4. diel - Úvod do počítačovej grafiky - Grafické formáty
V minulom dieli seriálu o počítačovej grafike sme sa zaoberali hĺbkou, vernosťou, kalibráciou a grafickými formátmi. Výsledný obraz by sme si chceli uložiť na svoj osobný počítač. K tomu existuje niekoľko metód (respektíve formátov) uloženia. Každá z nich má svoje výhody a o tom bude dnešné kapitola.
Grafický formát
Sme na sociálnej sieti pre AJTAK, preto určite všetci viete, čo je to formát. Zvyčajne je udávaný príponou súboru, ktorá popisuje spôsob ukladania dát. Ide o štandard, ako ukladať grafické informácie (a súvisiace dáta) do jedného súboru.
Ak otvoríme si tento grafický formát, videli by sme najprv hlavičku súboru. Tá obsahuje informácie potrebné na interpretáciu dát. Môže to byť veľkosť obrázku, počet bitov, verzia grafického formátu, paleta farieb, informácie o kompresiu, atp.
Nasledujú grafické dáta, ktorá uvidíte samozrejme zakódovaná (rastrové, vektorová alebo aj oboje). Súbor končí pätičkou, obsahujúce farebnú paletu. Tá však vyjadruje farby len nepriamo. Informácie zakódované v hlavičke súboru si môžete prezrieť napríklad v programe InfranView.
Delenie
Týchto grafických formátov je samozrejme niekoľko, preto existuje niekoľko metód k ich delenie do skupín.
- Podľa spôsobu uloženia grafických dát - delíme na rastrové, vektorové a metaformáty.
- Podľa prenosnosti medzi programami - využitie len v danom programe (natívny formát), v danom prostrednej (napríklad Windows), v rôznom prostredí i programoch (distribučný formát).
- Podľa vnútorné kompresie - nekomprimované a komprimované.
Kompresia
Kompresia je akýsi spôsob "zhusťovanie dát". Ide o odstraňovanie nadbytočných informácií. Jej výhodou je menšia dátová veľkosť pri zachovaní určitej kvality, čo súvisí s menšími nárokmi na hardvér a samozrejme efektívnejším načítaním a ukladaním dát.
Asi najznámejším grafickým formátom je JPEG (JPG). Rozdiel je v tom, že JPEG je práve názov kompresné metódy a JPG je označenie podľa prípony.
Aj kompresie sa delia na dva druhy. Jedna je tzv. Bezstratová kompresia, ktorá vďaka rôznym matematickým algoritmom vypúšťa informácie, ktoré sú nadbytočné (a je možné ich dopočítať). Tento spôsob nemá vplyv na kvalitu obrázku, avšak s ním nemožno dosiahnuť väčšiu efektivitu.
Obrázok: Phalaenopsis_ (aka) .jpg, foto: André Karwath, kompresia: Ilmari Karonen, CC SA 2.5
Alternatívou môže byť stratová kompresia. Ako názov napovedá, jedná sa o metódu, pri ktorej sa stráca kvalita obrazu. Vypúšťa sa menej dôležité dáta a nenávratne znižuje kvalitu obrazu, hoci sa snaží "napáchať" čo najmenší škody.
Tento spôsob je vysoko účinný, možno s ním dosiahnuť aj na zlomok pôvodnej veľkosti!
Obrázok ukazuje stratu kvality oproti pôvodnému obrazu.
Priehľadnosť
Priehľadnosť je ďalší vlastnosťou obrázku. Umožňuje nám zobraziť pozadí pod daným obrázkom. A to vďaka informáciu, uložené v ďalších 8 bitoch (alfa-kanál, viď. Farebná hĺbka). Táto vlastnosť sa používa napríklad pri webovej grafiky.
Foto: Jean-Jacques MILAN, CC SA 3.0
Rastrové formáty
Jeden z natívnych formátov systému Windows sa nazýva BMP (Bit Mapped Picture). Typicky nekomprimovaný.
Formát GIF (Graphics Interchange Format) je bezstratovo komprimovaný formát určený prevažne pre webovú grafiku. Jeho farebná paleta obsahuje 256 farieb, má ale možnosť transparentnosti a dokonca animácie.
