Форматы графических файлов

Стандартный способ сохранения графики в виде графического файла называется его форматом. В настоящее время существуют различные форматы изображений. По мере быстрого развития компьютеров и Интернета придумывались всё новые форматы для записи файлов. Какие-то из них уже устарели, а другие прочно вошли в нашу жизнь. В настоящее время активно используются следующие основные форматы графических файлов:

Формат GIF

Формат GIF (Graphic Interchange Format – формат обмена графикой). Этот формат служит для записи, хранения и передачи сжатых небольших графических файлов. В формате GIF возможно сохранять изображения до 256 цветов. Этот формат следует использовать для хранения примитивных изображений и графических элементов (линий, кружков), текстов, а также однотонных текстур. Кроме того, этот формат отлично подходит для юзерпиков и аватаров.

Формат GIF интересен ещё тем, что в нём может быть представлено анимированное изображение, так называемая gif-анимация. Это всякие смайлики, живые иконки, зверушки, и прочие примитивные изображения, которые, однако, могут быть весьма удачно использованы в архитектуре сайта или в тексте статей. Картинка в таком формате помещается на странице в виде фрейма (рамки), в котором с определённой частотой последовательно происходит смена ограниченного числа изображений в порядке ротации (по очереди), и создаётся эффект движения, шевеления, мерцания, вспышки и тому подобное. был разработан специально для интернета. В этом формате удобно передавать через интернет скриншоты рабочих областей программ, отсканированные в хорошем качестве черно белые документы, изображения, содержащие небольшое количество цветов с наличием больших площадей одинакового цвета. Также в формате GIF появляется возможность хранить прозрачный цвет. Эта возможность позволяет использовать GIF изображения в различных дизайнерских решениях для оформления вебсайтов. Кроме того, GIF формат позволяет хранить несколько изображений в одном файле, и создавать анимацию поочередно проигрывая их. Этот формат позволяет сохранить изображения с применением дизеринга и без него. Дизеринг дает возможность сформировать с помощью точек некоторое подобие полутонов. Файл при этом, конечно же, будет весить гораздо больше, но используя все настройки файла можно добиться хороших результатов.

чень интересный формат. Глубиной цвета он не радует (8 бит), но для каких-нибудь таблиц этого вполне достаточно. Но у этого формата появляется понятие прозрачности. Один из 256 цветов можно указать как прозрачный, и при отображении рисунка, например, на веб-странице, вместо этого цвета будет виден фон. Далее, у gif опять-таки есть сжатие без потерь, и уровень этого сжатия существенно лучше, чем у bmp.

Но это еще не все - у изображений формата gif есть поддержка анимации. Можно создать серию изображений, которые будут сменять друг друга циклично, и при этом они все будут храниться в одном gif файле. Поэтому формат gif идеален для аватарок и небольших анимированных изображений - вам не нужно делать скрипты для того чтобы воспроизводить анимацию.

Формат JPEG

это наиболее подходящий формат для хранения цветных изображений. Цветные фотографии, независимо от того, фотопортрет это, пейзаж или отсканированное изображение, имеют переходы полутонов, и хранить их лучше именно в формате JPG (JPEG). Цветное изображение можно сохранить и в таких форматах, как GIF или PNG, но размеры файлов получатся весьма большими. При этом GIF формат поддерживает только 256 цветов. PNG формат поддерживает до 24бит цветов, но сильно уступает формату JPEG по степени сжатия

Для файлов фотографий и идеально подходит формат JPEG (Joint Photographic Expert Group – объединённая экспертная группа в области фотографии). JPEG – мощный алгоритм обработки изображения, который выступает как средство их сжатия с применением хорошей палитры, информационная составляющая которой 24 бит на пиксел, что позволяет отображать до 16,7 миллионов цветов и оттенков. Изображения в данном формате сохраняются в виде файла «*.jpg».

