4.4. Представление графической информации

Современные компьютерные системы способны обрабатывать не только текстовые и цифровые данные. Они позволяют работать также с изображениями и с аудио- и видеоинформацией. В отличие от методов представления символьной и числовой информации, для представления изображений, аудио- и видеоинформации пока не существует общепринятых стандартов.

Наиболее распространенные из существующих методов представления изображений можно разделить на две большие категории: растровые методы и векторные методы.

При растровом методе изображение представляется как совокупность точек, называемых пикселями (элемент изображения). Поскольку линейные координаты и индивидуальные свойства каждой точки (яркость) можно выразить с помощью целых чисел, то можно сказать, что растровое кодирование позволяет использовать двоичный код для представления графических данных.

Для кодирования цветных графических изображений применяется принцип декомпозиции произвольного цвета на основные составляющие.

В качестве таких составляющих используют три основных цвета: красный (Red, R), зеленый (Green, G) и синий (Blue, B). Такая система кодирования называется RGB (по первым буквам названий основных цветов).

Если для кодирования яркости каждой из основных составляющих использовать по 256 значений (восемь двоичных разрядов), то на кодирование цвета одной точки надо затратить 24 разряда, рис. 4.1.

Красный	Зеленый	Синий
8 бит	8 бит	8 бит

24 бит

Рис. 4.1. Кодирование цветного изображения

При этом система кодирования обеспечивает однозначное определение 16,5 млн. различных цветов, что близко к чувствительности человеческого глаза.

Режим представления цветной графики с использованием 24 двоичных разрядов называют полноцветным (True Color).

Кроме RGB, другими популярными системами кодирования цветных изображений являются CMY и HSV.

CMY (Cyan-Magenta-Yellow – голубой-пурпурный-желтый) – цветовая система, применяемая для получения цветных изображений на белой поверхности. Эта система используется в большинстве устройств вывода, таких как лазерные и струйные принтеры. Новые цвета в системе CMY получают вычитанием цветовых составляющих из белого цвета.

Существует другой вариант системы CMY - система CMYК, в которой символ К означает черный цвет. Систему CMYК часто называют четырехцветной, а результат ее применения четырехцветной печатью.

Система HSV – одна из многих цветовых систем, в которых для представления новых цветов не смешивают основные цвета, а изменяют их свойства. Насыщенность определяется количеством белого цвета в оттенке. Так, красный оттенок с 50%-ной насыщенностью соответствует розовому.

Одним из недостатков растровых методов является трудность пропорционального изменения размеров изображения до произвольно выбранного значения. Единственный способ увеличить изображение – это увеличить сами пиксели. Однако это приводит к появлению зернистости – пикселизации.

Векторные методы позволяют избежать проблем масштабирования, характерных для растровых методов. В этом случае изображение представляется в виде совокупности линий и кривых. С помощью подобной технологии описываются различные шрифты, поддерживаемые современными принтерами и мониторами. Они позволяют изменять размер символов в широких приделах и по этой причине получили название масштабируемых шрифтов. Однако векторная технология не позволяет достичь фотографического качества изображений объектов как при использовании растровых методов.