Формат TIFF (Tagged Image File Format).

Цели:





Знать определение "формат";
Понимать необходимость изучения форматов;
Знать основные форматы, используемые в Интернет;
Иметь представление об особенностях каждого из форматов, их преимущества и
недостатки;
Понимать, для каких изображений использовать подходящий формат.
Как и любая компьютерная информация графические изображения сохраняются в виде
файла, имеющего определенную организацию данных, оптимальную для конкретного
приложения. Формат файла вносит свою лепту в формирование понятия качества
изображения, влияя на размер файла.
Способ организации в файле носит название формата. Знание файловых форматов и их
возможностей является одним из ключевых факторов в допечатной подготовке изданий,
созданий изображений для WEB и электронных публикаций, а также для редактирования
исходных изображений с помощью графических редакторов с целью улучшения их
качества. Каждый из утвердившихся сегодня форматов прошел естественный отбор,
доказал свою жизнеспособность и практическую ценность. Все они имеют характерные
особенности и возможности, делающие их незаменимыми в конкретных сферах
применения.
Графические файлы служат для хранения изображений между сеансами работы с
графическими программами и переноса изображений между программами и
компьютерами. Графическая информация в файлах кодируется несколько иначе, чем в
памяти компьютера. Более того, способов кодирования, называемых форматами,
существует множество. Сосуществование большого числа форматов графических файлов
обусловлено специфическими сферами их применения.
Все множество форматов, используемых для записи изображений, можно условно
разделить на два вида:


хранящие изображение в растровом виде (GIF, BMP, WBMP, PCX, PCD, PSD,
FLM, IFF, PXR, PNG, SCT/PICT, CPT, RAW, TIF/TIFF, JPEG , TGA, FPX, GIF , ICO
);
хранящие изображение в векторном виде (WMF, EPS, CDR, AI, FLA/SWF и др.).
Растровые форматы файлов
Формат BMP(BitMap).
Формат BMP (от слова bitmap)- растровый формат, родной формат Windows. Он
поддерживается всеми графическими редакторами, работающими под управлением этой
операционной системы. Он используется для представления растровых изображений в
ресурсах программ. Поддерживаются только изображения в модели RGB с глубиной цвета
до 24 бит. Не поддерживаются дополнительные цветовые и альфа-каналы, контуры
обтравки, управление цветом. В принципе, формат предполагает использование
простейшего алгоритма сжатия ( RLE, Run Length Encoding) без потерь информации, но
этот вариант редко используется из-за потенциальных проблем несовместимости.
Благодаря примитивнейшему алгоритму записи изображения, при обработке файлов
формата BMP очень мало расходуется системных ресурсов, поэтому этот формат очень
часто используется для хранения логотипов, экранных заставок, иконок и прочих
элементов графического оформления программ. Формат BMP является стандартом MS
Windows и поддерживается браузером Internet Explorer, однако его употребление не может
быть рекомендовано, так как данный формат не поддерживает сжатие данных.Файлы с
графикой в этом формате обычно имеют расширение .bmp. Информация о цвете каждого
пиксела хранится в виде последовательности бит; для каждого пиксела в файл помещается
ровно столько бит, сколько используется для кодировки его цвета. В результате размеры
таких графических файлов довольно велики.
Формат PCX (Soft Publisher's Paintbrush)
Формат PCX - один из первых растровых форматов, созданных фирмой ZSoft.
Впоследствии он был использован многими компаниями. В настоящее время это "родной"
формат графического редактора FhotoFinish. Поддерживает монохромные,
индексированные и полноцветные RGB-изображения. Не поддерживаются
дополнительные цветовые и альфа-каналы, контуры обтравки, управление цветом.
Формат предполагает использование простейшего алгоритма сжатия RLE без потерь
информации. Формат почти так же прост внутри, как и bmp. Возможности у этого
формата такие же, как и у bmp. Зато pcx можно посмотреть большинством программ под
DOS, в том числе внутренним просмотрщиком Norton Commander. Цветовые
возможности: 1, 2, 4, 8 или 24- битовый цвет, поддерживается только схема RGB, причем
полностью отсутствуют возможности сохранения монохромного изображения в оттенках
серого. Всегда применяется сжатие ROB. Как и ВМР, этот формат в значительной мере
устарел и поддерживается современными графическими программами исключительно для
совместимости с антикварным софтом. Недостатком данного формата является наличие
многочисленных версий. Последнее обусловлено тем, что PCX - стандарт является
открытым и поэтому используется многими независимыми разработчиками ПО. В
результате он постоянно обновляется.
Формат TIFF (Tagged Image File Format).
Формат TIFF (Tagged Image File Format) является одним из самых распространенных
среди известных в настоящее время форматов. Исключительная гибкость формата сделала
его действительно универсальным. ТIFF - один из самых древних форматов в мире
микрокомпьютеров, на сегодняшний день он является самым гибким, универсальным и
активно развивающимся. В нем можно хранить графику в любом режиме: от битового и
индексированных цветов до Lab, CMYK и RGB (кроме дуплексов и многоканальных
документов). Хотя с момента его создания прошло уже много времени, TIFF до сих пор
является основным форматом, используемым для хранения сканированных изображений и
размещения их в издательских системах и программах иллюстрирования. Версии формата
существуют на всех компьютерных платформах, что делает его исключительно удобным
для переноса растровых изображений между ними. TIFF поддерживает монохромные,
индексированные, полутоновые и полноцветные изображения в моделях RGB и CMYK с
восьми- и шестнадцатибитными каналами. Резервирует 3 байта на все цвета пикселя, как
и BMP, допускает сжатие информации без потери качества, и в этом случае файл меньше,
чем в формате BMP. Формат позволяет хранить обтравочные контуры, калибровочную
информацию, установки печати. Допускается использование любого количества
дополнительных альфа-каналов. Дополнительные цветовые каналы не поддерживаются.
