Анализ растровых графических редакторов и форматов графических файлов

Обзор графических редакторов

Растровый графический редактор — специализированная программа, предназначенная для создания и обработки изображений. Подобные программные продукты нашли широкое применение в работе художников-иллюстраторов, при подготовке изображений к печати типографским способом или на фотобумаге, публикации в интернете.

Растровые графические редакторы позволяют пользователю рисовать и редактировать изображения на экране компьютера, а также сохранять их в различных растровых форматах, таких как, например, JPEG и TIFF, позволяющих сохранять растровую графику с незначительным снижением качества за счёт использования алгоритмов сжатия с потерями, PNG и GIF, поддерживающими хорошее сжатие без потерь, и BMP, также поддерживающем сжатие (RLE), но в общем случае представляющем собой несжатое «попиксельное» описание изображения.

В противоположность векторным редакторам, растровые используют для представления изображений матрицу точек. Однако, большинство современных растровых редакторов содержат векторные инструменты редактирования в качестве вспомогательных.

Как любое программное обеспечение растровые редакторы делятся на свободно распространяемые и авторские.

1. Свободное программное обеспечение.

GNU Image Manipulation Program или GIMP — растровый графический редактор, программа для создания и обработки растровой графики. Частично поддерживается векторная графика.

Типичные задачи, которые можно решать при помощи GIMP, включают в себя создание графики и логотипов, масштабирование и кадрирование фотографий, раскраска, комбинирование изображений с использованием слоёв, ретуширование и преобразования изображений в различные форматы. GIMP является одним из первых действительно пользовательских свободных приложений.

Krita — растровый графический редактор, программное обеспечение, входящее в состав KDE как часть офисного пакета KOffice. Несмотря на раннюю ориентированность проекта на создание изображений с нуля (в какой-то степени ориентиром была программа Corel Painter), разработчики Krita стараются реализовать достаточно возможностей и для художников, и для фотографов. Для первых реализовано реалистичное смешивание красок в цветовом пространстве Кубелки-Мунка, имитация акварели (с сохранением степени высушенности имитируемого холста в файле проекта при закрытии документа) и имитация настоящих кистей. Для вторых Krita поддерживает работу в различных цветовых пространствах и с различными цветовыми моделями — RGB, CMYK, Lab, в режиме от восьми до 32 с плавающей точкой разрядов на канал. Кроме того, реализованы популярные фильтры (такие как нерезкая маска), корректирующие слои, маски и динамические фильтры, а также серия инструментов для ретуши.

Tux Paint —программа для рисования, ориентированная на маленьких детей. Изначально была создана для GNU/Linux, но сейчас доступна и для Microsoft Windows, Apple MacOS X, BeOS и других платформ. Многоязычный интерфейс (в том числе русский, украинский).

При рисовании можно использовать кисти, линии, формы и т. д. Поддерживаются фильтры, типа осветления и затемнения. В программе есть большая коллекция изображений-шаблонов для использования в рисовании. Вставка готовых шаблонов осуществляется легко через меню Штампы, при этом в правой инструментальной панели на кнопках появляются миниатюры изображений-шаблонов (штампов). Для каждого штампа можно подобрать индивидуальный звук. В настройках можно отключать разные функции программы (печать, звук, закрытие программы), для ограничения использования этого графического редактора детьми.

Paint.NET — растровый графический редактор для Windows NT, основанный на .NET Framework. Приложение начато как проект, разработанный в Университете штата Вашингтон для Microsoft Windows под руководством Microsoft.

2. Авторское программное обеспечение.

AdobeFireworks— растровый и векторный графический редактор для веб-дизайнеров и разработчиков, позволяющий быстро создавать, редактировать и оптимизировать изображения для веб-сайтов и быстро создавать эскизы веб-сайтов и веб-приложений.

Fireworks CS4 содержит библиотеку готовых настроек и хорошо интегрирован с Adobe Photoshop, Adobe Illustrator, Adobe Dreamweaver и Adobe Flash. Интерфейс программы очень похож на интерфейс обычного графического редактора. После того как Adobe приобрела компанию Macromedia программа заменила собой Adobe ImageReady.

Corel PHOTO-PAINT — растровый графический редактор, разработанный канадской корпорацией Corel. Corel PHOTO-PAINT не имеет такой популярности как Adobe Photoshop, но сопоставим с ним по техническим возможностям. Текущая версия продукта — Corel PHOTO-PAINT X4. Она не продаётся отдельно, а идёт как дополнение к программе CorelDRAW (CorelDRAW Graphics Suite).

