Сколько цветов может быть в палитре файлов форматов bmp gif png

Обновлено: 07.07.2024

Компьютерная графика бывает двух видов: растровая и векторная. Различаются они в способе хранения информации. Изображение в векторном формате строится с помощью математический формул. Изображение в растровом виде представляет собой прямоугольную матрицу, состоящую из множества точек (пикселей).

Каждое растровое изображение характеризуется количеством пикселей по ширине и высоте или же их произведением (измеряется в мегапикселях). Все растровые форматы делятся на три группы. Без сжатия, с сжатием с потерями и без потерь.

JPG/JPEG (Joint Photographic Experts Group — .jpg, .jpg, jfif) — пожалуй, самый известный растровый формат. Используется сжатие с потерей качества. При сильном сжатии проявляется эффект “квадратиков” (пикселей 8x8). Не поддерживает прозрачность (в отличие от TIF, PNG, GIF). Несколько лет назад был создан формат JPEG2000 (.jp2), который использует более мощный алгоритм сжатия на базе вейвлет-преобразования, однако так и не смог вытеснить прародителя.

GIF (Graphics Interchange Format — .jpg) — популярный некогда формат. Поддерживает не более 256 цветов одновременно, в отличие от PNG. Зато GIF-файлы обладают небольшим размером и поддерживают простейшую анимацию (смена кадров в одной файле).

PNG (Portable Network Graphics — .jpg) — растровый графический формат, использующий сжатие без потерь. Создан для замены формата GIF, т.е. основная сфера его применения — сеть Интернет. Имеет ряд преимущество, по сравнению с устаревающим GIF. Впрочем, PNG не умеет создавать анимированные картинки и степень сжатия ненамного превосходит предшественника.

BMP (Bitmap — .bmp, .dib и .rle) — формат, созданный Microsoft, за счет чего в свое получил широкое распространение. Максимальный размер изображения 65535×65535 пикселей. В настоящее время относится к вымирающим видам. К тому же виду относится и аналогичный формат PCX, разработанный еще в эпоху MS-DOS, и хорошо сжимающий лишь простые рисунки.

TIF/TIFF (Tagged Image File Format — .tif или .tiff) — популярный растровый формат, поддерживающий практически все известные цветовые пространства. Вариант без сжатия практически стал стандартом в полиграфии. Возможно применение различных алгоритмов сжатия без потерь и с потерями.

PSD (.psd) — внутренний формат Adobe Photoshop. Тем не менее, в виду его распространенности, .psd “понимают” многие программы сторонних разработчиков. Несжатый формат.

RAW (.nef, .crw, .raf и другие) — графический формат данных, хранящий “сырые” данные, полученные с цифрового фотоаппарата. Единого стандарта не существует, каждый производитель фотокамер использует свой формат, поэтому не все графические пакеты имеют полную поддержку RAW. Профессиональные фотографы предпочитают снимать именно в RAW, так как он позволяет контролировать многие параметры постобработки фотографии.

DNG (Digital Negative — .dng) — формат файлов, разработанный Adobe Systems для создания единого стандарта для файлов RAW. Однако разработчики фотокамер пока не спешат его внедрять в свои устройства.

Помогите,нужно написать конспект тема- форматирование элементов электронных таблиц о чём составлять конспект: Электронная книга Excel Расширение прог … раммы Ячейка – это… Запуск программы Структура окна Форматирование Маркер заполнение Авто заполнение Последовательность

СРОЧНО ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА Напишите пропущенное слово в определении. "Любое словесное высказывание, напечатанное, написанное или выражающееся в устной … форме называется .