Большим достоинством формата остается поддержка практически любого алгоритма
сжатия (можно выбрать желаемый алгоритм сжатия: NONE (Без сжатия), LZW, ZIP,
JPEG),а при выборе алгоритма сжатия JPEG можно выбрать качество изображения
(Quality). Наиболее распространенным является сжатие без потерь информации по
алгоритму LZW (Lempel-Ziv-Welch), обеспечивающему очень высокую степень
компрессии. Области применения: документы Word, PowerPoint, Publisher, Paint, в
основном предназначенные для печати, широко применяется в полиграфии. В основном
используется для работы с большими изображениями, полезен для сохранения
промежуточных результатов работы с изображением. Данный формат слишком объемен
для использования в сети и, что еще хуже, слишком сложен для интерпретации. Формат
TIFF постоянно развивается. Разработана новая модифицированная версия формата,
которая в дальнейшем может вытеснить "родной" формат PhotoShop.
Формат PSD(PhotoShop Document).
Собственный формат программы Adobe Photoshop. Единственный формат,
поддерживающий все возможности программы. Предпочтителен для хранения
промежуточных результатов редактирования изображений, так как сохраняет их
послойную структуру. Резервирует 3 байта на все цвета пикселя, чем обеспечивает
воспроизведение до 16,8 млн. цветов. Использует сжатие информации без потери
качества. Экономичнее, чем формат BMP и сходен с TIFF. Все последние версии
продуктов фирмы Adobe Systems поддерживают этот формат и позволяют импортировать
файлы Photoshop непосредственно. К недостаткам формата можно отнести недостаточную
совместимость с другими распространенными приложениями. Поскольку формат PSD
способен хранить любой документ, который можно создать в Photoshop, при сохранении
не требуется указание каких-либо параметров. Область применения: только для хранения
промежуточных результатов, не используется в программах Microsoft Office, не
используется на Web-сайтах.
Формат FPX (FlashPix).
Растровым форматом для Web можно назвать FlashPix, еще не ставший популярным
ввиду слабой маркетинговой поддержки. Изображения, которые можно увидеть на Webстраницах, имеют низкое экранное (72 dpi) разрешение. Такое изображение нельзя не
только поместить в качественную 'бумажную' публикацию, но даже хорошо напечатать на
принтере. Чтобы предоставить пользователю возможность выбрать требуемое
разрешение, фирма LivePicture, Inc. предложила формат FlashPix (ныне он является
собственностью Digital Imaging Group, созданной Kodak, Hewlett Packard и Microsoft). Он
содержит изображение сразу в нескольких разрешениях. Он базируется на принципах
JPEG-компрессии, но содержит ряд усовершенствований, которые позволяют уменьшить
степень искажения изображений. Основное преимущество данного формата многоуровневая организация файла. В начале загружается изображение с самым низким
разрешением и впоследствии, по мере надобности, подкачивается более качественная
версия. Формат поддерживает полутоновые и полноцветные изображения в модели RGB.
Альфа-каналы, цветовые профили и обтравочные контуры не поддерживаются. Чтобы
использовать этот формат, требуются клиентская и серверная части. Пользователь должен
установить в своем броузере свободно распространяемый подключаемый модуль
FlashPix, а на сервере должно быть установлено программное обеспечение LivePicture
Image Servers. FlashPix также обладает встроенной системой защиты изображений с
помощью водяных знаков. Формат достаточно редкий, и немногие программы умеют с
ним работать.
Формат PCD (Photo CD)
Формат PCD был разработан фирмой Kodak для хранения сканированных
фотографических изображений. Сканирование выполняется на специальной аппаратуре
(рабочих станциях Kodak, PIW), а его результат записывается на компакт-диск особого
формата, Kodak Photo CD. Его можно просматривать с помощью промышленных
видеоплееров и игровых приставок на обычном телевизоре. На практике Photo CD чаще
применяются в издательских технологиях как источник изображений. Большинство
производителей библиотек фотоснимков используют именно этот формат на своих
компакт-дисках. Формат PCD имеет ряд полезных особенностей, делающих эту его
область применения превалирующей. Файл PCD содержит изображение сразу в
нескольких фиксированных разрешениях. Базовое (Base) разрешение, 512x768 пикселов,
используется для просмотра на телевизорах NTSC и PAL. Кроме него имеются
пониженные разрешения Base4, Base16 и более высокие 4Base, 16Base и 64Base.
Последнее разрешение, 64Base, равное 4096x6144 пикселов, есть только на дисках
стандарта Pro Master. Любопытно, что наличие в одном файле шести вариантов одного
изображения не увеличивает его размер. Дело в том, что копии высокого разрешения
представлены в виде разностей с базовым. Таким образом удается избежать дублирования
графической информации. Изображения на Photo CD представлены в особой цветовой
модели YCC, разработанной специалистами Kodak и во многом аналогичной модели Lab.
YCC тоже имеет три базовых компонента, яркостный и два хроматических. Поскольку
глаз более чувствителен к яркостям, чем к цвету, половина цветовой информации
отбрасывается при сканировании: на каждые два пиксела приходится только одно
значение хроматических компонентов. Благодаря этому удается сократить объем
графических данных и размер PCD-файла. Для дальнейшего уменьшения размеров файла
используется обычная схема сжатия без потерь качества LZW. Существуют несколько
форматов Photo CD. Формат Master Photo CD содержит изображения, сканированные с
обычной фотопленки формата 35 мм. Максимальное разрешение для этого типа 16 Base.
Профессиональным фотографам адресован формат Master Pro Photo CD, для которого
используется пленка большего формата (120 мм и 4x5 дюймов). Для полиграфических
приложений предназначен формат Print Photo CD. Оригинал сканируется
профессиональными сканерами (Crosfield, Linotype, Scitex) и сохраняется с несжатым
разрешением 64 Base. Формат Catalog Photo CD позволяет разместить на одном диске до
4500 изображений с базовым разрешением. И наконец, на мультимедийные приложения
ориентирован формат Portfolio PhotoCD. На компакт-диске такого формата можно
разместить до 800 изображений, а также звук, интерактивные сценарии и т. п.
