работы с реалистичными изображениями, тогда как векторная — для создания логотипов, иконок и иллюстраций, требующих гибкости и масштабируемости.