Изображение размером 640x480 пикселей занимает 75 КБ памяти, сколько цветов используется в палитре
Обновлено: 21.11.2024
Этот документ служит начальным введением в растровые изображения, поскольку они используются в компьютерной графике.
Определение
Растровые изображения определяются как регулярная прямоугольная сетка ячеек, называемых пикселями, каждый пиксель содержит значение цвета. Они характеризуются всего двумя параметрами: количеством пикселей и информативностью (глубина цвета) на пиксель. К растровым изображениям применяются и другие атрибуты, но они являются производными от этих двух основных параметров.
Обратите внимание, что растровые изображения всегда ориентированы горизонтально и вертикально. Пиксели следует считать квадратными, хотя на практике они могут иметь другие соотношения сторон.
В большинстве случаев растровые изображения используются для представления изображений на компьютере. Например, следующее растровое изображение имеет 397 пикселей по горизонтали и 294 пикселя по вертикали, и каждый пиксель содержит значение серого из 256 возможных оттенков серого.
Цветовая "глубина"
Каждый пиксель растрового изображения содержит определенную информацию, обычно интерпретируемую как информация о цвете. Информационное содержание всегда одинаково для всех пикселей в конкретном растровом изображении. Количество информации о цвете может быть любым, которое требуется приложению, но есть некоторые стандарты, основные из которых описаны ниже.
1 бит (черно-белое)
Это наименьший возможный информационный контент, который может храниться для каждого пикселя. Полученное растровое изображение называется монохромным или черно-белым. Пиксели с 0 считаются черными, пиксели с 1 — белыми. Обратите внимание, что хотя возможны только два состояния, их можно интерпретировать как любые два цвета: 0 соответствует одному цвету, 1 — другому цвету.
8-битные оттенки серого
В этом случае каждый пиксель занимает 1 байт (8 бит) памяти, что приводит к 256 различным состояниям. Если эти состояния отображаются на шкале оттенков серого от черного к белому, растровое изображение называется изображением в градациях серого. По соглашению 0 обычно черный, а 255 белый. Уровни серого — это числа между ними, например, в линейной шкале 127 соответствует уровню серого 50 %.
В любом конкретном приложении диапазон значений серого может быть любым. Чаще всего уровни 0–255 сопоставляются со шкалой 0–1, но некоторые программы сопоставляют их со шкалой 0–65535 (см. спецификацию цветов Apple). системы в качестве примера).
Это следующий шаг по сравнению с 8-битным серым, теперь каждому красному, зеленому и синему компонентам выделяется 8 бит. В каждом компоненте значение 0 относится к отсутствию вклада этого цвета, 255 относится к полностью насыщенному вкладу этого цвета. Поскольку каждый компонент имеет 256 различных состояний, всего возможно 16777216 цветов.
Идея цветового пространства RGB является фундаментальной концепцией компьютерной графики. В пространстве RGB любой цвет представлен точкой внутри цветового куба с ортогональными осями r,g,b.
Обратите внимание, что значения серого образуют прямую линию от черного к белому вдоль диагонали куба, r = g = b.
8-битный индексированный цвет
Индексированный цвет — это более экономичный способ хранения цветных растровых изображений без использования 3 байтов на пиксель. Как и в 8-битных серых растровых изображениях, с каждым пикселем связан один байт, только теперь значение в этом байте больше не является значением цвета, а является индексом в таблице цветов, называемой палитрой или таблицей цветов.
Существует ряд интересных атрибутов такой системы индексации цветов. Если в изображении меньше 256 цветов, то это растровое изображение будет того же качества, что и 24-битное растровое изображение, но оно может храниться с одной третью данных. Интересных цветовых и анимационных эффектов можно добиться, просто изменив палитру. Это немедленно изменяет внешний вид растрового изображения, а при тщательном проектировании может привести к преднамеренным изменениям внешнего вида растрового изображения.
Распространенной операцией, которая уменьшает размер больших 24-битных растровых изображений, является преобразование их в индексированные цвета с оптимизированной палитрой, то есть палитрой, которая наилучшим образом представляет цвета, доступные в растровом изображении.
4-битный индексированный цвет
Это идентично 8-битному цвету, за исключением того, что теперь для индекса используется только половина байта, 4 бита. Это поддерживает таблицу до 16 цветов.