Формат CPT (Corel Photo Paint).
Несмотря на то, что Photoshop не в состоянии сохранять документы в этом формате,
рассмотреть его просто необходимо. Это формат того же рода, что и PSD, т.е специальный
формат графического редактора. Он предназначен для хранения изображений, созданных
в программе Corel Photo Paint. Он также поддерживает послойную структуру картинки,
хранение в любой цветовой модели и пр.
Формат FLM (Filmstrip).
Формат FLM - собственный формат Adobe Premier, программы редактирования
видеоинформации и создания презентаций. Photoshop умеет открывать кадры, созданные в
Adobe Premier, и редактировать их. Учтите, что если вы измените цветовую модель
полученного документа или удалите альфа-канал, то не сможете снова сохранить
изображение в этом формате.
Формат IFF (Amiga Interchange File Format).
Формат IFF используется на компьютерах Commodore Amiga с программно-аппаратным
комплексом Video Toaster. Он ориентирован на создание и обработку высококачественных
видеоматериалов в реальном времени. Поддерживается также некоторыми программами
рисования на платформе Windows, например Deluxe Paint фирмы Electronic Arts. Формат
IFF поддерживает все типы изображений, за исключением многоканальных и
полноцветных CMYK. Обтравочные контуры, цветовые профили и альфа-каналы не
поддерживаются. При сохранении из изображения удаляются слои и альфа-каналы.
Формат PXR (Pixar).
Формат Pixar предназначен для обмена со специализированными графическими
станциями Pixar, ориентированными на трехмерное моделирование и анимацию. Его
возможности невелики: отсутствие компрессии, поддержка лишь модели RGB и градаций
серого и одного альфа-канала.
Формат SCT (Scitex Continuous Tone).
Используется сканерами, фотонаборными автоматами и графическими станциями Scitex
для получения высококачественной полиграфической продукции. Особый формат
используется патентованным растеризатором Scitex. Он поддерживает полутоновые и
полноцветные изображения в моделях RGB и CMYK без альфа-каналов. Обтравочные
контуры и цветовые профили не поддерживаются. Scitex используется исключительно на
этапе растрирования смеси из векторных и растровых данных в одну битовую карту,
предназначенную для high-end фотонаборных автоматов фирмы Scitex - она то и
сохраняется в этом формате. Можно не доверять растрирование файла сервисному бюро, а
самому сохранить макет в формате Scitex. Он не поддерживает никаких алгоритмов
сжатия.
Формат TGA(Таrgа).
Довольно старый формат, созданный специально для работы с графическим
акселератором Truevision. Этот акселератор широко используется приложениями на
платформе DOS. Формат поддерживает 24-битные RGB-изображения с одним альфаканалом, а также полутоновые, индексированные и 16-битные RGB-изображения без
альфа-каналов. Обтравочные контуры и цветовые профили не поддерживаются.
Формат WBMP
Последняя версия Photoshop 7 в модуле Save for Web умеет сохранять картинки в формате
Wireless Bitmap (WBMP), специально оптимизированном для сотовых телефонов,
смартфонов, карманных компьютеров и прочих мобильных устройств. Описание этого
формата вместе с языком разметки WML (Wireless Markup Language) включено в
спецификацию WAP (Wireless Application Protocol). Кроме Photoshop создавать
изображения WBMP способна также Macromedia Fireworks 4 и выше. Формат
поддерживает только два цвета, но можно имитировать больше с помощью разброса
пикселей (dithering). Теоретически файлы WBMP могут содержать анимацию. Сжатие не
поддерживается, что очень удивительно, так как на практике графический файл для WAP
не может быть больше 1461 байт (это ограничение связано с небольшим объемом памяти
сотовых телефонов). Из-за скромного разрешения дисплеев мобильных устройств
безопасный размер файлов ограничено 90х24 пикселями. Помимо вышеперечисленных
недостатков WBMP еще довольно сыроват: лишь немногие устройства способны
отображать графику в этом формате.
Формат PCT/PICT
Pict (Macintosh QuickDraw Picture Format) - это внутренний формат операционной системы
Macintosh, аналог bmp. Он способен нести в себе растровую и векторную информацию,
текст и даже звук. Такая потрясающая гибкость формата лишний раз подтверждает
эффективность использования Mac при работе с мультимедиа. Изображение может
храниться как в RGB, так и в CMYK, причем глубина цвета варьируется от
индексированных цветов до true color; реализован алгоритм компрессии без потерь RLE.
Формат pict открывается всеми приложениями, разработанными для Mac (QuickTime,
Photoshop,
etc.)
Формат
RAW (RAW Image Data)
Формат разработан для цифровых фотоаппаратов. Это точная копия картинки,
запечатленной на матрице во время съемки, представляет из себя три фотографии, снятые
в красных, синих и зеленых цветах. Формат не поддерживает ничего. Не хранятся даже
данные о количестве каналов, глубине цвета и разрешении, так что во время открытия
придется вводить эти параметры вручную, по памяти. Изображение хранится просто как
поток пикселей с фиксированным заголовком, куда можно впоследствии поместить
любую текстовую информацию. Размер этого заголовка в байтах тоже придется указывать
при открытии картинки в этом формате. Просто претензия на полную
мультиплатформенность и совместимость со всеми программами. Далеко не каждый
графический редактор или просмотрщик поддерживает raw.
Расширения RAW-файлов у разных производителей могут отличаться, и их далеко не
всегда получается открыть с помощью программ для обработки изображений.
Хотя если камера поддерживает сохранение RAW, то, как правило, к ней в комплекте
прилагается какая-нибудь программа для обработки файлов этого формата.
В настоящее время корпорацией Adobe предложен формат DNG (Digital Negative
Specification), который создан для того, чтобы облегчить жизнь производителям средств
для работы с графикой. Некоторые компании (Leica и Pentax) уже включили DNG в свои
камеры, однако большинство поставщиков камер всё-таки продолжают использовать свои
форматы.