ОЧЕНЬ НАДО. ПООЗЯЗЯ! Какие компьютерные мониторы, согласно классификации, не существуют? жидкокристаллические плазменные инфракрасные ЭЛТ

ПОМОГИТЕ ПРОШУ !! Пользователь работал с папкой Видео. Он поднялся на два уровня вверх, а затем спустился на два уровня вниз. В результате он оказался … в папке C:\2015\Январь\Фото. Отметьте адрес папки, с которой пользователь начинал работать. □ C:\2015\Январь\Байкал\Видео □ C:\Байкал\Видео □ C:\Январь\Байкал\Видео □ C:\2015\Байкал\Видео

Расскажите об отличиях приложения MS Excel от текстового процессора.

РЕБЯТА МОЙ ДРУГ ПОДСУНУЛ ВИРУС СКАЗАЛ ЧИТЫ ПОМОГИТЕЕЕ ДИСПЕТЧЕР ЗАДАЧ НЕ ОТКРЫВАЕТСЯ АНТИВИРУС НЕ МОГУ СКАЧАТЬ И ЗАЙТИ НА САЙТ ctrl alt del не помогае … т инет прошастал не могу найти ответ дам все мои 140 баллов вопросы свои в комм или в дс.

Помогите плз, работу надо к 12.30 здать 1 Чому дорівнює довжина двійкового коду повідомлення МОЯ ШКОЛА, закодованого з використанням таблиці Windows 1 … 251? а)18 байт б)9 біт в)8 байт г)9 байт 2 Довжина двійкового коду одного символу в таблиці Юнікод? а)1 байт б)1 біт в)2 байти г)1024 байти 3 Яку математичну операцію потрібно виконати для переведення довжини двійкового коду повідомлень з бітів у байти? помножити на 8 поділити на 1024 поділити на 8 помножити на 1024 4 Як називається азбука, яка має найменшу кількість сигналів для кодування повідомлень? а)Азбука Цезаря б)Азбука Полібія в)Азбука Морзе г)Юнікод

LZW, RLE и другие*

* Сжатие выполняется факультативно.

Файлы BMP

Формат файла BMP (сокращенно от BitMaP) - это "родной" формат растровой графики для Windows, поскольку он наиболее близко соответствует внутреннему формату Windows, в котором эта система хранит свои растровые массивы. Для имени файла, представленного в BMP-формате, чаще всего используется расширение BMP, хотя некоторые файлы имеют расширение RLE, означающее run length encoding (кодирование длины серий). Расширение RLE имени файла обычно указывает на то, что произведено сжатие растровой информации файла одним из двух способов сжатия RLE, которые допустимы для файлов BMP-формата.

В файлах BMP информация о цвете каждого пиксела кодируется 1, 4, 8, 16 или 24 бит (бит/пиксел). Числом бит/пиксел, называемым также глубиной представления цвета, определяется максимальное число цветов в изображении. Изображение при глубине 1 бит/пиксел может иметь всего два цвета, а при глубине 24 бит/пиксел - более 16 млн. различных цветов.

Структура файла BMP

Заголовок файла растровой графики (14 байт)
Сигнатура файла BMP (2 байт)
Размер файла (4 байт)
Не используется (2 байт)
Не используется (2 байт)
Местонахождение данных растрового массива (4 байт)

Информационный заголовок растрового массива (40 байт)
Длина этого заголовка (4 байт)
Ширина изображения (4 байт)
Высота изображения (4 байт)
Число цветовых плоскостей (2 байт)
Бит/пиксел (2 байт)
Метод сжатия (4 байт)
Длина растрового массива (4 байт)
Горизонтальное разрешение (4 байт)
Вертикальное разрешение (4 байт)
Число цветов изображения (4 байт)
Число основных цветов (4 байт)

Таблица цветов (длина изменяется от 8 до 1024 байт)

Собственно данные растрового массива (длина переменная)

На приведенной схеме показана структура типичного BMP-файла, содержащего 256-цветное изображение (с глубиной 8 бит/пиксел). Файл разбит на четыре основные раздела: заголовок файла растровой графики, информационный заголовок растрового массива, таблица цветов и собственно данные растрового массива. Заголовок файла растровой графики содержит информацию о файле, в том числе адрес, с которого начинается область данных растрового массива. В информационном заголовоке растрового массива содержатся сведения об изображении, хранящемся в файле, например, его высоте и ширине в пикселах. В таблице цветов представлены значения основных цветов RGB (красный, зеленый, синий) для используемых в изображении цветов. Программы, считывающие и отображающие BMP-файлы, в случае использования видеоадаптеров, которые не позволяют отображать более 256 цветов, для точной цветопередачи могут программно устанавливать такие значения RGB в цветовых палитрах адаптеров.

