На радость докам, о которых мы упомянули в предыдущих главах, рассмотрим, как же сохраняется графическая информация на диске. Для этого вернемся к той калябе-малябе, которую мы нарисовали разноцветными фломастерами на бумаге. Еще немного, и нам не составит труда повторить свой шедевр на экране компьютера, а сейчас просто попробуем представить свой рисунок на мониторе.
Как мы уже говорили, он занимает громадное количество видеопамяти, и от этого никуда не уйти - электронному лучу чуть ли не каждую сотую долю секунды нужна информация о том, как обегать экран.
Но вот мы решили сохранить информацию, соответствующую нашему рисунку, на жесткий или гибкий магнитный диск. Надо ли сохранять всю видеопамять? Ну разумеется, нет. Во-первых, на рисунке практически все пиксели имеют один и тот же цвет - белый. А те, которые не белые, тоже имеют максимум 24 типа раскраски (если вы помните, калябу-малябу мы рисовали с помощью набора из 24 различных фломастеров).
Сразу же возникает желание каким-то образом сэкономить память на диске, сообщив нечто вроде “Первые двадцать рядов пикселей - белые”.
Такого сорта кодировка называется сжатием информации и первыми, естественно, начали сжимать информацию разработчики программ для работы с графикой (графических редакторов). Поскольку сжимать информацию можно по-разному, все придумывали собственные способы сжатия, и почти каждый из вновь создаваемых графических редакторов имел свою собственную систему сжатия и сохранения информации.
А чтобы простые люди - пользователи случайно не запутались в этом разнообразии кодировок, к именам областей на диске (которые называются файлами), содержащих рисунки, стали приписывать расширения, по которым можно определить, в каком именно формате сохранено графическое изображение.
Так, существуют расширения BMP, CDR, GIF, IFF, JPG, PCX, PIC, TIF, TGA..., - впрочем, всех, наверное, и не перечислить. Как видите, с кодировкой графической информации дело обстоит отнюдь не так просто, как с символьной, где поначалу вполне хватило одного-двух очевидных стандартов.
Теперь поговорим немного о размерах файлов с графической информацией.
Помните, когда мы обсуждали кодировку символьной информации, то говорили, что на самую обыкновенную дискету войдет здоровенный 600-страничный том. И при этом делали довольно важную оговорку - без иллюстраций.
А сколько же дискет будет занимать том с иллюстрациями?
На этот вопрос так просто не ответить. И дело не только в том, что в разных книгах разное количество иллюстраций. Дело еще и в качестве печати этих самых иллюстраций.
Одно дело - иллюстрация в вашем школьном учебнике и совсем другое - в роскошно изданном на глянцевой бумаге журнале мод. Чтобы понять, в чем же дело, опять вооружимся лупой и посмотрим на цветные иллюстрации из разных изданий.
Видимо, не нужно сильно напрягать зрение, чтобы понять: чем мельче капельки краски на бумаге, тем качественнее иллюстрация (мы молчаливо предполагаем, что качество краски - одинаковое. Это не совсем так, но нам пока все равно).
Как же можно измерить качество графического изображения?
На экране компьютера, если вы помните, чем больше пикселей и чем больше у каждого из них градаций яркости каждого цвета, тем изображение качественней. Нечто похожее мы имеем и с изображением на бумаге. Только там важно количество этих маленьких кляксочек на единицу поверхности.
Для того, чтобы дать правильное название того, что мы видим под лупой, придется сделать небольшое лирическое отступление.
Итак, передача графического изображения на бумаге с помощью большого числа разноцветных или черных кляксочек (в случае черно-белого изображения) называется растрированием.
А кляксочки называются, соответственно, растровыми точками.
И если внимательно приглядеться, то видно, что растровые точки располагаются рядами или линиями. И кроме того, точки бывают разной “жирности”. Некоторые просто целиком покрывают всю бумагу, сливаясь в однородный фон, а некоторые - ну просто как мельчайшие трудно различимые даже под лупой цветные или черные брызги.
Линиатурой растра называется частота растровых линий и измеряется она в количестве линий на дюйм (LPI - lines per inch), то есть, примерно на 2,7 см. И, как вы, наверно, успели заметить, располагаются они, как правило, не горизонтально, а под некоторым углом.
Итак, чем больше линиатура - тем качественнее изображение. Для бумаги высокого качества выбирают линиатуру 133 и более. Среднего качества - 100 линий на дюйм. Фотографии для газет растрируются с линиатурой 75-85 линий на дюйм.
Теперь если мы посмотрим на рекламу любого печатающего устройства, например, струйного цветного принтера, то увидим вовсе не сокращение LPI, а непонятное DPI. Что же это такое?
А дело как раз в “жирности” растровой точки, на которую мы обращали ваше внимание. Для простоты будем считать, что растровые линии горизонтальны, и еще раз более пристально вглядимся в растровую точку.
На самом деле это вовсе не точка, а квадрат, как бы разграфленный на клеточки. (см. рис. 7). И каждая клеточка либо закрашена краской, либо нет. Оно и понятно, поскольку чернила или порошок из принтера или краска из печатного автомата подается мельчайшими порциями, которые никаких полутонов не имеют. Вот именно о количестве этих мельчайших неделимых капелек на единицу длины и сообщает характеристика DPI (dots per inch - крошечных точек на дюйм).
Рис. 7. Растровая “точка” с девятой (из 37) градацией серого цвета
Давайте рассмотрим ситуацию, когда мы хотим напечатать картинку с линиатурой 100 lpi на лазерном принтере с разрешением 600 dpi.
Тогда каждая растровая “точка” будет представлять из себя квадрат 6х6 (600/100=6) ячеек, каждая из которых может быть закрашена, или нет (см. тот же рис. 7). Как легко понять, в этом случае мы располагаем всего лишь 37 градациями яркости (растровая точка либо вообще не закрашена, либо закрашена полностью 36 “дотами” - мельчайшими точками).
Подсчитаем теперь, какова должна быть разрешающая способность фотопечатающего автомата для воспроизведения максимально возможного в современной полиграфии числа полутонов - 256 при линиатуре 150 lpi.
Это совсем просто: для отображения 256 полутонов необходима растровая ячейка размером 16х16 мельчайших точек. Умножаем 150 на 16 и получаем 2400 dpi. Как видите, при всем видимом качестве печатаемых документов, нашему лазерному принтеру еще далековато до настоящей полиграфии.
На самом деле, из-за того, что растровые линии не горизонтальны, на практике применяют разрешение 2540 dpi.
Итак, запомним: способность печатающего устройства нанести определенное количество мельчайших капелек на единицу длины измеряется в точках на дюйм, или DPI (dots per inch). Современные принтеры имеют разрешение от 200 до 1200 DPI, а фотонаборные автоматы в типографиях обеспечивают разрешение до 3600 DPI.
Кроме того, существуют специальные формулы, которые связывают оптимальные значения разрешения обрабатываемого изображения в компьютере и выходной линиатуры. Грубо говоря, графическое изображение должно быть в полтора-два раза больше, чем значение линиатуры, с которой предполагается печатать.
Значит, можно сказать, например, что для того, чтобы напечатать изображение с линиатурой 175, как правило, вполне хватает размеров обрабатываемого изображения (в пикселях) из расчета 300 пикселей на дюйм.
Ну а под конец - небольшое арифметико-компьютерное исследование.
Если у вас получилось что-то порядка 5-6 мегабайт - вы близки к истине. Конечно, после сжатия размер файла с изображением раза в два уменьшится но все равно
одна цветная картинка среднего качества из толстой книжки (правда, на всю страничку) занимает примерно в три раза больше компьютерной памяти, чем вообще весь текст из этой же самой книжки! |
Ошеломляющий факт, однако он наглядно показывает все различие в восприятии и обработке информации человеком и машиной.