Animácia: Marvel, na základe obrázkov NASA, CC SA 3.0
Bezstratovo komprimovaný formát PNG (Portable Network Graphics) má lepšie vlastnosti ako GIF, podporuje až 24-bitovú farebnú hĺbku. Používa sa na webe (napríklad logá), oproti GIF mu ale chýba podpora animácií (to dnes nahrádza JavaScript, prípadne staršie Flash atp.).
Pokračujme trochu "profesionálnejším" formáty. Nasleduje TIFF, ktorý je nekomprimovaný. To síce znamená, že má väčšiu dátovú veľkosť, na druhú stranu ale obsahuje všetky potrebné informácie. Používa sa pre kvalitnejší výstup z digitálnych fotoaparátov / skenerov.
"Surový formát" RAW je taktiež nekomprimovaný. Je to formát kvalitných digitálnych fotoaparátov. Obsahuje všetky informácie, vďaka ktorým môžeme upraviť už vyfotenie fotografiu. Maximum informácií priamo zo snímača. Je nutný "rawový konvertor".
A potom samozrejme natívne formáty PSD (Photoshop), CPT (Corel PHOTO-PAINT), XCF (Gimp), ... Formát JPEG je stratovo komprimovaný formát. Pri ukladaní je možné nastaviť kvalitu (kompresný pomer). Zvyčajne sa nastavuje na 1:10 (voľným okom nespoznáte zmenu), je ale možné ho nastaviť až na 1:50. Využíva sa u fotografií, kedy nastavíte najvyšší kompresný pomer, alebo u webovej grafiky, kedy nastavíte najmenšiu (stačí veľkosť 100kB). Je dôležité vedieť, že ku kompresii dochádza po každom uložení, preto zmeny aplikujte radšej na kópie.
Vektorové formáty
Vektorové formáty sú menej používané obyčajnými užívateľmi, preto sú tieto formáty ďaleko viac špecializované na konkrétny softvér (väčšinou natívne).
- AI (Adobe Illustrator)
- ZMF (Zoner Callisto)
- CDR (Corel DRAW)
- DWG (CAD / CAM aplikácie, AutoCAD, ...)
Existuje ale aj distribučné vektorový formát. Volá sa SVG (Scalable Vector Graphics). Je to nový otvorený výmenný formát pre vektorovú grafiku. Popisuje sa pomocou jazyka XML. Inkscape ho má nastavený ako implicitné formát.
Záver
Ako som už skôr naznačil, existujú tiež formáty, ktoré do seba dokážu uložiť ako rastrovou aj vektora (predovšetkým) grafiku. Označujú sa ako metaformáty. Ako príklad si môžeme uviesť bežne užívaný PDF (Portable Document Format), EPS (Encapsulated PostScript), ktorý sa užíva v profesionálnej grafike alebo WMF (Windows Meta File) - pre menšie súbory (cliparty).
Viac informácií a zdroje
- Učebné materiály SPSS Pelhřimov
- Počítačová grafika a multimédiá, Pavol Navrátil, ISBN 80-86686-77-9
- Počítačová grafika pre úplných začiatočníkov, Pavel Roubal, ISBN 80-7226-896-1
- Wikipédia, http://wikipedia.org/
Cvičenie
Sme na konci seriálu, takže nám už zostáva čas len na precvičenie informácií, ktoré sme sa naučili. Najlepšie to určite pôjde formou cvičenia.
V uvedenom zozname výhod vektorovej grafiky sa omylom nachádza jedna výhoda grafiky rastrovej. Ktorá?
- Možno následná úprava kriviek v obrázku
- Neobmedzené možnosti transformácie obrázku
- Možno ovládať každý bod na obrazu
- Možnosť pracovať s každým objektom oddelene
Uveďte číslom koľko bitov zaberá jeden bod obrázku v režime RGB?
- 8 bitov
- 16 bitov
- 24 bitov
- 32 bitov
Čo znamená skratka DPI, používaná pre jednotku rozlíšenie?
- Dots Per Inch
- Dots Pixel Inch
- Duration Pixel Inch
- Duration Pixel Implement
Aká veľká je jednotka 1 pixel v centimetroch?
- 2,54 cm
- 0, 1 cm
- 0, 001 cm
- Ani jedna možnosť nie je správne
Všetky odpovede možno dohľadať v seriáli. 