Расширения формата RAW
.dng — Adobe (универсальный)
.crw .cr2 — Canon
.raf — Fuji
.kdc — Kodak
.mrw — Minolta
.nef — Nikon
.orf — Olympus
.ptx .pef — Pentax
.x3f — Sigma
.arw — Sony
Формат
ICO
ICO - формат мелких картинок (иконок) в WWW. Картинки используются броузерами для
маркировки Web-проектов в строке URL и в избранном. Поддерживается и используется
программками для создания иконок типа IconXP.
Как бы ни были хороши вышеперечисленные форматы, всех их объединяет один
недостаток - растр. Реализованные с их помощью изображения довольно сложно
модифицировать и даже масштабировать. Несмотря на использование различных методов
сжатия, они все-таки имеют немалый размер и относительно большое время загрузки, что
для Web-графики является особенно критичным.
Векторные форматы файлов
Векторные графические форматы значительно более привлекательны для использования в
Сети. В отличие от точечных рисунков векторная графика основана на математическом
(геометрическом) представлении данных. Такие изображения значительно меньше по
объему хранения/передачи, легко масштабируются и практически не теряют в качестве
при любых преобразованиях. К сожалению, векторные форматы еще малоупотребимы в
Интернете, но стандарты уже сформированы и должны заинтересовать проектировщиков.
Несколько векторных стандартов было предложено сравнительно недавно, а форматы
PGML и VML в настоящее время рассматриваются консорциумом W3C (World Wide Web
Consortium). Однако фирма Macromedia давно открыла свой векторный формат Shockwave
Flash другим разработчикам и реализовала дополнительные модули для просмотра
графики в этом формате для популярных браузеров.
Формат
EPS
(Encapsulated PostScript)
Благодаря своей надежности, совместимости со многими программами и платформами и
куче настраиваемых параметров, формат EPS является выбором большинства
профессионалов в области полиграфии. Он предназначен сугубо для переноса готовых
изображений в программы верстки, поддерживает цветовые модели CMYK, RGB,
дуплексы и содержит готовые команды устройству вывода. В EPS можно сохранить
информацию о типографском растре, внедренных шрифтах и обтравочных контурах.
Данные хранятся тремя способами: ASCII (медленный, но наиболее совместимый), Binary
(быстрый и компактный), JPEG (быстрый, но с потерями качества и плохой
совместимостью). При сохранении в EPS можно указать формат и глубину цвета эскиза,
который для ускорения работы будет выводиться на экран в программах верстки вместо
большого оригинала. Он использует упрощенную версию PostScript не может содержать в
одном файле более одной страницы, не сохраняет ряд установок для принтера. Как и в
файлы печати PostScript, в EPS записывают конечный вариант работы, хотя такие
программы, как Adobe Illustrator и Adobe Photoshop могут использовать его как рабочий.
Основной козырь формата- универсальность. Едва ли не все программы, работающие с
графикой , могут писать и читать файлы в этом формате. Изображение в файле обычно
хранится в двух копиях: основной и эскизе, поэтому растровое изображение, записанное в
формате EPS будет иметь несколько больший размер, чем PCX и BMP. Родная программа
данного формата - Adobe Illustrator. Его можно использовать для межплатформенного
обмена графикой.
Формат Xar (Corel Xara)
Формат Xar - "родной" формат графического редактора Corel Xara, позволяющий хранить
любой документ, который можно создать в Corel Xara, при сохранении не требуется
указание каких-либо параметров. Применяется для хранения промежуточных результатов
и для последующего редактирования изображения.
Формат FLA
FLA - внутренний формат программы для создания интерактивной анимации Flash
Формат fla– один из самых «модных» и популярных в Интернет. Этому служат несколько
его особенностей. Во-первых, за счет того, что это векторный формат, возможно создание
относительно сложных и красочных изображений при достаточно малом весе файла. Вовторых, за счет использования встроенного скриптового языка Action Script во flash есть
возможность создавать интерактивные баннеры, приложения, писать различные сценарии,
создавать онлайн системы расчета, игры, отдельные приложения и т.п.
Формат CDR (CorelDRAW)
Довольно противоречивым является формат CDR, основной рабочий формат популярного
пакета CorelDRAW, являющимся неоспоримым лидером в классе векторных графических
редакторов на платформе РС. Имея сравнительно невысокую устойчивость и проблемы с
совместимостью файлов разных версий формата, тем не менее формат CDR, особенно
последних, 7-й и 8-й версий, можно назвать профессиональным. В файлах этих версий
применяется раздельная компрессия для векторных и растровых изображений, могут
внедряться шрифты, файлы CDR имеют огромное рабочее поле 45х45 метров,
поддерживается многостраничность.
Формат AI
(Adobe Illustrator)
Формат AI - "родной " формат редактора Adobe Illustrator, напрямую открывается
редактором Photoshop ,его поддерживают практически все программы, так или иначе
связанные с векторной графикой. Этот формат является наилучшим посредником при
передаче изображений из одной программы в другую, с РС на Macintosh и наоборот. В
целом, несколько уступая CorelDRAW по иллюстративным возможностям, (может
содержать в одном файле только одну страницу, имеет маленькое рабочее поле - этот
параметр очень важен для наружной рекламы - всего 3х3 метра) тем не менее, он
отличается наибольшей стабильностью и совместимостью с языком PostScript, на который
ориентируются практически все издательско-полиграфические приложения.
Формат WMF
(Windows Metafile)
Векторный формат WMF использует графический язык Windows и является его родным
форматом. Он предназначен для передачи векторных рисунков через буфер обмена.
Понимается практически всеми программами Windows, так или иначе связанными с
векторной графикой. Однако, несмотря на кажущуюся простоту и универсальность,
пользоваться форматом WMF стоит только в крайних случаях, поскольку он не может
сохранять некоторые параметры, которые могут быть присвоены объектам в различных
векторных редакторах, не воспринимается Macintosh-ами, и, самое главное, способен
исказить цветовую схему изображения.