Данный формат сохраняет параметры графики в «трёхцветной» цветовой модели RGB. Алгоритмы сжатия информации предполагают потерю части информации которая может быть логически восстановлена за счет того, что цвет и яркость соседних прилегающих областей каждой точки изображения, как правило отличается от неё незначительно. Алгоритм оперирует областями состоящими из 16 пикселов (8х8), в которых цвет и яркость могут плавно изменяться, и в результате чего достигается высокий процент сжатия.

Формат JPEG следует применять для полноцветных изображений, которые предполагается пересылать по сети, выводить на печать, и которые могут быть доступны, в том числе для скачивания, в хорошем качестве с Вашего ресурса.

JPEG расшифровывается как «Объединённая группа фото-экспертов» (Joint Photographic Expert Group), и он, как предполагает название, был специально разработан для хранения фотографических изображений. Он стал также стандартным форматом для хранения изображений в цифровых камерах и показа фотографий на интернет-сайтах. Файлы JPEG существенно меньше сохраняемых в TIFF, однако ценой такой экономии является использование сжатия с потерями. Великая сила файлов JPEG состоит в их гибкости. Формат JPEG по сути является набором параметров, которые могут быть настроены под нужды отдельно взятого изображения.

Формат JPEG достигает малого размера файла, сжимая изображение с помощью метода, который сохраняет наиболее значимые детали и теряет детали, оценённые как менее влияющие визуально. JPEG осуществляет это, пользуясь тем фактом, что человеческий глаз замечает вариации яркости больше, чем вариации цвета. Степень достигаемой компрессии тем самым весьма зависит от содержания изображения; высокошумные или мелкодетальные изображения непросто сжать, тогда как картинки с мягким небом и небольшой текстурой будут сжаты очень хорошо.

Полезно также получить визуальное представление о том, как различные степени сжатия влияют на качество вашего изображения. На 100% вы вряд ли заметите какие бы то ни было отличия между сжатым и несжатым изображением ниже, если они вообще есть. Обратите внимание, как алгоритм JPEG приоритизирует яркие высококонтрастные границы за счёт более тонких текстур. По мере снижения качества, алгоритм JPEG вынужден приносить в жертву всё более и более заметные текстуры, чтобы продолжать снижать размер файла.

Переходим к самому известному формату с потерей качества, jpg. Потеря качества означает, что применяется необратимое сжатие - из jpg невозможно восстановить изначальное изображение. То есть, вообще говоря, получается рисунок не идентичный изначальному. Но если установить слабый уровень сжатия, то эти отличия будут малосущественны, а объем уже может сильно понизиться. Чем выше уровень сжатия, тем меньше объем и тем больше искажается рисунок.

Формат jpg хорошо подходит для хранения фотографий. В фотографиях содержится такое количество различных цветов, что они очень плохо поддаются сжатию png. В то же время, их часто можно существенно уменьшить, созранив в jpg, но при этом практически не потерять качества. Максимальное количество бит на пиксель - 24.

Основное преимущество формата JPEG в его удобстве. Этот формат поддерживается практически всеми программами редактирования изображений. Кроме того, файлы данного формата невелики по размеру, поскольку при сохранении в них изображений применяется сжатие. И хотя это сжатие с потерями, то есть значения цвета отдельных пикселей усредняются, в результате чего могут быть утрачены некоторые детали окраски изображения, тем не менее принаименьшей степени сжатия качество изображения получается вполне хорошим.  
 При выборе формата JPEG во время съемки есть возможность указать размер файла и качество сжатия. Рекомендуется всегда выбирать как можно больший размер изображения в пикселях, максимально используя разрешение датчика изображения фотокамеры. Как правило, такой размер обозначен Large (Крупный). Кроме того, рекомендуется выбрать самое высокое качество сжатия. 