Corel Painter — программа, предназначенная для цифровой живописи и рисунка. С помощью графического планшета художник может работать с виртуальными инструментами в этой программе так же легко, как и с обычными карандашом или кистью. Интерфейс программы разработан в контексте создания цифровой живописи с «чистого листа» (в отличие от программы Photoshop, которая создана для обработки уже имеющихся изображений, но также позволяет рисовать).

Функции: имитация традиционных средств живописи (карандаш, пастель, масляные краски, акварель, аэрограф; в сумме около 200 инструментов и их вариаций).

Microsoft Paint — растровый графический редактор компании Microsoft, входящий в состав операционной системы Windows, начиная с самых ранних версий.

Microsoft Photo Editor — растровый редактор изображений, который входил в Microsoft Office версий с 97 по XP для Windows, который классифицировался как один из инструментов Microsoft Office Tools. Программа использовалась для редактирования растровых изображений с такими инструментами, как текстуризация, негатив, изменение гаммы, создание прозрачности в GIF и многие другие.

PhotoFiltre — компактный универсальный графический редактор для операционной системы Windows. Бесплатен для некоммерческого использования и образовательных целей.

PhotoFiltre в какой-то мере может заменить Adobe Photoshop, особенно для начинающих пользователей. Возможности программы рассчитаны для легкого и быстрого создания графических композиций. В ее состав входят инструменты, позволяющие как создавать новые работы, так и редактировать уже готовые рисунки. Обширная коллекция графических эффектов позволяет начинающим пользователям почувствовать себя настоящими профессионалами в мире фотографии. Можно использовать как стандартные функции (настройка яркости, контраста, насыщенности, цветности, освещенности), так и множество художественных фильтров. В PhotoFiltre можно регулировать яркость, контрастность, насыщенность, исправлять гамму, пользоваться всевозможными фильтрами (акварель, пастель, чернила и т. д.) Кроме того, в этом редакторе можно работать с декоративным текстом, оптимизировать графику, создавать поздравительные конверты и открытки из готовых шаблонов. Существенно расширить опции программы можно подключив к ней плагины. Для частного и некоммерческого использования PhotoFiltre распространяется бесплатно.

SAI или PaintTool SAI — программа, предназначенная для цифрового рисования в среде Microsoft Windows, разработанная японской компанией SYSTEMAX.

Adobe Photoshop — растровый графический редактор, разработанный и распространяемый фирмой Adobe Systems. Этот продукт является лидером рынка в области коммерческих средств редактирования растровых изображений, и наиболее известным продуктом фирмы Adobe. В настоящее время Photoshop доступен на платформах Mac OS X/Mac OS и Microsoft Windows. Photoshop тесно связан с другими программами для обработки медиафайлов, анимации и другого творчества. Совместно с такими программами, как Adobe Image Ready, Adobe Illustrator, Adobe Premiere, Adobe After Effects и Adobe Encore DVD, он может использоваться для создания профессиональных DVD, обеспечивает средства нелинейного монтажа и создания таких спецэффектов, как фоны, текстуры для телевидения, кинематографа и всемирной паутины.

1.2 Анализ форматов графических файлов

Большинство растровых форматов, которые, как и векторные, начинали свою историю в качестве фирменных форматов той или иной программы, давно уже зажили собственной жизнью и кажутся теперь одинаково «родными» всем существующим растровым редакторам (а следовательно, нет никакой нужды выходить за пределы двух-трех общеупотребительных форматов).

Экзотическая разновидность растровой графики - панорамные форматы, хранящие не двумерную картинку, а полный круговой обзор из некоторой точки, «склеенный» из нескольких снимков широкоугольным фотоаппаратом. Для просмотра такой панорамы нужно либо распечатать и свернуть ее в кольцо, либо (что, конечно, гораздо удобнее) «прокручивать» специальной программой, компенсирующей искажения, возникающие при проецировании кругового изображения на плоский экран. Некоторые из этих форматов дают не только панорамный, но и сферический обзор, включающий вид «в зенит» и «под ноги».

Форматы файлов

Описывая кодирование цветовой информации, мы имели в виду скорее принцип, чем непосредственную реализацию. Разумеется, способ хранения изображений в памяти компьютера определяют разработчики конкретных программ. С другой стороны, для того чтобы их хранить, переносить между компьютерами и разными приложениями, требуется некоторая стандартизация способа записи – формат файлов. Из-за разнообразия типов изображений и областей их использования существует огромное количество разных графических форматов. Даже исключительно для растровых форматов действует принцип «Больше стандартов хороших и разных!». Если не принимать во внимание узкоспециализированные форматы, остается несколько наиболее употребительных. Для того чтобы программы понимали файлы различных форматов, существуют конвертеры. Они переводят информацию из собственного формата файла в формат, понятный данной программе. Чем больше конвертеров есть в программе, тем больше различных файлов она может распознать. От версии к версии одной и той же программы формат ее файлов меняется, поэтому для чтения файла предыдущей версии программе также нужен конвертер.

