Основные плюсы и недостатки растровой графики

Компьютерная графика подразделяется на 2 вида: растровую и векторную, все остальное – производные или обособленные ответвления. Различия между ними – в самой основе формирования изображения.

Чтобы понять, почему растровая графика получила такое широкое распространение, следует рассмотреть основополагающие принципы, на которых она базируется.

Общая информация

Растровая графика – изображения, сформированные из элементов, которые называют пикселями. Создание нового рисунка начинается с определения его высоты и ширины, то есть – расстановки пикселей на площади. Операция позволяет сформировать, так называемую, пиксельную сетку. Она определяет разрешение – количество пикселей, помещаемых на отрезок длины, чаще всего оперируют значением 1 дюйм.

Максимально упрощенно: растровая сетка – лист в клеточку, пиксель – закрашенная каким-то цветом клетка. Клеточки могут иметь разные размеры: чем они мельче, тем больше их помещается на условном отрезке 1 дюйм. Соответственно: чем больше количество пикселей, размещенных на отрезке длины, тем меньше размер каждого из них. В результате можно отобразить большее количество деталей, меньше заметен переход, получаются плавные и гладкие рисунки.

Каждый пиксель постоянно хранит варианты оттенков цвета, которые могут быть ему назначены. Отсюда понятие глубины цвета изображения – количество бит информации, зарезервированной в 1 пикселе. Обычно это интервал 8-24 бит, с шагом 8, далее увеличение теряет смысл из-за сложностей обработки и отображения.

Плюсы растровой графики

Простота создания. С помощью редакторов графика создается легко и просто: не нужно проводить какие-либо дополнительные вычисления, загрузил – рисуй поверх, изменяй, поворачивай. Это – кажущаяся простота. Подспудно программа-редактор выполняет множество сложных математических вычислений. Современные компьютеры высокопроизводительны, вот и весь секрет.
Скорость обработки. Время обработки ограничивается минимально необходимым объёмом оперативной памяти, частотой процессора и качественными характеристиками имеющегося видеоадаптера. Если в этой триаде есть слабое место, то лаги, периодические вылеты – обеспечены.
Возможность длительного хранения высококачественных копий живописи, арт-искусства, фотографий. Растровые изображения не выцветают, не тускнеют со временем. Оцифрованные изображения могут длительно храниться, при необходимости – демонстрироваться онлайн. Фотографии, сохраненные на внешнем или внутреннем носителе информации, будут всегда доступны в исходном качестве. При, изначально хорошем исходном качестве и высокой детализации, ничего с ними не случится. Ну, кроме что, сотрут случайно.
Плавность перехода цвета. Это и обусловливает тот самый фотографический эффект, или проще – фото качество, благодаря которому растровая графика широко распространилась. Плавность перехода обеспечивается на уровне, который сложно распознать нашему несовершенному зрению. Нам кажется, что это естественный переход, но на самом деле, это не совсем так.
Корректное отображение на экранах мониторов. Матрицы экранов мониторов отображают цвета в рамках RGB модели, характерной и рекомендованной для обработки растровых изображений. Наличие подсветки изнутри, как это бывает у мониторов, дает превосходный эффект детализации и феерии цвета.
Отображение большинством браузеров. Браузеры сделали растровые изображения популярными, особенно после того, как появилась поддержка файлов GIF и PNG формата. Их чаще всего использовали при выводе изображений на страницы сайтов. Мир Интернета стал намного ярче. Благодаря GIF файлам он даже стал менее статичным.
Минимальный набор инструментов для коррекции. Нет необходимости в использовании слишком сложного программного обеспечения для коррекции растрового изображения. Впрочем, все зависит от необходимости: серьезные коррекции требуют наличия специфических инструментов, основанных на использовании сложных алгоритмов преобразования.
Возможность получения изображений с внешних носителей информации. Источником изображения может быть сканер, фотоаппарат, накопитель телефона. Главное – передать изображение в редактор. Дальше – дело математики. Ограничений немного, зависят они от навыков и умений пользователя, держащего руку на компьютерной мышке.

Недостатки растровых изображений

Большие наборы данных, требующихся для хранения. Изначально пиксель хранит все возможные оттенки цвета, их может быть до 16,7 млн., это требует немалых ресурсов при отображении. За это отвечает оперативная память компьютера. Для хранения изображений может требоваться много места на рабочем накопителе данных.
Необходимость сохранения в сжатом виде. Несжатые изображения занимают слишком большой объем дискового пространства. Поэтому их лучше сжимать после обработки в растровом редакторе. Несжатые файлы не распознаются так же хорошо, как сжатые. Движки браузеров и программы, ориентированные на просмотр файлов на экране компьютера, очень редко могут правильно отобразить растровые файлы, не подвергшиеся сжатию. Большая часть файлов, внедренных в код страниц браузеров – сжатые растровые изображения формата GIF, JPEG, PNG. Так устроены современные браузеры. При этом, сжатие приводит к перемасштабированию, а это – потери качества исходного файла.
Сложности масштабирования. Увеличение, уменьшение, поворот, деформация, все эти операции приводят к перестройке пиксельной сетки. Перестройка сетки вызывает или избыток пикселей, которые необходимо удалить, или – недостаток. Это всегда приводит к потере плавности перехода цвета, следовательно – снижает качество. Удаление пикселей, как и их приращение, требует выполнения сложных математических преобразований по определенному алгоритму. От точности будет зависеть конечный результат.
Медленная печать. Медленный вывод на печатающее устройство большого изображения может быть вызван ограничением емкости встроенной памяти принтера. Принтеры обладают собственным устройством памяти, но оно невелико по объему. Для текстовых документов – хватает с запасом. Передача больших объемов информации приводит к быстрому заполнению буфера, что замедляет вывод на печать. Печать масштабного плаката для ближайшего билборда, в высоком разрешении, может занять немало времени. Поэтому растровые изображения дополнительно упрощают, издали все равно не видно, что пиксели просто огромные.
Поворот и деформация изображения сильно влияет на качественные показатели. Это также связано с необходимостью преобразования пиксельной сетки, вызывает снижение качества растрового изображения.

Вывод

Растровая графика – высокий уровень детализации, возможность создания реалистично выглядящих изображений. Главная особенность – универсальность применения. Если не планируется изменение размера, растровая графика – отличный вариант для создания сложных, реалистично выглядящих изображений, а также их длительного хранения.