Формат собственно данных растрового массива в файле BMP зависит от числа бит, используемых для кодирования данных о цвете каждого пиксела. При 256-цветном изображении каждый пиксел в той части файла, где содержатся собственно данные растрового массива, описывается одним байтом (8 бит). Это описание пиксела не представляет значений цветов RGB, а служит указателем для входа в таблицу цветов файла. Таким образом, если в качестве первого значения цвета RGB в таблице цветов файла BMP хранится R/G/B=255/0/0, то значению пиксела 0 в растровом массиве будет поставлен в соответствие ярко-красный цвет. Значения пикселов хранятся в порядке их расположения слева направо, начиная (как правило) с нижней строки изображения. Таким образом, в 256-цветном BMP-файле первый байт данных растрового массива представляет собой индекс для цвета пиксела, находящегося в нижнем левом углу изображения; второй байт представляет индекс для цвета соседнего справа пиксела и т. д. Если число байт в каждой строке нечетно, то к каждой строке добавляется дополнительный байт, чтобы выровнять данные растрового массива по 16-бит границам.

Не все файлы BMP имеют структуру, подобную показанной на схеме. Например, файлы BMP с глубиной 16 и 24 бит/пиксел не имеют таблиц цветов; в этих файлах значения пикселов растрового массива непосредственно характеризуют значения цветов RGB. Также могут различаться внутренние форматы хранения отдельных разделов файла. Например, информация растрового массива в некоторых 16 и 256-цветных BMP-файлах может сжиматься посредством алгоритма RLE, который заменяет последовательности идентичных пикселов изображения на лексемы, определяющие число пикселов в последовательности и их цвет. В Windows допускается работа с BM P -файлами стиля OS/2, в которых используются различные форматы информационного заголовка растрового массива и таблицы цветов.

Файлы PCX

PCX стал первым стандартным форматом графических файлов для хранения файлов растровой графики в компьютерах IBM PC. На этот формат, применявшийся в программе Paintbrush фирмы ZSoft, в начале 80-х гг. фирмой Microsoft была приобретена лицензия, и затем он распространялся вместе с изделиями Microsoft. В дальнейшем формат был преобразован в Windows Paintbrush и начал распространяться с Windows. Хотя область применения этого популярного формата сокращается, файлы формата PCX, которые легко узнать по расширению PCX, все еще широко распространены сегодня.

Файлы TIFF

Так что же делает TIFF столь сложным? С одной стороны, составление программ, различающих все типы тегов, - это непростое дело. В большинстве программ для чтения файлов TIFF реализуется только подмножество тегов, именно поэтому созданный одной программой файл TIFF иногда не может быть прочитан другой. Кроме того, программы, создающие файлы TIFF, могут определять собственные типы тегов, имеющие смысл только для них. Программы чтения файлов TIFF могут пропускать непонятные для них теги, но всегда существует опасность, что это повлияет на внешний вид изображения.

Еще одна сложность заключается в том, что файл TIFF может содержать несколько изображений, каждому из которых сопутствуют собственный IFD и набор тегов. Данные растрового массива в файле TIFF могут сжиматься с использованием любого из нескольких методов, поэтому в надежной программе для чтения файлов TIFF должны быть средства распаковки RLE, LZW (LempelZivWelch) и несколько других. Ситуацию еще больше ухудшает то обстоятельство, что пользование программами распаковки LZW должно осуществляться в соответствии с лицензионным соглашением с фирмой Unisys Corp. на право пользования алгоритмом LZW и часто за плату. В результате даже самые лучшие программы считывания TIFF нередко "сдаются", когда сталкиваются со сжатым по методу LZW изображением.