Формат PDF
(Portable Document Format)
Формат PDF- "родной" формат программы Adobe Acrobat, которая является основным
средством электронного распространения документов. Для достижения переносимости
размер PDF- файла должен быть малым. Для этого используется компрессия, причем для
каждого вида объектов применяется свой способ. Многие программы (Corel Draw, Free
Hand) позволяют экспортировать свои документы в PDF, а некоторые еще и
редактировать графику, записанную в этом формате. Обычно в этом формате хранят
документы только для чтения, но не для редактирования. Файл в формате PDF содержит
все необходимые шрифты.
Формат SVG (Scalable Vector Graphics)
Стандарт, рекомендованый World Wide Web Consortium для описания с помощью XML
markup двумерной векторной и комбинированной векторно-растровой графики.
В браузере SVG-графика отрисовывается с помощью растровых механизмов. Поддержка
полупрозрачностей в каждом слое, градиенты линейные, градиенты радиальные,
визуальные эффекты (тени, отмывки, блестящие поверхности, текстуры (фактуры),
паттерны любой конструкции, символы любой сложности).
SVG - это формат для двухмерной векторной графики - так определено в спецификации,
но с помощью добавления скрипта (а именно JavaScript) внутрь SVG файла можно
создавать трехмерные анимированные изображения.
В SVG может быть встроено растровое изображение, к которому как и к любому другому
объекту в SVG может быть применена трансформация, прозрачность и т.д.
Форматы для Интернет
Чтобы успешно решать проблему равновесия между визуальной
привлекательностью и разумной скоростью доставки информации в Сети, необходимо
знать все используемые в Интернете графические форматы, понимать различия между
ними, области применения и особенности использования. Некоторые форматы могут быть
специфичны только для одного браузера, а другие потребуют специального внешнего
модуля. Из всего многообразия форматов можно выделить только те, которые наиболее
часто используются авторами популярных сайтов и принимаются пользователями:




GIF (CompuServe Graphic Interchange Format)- для хранения рисунков и анимации;
PNG8,24 - для рисунков и фотографий в моделях Grayscale, Indexed и RGB;
JPEG( Joint Picture Expert Group) - для хранения фотографий;
SWF (ShokWaveFlash)-для хранения векторных рисунков и
анимации.
Internet поддерживает только эти три растровых формата изображений из бесчисленного
множества и один векторный -swf. Некоторые броузеры поддерживают и другие форматы,
но, чтобы изображения всегда отображались корректно, необходимо придерживаться
только этих четырех форматов. Три из них уже имеют определённую историю, а
четвертый (PNG) разработан недавно (специально для Web).
Формат GIF был введен компанией CompuServe в качестве первого формата для
передачи и демонстрации графики через модем.
Цвет каждого пикселя кодируется восемью битами, поэтому GIF-файл может содержать
до 256 цветов. Цвета, которые используются в GIF-изображении, хранятся внутри самого
файла в специальной таблице цветов, называемой индексированной палитрой.
Файлы GIF могут также содержать различные оттенки серого цвета. Существуют две
основные версии формата GIF: GIF87 и GIF89a - они названы так по году стандартизации.
Обе версии поддерживают способ представления графического файла с чередованием
строк. Более поздний вариант GIF89a допускает задание одного цвета в качестве
прозрачного.
Прозрачность подразумевает, что один цвет изображения (обычно это цвет фона) может
быть объявлен прозрачным. Это ведет к тому, что вместо фона изображения виден
просвечивающий сквозь него фон самой Web-страницы. Благодаря этому изображение на
странице выглядит более естественным.
Чередование строк означает, что во время приема изображения из Интернета его детали
прорисовываются постепенно. Эффект похож на то, что происходит, когда на нерезкую
картинку постепенно наводят фокус. Благодаря чередованию строк пользователи с
медленными модемами могут обычно еще в самом начале приема картинки оценить ее
содержание и время, необходимое на полную передачу, и тем самым принять решение,
стоит ли продолжать прием или можно от него отказаться. Такой эффект называется
чересстрочным проявлением (interlaced) и в отличие от прогрессивного JPEG здесь
эффект, скорее, психологический, нежели реальный.
GIF-файлы можно также использовать для создания на экране несложной анимации
(рис.10.1).
Основным ограничением GIF-файлов является их неспособность хранить и
демонстрировать неиндексированные изображения, подготовленные в режиме True Color
(16,8 миллиона оттенков) или High Color (32-64 тысячи оттенков). Иными словами, GIFизображения должны состоять из 256 или меньшего числа цветов.
Сжатие файлов в формате GIF является сжатием без потерь. Это означает, что упаковка
изображения никоим образом не сказывается на его качестве. При этом сжатие
оказывается наиболее эффективным в тех случаях, когда в составе изображения имеются
большие области однородной окраски с четко очерченными границами. И наоборот,
сжатие по алгоритму GIF крайне неэффективно при наличии областей с градиентной
окраской или случайным распределением цветовых оттенков, что имеет место при
использовании различных методов настройки растра или сглаживания краев области
изображения. Сравните 2 фотографии ( рис.10.2), сохраненные в разных форматах GIF и
JPEG.
Возможности, которые включает в себя формат GIF89a позволяют накладывать
изображения друг на друга в пределах одного файла, что особенно часто применяется при
разработке web-анимации и рекламных анимированных баннеров, включать в файл текст
в виде комментариев или подписи, делать “прозрачный” цвет.
Сейчас, учитывая что, GIF и стал одним из наиболее используемых графических
форматов, но технический прогресс движется семимильными шагами и поэтому 8 битов
на пиксел оказывается слишком мало, при условии 24-разрядных видео карт. Алгоритм
сжатия LZW формата GIF запатентован. Владельцем патента с 1994 года является фирма
Unisys, и она начала брать плату с разработчиков, использующих формат GIF. Поэтому
был создан формат PNG (“пинг”). В отличие от GIF формата PNG поддерживает до 64
битов на пиксел, и на него не накладываются никакие патенты.
