Рассуждая о последовательности операций, выполняемых камерой в ходе съемки, мы добрались до сохранения данных в память. Какая же информация записывается в память цифровой камеры и почему она требует сжатия? Давайте посчитаем.

Каждый пиксел формируется тремя П3С-элементами, потому что П3С-элемент чувствителен только к одному цвету: красному, зеленому или синему. И если в камере используется матрица, содержащая 3 млн пикселов, то в действительностиэто означает, что она состоит не из трех, а из 9 млн элементов. Для сохранения информации об освещенности каждого П3С-элемента отводится 256 возможных значений. Такое число занимает восемь ячеек компьютерной памяти, или 1 байт.

Все сказанное выше приведено для того, чтобы продемонстрировать, что картинка, полученная с помощью трехмегапиксельной камеры, должна занять 9 Мбайтпамяти. Если изображение записывать в память в таком виде, то даже на запоминающее устройство большой емкости удастся поместить лишь несколько снимков. Поэтому перед записью в память данные изображения нужно обработать - подвергнуть сжатию, или компрессии.

Самый простой метод компрессии заключается в том, что однотипные последовательности цифр записываются в иной, компактной форме. К примеру, описывающую белую линию последовательность 256-256-256-256-256 можно представитькак 5 х 256. Но таким способом удается уменьшить объем записи не в несколько раз, а лишь на десятки процентов, чего для решения задачи явно недостаточно. Поэтому такой способ сжатия применяется лишь в тех случаях, когда требуется получить изображение самого высокого качества. Для массовых, потребительских камер этот метод не подходит.

Найденное разработчиками камер решение проблемы сжатия было основано на несовершенстве человеческой природы. Дело в том, что человеческий глаз не идеален, так как не умеет распознавать нерезкие изменения цветов или яркости. Поэтому для экономии памяти было решено пожертвовать частью информации обизображении, усреднив значения цветности и яркости в группах соседних пикселов. В результате в большинстве камep сегодня существует и успешно работает такназываемыйJРЕG-метод сжатия.

Некоторые камеры вообще не умеют сжимать изображения. В память такой камеры помещается всего несколько кадров, которые зато не содержат ни малейших потерь и искажений картинки.

Качество цифрового изображения зависит не столько от размера файла, сколько от степени его сжатия. Чем выше эта самая степень, тем больше информации безвозвратно теряется.

Изображения самого высокого качества получаются при распечатке несжатых файлов. Следовательно, разрабатывая цифровые камеры, их производители должны были найти такие оптимальные значения сжатия, чтобы обеспечить хорошеекачество снимка и чтобы размер файла не превышал определенного значения: ведьпотребителю не нужна камера, на носитель памяти которой умещаются всего3-5 фотографий.

Рассмотрим некоторые форматы графических файлов для растровых изображе ний, а затем попытаемся сделать выводы из приведенного материала.

Самый распространенный формат сжатия - jPEG Qoint Photografic Experts Group так называется группа экспертов в области фотографии, разработавшая этот алгоритм кодирования). jPEG позволяет создавать и хранить изображения высокогокачества и относительно небольшого размера, причем изображение в этом формате можно про смотреть практически на любом компьютере. РазмерыjРЕG-файловневелики, поэтому такие изображения лучше всего подходят для размещения в Интернете. Файлы jPEG практически не сжимаются программами-архиваторами.

Метод сжатия данного формата основан на том, что человеческий глаз видит цвета намного хуже, чем черно-белое изображение. Если информацию о цвете сохранить не полностью, то "на глазок~ это будет совсем незаметно. Поэтому в памятикамеры сохраняется лишь часть той информации, которую несет матрица. Вследствие того, что частью информации сознательно жертвуют ради сокращения объема изображения, искажений сжатой с помощью jPEG-метода картинки избежатьневозможно. Зато этот метод позволяет уменьшить объем записываемого изображения в десятки раз и тем самым сэкономить память.

Способ сжатия изображения можно определить, взглянув на расширение файла, в котором сохранена картинка. Файлы со снимками, сжатыми методом JPEG, имеют расширение JPG. Файлы, при сохранении которых былапредпринята попытка сберечь всю информацию об изображении и избежать искажений, чаще всего записываются в формате TIFF (расширение TIF). Можно сказать, что камеры, работающие в формате TIFF, не умеют сжимать изображение, сохраняя снимки без потери качества. Из-за этого в ихпамять помещается всего несколько кадров - настолько качественных, насколько позволяет используемая в камере матрица.

Казалось бы, формат сжатияjРЕG идеален для графических файлов. Но вот беда: при компрессии изображения в этот формат часть информации неизбежно портится или теряется. Кроме того, в процессе редактирования файла в формате jPEG, особенно при неоднократном его сохранении, в изображении накапливаются ошибки сжатия с потерями: уменьшается резкость, сокращается количество цветов, появляются видимые глазом артефакты сжатия (муар изображения) и шумы.

Смотрите, сколько информации теряется! Если ваша камера сохраняет изображения только в jPEG, то это означает, что изображение уже сохранено с потерями. Затем количество потерь возрастает, так как снимок редактируется и вновь подвергается сохранению и сжатию. А если фотографию переслать по электроннойпочте, то почтовая программа еще раз сожмет снимок - а значит, в нем снова потеряется часть информации, а вместе с ней и качество снимка.

Таким образом, формат jPEG прекрасно подходит для просмотра изображений, но редактировать их лучше в другом формате (оптимально - в том, который позволяет сжимать без потерь). Если ваша камера позволяет сохранять файлы только в форMaTejPEG, то лучше передавать их на компьютер непосредственно с носителя, а затем открывать в Photoshop и сохранять для последующего редактирования в формате TIFF, ВМР, PNG, TGA или P5D. Целее будет!

Кроме небольших размеров и универсальности, у jPEG есть замечательная особенность, благодаря которой вы всегда можете знать, где, когда и как был сделанснимок. Дело в том, что информация обо всем этом сохраняется в jPEG-файлевместе с собственно изображением. Такая информация называется

Метаданные записываются в файл изображения в формате EXIF (Exchangeable Image File Format) и содержат время и дату съемки, параметры экспонирования (150, выдержка, диафрагма) и другую дополнительную информацию по усмотрению производителя.

Для чтения метаданных подходит любая из тех программ просмотра графических файлов, которыми производитель укомплектовал вашу камеру.

Формат GIF (Graphics Interchange Format - формат rpафического обмена) - это 8-битный формат для хранения растровых данных, разработанный компанией CompuServe специально для передачи и демонстрации rpафики через модем. В полиrpафии и фотоrpафии данный формат используется относительно редко, но широко применяется для других нужд (например, вИнтернете), так как поддерживает прозрачность.

Важной особенностью формата GIF является возможность проrpаммирования палитры, что частично компенсирует низкую разрядность (8 бит) изображения. Путем программирования палитры изображения можно получить в рамках одного изображения до 256 цветов.

Формат GIF хранит изображения в цветовой модели RGB. При сохранении файла используется не влияющая на качество выходного изображения компрессияRLE или LZW.

Для хранения фотоrpафий формат GIF подходит очень плохо: небольшое количество цветов и плохое сжатие не позволяют использовать его для любой графики, отличной от рисованной. Правда, в области хранения рисованных изображений GIF не имеет себе равных, но фотографу до этого дела нет. Мы не рекомендуем хранить или обрабатывать ваши фотографии в GIF.

ТIFF (Tagged Image File Format - документированный формат файлов изображений) - один из самых универсальных форматов растровых изображений - разрешает пользователю выбирать алгоритм сжатия вручную и даже отключать компрессию полностью. Изображения в Формате TIFF можно открывать на компьютерахРС и Macintosh. Размеры файлов картинок в этом формате довольно значительные, а значит, ТIFF-изображения для размещения в Интернете не годятся.

Формат TIFF использует сжатие без потерь, и именно по этой причине файлы данного формата очень большие. Например, объем файла, конвертированного из JPEG в TIFF, увеличивается в 8 или 10 раз, из-за чего снимок в формате TIFF может занимать на диске несколько мегабайт. А ведь чем больше размер файла, тем меньше снимков помещается на карте памяти!

После того как снимок скопирован с камеры на компьютер, его желательно сохранить (и хранить в дальнейшем) именно в формате TIFF. Но переключать камеруна съемку в этом формате не стоит: запись на карту памяти будет идти очень медленно и к тому же повышенный расход ресурса памяти вряд ли оправдается (еслитолько вы не профессиональный фотоrpаф).

Понятно, что, сжимая картинку, нельзя приобрести что-то одно, не теряя в другом. Если вы установите высокую степень сжатия, то это обязательно скажется на качестве снимка. Поэтому, выбирая между качеством изображения и размером файла, следует поискать оптимальное решение. Многие считают, что решением в этомслучае становится формат RAW.

Файлы формата RAW (raw в переводе с английского означает "сырой") называют иногда "цифровым негативом" - из-за его богатых возможностей для последующей обработки в графическом редакторе. Этот формат содержит даже большеинформации, чем TIFF, занимая при этом гораздо меньше места.

RAW -файл представляет собой слепок информации с матрицы камеры, то есть оцифрованный сигнал яркости с каждого сенсора. У каждой фирмы и класса камер он свой, так как каждый изготовитель камеры имеет собственный, несовместимый с конкурентами формат RAW.

На самом деле в этом формате снимают все цифровые камеры, просто не все отдают результат съемки наружу. Но если камера поддерживает такой формат как внешний, то в программном обеспечении, поставляемом с камерой, непременно имеется программа, которая переводит информациюиз него в удобоваримый формат (обычно TIFF и JPEG) и служит для элементарной обработки изображения.

Формат RA W называют "одноразовым~, так как пересохранить файл в нем невозможно.Многие фотографы-любители без ума от свойств формата RA W, потому что преобразование RAW -файлов на компьютере позволяет использовать более сложныеи изощренные алгоритмы интерполяции, а также потому, что ошибки в нем можно исправить сразу после съемки.

Другие фотографы, напротив, утверждают, что формат RAW ни в чем не превосходит другие известные форматы изображений (кроме как, быть может, по количеству недостатков). Но мы спорить со специалистами не станем, а просто-напросто примем к сведению факт существования формата RAW.

Но для чего же нужен формат RAW? Владелец камеры с сохранением в этот формат имеет возможность получать качественные снимки при сколь угодно оперативной съемке. Кроме того, динамический диапазон матрицы часто позволяет получать изображение с большей разрядностью цвета, чем стандартные 24 бита, используемые в форматахjРЕG и TIFF. Поэтому для сохранения 30-, 36- или 48битного снимка RAW подходит лучше всего.

Некоторые популярные форматы изображений, используемые на компьютере, но недоступные цифровым камерам, остались нерассмотренными. Перечислим их.

-ВМР. Это стандартный формат растровых изображений для Windows, поэтому он поддерживается всеми приложениями, работающими в этой операционной системе. Формат ВМР позволяет использовать палитры из 2, 16 и 256 цветов, а также полную палитру из 16 млн цветов.

-PICT. Предназначен в основном для приложений Macintosh, но его читают и некоторые Wiпdоws-программы (например, Irfan View). Этот формат похож на TIFF тем, что обеспечивает сжатие без потерь.

Существует множество других форматов растровых изображений: EDS для описания отправляемых на печать файлов и его современная версия PDF; FlashPIX, подходящий для размещения изображений на просторах Всемирной паутины, и т. д.