Несмотря на свою сложность, файловый формат TIFF остается одним из лучших для передачи растровых массивов с одной платформы на другую благодаря своей универсальности, позволяющей кодировать в двоичном виде практически любое изображение без потери его визуальных или каких-либо иных атрибутов.

Файлы GIF

Большинство ведущих специалистов-графиков, имеющих дело с алгоритмом LZW, сталкиваются с аналогичными юридическими проблемами при использовании популярного межплатформенного формата файлов растровой графики GIF (Graphics Interchange Format - формат обмена графическими данными, произносится "джиф"), разработанного компанией CompuServe. Обычно для имени файлов GIF используется расширение GIF, и тысячи таких файлов можно получить в CompuServe.

Структура файла GIF зависит от версии GIF-спецификации, которой соответствует файл. В настоящее время используются две версии, GIF87a и GIF89a. Первая из них проще. Независимо от номера версии, файл GIF начинается с 13-байт заголовка, содержащего сигнатуру, которая идентифицирует этот файл в качестве GIF-файла, номер версии GIF и другую информацию. Если файл хранит всего одно изображение, вслед за заголовком обычно располагается общая таблица цветов, определяющая цвета изображения. Если в файле хранится несколько изображений (формат GIF, аналогично TIFF, позволяет в одном файле кодировать два и больше изображений), то вместо общей таблицы цветов каждое изображение сопровождается локальной таблицей цветов.

В файле GIF87a вслед за заголовком и общей таблицей цветов размещается изображение, которое может быть первым из нескольких располагаемых подряд изображений. Каждое изображение состоит из 10-байт описателя изображения, расположенной вслед за ним локальной таблицы цветов и битов растрового массива. Для повышения эффективности использования памяти данные растрового массива сжимаются с помощью алгоритма LZW.

Файлы GIF89a имеют аналогичную структуру, но они могут содержать факультативные блоки расширения с дополнительной информацией о каждом изображении. В спецификации GIF89a определены четыре типа блоков расширения. Это блоки расширения для управления графикой, которые описывают, как изображение должно выводиться на экран (например, накладывается ли оно на предыдущее изображение подобно диапозитиву или просто заменяет его); блоки расширения с обычным текстом, содержащие текст, отображаемый вместе с графикой; блоки расширения для комментария, содержащие комментарии в коде ASCII; и блоки расширения прикладных программ, в которых хранится информация, принадлежащая только создавшей этот файл программе. Блоки расширения могут находиться практически в любом месте файла после общей таблицы цветов.

Основные достоинства GIF заключаются в широком распространении этого формата и его компактности. Но ему присущи два достаточно серьезных недостатка. Один из них состоит в том, что в изображениях, хранящихся в виде GIF-файла, не может быть использовано более 256 цветов. Второй, возможно, еще более серьезный, заключается в том, что разработчики программ, использующие в них форматы GIF, должны иметь лицензионное соглашение с CompuServe и вносить плату за каждый экземпляр программы; такая ценовая политика была принята CompuServe после того, как Unisys объявила, что начнет добиваться соблюдения своих прав собственности и потребовала от тех, кто пользуется алгоритмом сжатия LZW, вносить лицензионные платежи. Возникшее в результате этого запутанное юридическое положение тормозит внедрение программистами в свои графические программы средств для работы с файлами GIF.