Таким образом, основные преимущества GIF-формата:






использование сжатия без потерь;
экономное сохранение сплошных областей цвета с четкой границей и строгими
цветовыми переходами;
изображения могут быть индексированы к определенной палитре (набору цветов);
в формате GIF предусмотрено так называемое чересстрочное появление
(Interlaced);
поддержка прозрачности (расширение GIF89a);
является возможность создания анимированных последовательностей, с помощью
которого обычно реализуется анимация на web-страницах.
Недостатки GIF-формата:
 формат GIF может применяться только для тех изображений, которые имеют
ограниченное количество цветов, — типа черно-белых схем или же тех, что
содержат большие области одного цвета, — типа мультипликационных кадров
или цифровых рисунков с однотонной заливкой;
 при сохранении любого изображения в формате GIF с применением так
называемого сглаживания цветовых тонов (dithering) можно «нарваться» на
значительное увеличение размера файла;
 GIF — только 8-разрядный (256-цветный).
Область применения
GIF применяется для:




изображений с малым количеством цветов;
скриншотов, схем, графиков, примитивов (рис.10.3);
анимированных изображений;
изображений с областями прозрачности
Формат JPEG получил свое название от аббревиатуры Joint Photographic Experts Group
сommittee (объединенного комитета экспертов по фотографии), который и создал этот
стандарт в конце 80-х — начале 90-х годов. Формат JPEG был разработан для того, чтобы
эффективно хранить и передавать цветные фотографии с полным набором цветовых
оттенков. Изначально формат JPEG применялся для того, чтобы фотожурналисты,
специализирующиеся на опубликовании новостей, имели возможность сжать файлы своих
цифровых фотоснимков до размера, пригодного для передачи с места событий в
издательство через модем.
Формат JPEG приспособлен для хранения неиндексированных по цвету изображений,
сформированных в режиме RGB с глубиной цвета True Color. По этой причине
полноцветный JPEG, естественно, воспроизводит значительно большее количество
видеоинформации, чем GIF. Этот формат лучше всего подходит для изображений
реальной жизни — отсканированных картинок или цифровых фотографий, а также
оцифрованных видеокадров или отрендеренных сцен трехмерной компьютерной графики
(рис.10.4).
Цвет кодируется 24-мя битами на пиксель, и тем самым одновременно может
воспринимать более 16 миллионов цветов. Степень сжатия файлов может меняться по
решению пользователя. С учетом практического предела использования Web-графики в 72
dpi обычно можно выбирать очень высокую степень сжатия (до 100:1) без сколько-нибудь
заметного ухудшения качества изображения.
Таким образом, основные преимущества JPEG-формата:





в зависимости от уровня сжатия сплошные области там разрушаются и резкие
переходы цветов сглаживаются или размываются;
JPEG — 24-разрядный и может отображать до 16,7 млн. цветовых оттенков;
полноцветный JPEG воспроизводит значительно большее количество
видеоинформации;
JPEG в отличие от GIF позволяет самостоятельно задавать степень сжатия,
применяемого к исходному изображению, что дает возможность выдерживать
необходимое равновесие между размером и качеством;
JPEG позволяет определять так называемое прогрессивное отображение, то есть
такое, когда при загрузке на экране сразу появляется «грубое» представление
картинки, которое, по мере получения дополнительной информации, постепенно
улучшается (при этом вы можете получить необходимое представление о сути
подаваемого материала еще до завершения загрузки и прервать процесс на любом
этапе, что значительно экономит время просмотра сетевого контента).
Недостатки JPEG-формата:




многократное сохранение файла в этом формате ведет к ухудшению качества
изображения. Поэтому не стоит архивировать изображение в формате JPEG, если
только речь не идет о носителях информации, доступной только для чтения. Кроме
того, искажения будут проявляться и в случае, если фото формата JPEG будет
скомбинировано с изображением другого формата, а затем записано со сжатием;
изображения, сохраненные в формате JPEG, не могут иметь прозрачных областей;
старые версии браузеров могут его не поддерживать;
JPEG-изображения не могут «привязываться» к палитре и их «правильное»
отображение не всегда возможно.
Область применения
JPEG применяется для:
 для фотографий, видеокадров или других полноцветных изображений с
использованием гладких цветовых переходов (градиентов);

для изображений реальной жизни — отсканированных картинок или цифровых
фотографий, а также оцифрованных видеокадров или отрендеренных сцен
трехмерной компьютерной
графики.
Самым многообещаемым является JPEG 2000. Работа над ним еще не завершена, но
заявленные параметры впечатляют: 256 каналов цвета, что позволит формату работать с
любым цветовым пространством и поддерживать множество альфа-каналов; встраивание
ICC-профилей; неограниченное поле для метаданных. Но главное преимущество waveletтехнологии -- потоковость. Wavelet-поток можно прервать в любое время, при этом
изображение все равно воспроизводится, только качество его будет зависеть от
количества загруженных данных.
Формат PNG (Portable Network Graphics)
Представитель следующего поколения растровых форматов, PNG (рис.10.5), взял лучшие
свойства и от JPEG, и от GIF и добавил свой, уникальный подход к подаче изображения,
который дает возможность встроить в один файл различные версии того же самого
изображения для низкого, среднего и высокого разрешений.
Формат PNG появился на свет в 1995 году. Он был создан как для улучшения, так и для
замены формата GIF графическим форматом, не требующим лицензии для использования.
Формат PNG имеет три цветовых схемы ("truecolor", "grayscale" и индексированная
палитра), много достоинств и новых полезных возможностей.
PNG намного удобнее при создании изображений, так как имеет усовершенствованный
альфа-канал, в отличие от GIF, число его уровней доведено до 254, что дает более
широкие возможности для создания многослойных изображений.
