Основные сведения об изображении

Нули и единицы

Прежде всего, эта книга не о картинках, не о рабочем процессе и даже не о компьютерах, а о нулях и единицах. Как говаривал Лори Андерсон, "никто не хочет быть нулем – каждый норовит стать первым" (по крайней мере в Америке). Цифровой мир построен исключительно на взаимоотношениях между этими двумя величинами.

Мир, в котором нули и единицы, состояния "включено" и "выключено", белое и черное не соревнуются, а сотрудничают, не столь сложен, как кажется на первый взгляд. И, как показывает практика, не получив хотя бы элементарного представления о его внутреннем строении, эффективно работать с цифровыми изображениями просто невозможно. Эта лекция поможет вам заглянуть в этот мир. Вероятно, многое в ней покажется вам самим собой разумеющимся, но мы все равно рекомендуем внимательно ее прочесть. Как ни странно, но многие элементарные вещи способны поставить в тупик иного "квалифицированного пользователя" – и все из-за того, что он плохо себе представляет поведение цифровых изображений.

Растровая и векторная графика

При всем величии методов формирования изображений на компьютере существует лишь два вида графики: растровая и векторная.

Растровые изображения. Растровые изображения состоят из массива маленьких точек (пикселов), размещенных в большой сетке. Пикселы могут иметь разный цвет, их количество также может быть разным. Независимо от того, что представляет собой изображение – картину художника или фотографию вашей бабушки – оно всегда состоит из множества точек. Это единственный способ передачи мельчайших деталей и плавных цветовых переходов фотореалистичного изображения.

Практически все растровые изображения формируются на основе информации, поступающей из трех источников: устройств ввода видеосигнала (сканеры, видеокамеры или цифровые камеры), рисовальных программ и графических редакторов (таких, как Photoshop) и программ для создания снимков экрана (таких, как Exposure Pro, System и др.). Изображения, созданные с помощью одного из таких средств, относятся к растровой графике.

Векторная графика. По сравнению с растровой, векторная, или, как ее еще называют, объектно-ориентированная, графика и сложнее, и проще одновременно. Например, вместо того, чтобы формировать прямоугольник из тысяч или миллионов пикселов, векторная программа обходится одной фразой, которая в переложении на понятный язык будет выглядеть примерно так: "Начертить прямоугольник такого-то размера и поместить его туда-то". Подобный способ описания изображений гораздо эффективнее и экономнее. В то же время векторное изображение может включать множество разнотипных объектов – линий, прямоугольников, кругов, кривых, многоугольников и текстовых блоков, – и каждый из них имеет собственный набор атрибутов, таких как толщина линии, цвет заливки, цвета градиентов, особенности форматирования текста и т. д.

Разницу между тем, как описывают изображения программы объектно-ориентированной и растровой графики, поможет понять следующая аналогия. На вопрос, как пройти к такому-то месту, первая ответит: "Пройдите три квартала, у дома №7 сверните налево и пройдите еще пять кварталов". А программа растровой графики ответит так: "Сделайте шаг, потом еще один, потом еще...". Работая в Photoshop 6, мы имеем дело с растровыми изображениями (хотя можно создавать и векторную графику, а также пользоваться методами векторной графики при создании выделений и масок).

Как правило, векторная графика создается программами двух категорий: иллюстрационными (FreeHand, Canvas, Illustrator и др.) и программами автоматизированного проектирования. С векторной графикой работают также программы построения диаграмм и некоторые другие.

Растровые изображения как объекты. Граница между растровой и векторной графикой иногда принимает несколько размытые очертания. Так, векторная графика может включать растровые изображения как самостоятельные объекты. Скажем, в иллюстрацию, созданную в Adobe Illustrator, можно поместить сканированное изображение. Оно будет вести себя как объект – прямоугольник или овал. Его можно поворачивать и масштабировать, но пикселы изображения уже недоступны для редактирования.

Заметьте, что файл векторной графики может включать растровое изображение как единственный объект. В этом случае файл является растровым изображением, которое можно открывать и редактировать в рисовальной программе или графическом редакторе. Файлы Photoshop в формате EPS (Encaplulated PostScript) – хороший тому пример. Обычно этот формат используется для векторной графики, но в Photoshop можно создавать растровые EPS-изображения.

Векторы в растровой графике. Oтметим, что Photoshop допускает включение в растровые изображения векторных объектов, таких как обтравочные контуры или текст. Обтравочный контур невидим и выполняет роль острого ножа, которым вырезают силуэты. Этот эффект часто встречается в рекламе, где предметы парят на фоне облаков (см. раздел "Обтравочные контуры", "Хранение изображений" ).

Растровые изображения

Photoshop предназначен для работы с растровыми изображениями. Поэтому, чтобы получить от программы максимальную отдачу, вы должны досконально разбираться во всех тонкостях растровой графики.

Растровое изображение характеризуют три основных признака: размер, глубина пикселов и цветовая модель (которая в Photoshop называется цветовым режимом изображения).

Размер

Растровые изображения представляют собой большую сетку с маленькими квадратными ячейками (см. рис. 3.1), наподобие шахматной доски или кафельной стены в ванной. Размер изображения определяется количеством пикселов по его ширине и высоте. Шахматная доска имеет восемь клеток в ширину и восемь в высоту. Размер сетки компьютерного экрана могут составлять 640 на 480 пикселов.

Рис. 3.1. Растровое изображение как сетка из квадратиков

Пиксельный размер растрового изображения может быть любым и ограничивается лишь возможностями устройства видеоввода, объемом дискового пространства и пределами вашего терпения – чем больше пикселов в изображении, тем больше памяти оно требует и тем медленнее реакция программы на ваши действия.

Следует отметить, что размер растрового изображения не имеет ничего общего с физическим размером изображения в дюймах или сантиметрах. Растровые изображения в их исходной цифровой форме не имеют физического размера – это просто массив данных. Они существуют, как платонический идеал, ожидающий своего воплощения в физической форме. Как бы вы ни увеличивали и ни уменьшали цифровое изображение, количество его пикселов остается неизменным.

На печати цифровое изображение получается в виде оттиска заданного размера. Отношение между этим размером и количеством пикселов изображения называется его разрешением. Очень важно понимать, что разрешение не является врожденным свойством цифрового изображения – величина эта относительная и изменяется она в зависимости от физического размера изображения, в котором вы его воспроизводите. Далее в этой лекции разрешение будет рассмотрено более подробно.