Файлы PNG

Формат PNG (Portable Network Graphic - переносимый сетевой формат, произносится "пинг") был разработан для замены GIF, чтобы обойти юридические препятствия, стоящие на пути использования GIF-файлов. PNG унаследовал многие возможности GIF и, кроме того, он позволяет хранить изображения с истинными цветами. Еще более важно, что он сжимает информацию растрового массива в соответствии с вариантом пользующегося высокой репутацией алгоритма сжатия LZ77 (предшественника LZW), которым любой может пользоваться бесплатно. Из-за недостатка места я не буду обсуждать внутреннюю структуру PNG. Если вы захотите больше узнать об этом формате, обратитесь к рекомендуемой в конце статьи литературе.

Файлы JPEG

Формат файла JPEG (Joint Photographic Experts Group - Объединенная экспертная группа по фотографии, произносится "джейпег) был разработан компанией C-Cube Microsystems как эффективный метод хранения изображений с большой глубиной цвета, например, получаемых при сканировании фотографий с многочисленными едва уловимыми (а иногда и неуловимыми) оттенками цвета. Самое большое отличие формата JPEG от других рассмотренных здесь форматов состоит в том, что в JPEG используется алгоритм сжатия с потерями (а не алгоритм без потерь) информации. Алгоритм сжатия без потерь так сохраняет информацию об изображении, что распакованное изображение в точности соответствует оригиналу. При сжатии с потерями приносится в жертву часть информации об изображении, чтобы достичь большего коэффициента сжатия. Распакованное изображение JPEG редко соответствует оригиналу абсолютно точно, но очень часто эти различия столь незначительны, что их едва можно (если вообще можно) обнаружить.

Процесс сжатия изображения JPEG достаточно сложен и часто для достижения приемлемой производительности требует специальной аппаратуры. Вначале изображение разбивается на квадратные блоки со стороной размером 8 пиксел. Затем производится сжатие каждого блока отдельно за три шага. На первом шаге с помощью формулы дискретного косинусоидального преобразования фуры (DCT) производится преобразование блока 8х8 с информацией о пикселах в матрицу 8x8 амплитудных значений, отражающих различные частоты (скорости изменения цвета) в изображении. На втором шаге значения матрицы амплитуд делятся на значения матрицы квантования, которая смещена так, чтобы отфильтровать амплитуды, незначительно влияющие на общий вид изображения. На третьем и последнем шаге квантованная матрица амплитуд сжимается с использованием алгоритма сжатия без потерь.

Поскольку в квантованной матрице отсутствует значительная доля высокочастотной информации, имеющейся в исходной матрице, первая часто сжимается до половины своего первоначального размера или даже еще больше. Реальные фотографические изображения часто совсем невозможно сжать с помощью методов сжатия без потерь, поэтому 50%-ное сжатие следует признать достаточно хорошим. С другой стороны, применяя методы сжатия без потерь, можно сжимать некоторые изображения на 90%. Такие изображения плохо подходят для сжатия методом JPEG.

При сжатии методом JPEG потери информации происходят на втором шаге процесса. Чем больше значения в матрице квантования, тем больше отбрасывается информации из изображения и тем более плотно сжимается изображение. Компромисс состоит в том, что более высокие значения квантования приводят к худшему качеству изображения. При формировании изображения JPEG пользователь устанавливает показатель качества, величине которого "управляет" значениями матрицы квантования. Оптимальные показатели качества, обеспечивающие лучший баланс между коэффициентом сжатия и качеством изображения, различны для разных изображений и обычно могут быть найдены только методом проб и ошибок.

Мы все загружаем изображения, создаем фото, делаем "мемы", чтобы делиться ими в социальных сетях. Многие постят изображения даже не задумываясь над тем а какой формат графического файла подходит для конкретного случая больше всего. Данная статья не касается профессионалов растровой и векторной графики. Остальным же этот краткий анализ графических форматов будет не лишним, чтобы лучше понимать для каких целей использовать тот или иной формат. Итак, начнём.

Краткий анализ графических форматов файлов

JPG / JPEG / JFIF
PNG
TIF / TIFF
GIF
BMP

Растр против вектора

Прежде чем мы перейдем к пяти выбранным форматам файлов, хорошо бы знать, что есть два основных графических семейства: растр и вектор, и все форматы файлов изображений, перечисленные ниже, относятся к семейству растровых.