В формате PNG имеется улучшенное сжатие данных Deflation (на 5-20% сильнее чем в
формате GIF) без потерь, что делает этот формат отличным, для хранения промежуточных
стадий редактирования. Например, при каждом открытии с последующим сохранением
изображение в JPEG-формате необратимо теряет информацию о пикселях, в отличие от
PNG. Поэтому PNG идеально подходит для сохранения фотографий, на которых
недопустимы никакие потери, идеально применим на изображениях со сплошными
областями. Сохранение в формате PNG поможет сохранить качество изображения.
Оригинальная схема двумерного чередования данных и возможность использования
гамма-коррекции (межплатформенное управление яркостью изображения), также
являются достоинствами этого формата. Встроенная в PNG гамма коррекция работает по
следующему принципу: данные настройки дисплея, видеокарты и софта (информация о
цветовой гамме) записываются в файл и при переносе на компьютер другой конфигурации
изображение остается неизменным.
В этом формате имеется возможность сохранения компрессированных или
некомпрессированных текстовых вставок для хранения информации о копирайте или
других целей. Для хранения текста, PNG подходит намного больше чем JPEG.
Существует одна особенность GIF, которая в PNG не реализована — поддержка
множественного изображения, особенно мультипликации; PNG изначально был
предназначен лишь для хранения одного изображения в одном файле. Для передачи
анимированных изображений используется расширенный формат MNG.
Существуют две основные версии формата PNG: PNG-8и PNG-24
PNG-8
8 - битный формат для хранения растровых данных. В полиграфии используется
относительно редко, но широко применяется для других нужд так как поддерживает
прозрачность. Ограниченно используется и в веб-дизайне, так как не поддерживается
всеми браузерами. Еще одной важной особенностью формата является возможность
программирования палитры, что частично компенсирует низкую разрядность (8 бит)
изображения. Путем программирования палитры изображения можно получить в рамках
этой картинки до 256 цветов из 16,7 миллионов возможных (как в 24 - битных
изображениях). Программирование палитры осуществляется автоматически при
сохранении изображения в этом формате (Adaptive palettes). Для получения цветов,
которые отсутствуют в палитре, возможно применение рассеивания (dithering), наложения
периодической структуры (patttern) и домешивания шума (noise). PNG формат хранит
изображения в цветовой модели RGB, заданные как индексированные цвета (Indexed color
в Photoshop). При сохранении файла используется неухудшающая качество выходного
изображения RLE или LZW-подобная компрессия, на 20-40 процентов более эффективная,
чем в GIF - изображениях. Формат применим для хранения нефотографических
изображений - логотипов, скриншотов, кнопок, и других объектов, содержащих большие
области одинакового цвета.
PNG-24 (*.PNG)
24 - битный формат для хранения растровых данных. В отличие от формата PNG-8,
поддерживает 24-битный цвет, а также поддерживает многоуровневую прозрачность,
которая может изменяться в пределах от 0 до 255, что позволяет реализовать, например,
плавные цветовые переходы от рисунка к цвету фона и т.д. В этих файлах используется
механизм компрессии, аналогичный PNG-8. В случае использования этого способа сжатия
изображений, в выходном файле будут отсутствовать потери качества, однако, объем
выходного файла будет превышать объем файла, сохраненного с использованием
алгоритма компрессии JPEG.
Таким образом, основные преимущества PNG-формата:





дает возможность встроить в один файл различные версии того же самого
изображения для низкого, среднего и высокого разрешений;
PNG предлагает и цветовую индексацию (до 256 цветов), и поддержку как 24-, так
и 48-разрядного цвета (True-Color), и работу с каналом прозрачности (альфаканалом);
алгоритм сжатия для полноцветной картинки превосходит JPEG по качеству, а при
поддержке ограниченной индексированной палитры (до 256 цветов) новый формат
осуществляет компрессию без потерь на 10-30% лучше, чем та, которая
реализована в GIF-формате, что делает его оптимальным для использования в
любых случаях;
поддержка прозрачности в формате PNG в отличие от GIF — полноценная;
возможность программирования палитры;
применение рассеивания (dithering), наложения периодической структуры (patttern)
и домешивания шума (noise);

Недостатки PNG-формата:
новый формат «заживет» только после того, как к нему обратятся проектировщики
Web-сайтов и производители программного обеспечения как для визуализации
изображений в новом формате, так и для подготовки их для публикации;
пока довольно трудно найти PNG-изображения где-нибудь в Интернете, несмотря
на недавнее включение поддержки этого формата как в Netscape Navigator, так и в
Microsoft Internet Explorer, хотя их последние версии и поддерживают PNG, они
делают это весьма ограниченным способом. В настоящее время единственным
решением для пользователей, которые хотят видеть полноценный PNG-файл,
является самостоятельная установка внешнего модуля (подобного PNG Live);
не дает возможности создавать анимационные ролики.



Область применения PNG:
PNG применяется для хранения нефотографических изображений - логотипов,
скриншотов, кнопок, и других объектов, содержащих большие области одинакового цвета.
Какой формат выбрать?
Для сравнения возможностей различных форматов сохраним изображения в файлах GIF,
PNG и JPEG. В данном случае использовались форматы GIF и PNG в нормальном и
чересстрочном режиме, а в формате JPEG картинки сохранялись с показателем качества
(по шкале Adobe PhotoShop), равным 7. Сравним размеры полученных файлов (рис.10.6.).
Формат
Схема или Фотография с плавными
чертеж
цветовыми переходами
Фотография с большим
числом мелких деталей
GIF (нормальный)
3,2
21,7
44,5
GlF (чересстрочный)
3,23
24,9
46
PNG (256 цветов,
нормальный)
3,27
23,7
40,6
PNG (16 млн цветов,
нормальный)
4,68
67,8
112
PNG (16 млн цветов,
чересстрочный)
7,06
75,6
115
JPEG
4,69
5,03
12,4
Рис.10.6. Размеры файлов, полученных после сохранения изображений в различных
форматах, Кбайт
Данная таблица позволяет судить об оптимальной сфере применения каждого из
форматов. Как видно, форматы GIF и PNG дают явный выигрыш при сохранении
рисунков с небольшим числом цветов и большими однотонными областями (схем,
диаграмм). Причем GIF обеспечивает несколько лучшее сжатие. Так как используемые в
этих форматах алгоритмы сжатия не вносят помех в изображение, можно не опасаться,
что мелкие детали схемы будут потеряны или искажены. Чересстрочные изображения,
хотя и являются более наглядными для пользователя, занимают больше места, чем не
чересстрочные. Для сохранения полноцветных изображений наилучшим образом
подходит формат JPEG. Хотя он вносит в рисунок некоторые искажения, подбирая
степень сжатия можно свести их к приемлемому уровню. Файлы этого формата имеют в
данном случае наименьший размер для всех изображений, кроме схемы.