Преимущества JPEG: 
 
1. Небольшой размер файла максимизирует вместимость карты памяти или жесткого диска. 
2. Легко просматривать и редактировать с помощью любого редактора изображений. 
3. Легко отправлять по e-mail и загружать в онлайн-галереи. 
 
Недостатки JPEG: 
 
1. Меньше контроля над тем, как будет в конечном итоге выглядеть изображение после обработки. 
2. Изображения сжимаются с потерей данных. 
3. Тяжелее исправлять ошибки в экспозиции и цветах.

Формат PNG

На данный момент формат PNG (Portable Network Graphics – портативная сетевая графика) захватывает сеть Интернет. Назначение этого формата – специально для оперативной передачи изображений по сетям при относительно высоком их качестве. Этот формат отлично поддерживает полноцветные RGB-изображения, а также индексированные изображения. В нём заложен алгоритм сжатия картинки без потери информации о ней. Формат также допускает наличие ещё одного канала для хранения и передачи маски обрезки изображения. Смело используйте формат PNG!

Естественно, существуют и другие не менее распространённые или практически не используемые форматы изображений. Например, пожалуй, самый известный для растровой графики формат BMP. Но это древний формат, в основе которого лежит простое кодирование по пикселям, то есть, описывается каждая точка изображения, что требует больших затрат памяти и времени на загрузку, так как каждая точка изображения считывается и выводится последовательно. Это стандартный формат для I 

считается относительно новым форматом, который больше всего напоминает формат GIF, но при этом сохраняет изображения в фотографическом качестве. Этот формат имеет альфа канал, что дает возможность сохранить в файле изображения не только прозрачность, но и полупрозрачность. Несмотря на всю свою схожесть с форматом GIF, PNG не дает возможности создать мультипликацию, но может стать хорошей альтернативой данному формату.

Формат png не поддерживает анимацию, но превосходит bmp с другой стороны, и даже не с одной. При поддержке все того же количества цветов на точку (48 бит максимум), у этого формата присутсвтует очень хорошее сжатие без потери качества. Поэтому картинки формата png ничего не потеряют по сравнению с bmp, но могут быть существенно меньше.

Еще одно преимущество png - так называемый альфа-канал. Помимо указания интенсивности синего, красного и зеленого, у каждой точки можно указать уровень прозрачности. Таким образом, мы получаем не только безусловную прозрачность (есть - нет) как в gif, а возможность варьировать прозрачность разных частей изображения. Это свойство позволяет делать плавные переходы - четкое изображение посередине, постепенно переходящее в фон. К сожалению, не все браузеры правильно отрабатывают альфа-прозрачность.

Формат TIFF  
 Формат TIFF обычно сохраняет изображение в файле без потерь, то есть без предварительного сжатия отдельных пикселей. Слово «обычно» означает, что теперь формат TIFF предусматривает также сжатие в формате JPEG, хотя делать это не рекомендуется. Большинству фотографов хорошо известно, что TIFF отлично подходит для создания фотоархивов. Но для хранения изображений, зафиксированных цифровой фотокамерой, он, как правило, не используется из-за большого размера файла.  
Учитывая, что на каждый пиксель приходится три значения цвета, окончательный размер файла изображения без сжатия получается в три раза больше разрешения цифровой фотокамеры. Так, при съемке фотокамерой с разрешением 6 мегапикселей размер файла формата TIFF получается равным 18 Мб. Помимо того, что такие крупные файлы быстро заполняют пространство для хранения цифровых изображений, они и записываются дольше, чем файлы других форматов.  
Формат TIFF отлично подходит для печати и хранения изображений, но не совсем  удобен для фиксации изображений цифровой фотокамерой. 

TIFF расшифровывается как «формат файла размеченного изображения» (Tagged Image File Format) и является стандартом для типографской и печатной индустрии. Файлы TIFF значительно больше, чем их JPEG-аналоги, и могут быть записаны либо без сжатия, либо со сжатием без потерь. В отличие от JPEG, файлы TIFF могут иметь разрядность либо 16, либо 8 бит на канал. Кроме того, в одном файле TIFF может храниться несколько слоёв (страниц) изображения.

Файлы TIFF являются прекрасным выбором для хранения промежуточных файлов,которые может понадобиться редактировать впоследствии, поскольку они не вносят дефектов сжатия. Многие камеры могут записывать изображения сразу в TIFF, но они могут занять существенно больше места, чем аналогичный JPEG. Если ваша камера поддерживает формат RAW, это превосходная альтернатива,поскольку он существенно меньше и может при этом сохранить даже больше информации об исходном изображении.

Формат всех форматов, контейнер, позволяет использовать другие форматы, сжатие с потерей и без потерь, 192 бита на пиксель. Недостатки - сложность работы с форматом и практически отсутствие поддержки у браузеров. Если вы не профессиональный дизайнер, не используйте tiff.

Формат RAW  
 Название RAW не является каким-то сокращением, а обозначает необработанные  данные и состоит из прописных букв лишь по аналогии с другими форматами файлов.  
 Под термином RAW подразумевается не какой-то отдельный формат файлов, а общее обозначение различных форматов, используемых для хранения необработанных данных, зафиксированных датчиком изображения цифровой фотокамеры. Для фиксации изображений каждый производитель цифровых фотокамер разработал свой собственный формат RAW. Например, в устройствах компании Canon используется формат CRAW, а в цифровой фотоаппаратуре компании Nikon — формат NEF. Данные в этих форматах сохраняются в том исходном виде, в каком они были зафиксированы датчиком изображения. А поскольку такие форматы не являются стандартными, соответствующие файлы приходится преобразовывать перед правкой изображений. 

Благодаря гибкости формата TIFF все больше производителей цифровых фотокамер используют его для фиксации изображений в режиме RAW. Такой способ, например, выбран компанией Canon для фиксации изображений ее цифровой фотокамерой Canon EOS-1 Ds .  
 Вместо формирования файла формата RAWB EOS-1 DS фиксируемое изображение сохраняется в многослойном файле формата TIFF. При его просмотре в программах, не распознающих изображение, зафиксированное в режиме RAW, отображение осуществляется в формате TIFF с разрешением 200 х 300 пикселей.  
 Это дает отличную возможность для просмотра и сортировки изображений в виде миниатюр без предварительного преобразования из формата RAW.  
 Но у этого формата имеется один скрытый недостаток. Если изменить изображение, зафиксированное в режиме RAW, с помощью программы, распознающей его лишь в формате TIFF, такое изображение может быть утрачено. Так, если повернуть изображение в браузере, распознающем его лишь в формате TIFF, повернутое изображение будет в итоге сохранено в распознаваемом формате TIFF с разрешением 200 х 300 пикселей. При этом изображение с высоким разрешением, скрывающееся за этим миниатюрным изображением, предназначенным лишь для предварительного просмотра, будет навсегда утрачено. В связи с этим рекомендуется проверить по документации, способна ли программа распознавать файлы изображений, зафиксированных в режиме RAW.  
 Размер файла изображения, фиксируемого в режиме RAW, практически равен разрешению цифровой фотокамеры в мегапикселях. Хотя он может изменяться в зависимости от модели фотокамеры. Например, в формате NEF допускается дополнительное сжатие данных. Так или иначе, файлы изображений, зафиксированных в режиме RAW, значительно больше по размеру файлов формата JPEG, хотя и меньше файлов формата TIFF.  
 К преимуществам формата RAW относятся возможность фиксирования изображения с большой разрядностью цвета и без предварительной обработки в цифровой камере, а также удобство настройки экспозиции, баланса белого и других параметров во время преобразования. А к его недостаткам следует отнести относительно большие размеры файлов фиксируемых изображений, потребность в преобразовании их файлов перед правкой и необходимость работать с высокоразрядными файлами.