Формат JPEG (Joint Photographic Experts Group) предназначен для сохранения растровых файлов со сжатием. Сжатие по этому методу уменьшает размер файла от десятых долей процента до ста раз (практический диапазон ¬ от 5 до 15), но при этом происходит потеря качества (в большинстве случаев такие потери находятся в пределах допустимых). Распаковка JPEG-файла происходит автоматически, во время его открытия. Формат поддерживает только полутоновые и полноцветные изображения в моделях RGB и CMYK. Допускается сохранение контуров обтравки и цветовых профилей. Потери, о которых идет речь, не существенны при создании графики для Internet и принтерных распечаток, но катастрофически сказываются на качестве типографской продукции. Очень эффективный алгоритм сжатия обусловил широчайшее распространение JPEG в среде World Wide Web. Использование этого формата в полиграфии не рекомендуется.

Другим широко распространенным в Internet является формат GIF (Graphics Interchange Format). Более того, он был создан компанией Compu Serve специально для передачи изображений в глобальных сетях.

К моменту появления формат обладал самым эффективным методом сжатия, что необходимо для сокращения времени передачи изображений и нагрузки на сеть. «Второе дыхание» формат обрел с появлением версии 89а. В этом варианте он допускает хранение в одном файле нескольких изображений. Чаще всего такая возможность используется на страницах Web. Web-браузер демонстрирует изображения, находящиеся в файле GIF 89a, последовательно. Если каждое изображение представляет собой фазу мультипликации, вы увидите маленький мультфильм.

Формат способен хранить только индексированные изображения. В издательских целях он не применяется, но очень широко распространен на Web.

Стандартный фильтр экспорта в формат GIF поддерживает единственную особенность формата – чересстрочную развертку. Чересстрочная развертка используется браузерами: по мере загрузки в изображении появляется все больше деталей. Это дает возможность пользователю еще в процессе загрузки изображений решить, стоит ли дожидаться ее завершения или лучше перейти к следующей странице.

Формат BMP (Bitmap) предназначен для Windows и поэтому поддерживается всеми приложениями, работающими в этой среде. Позволяет хранить полноцветные изображения в цветовой модели RGB и индексированные изображения. Не поддерживает цветовых профилей и обтравочных контуров.

Не применяется в издательской деятельности, но широко используется в оформлении прикладных программ.

Формат PNG. Само название формата, Portable Network Graphics, говорит о его предназначении – для передачи изображений в сетях. Поддерживает полноцветные изображения RGB и индексированные изображения. Возможно использование единственного дополнительного канала для хранения маски прозрачности. Имеет эффективный алгоритм сжатия без потери информации.

Формат TIFF (Tagged Image File Format) был создан в качестве универсального для хранения сканированных изображений с цветовыми каналами (файл с расширением tif). Важным достоинством формата является его переносимость на разные платформы (при сохранении вы можете создать документ, доступный для чтения на компьютерах, совместимых с IBM или Macintosh). Его импортируют все программы настольных издательских систем, а также открывают и обрабатывают практически любые программы растровой графики. Формат позволяет хранить изображения с любой глубиной цвета и цветовой моделью. Поддерживаются и многочисленные алгоритмы сжатия без потерь качества, что немаловажно для работы с полноцветными изображениями большого размера.

Формат PSD (Adobe PhotoShop Document) является внутренним для программы Adobe Photoshop. Поддерживает все типы изображений, от черно-белых штриховых до полноцветных CMYK. В нем сохраняются все сведения о документе, включая слои, каналы, контуры, цветовые профили и параметры печати. Устанавливается по умолчанию для любых вновь создаваемых документов. Если вы работаете с другими программами фирмы Adobe, то PSD будет идеальным форматом для обмена изображениями между приложениями (InDesign, Illustrator, FrameMaker, GoLive). В последнее время формат стали поддерживать и другие разработчики издательского программного обеспечения. Тем не менее для работы с программами других фирм мы рекомендуем обратиться к более распространенным TIFF или EPS.

Из-за высокой популярности Photoshop, поддержка его формата файлов, PSD, была реализована в его основных конкурентах, таких, как Macromedia Fireworks, Corel PHOTO-PAINT, Pixel image editor, WinImages, GIMP, Jasc Paintshop Pro и т. д.

Adobe Photoshop поддерживает следующие цветовые модели: RGB, LAB, CMYK, Grayscale, BitMap, Duotone.