На рис. 10.7. видно какие изображения лучше сохранять в формате GIF, а какие - в JPEG.
Рисунок 1
формат GIF (объем 6.5 Кб)
Рисунок 3
формат JPEG (объем 23,8 Кб)
Рисунок 2
формат JPEG (объем 11.2 Кб)
Рисунок4
GIF - файл (объем 9,01 Кб)
Рисунок 5
формат JPEG (объем 21 Кб)
Рисунок 6
GIF - файл (объем 4 Кб)
Рисунок 7
формат JPEG (объем 10 Кб)
Рисунок 8
GIF - файл (объем 26 Кб)
Рис.10.7. Сравнение форматов GIF и JPEG.
Для обеспечения возможности органично встраивать векторную графику в традиционный
HTML-формат без какого бы то ни было дополнительного программного обеспечения в
настоящее время на рассмотрении комитета по стандартам W3C находятся два новых
векторных стандарта: PGML (Precision Graphics Mark-up Language) и VML (Vector Markup Language). PGML поддерживается фирмами Adobe Systems, IBM, Netscape и Sun
Microsystems, а VML — Microsoft, Hewlett-Packard, Autodesk, Macromedia и Visio. Оба
стандарта основаны на расширениях языка разметки XML, пропагандируемого для
применения в сети как преемника HTML и рекомендованного W3C к использованию в
будущем.
Не остались забытыми и трехмерные объекты. Для их создания в Интернете в ноябре 1994
года состоялась презентация VRML 1.0 (Virtual Reality Modeling Language — язык
моделирования виртуальной реальности). Последняя версия VRML 2.0 позволяет
создавать сложные виртуальные миры со звуковыми эффектами.
Для написания файлов этого формата может быть достаточно простого текстового
редактора (подобно HTML, они не требуют дальнейшей компиляции), но существуют
также специальные программы, помогающие этот процесс визуализировать и
автоматизировать. Кроме того, некоторые 3D-пакеты поддерживают формат VRML 2.0.
Для просмотра виртуальных миров необходимы дополнительные модули. Но при всей
своей привлекательности 3D-миры пока еще не нашли широкого применения.
Основными недостатками являются невозможность встраивания таких миров в HTMLстраницу и, соответственно, «переплетение» с общим дизайном сайта, в отличие,
например, от Flash. Другой неприятной особенностью является довольно большое
количество вычислительных ресурсов компьютера для качественного рендеринга
(визуализации) трехмерной сцены.
Формат SWF
(ShokWaveFlash)
В настоящее время ни один из браузеров не поддерживает никаких стандартов векторной
графики, хотя дополнительные модули (Plug-ins) уже имеются. Среди наиболее
популярных способов показа статических векторных изображений на Web сегодня можно
выделить принадлежащий фирме Macromedia формат SWF (Shockwave Flash).
Первоначально созданный как формат для Macromedia Director, Shockwave — это
семейство протоколов, нацеленных прежде всего на производство интерактивного и
графического содержания, создаваемого специально для использования в сети Интернет.
А Shockwave Flash — это вообще уникальный инструмент и один из самых лучших
способов для создания анимации и публикации ее на Web-странице. Shockwave Flash
образует совсем маленькие файлы (так как использует преимущественно векторный
формат представления) и по сравнению с другими форматами наиболее удобен с точки
зрения подготовки.
При публикации такой анимации на ваших страницах не забудьте уведомить об этом
пользователя, чтобы он заранее запасся дополнительным модулем и приготовился к
томительному ожиданию загрузки. Однако последние версии — и Netscape Navigator, и
Internet Explorer имеют модули просмотра для Flash-анимаций даже в базовой поставке.
Фирма Netscape подтвердила, что последующие версии Navigator будут иметь такую
поддержку для Flash даже на уровне кода.
Формат SWF (Shockwave Flash) — это не общеупотребительный, а внутренний векторный
формат программы Flash фирмы Macromedia, поэтому для того, чтобы получить
собственное изображение или анимацию, нужно приобрести соответствующий
мультимедийный пакет от фирмы Macromedia, а пользователю необходимо будет
поставить дополнительный модуль для визуализации результата. Таким образом, для того
чтобы просто поместить векторный рисунок на вашу Web-страницу, вам придется
преодолеть целый ряд неудобств.
Особенность SWF формата: созданные на его основе изображения не только могут быть
анимированы, но также дополнены интерактивными элементами и звуковым
сопровождением. Сфера использования Flash различна, это могут быть игры, веб-сайты,
CD презентации, баннеры и просто мультфильмы. При создании продукта можно
использовать медиа, звуковые и графические файлы, можно создавать интерактивные
интерфейсы и полноценные веб-приложения с использованием PHP и XML.
На сегодняшний день используются все четыре формата, и благодаря тому, что у
каждого есть своя ниша, могут быть использованы при разработке сайтов с
одинаковым успехом. Как уже сказано, PNG постепенно будет занимать место GIF
на рынке динамического создания графики [счётчики, диаграммы], благодаря тому,
что библиотеки, использующие для вывода PNG не нуждаются в оплате.
Вопросы для самоконтроля:
1. Перечислите основные графические форматы, используемые в
Интернет.
2. Назовите достоинства и недостатки этих форматов.
3. Где лучше использовать каждый из форматов и почему?
4. Какой из форматов, GIF или JPEG , обеспечивает наименьшие потери
качества изображения?