В растровой графике изображение собрано из пикселей, в то время как векторная графика собирается из путей, так называемых участков линий.

Сжатие файлов

Кроме того, форматы файлов изображений можно различать на основе эффектов сжатия, называемых компрессией. Разновидностей схем сжатия достаточно большое количество, но суть их существования можно свести в одну задачу - сжать растровый файл как можно эффективней. Сжимать графический файл нет смысла, так как его размер зависит не от масштаба, а от количества путей в нём.

Компрессия может очень эффективно сжимать изображения буквально в два и более раза. Но при это почти всегда происходит потеря в качестве, так как основной алгоритм компрессии - выделить несколько пикселов и заменить их одним или двумя похожими по оттенку. Компрессионный файл никогда не будет точным представлением оригинала, за некоторым исключением. Поговорим об этом дальше. Сжатие файлов обычно подходит для небольших фотографий и не подходит для проф. рисунков или качественных иллюстраций, презентаций.

Компрессия без потерь в качестве - это тот же самый исходный файл, поскольку компрессия без сжатия является точным представлением оригинала.

Изображения JPG / JPEG / JFIF

Расширения файлов: .jpg / .jpg

Самый распространенный формат среди растровых файлов изображений. Цифровые фотокамеры сохраняют свои изображения именно в этом формате. Файлы JPEG применяют метод сжатия с потерями, который может значительно уменьшить размер файла без существенного ущерба для качества.

Минусы: этот формат не защищен от деградации поколений. Это означает, что при каждом редактировании и сохранении качество изображения с каждой новой версией файла будет ухудшаться.

Применяемость: непрозрачные изображения, устройства захвата изображений (гаджеты, фотокамеры, экш-камеры).

Формат изображения PNG

Расширение файлов: .jpg

Эта бесплатная альтернатива GIF с открытым исходным кодом, которая поддерживает 16 миллионов цветов, в отличие от GIF, максимум которого 256-цветовая палитра. Это лучший формат файлов для изображений с сохранением источника цветов. Формат подходит для передачи идеального баланса тона. Анимированный файл PNG доступен в формате APNG. Эти файлы, как правило, имеют прозрачный фон.

Минусы: Больше всего подходит для файлов больших размеров. Сам формат PNG не поддерживает анимированную графику.

Применяемость: редактирование изображений, веб-изображения, изображения с учётом слоев, таких как прозрачность или эффекты затухания.

Расширение файла TIF

Расширение файлов: .tif / .tiff

Гибкий и легко расширяемый формат файла, способный сохранять файлы с большой глубиной цвета. Эти файлы имеют прозрачный фон. Они идеально подходят для логотипов компании.

Минусы: Не идеальны для веб-браузеров.

Применяемость: Начальный этап фотографических файлов в печати. Программные пакеты OCR.

Формат файла GIF

Расширение файлов: .jpg

Хотя GIF имеет низкую степень сжатия по сравнению с большинством видеоформатов, этот формат наиболее популярен среди пользователей для анимации изображений.

Применяемость: Графика, которая требует нескольких цветов, например упрощенные диаграммы, логотипы и анимации, которые состоят на более чем 50% из одного цвета.

Формат файла изображения BMP

Расширение файлов: .bmp

Этот формат разработан компанией Microsoft и предназначен для хранения больших несжатых файлов внутри ОС Windows.

Минусы: этот формат не использует сжатие.

Применяемость: упрощенная структура формата делает файлы bmp идеальными для программ Windows.

Это самые распространенные форматы файлов изображений, которые используются пользователями в настоящее время. Теперь, когда Вы знаете какой из них идеально подходит для какой-либо цели, Вы сможете лучше понимать файлы каких графических форматов использовать для себя.

Читайте также: