Кодування графічних даних

Якщо розглянути за допомогою збільшувального скла чорно-біле графічне зображення, надруковане в газеті або книзі, то можна побачити, що воно складається з найдрібніших крапок, створюючих характерний узор, званий растром (мал. 1.3).

Мал. 1.3. Растр - це метод кодування графічної інформації, відвіку прийнятий в поліграфії

 

Оскільки лінійні координати і індивідуальні властивості кожної крапки (яскравість) можна виразити за допомогою цілих чисел, то можна сказати, що растрове кодиро­вание дозволяє використовувати двійковий код для представлення графічних дан­ных. Загальноприйнятим на сьогоднішній день вважається представлення чорно-білих ілюстрацій у вигляді комбінації крапок з 256 градаціями сірого кольору, і, таким чином, для кодування яскравості будь-якої крапки зазвичай достатньо восьмиразряд­ного двійкового числа.

Для кодування кольорових графічних зображень застосовується принцип декомпо­зиции довільного кольору на основні складові. Як таких состав­ляющих використовують три основні кольори: червоний (Red, R), зелений (Green, G) і синій (Blue, В). На практиці вважається (хоча теоретично це не зовсім так), що будь-який колір, видимий людським оком, можна отримати шляхом механічного змішення цих трьох основних квітів. Така система кодування називається систе­мой RGB по перших буквах назв основних квітів.

Якщо для кодування яскравості кожній з основних складових використовувати по 256 значень (вісім двійкових розрядів), як це прийнято для півтонових чорно-білих зображень, то на кодування кольору однієї крапки треба витратити 24 розряди. При цьому система кодування забезпечує однозначне визначення 16,5 млн різних квітів, що насправді близько до чутливості челове­ческого ока. Режим представлення кольорової графіки з використанням 24 дво­ичных розрядів називається повнокольоровим (True Color).

Кожному з основних кольорів можна поставити у відповідність додатковий колір, тобто колір, доповнюючий основний колір до білого. Неважко відмітити, що для будь-якого з основних кольорів додатковим буде колір, утворений сумою пари решти основних квітів. Відповідно, додатковими квітами є: блакитний (Cyan, З), пурпурний (Magenta, М) і жовтий (Yellow, Y). Принцип декомпозиції довільного кольору на компоненти, що становлять, можна приме­нять не тільки для основних квітів, але і для додаткових, тобто будь-який колір можна представити у вигляді суми блакитної, пурпурної і жовтої складової. Такий метод кодування кольору прийнятий в поліграфії, але в поліграфії використовується ще і четверта фарба — чорна (Black, До). Тому дана система кодування позначається чотирма буквами CMYK (чорний колір позначається буквою До, тому, що буква У вже зайнята синім кольором), і для представлення кольорової графіки в цій системі треба мати 32 двійкових розряду. Такий режим теж називається полно­цветным (True Color).

Якщо зменшити кількість двійкових розрядів, використовуваних для кодування кольору кожної крапки, то можна скоротити об'єм даних, але при цьому діапазон кодиру­емых квітів помітно скорочується. Кодування кольорової графіки 16-розрядними двійковими числами називається режимом High Color.

При кодуванні інформації про колір за допомогою восьми битий даних можна пере­дать тільки 256 колірних відтінків. Такий метод кодування кольору називається індексним. Сенс назви в тому, що, оскільки 256 значень абсолютно недостатньо, щоб передати весь діапазон квітів, доступний людському оку, в кожної точки растру виражає не колір сам по собі, а тільки його номер (індекс) в деякій довідковій таблиці, званою палітрою. Зрозуміло, ця палітра повинна прикладатися до графічних даних — без неї не можна скористатися методами відтворення інформації на екрані або папері.