Каждый из нас, так или иначе, сталкивается с изображениями. Давайте посмотрим на вопрос понимания этого термина несколько шире. Ведь форматы изображений включают в себя не только графику (рисунки, фото, анимация, мультипликация и т.д.), но и видео. Отдельно остановимся на вопросах преобразования файлов, а также хранения того или иного типа информации.
Что представляют собой форматы изображений?
Это информация, хранящаяся в файле, которая предназначена для визуализации данных (отображения ее на воспроизводящем устройстве вроде монитора, телевизора, принтера, мобильного девайса и т.д.).
Что же до самой информации в файле, то большей частью она описывает способ визуализации, метод создания цельного статического или динамического изображения, его размер (не путать с размером самого файла), количество и глубину цветов и их оттенков и так далее.
Понятие векторной и растровой графики
Для начала рассмотрим, какие форматы изображений применяются исключительно в стандартном понимании графики. Следует четко разграничить векторную и растровую графику. Эти два типа являются базовыми.
Векторная графика позволяет производить визуализацию объекта на основе математического описания множества совокупных элементов, входящих в состав изображения, которые принято называть примитивами. К ним относятся простейшие понятия, знакомые всем еще со школьной скамьи. Это точки, линии, кривые, окружности, многоугольники и т.д.
Преимуществом такого подхода можно назвать возможность описания в математической модели сколь угодно большого числа отдельных элементов без существенного увеличения конечного размера файла. Кроме того, здесь очень сильно проявляется масштабируемость, что позволяет изменять размеры каждого отдельно взятого элемента или их полной совокупности без потери качества всего изображения. Такой описательный алгоритм годится в основном для графики, создаваемой вручную, например, в каком-то графическом редакторе. Для фотографий этот метод не применим.
Растровая графика подразумевает использование специальной сетки, состоящей из прямоугольных объектов (точек) разного цвета, называемых пикселями. Здесь качество картинки определяется размером сетки (чем больше пикселей по длине и ширине или их суммарное представление, тем качественнее изображения), количеством цветов и их глубиной, применяемой цветовой гаммой (цветовым пространством) и разрешением (количеством пикселей на единицу площади). При этом такой метод позволяет обрабатывать объекты любой сложности и задавать те же плавные переходы из одного цвета в другой, чего нет в векторной графике. Но при этом простые изображения зачастую имеют очень большой размер файла, а возможность точного масштабирования сводится практически к нулю.
Самые распространенные типы графических изображений
Теперь посмотрим на сами форматы файлов изображений, которые применяются в компьютерных технологиях чаще всего.
BMP – простейший вариант, основанный на цветовой схеме RGB (красный, зеленый, синий) и имеющий довольно слабый алгоритм сжатия без потери качества. Преимуществ у него никакого, еще и файлы имеют очень большой размер.
JPG (JPEG) – самый распространенный формат, применяемый чаще всего для хранения фотографий. Сжатие существенное, но и потеря качества очень большая. После сильного сжатия восстановить исходный материал нельзя, но, если его минимизировать, отличия будут малозаметны, а размер файла станет существенно меньше.
PNG – один из самых интересных форматов, который может подвергаться сжатию без какой-либо потери качества. Анимацию этот формат не поддерживает (равно как и два предыдущих), зато при использовании так называемого альфа-канала каждому пикселю можно задать уровень прозрачности, что делает его несколько похожим на следующий тип графики.
GIF – формат, поддерживающий анимацию и алгоритмы сильного сжатия без потери качества. Главное его преимущество в том, что можно создать серию изображений с цикличным повтором или сменой одного другим. Несмотря на слабенькую глубину цвета, применяется в основном для «живых» обоев, анимированных смайлов и аватарок.
TIFF – формат, который чаще всего используется профессиональными веб-дизайнерами ввиду того, что он имеет высокую глубину цвета (192 бита). Сжатие производится без потерь, но работать с таким форматом без специальной подготовки очень сложно. Браузеры картинки такого типа практически не поддерживают.
ICO – формат для создания иконок, поскольку позволяет использовать очень малые размеры рисунков. В плане структуры он несколько напоминает BMP, однако, поддерживает параметры прозрачности по типу GIF и PNG.
EPS – формат двух разновидностей: векторной и растровой графики. В основном используется в издательствах или для создания шрифтов, если в дальнейшем вывод изображения предполагает использование устройств PostScript.
PICT – самый распространенный формат Macintosh. Его универсальность заключается в том, что единый файл изображения может содержать векторную и растровую графику, звук, иметь любую глубину цвета, а также использует прогрессивный метод RLE-компрессии.
PCX – формат для хранения растровых изображений с глубиной цвета 24 бита. Сжатие очень быстрое, но не подходит для преобразования детальной графики, например, фотографий.
RAW – универсальный формат, используемый для изображений, поступающих непосредственно с цифровых камер. Про него можно сказать, что это формат наилучшего качества изображения. Может служить исходным материалом при обработке не только изображений, но и звука. Кроме того, поддержка мета-данных дает огромный потенциал для обработки и применения алгоритмов сжатия без потерь или с потерями любого уровня. Формат достаточно специфичный и требующий определенных знаний при работе с ним.
Форматы файлов специализированных графических редакторов
Кроме стандартных типов, отдельно можно выделить форматы графических изображений, применяемых в специализированный редакторах.
PDF – формат, который может содержать текстовые и графические данные. Разработан корпорацией Adobe. Этот формат предполагает использование разных методов сжатия для каждого конкретного элемента, содержащегося в конечном файле. Сегодня он является универсальным в основном для технической документации в электронном виде.
CDR – векторный формат графического редактора Corel Draw. Обработать его можно только таким программным пакетом. Другими редакторами не поддерживается, но легко экспортируется в другие форматы.
AI – формат программы Adobe Illustrator, поддерживаемый большинством других редакторов. Главная особенность – наивысшая стабильность изображения и полная совместимость с технологией PostScript. Может использоваться как промежуточный формат при переводе из одного в другой.
PSD – лучший формат изображения программного пакета Adobe Photoshop для промежуточного редактирования сложных изображений. Позволяет использовать слои и режимы смешивания, но имеет больший размер по сравнению с другими форматами. В качестве конечного формата для сохранения файлов применяется исключительно в самой программе.
Изображения большого формата
Если говорить об обработке изображений большого формата, где требуется учесть высокую детализацию, то стоит использовать RAW, TIFF или PSD.
Однако, многие профессиональные фото- и видеокамеры, обладающие матрицами на уровне 20-25 Мп, имеют собственные стандарты. Большинство из них адаптировано к наиболее распространенным типам форматов. Здесь все зависит только от настроек самой камеры. То же самое касается и мобильных девайсов.
Основные типы видео и анимации
Теперь коротко остановимся на видео, поскольку его тоже можно в каком-то смысле трактовать как изображение, вернее, как набор чередующихся изображений (кадров). Здесь определяющим фактором является частота кадров в секунду (fps) и размер картинки в пикселях.
Изначально на заре развития цифрового видео это был всем известный формат AVI, который применяется и до сих пор, поскольку является неким контейнером, содержащим информацию, обработанную или сжатую совершенно разными методами (кодеками). Для воспроизведения требуется специальный декодер.
Чуть позже появились такие известные форматы, как WMV, MPG, MKV, MP4, VOB, TS и многие другие, причем последние можно рассматривать даже как форматы изображения телевизора высокого разрешения, позволяющего воспроизводить файлы со стандартами качества HD, Full HD (2k) или Ultra HD (4k).
Что касается анимации, сегодня наиболее известной является технология Flash. Изначально это была разработка корпорации Macromedia, но потом ее выкупила компания Adobe и существенно модернизировала. Формат таких файлов – SWF. Он применяется в основном для создания небольших анимационных роликов, компьютерной мультипликации, баннеров или для простеньких игр.
Мобильные системы
Если говорить о мобильных системах (смартфонах или планшетах на базе Android, iOS, Blackberry и т.д.), то специализированные форматы изображений встречаются крайне редко. В основном используются стандартные компьютерные форматы изображений и для графики, и для видео. Однако, без установленных кодеков и декодеров некоторые типы видео воспроизводиться не будут. Именно поэтому придется решать проблему конвертирования исходного материала в другой тип.
К примеру, обычные телефоны воспринимают только формат 3GP. Android или iOS рекомендуют использовать MP4. Но в целом вариантов хватает.
Изменение основных параметров изображений
Наверное, все прекрасно понимают, что редактирование нужно производить при помощи специальных программ.
Простейшие операции по изменению размера, отражению, повороту, наклону и другие можно выполнить даже в самом примитивном редакторе Paint, который входит в комплект любой «операционки» Windows.
Если же требуются более сложные действия, скажем, изменения цвета, насыщенности, контрастности, редактирование слоев, разбивка изображения на отдельные составляющие и прочее, то придется использовать профессиональные пакеты вроде вышеупомянутых Corel Draw или Adobe Photoshop.
Для редактирования видео имеются свои утилиты, например, Vegas Pro. Кроме стандартных возможностей, в них можно применять специализированные эффекты и системы моделирования, позволяющие переносить на заранее построенную математическую модель реальное изображение по типу того, как снимался бой Морфеуса и Нео в первой части «Матрицы».
Преобразование форматов
Преобразование (конвертирование) производится при помощи утилит, называемых конверторами. Один из самых ярких представителей – Xilisoft Video Converter, который умеет преобразовывать и графику, и видео.
Для графики можно предпочесть, например, ACDSee Ashampoo Photo Commander, Free Image Convert And Resize или что-то еще. Сегодня таким программ можно найти очень много.
Единственное, на что стоит обратить внимание, это конечный формат и возможную потерю качества (форматы сжатия изображений). При просмотре картинки или видео на смартфоне или планшете это будет не так заметно, но вот на телевизионной панели разница станет весьма ощутимой.
Какой формат предпочесть для хранения данных?
Фото на компьютере можно хранить в универсальном JPG-формате. При их просмотре на мониторе особая четкость не нужна. Другое дело, когда фотографии нужно напечатать. Тут лучше использовать оригинальные форматы камер.
При переводе одного формата в другой восстановить «исходник» иногда будет просто невозможно, так что, предоставляя файлы в студию, менять их начальный вид не рекомендуется. Исключение, если вы обладаете необходимыми знаниями и производите редактирование сами с использованием профессионального ПО.
То же самое касается и видео. Все зависит от того, на каком устройстве оно будет просматриваться.
Заключение
Форматы изображений многочисленны и разнообразны, это может быть и графика, и видео. В статье были рассмотрены наиболее популярные форматы. Вопросы их обработки и преобразования, выбора программных средств, используемого формата для хранения данных и т.д., каждый пользователь решает сам.