Обычно это то же самое, что и 24-битный цвет, но с дополнительным 8-битным растровым изображением, известным как альфа-канал. Этот канал можно использовать для создания замаскированных областей или представления прозрачности.
Как правило, это прямая система с 5 битами на компонент цвета и 1 битным альфа-каналом.
Разрешение
Разрешение — это атрибут растрового изображения, который необходим при визуальном просмотре или печати растровых изображений, поскольку пиксели сами по себе не имеют явных размеров. Разрешение обычно указывается в пикселях на дюйм, но может быть выражено в любой другой единице измерения. В большинстве процессов печати используются единицы измерения пикселей на дюйм (DPI) по историческим причинам.На устройствах с nn прямоугольными пикселями разрешение может быть указано двумя числами: горизонтальное и вертикальное разрешение.
Концепция независимости разрешения от информационного содержания растрового изображения очень важна, поскольку при постоянной глубине цвета информационное содержание между различными растровыми изображениями связано только с количеством пикселей по вертикали и горизонтали. Однако качество при отображении или печати растрового изображения зависит от разрешения. Поскольку разрешение определяет размер пикселя, его также можно использовать для изменения размера всего изображения.
В качестве примера рассмотрим одно растровое изображение размером 200 пикселей по горизонтали и 100 пикселей по вертикали. Если бы это растровое изображение было напечатано с разрешением 100 точек на дюйм, оно имело бы размеры 2 дюйма на 1 дюйм. Однако если тот же растровый рисунок был напечатан с разрешением 200 точек на дюйм, его размеры будут составлять всего 1 дюйм на полдюйма.
Всякий раз, когда растровое изображение отображается на мониторе компьютера, необходимо учитывать разрешение. Большинство компьютерных мониторов имеют диапазон разрешения от 60 точек на дюйм для низкого разрешения до 120 точек на дюйм для дисплеев с высоким разрешением. Как и в случае с печатными материалами, чем выше разрешение, тем менее очевидна пиксельная природа растрового изображения.
В качестве еще одного примера, следующие два изображения идентичны по информационному содержанию, однако они имеют разное разрешение и, следовательно, разные размеры в пикселях. Меньшее — 80DPI, большее — 30DPI. Пиксели гораздо более заметны в увеличенной версии.
Это еще не все, что касается представления растровых изображений на физических устройствах, поскольку разные устройства имеют разные возможности глубины цвета.
Преобразование глубины цвета.
Очень часто необходимо представить растровое изображение с одной глубиной цвета на устройстве с различными возможностями глубины цвета. Конечно, если целевое устройство имеет лучший цвет, чем растровое изображение, тогда нет проблем, поскольку растровое изображение может быть точно представлено. В обратной ситуации, когда адресат имеет другие и более низкие возможности, растровое изображение должно быть преобразовано во что-то, что дает наилучшее возможное представление.
В качестве примера рассмотрим проблему представления изображений в оттенках серого на монохромных (черно-белых) устройствах. Это достигается за счет использования переменного количества черных и белых пикселей для представления уровня серого. К счастью, черно-белое устройство обычно имеет гораздо более высокое разрешение, чем растровое изображение, поэтому для создания аппроксимации оттенков серого доступно несколько пикселей. Предположим, что растровое изображение в оттенках серого с разрешением 75 точек на дюйм будет отображаться на черно-белом принтере с разрешением 300 точек на дюйм. Существует матрица из черно-белых пикселей 4 x 4, которую можно использовать для представления каждого пикселя в оттенках серого.
Существует ряд методов, которые можно использовать для формирования соответствующего расположения черных и белых пикселей, один из которых называется дизерингом. Даже при использовании дизеринга существует множество возможных алгоритмов для определения расположения пикселей с дизерингом. Ниже показано изменение уровня серого с соответствующими черно-белыми примерами дизеринга (значительно увеличенными) с использованием шаблонного и диффузионного дизеринга.
Как уже упоминалось, существуют другие методы преобразования растровых изображений с высокой глубиной цвета в растровые изображения с меньшей глубиной цвета, но с более высоким разрешением. Такой метод, используемый в полиграфии, называется растрированием. Экранирование здесь обсуждаться не будет, за исключением того, что оно аппроксимирует уровни серого с помощью объектов разного размера (размер объекта пропорционален уровню серого). Объекты располагаются в регулярной матрице, расположенной под некоторым углом к горизонтали. Наиболее часто используемыми объектами изображения являются точки, линии и прямоугольники. Ниже показано изменение уровня серого с соответствующими черно-белыми примерами растрирования (сильно увеличенными) с использованием точечных и линейных растровых изображений.
Приведенное выше обсуждение и примеры преобразования глубины цвета относятся к изображениям в оттенках серого. Преобразование изображений с высокой глубиной цвета в изображения с низкой глубиной цвета не отличается по своей концепции. Как правило, процесс выполняется трижды, по одному для каждого компонента цвета.
Хранилище растровых изображений
Самый простой способ хранения растрового изображения — просто перечислить информацию о растровом изображении байт за байтом, строка за строкой. Файлы, сохраненные этим методом, часто называют файлами RAW. Объем дискового пространства, необходимый для любого растрового изображения, легко подсчитать, учитывая размеры растрового изображения (N x M) и глубину цвета в битах (B). Формула для размера файла в килобайтах:
где N и M — количество пикселей по горизонтали и вертикали, B — количество битов на пиксель. В следующей таблице показаны размеры файлов некоторых типов растровых изображений, если они хранятся в формате RAW.
Как видно из этой таблицы, большие 24-битные изображения приводят к очень большим файлам, поэтому сжатие становится важным. Существует большое количество форматов файлов, используемых для хранения сжатых растровых изображений, от самых простых до очень сложных.Сложные форматы существуют из-за очень больших файлов растровых изображений, которые существовали бы, если бы не использовалось сжатие. Существует две широкие категории форматов сжатых файлов: форматы без потерь (идеально сохраняют растровые изображения) и форматы с потерями. Ниже показана основная иерархия методов сжатия.
Самый грубый способ уменьшить размер растровых файлов — уменьшить информацию о цвете. Это называется уменьшением битов или квантованием. Например, можно преобразовать 24-битные растровые изображения в 8-битные индексированные растровые изображения, используя сглаживание для имитации потерянных цветов. Наиболее распространенным форматом с потерями на сегодняшний день является JPEG, описание того, как он работает, выходит далеко за рамки этого обсуждения. Его главное преимущество заключается в том, что он может предложить гораздо лучшую степень сжатия, чем форматы без потерь. Например, рассмотрим следующее растровое изображение, исходный размер которого составляет 500 x 350 пикселей при 24-битном цвете. Используя приведенную ранее формулу, размер несжатого файла составляет 500 x 350 x 24/8/1024 = 513 КБ
Сохраненный в оттенках серого (уменьшение битовой глубины) файл имеет размер 171 КБ (в 3 раза меньше), сохраненный и сжатый с использованием RLE — 388 КБ (75 % от исходного), сохраненный с использованием сжатия LZW — 188 КБ (36 % от исходного ), сохраненный в формате JPEG, составляет 30 КБ (коэффициент сжатия 17:1).
Ниже приводится описание простейшего метода сжатия без потерь, называемого кодированием длин серий (RLE), который используется с хорошим эффектом для растровых изображений, содержащих всего несколько цветов. Рассмотрим следующее маленькое 8-битное изображение размером 17 x 10 пикселей.
Если бы это было сохранено в формате RAW, потребовалось бы 16 байтов на строку для всех 10 строк. Однако первые две строки имеют одинаковый уровень, поэтому более эффективно просто сохранять количество одинаковых цветов в серии вместе с цветом серии. Для первых двух строк вместо 16 байт требуется всего по 2 байта на каждую.
В необработанном формате первые три строки будут
При использовании кодирования длин серий первые три строки будут
Хотя в реальных реализациях RLE задействовано больше деталей, чем описано здесь, это основной принцип, лежащий в основе кодирования длин серий. Чтобы RLE достигла некоторой степени сжатия, должны быть прогоны одного и того же цвета, по этой причине он вряд ли будет полезен для цветных изображений, таких как 24-битные фотографии.
С помощью Photoshop можно изменять размер и обрезать изображения несколькими способами. Чтобы добиться наилучших результатов при кадрировании или изменении размера изображений, полезно понимать концепции, лежащие в основе методов изменения размера, и то, как изменение размера влияет на обрезку.
Инструкции по изменению размера фотографий см. в разделе Размер и разрешение изображения.
Инструкции по обрезке фотографий см. в разделе Обрезка и выравнивание фотографий.
Размер изображения при просмотре на экране отличается от его размера при печати. Если вы понимаете эти различия, вы сможете лучше понять, какие настройки следует изменить при изменении размера изображения.
Размер экрана
Разрешение экрана вашего монитора – это количество пикселей, которое он может отображать. Например, монитор с разрешением экрана 640 x 480 пикселей отображает 640 пикселей по ширине и 480 пикселей по высоте. Существует несколько различных разрешений экрана, которые вы можете использовать, и физический размер экрана монитора обычно определяет доступные разрешения. Например, большие мониторы обычно имеют более высокое разрешение, чем маленькие мониторы, потому что у них больше пикселей.
Чтобы узнать разрешение вашего экрана, выберите «Пуск» > «Панель управления» > «Экран» > «Настройки» и посмотрите на разрешение экрана (Windows) или выберите «Системные настройки» > «Мониторы» и посмотрите в списке «Разрешение» (macOS).
Размер изображения на экране
Изображения имеют фиксированный размер в пикселях, когда они появляются на вашем мониторе. Разрешение экрана определяет, насколько большим будет изображение на экране. Монитор с разрешением 640 x 480 пикселей отображает меньше пикселей, чем монитор с разрешением 1024 x 768 пикселей. Таким образом, каждый пиксель на мониторе с разрешением 640 x 480 пикселей больше, чем каждый пиксель, отображаемый на мониторе с разрешением 1024 x 768 пикселей.
Изображение размером 100 x 100 пикселей занимает примерно одну шестую часть экрана при разрешении 640 x 480, но при разрешении 1024 x 768 оно занимает лишь около одной десятой части экрана. Таким образом, при разрешении 1024 x 768 изображение выглядит меньше. пикселей, чем при разрешении 640 x 480 пикселей.
Размер изображения при печати
Другие значения, используемые при изменении размера изображения — физический размер изображения при печати и разрешение — не используются до тех пор, пока изображение не будет напечатано. Затем физический размер изображения, разрешение и размеры в пикселях определяют количество данных в изображении и качество его печати. Как правило, изображения с более высоким разрешением печатаются с более высоким качеством. Дополнительные сведения о разрешении и физическом размере см. в следующих разделах.
Диалоговое окно "Размер изображения"
При использовании диалогового окна «Размер изображения» для изменения размера изображений (выберите «Изображение» > «Размер изображения») могут измениться четыре аспекта вашего изображения:
- Размеры в пикселях: ширина и высота изображения.
- Размер изображения, когда оно открыто в Photoshop: это значение отображается в верхней части диалогового окна.
- Размер документа: физический размер изображения при печати, включая ширину и высоту.
- Разрешение изображения при печати: это значение указывается в пикселях на дюйм или пикселях на сантиметр.
Photoshop вычисляет физический размер, разрешение и размеры изображения в пикселях следующим образом:
- Физический размер = разрешение x размер в пикселях.
- Разрешение = физический размер / размер в пикселях.
- Размеры в пикселях = физический размер / разрешение
Диалоговое окно "Размер изображения" позволяет изменять размер изображений двумя способами. Вы можете увеличить или уменьшить количество данных в изображении (ресамплинг). Или вы можете сохранить тот же объем данных в изображении (изменение размера без повторной выборки). При передискретизации качество изображения может в некоторой степени ухудшиться. Возможно, вам придется проделать дополнительную работу, например использовать фильтр «Контурная резкость», чтобы повысить резкость изображения, чтобы компенсировать передискретизацию.
Совет. Чтобы вернуть исходное состояние диалогового окна «Размер изображения», нажмите клавишу «Alt» (Windows) или «Option» (macOS). Нажатие этих клавиш превращает кнопку «Отмена» в кнопку «Сброс».
Когда вы изменяете размер и передискретизируете изображение, вы изменяете объем данных в этом файле. Чтобы передискретизировать изображение, убедитесь, что в нижней части диалогового окна «Размер изображения» выбран параметр «Пересэмплирование». Ресемплинг включен по умолчанию.
Повторная выборка изменяет общее количество пикселей в изображении, которое отображается как ширина и высота в пикселях в диалоговом окне «Размер изображения». При увеличении количества пикселей в этой части диалогового окна (повышение дискретизации) приложение добавляет данные к изображению. При уменьшении количества пикселей (понижающей выборке) приложение удаляет данные. Всякий раз, когда данные удаляются из изображения или добавляются к нему, качество изображения в некоторой степени ухудшается. Удаление данных из изображения обычно предпочтительнее добавления данных. Это потому, что повышение частоты дискретизации требует, чтобы Photoshop угадал, какие пиксели добавить. Эта процедура более сложна, чем угадывание, какие пиксели удалить при понижении разрешения. Вы получаете наилучшие результаты, работая с изображениями, которые вы загружаете в Photoshop с правильным разрешением для получения желаемого результата. Вы можете получить нужные результаты, изменив размер изображения без передискретизации. Однако если вы передискретизируете изображения, делайте это только один раз.
Когда вы включаете Resample, вы можете изменить любые значения в диалоговом окне Image Size: размеры в пикселях, физический размер или разрешение. Если вы измените одно значение, вы повлияете на другие. Размеры в пикселях всегда изменяются.
- Изменение размера в пикселях влияет на физический размер, но не на разрешение.
- Изменение разрешения влияет на размеры в пикселях, но не на физический размер.
- Изменение физического размера влияет на размер в пикселях, но не на разрешение.
Вы не можете установить размер файла; он меняется, когда вы меняете общее количество данных в изображении (размеры в пикселях). Обратите внимание на значение размера файла, прежде чем изменять другие значения в диалоговом окне. Затем вы можете использовать информацию о размере файла, чтобы понять, сколько данных удаляется или добавляется к вашему изображению при его повторной выборке. Например, если размер файла изменится с 250 КБ до 500 КБ, вы добавите в изображение в два раза больше данных, что может ухудшить его качество. Поврежденные изображения могут выглядеть размытыми, зубчатыми или блочными.
Когда вы изменяете размер изображения, но не выполняете его передискретизацию, вы изменяете размер изображения без изменения объема данных в этом изображении. Изменение размера без передискретизации изменяет физический размер изображения без изменения размеров изображения в пикселях. Никакие данные не добавляются и не удаляются из образа. Когда вы отменяете выбор или отключаете Resample, поля размеров в пикселях становятся недоступными. Вы можете изменить только два значения: физический размер (ширина и высота в разделе «Размер документа») или разрешение (в пикселях/дюйм). При изменении размера без повторной выборки можно установить либо физический размер, либо разрешение изображения. Чтобы общее количество пикселей в изображении оставалось неизменным, Photoshop компенсирует установленное вами значение, увеличивая или уменьшая другое значение. Например, если вы установите физический размер, Photoshop изменит разрешение.
Если размеры в пикселях неизменны, а физический размер изображения уменьшается, соответственно увеличивается и разрешение. Если вы уменьшите физический размер изображения вдвое, разрешение удвоится. В два раза больше пикселей может поместиться в одно и то же пространство. Если вы удвоите размер изображения, разрешение уменьшится вдвое, потому что пиксели находятся в два раза дальше друг от друга, чтобы соответствовать физическому размеру.
Например, изображение размером 400 x 400 пикселей имеет физический размер 4 x 4 дюйма и разрешение 100 пикселей на дюйм (ppi). Чтобы уменьшить физический размер изображения наполовину без передискретизации, установите физический размер 2 x 2 дюйма. Photoshop увеличивает разрешение до 200 ppi.Изменение размера изображения таким образом сохраняет общее количество пикселей постоянным (200 ppi x 2 x 2 дюйма = 400 x 400 пикселей). Если вы удвоите физический размер (до 8 x 8 дюймов), разрешение уменьшится до 50 пикселей на дюйм. Увеличение размера изображения в дюймах означает, что количество пикселей на дюйм может быть вдвое меньше. Если вы измените разрешение изображения, физический размер также изменится.
Важно! Размеры в пикселях определяют объем данных, а разрешение и физический размер используются только для печати.
Примечание. Пиксели на дюйм (ppi) — это количество пикселей в каждом дюйме изображения. Количество точек на дюйм (dpi) относится только к принтерам и варьируется от принтера к принтеру. Как правило, на пиксель приходится от 2,5 до 3 точек чернил. Например, принтеру с разрешением 600 точек на дюйм требуется только изображение с разрешением от 150 до 300 точек на дюйм для печати наилучшего качества.
Дополнительные сведения о параметрах в диалоговом окне «Размер изображения» см. в разделе «О размерах в пикселях и разрешении печатного изображения» в справке Photoshop.
При использовании инструмента "Кадрирование" для изменения размера изображения размеры в пикселях и размер файла изменяются, но изображение не подвергается повторной выборке. При использовании инструмента «Кадрирование» размеры и разрешение в пикселях включают большее количество пикселей на дюйм в зависимости от размера области кадрирования. Однако Photoshop не добавляет и не удаляет данные из изображения специально.
Когда вы кадрируете изображение, вы удаляете или добавляете данные к исходному размеру изображения, чтобы создать другое изображение. Поскольку вы удаляете или добавляете данные относительно исходного изображения, концепция передискретизации теряет большую часть своего смысла. Это связано с тем, что количество пикселей на дюйм может варьироваться в зависимости от количества пикселей в области выбора обрезки. Когда количество пикселей в области обрезки позволяет, Photoshop пытается сохранить то же разрешение, что и исходное изображение. Этот метод считается кадрированием без передискретизации. Однако, если вы не уверены в количестве выбранных пикселей, размеры в пикселях и размер файла изменятся в новом изображении.
Параметры инструмента обрезки
Параметры на панели параметров инструмента "Кадрирование" изменяются после того, как вы нарисуете выделенную область. При первом выборе инструмента «Обрезка» вы можете указать ширину, высоту и разрешение. Вы можете измерять ширину и высоту в дюймах, сантиметрах, миллиметрах, точках и пиках. Введите единицу измерения или ее сокращение после числа в поле значения. Например, 100 пикселей, 1 дюйм, 1 дюйм, 10 см, 200 мм, 100 точек или 100 пикселей. Если вы не укажете единицу измерения в полях «Ширина» и «Высота» на панели параметров обрезки, единицей измерения по умолчанию будут дюймы.
Вы также можете установить значение разрешения обрезанного изображения в поле "Разрешение". Выберите пиксели/дюйм или пиксели/см во всплывающем меню.
Дополнительную информацию о параметрах инструмента "Кадрирование" см. в разделе "Кадрирование и выравнивание изображений".
Изменение размера только в дюймах
Если вы установите физический размер изображения в дюймах в параметрах инструмента "Кадрирование" и не измените разрешение, размеры в пикселях изменятся. Размеры изменяются в зависимости от соотношения количества пикселей, которые вы нарисовали при выборе кадрирования, к размерам исходного изображения в пикселях. Разрешение изменяется, чтобы вместить дополнительные пиксели в каждый дюйм изображения в зависимости от исходного размера изображения.
Примечание. Исходное изображение, используемое в приведенных ниже примерах, имеет размеры 4 x 4 дюйма, 100 пикселей на дюйм, 400 x 400 пикселей и 468,8 КБ.
В этом уроке мы рассмотрим вопросы разрешения и размера файла. Понимание этого очень важно, если вы собираетесь последовательно поставлять изображения нужного размера на разные рынки.
Введение
Пиксели не имеют фиксированного размера, они просто расширяются или сжимаются, чтобы заполнить доступное пространство. Ниже одно и то же изображение показано дважды, оба раза в одном и том же размере изображения или документа. Но каждая копия состоит из разного количества пикселей, которые просто увеличиваются в размере, чтобы соответствовать размеру изображения. Таким образом, хотя оба «размера изображения» могут быть одинаковыми, разрешение каждого из них явно отличается.
Рис. 1. Это изображение состоит из 1200 x 800 пикселей и выглядит так, как будто сцена может выглядеть в реальности.
Цель состоит в том, чтобы иметь достаточно пикселей, которые при изменении размера в соответствии с размером изображения становятся меньше, чем точки монитора или принтера. Изображение выше имеет размер пикселя меньше, чем точки монитора, поэтому выглядит хорошо. На изображении ниже слишком мало пикселей, поэтому размер пикселов был изменен до такой степени, что пиксели больше, чем точки монитора, и изображение выглядит либо плохо, либо даже бесполезно, как на изображении 12 x 8 пикселей.
Рис. 2. Хотя это изображение увеличено до того же размера, что и предыдущее, оно состоит всего из 120 x 80 пикселей, и теперь мы начинаем видеть настоящие пиксели, что называется "пикселизацией".
Ниже приведены те же изображения, что и раньше, но с измененным размером, чтобы разрешение в пикселях составляло 72 dpi, чтобы соответствовать монитору. Поскольку пиксели теперь настроены на одно и то же разрешение, размер изображения или документа уменьшается или увеличивается в соответствии с размерами. Оба изображения теперь имеют одинаковое разрешение, теперь размер каждого изображения явно отличается.
Рис. 3. Теперь для тех же двух изображений установлено одинаковое разрешение. Хотя сейчас оба выглядят хорошо, разница заключается в размере отображаемого изображения. Меньшее изображение имеет достаточное количество пикселей, чтобы нормально отображаться при таком размере.
Это означает, что, говоря о рабочем размере файла изображения, недостаточно просто указать разрешение или размер изображения. И разрешение, и размер изображения должны использоваться вместе.
Разрешение
Очень часто люди говорят об изображении с разрешением 300 dpi как о качественном изображении. Но что они подразумевают под изображением «300 dpi»? Это похоже на то, как если бы кто-то спросил вас, как далеко от Абуджи до Лагоса, и вы ответили бы: «70 километров в час». Они бы посмотрели на тебя смешно. Это потому, что ты сказал им только половину ответа. Да, это может быть 70 километров в час, но вам нужно сказать им, сколько часов.
Это то же самое, что кто-то говорит: "О, просто дайте мне изображение с разрешением 300 dpi". Они сказали вам, что они хотят, чтобы каждый дюйм вашего изображения имел 300 точек, но они не сказали вам, сколько дюймов они хотят, чтобы изображение было. Размер файла определяется количеством пикселей в изображении; разрешения самого по себе недостаточно.
Рисунок 4. Это один дюйм изображения ниже. DPI означает «точек на дюйм», но вам нужно знать, сколько дюймов, чтобы узнать размер файла изображения. Просто указать разрешение недостаточно.
Рис. 5. Выше приведено полное изображение. Изображение явно больше, чем один квадратный дюйм. Таким образом, чтобы понять размер файла, вам нужно знать как разрешение (300 dpi), так и размер репродукции (например, 8 дюймов в высоту и 12 дюймов в ширину).
Поэтому, когда редактор или дизайнер просит вас предоставить изображение и говорит: "Просто пришлите мне изображение с разрешением 300 dpi", вам нужно спросить: "300 dpi при каком разрешении?" Другими словами, на какой высоте и ширине?
Размер файла
На самом деле есть более простой способ спросить редактора, чего он действительно хочет, и это связано с размером файла. Это почти так же, как если бы кто-то спросил вас о расстоянии между Абуджой и Лагосом, вам было бы легче ответить «700 километров».
Рис. 6. Изображение A4 в градациях серого с разрешением 300 dpi рассчитано ниже для размера 8,6 МБ. На самом деле он ближе к 8,7 МБ просто потому, что размер страницы формата A4 превышает 8 x 12 дюймов.
Чтобы увидеть, как рассчитывается размер файла, возьмите изображение выше в качестве примера и предположите, что это формат A4 с разрешением 300 dpi. Для упрощения предположим, что это 8 дюймов x 12 дюймов.
Размер файла определяется количеством пикселей, поэтому цель состоит в том, чтобы узнать, сколько пикселей содержит изображение. Поскольку разрешение составляет 300 dpi, это означает, что каждый дюйм равен 300 пикселям в поперечнике. Поскольку изображение имеет ширину 8 дюймов, это означает, что его ширина составляет 2400 пикселей (8 x 300). Точно так же, поскольку длина изображения составляет 12 дюймов, длина изображения составляет 3600 пикселей (12 x 300). Чтобы получить общее количество, мы умножаем ширину на длину и получаем 8 640 000 пикселей (2400 x 3600).
Теперь мы знаем, сколько пикселей в изображении. Итак, как мы получаем размер файла. Ну, это изображение в градациях серого, и мы знаем из раздела о пикселях изображения, что для изображения в градациях серого каждый пиксель занимает 8 бит или 1 байт в размере файла. Таким образом, общий размер файла изображения формата A4 размером 8 640 000 пикселей составляет 8 640 000 байт или около 8,2 МБ (это потому, что в килобайте 1024 байта, а в МБ 1024 килобайта).
Поэтому было бы намного проще, если бы ваш редактор попросил у вас изображение, достаточно большое, чтобы оно соответствовало размеру, в котором он хочет его напечатать, и попросило бы у вас изображение в градациях серого размером 8 МБ. Или, если бы он хотел это в цвете RGB, он бы умножил эту цифру на три и попросил бы у вас изображение размером 24 МБ.
ПРИМЕЧАНИЕ. Хотя проще всего использовать только одну единицу измерения, например все, что измеряется в дюймах или сантиметрах, в некоторых странах по-прежнему распространено сочетание этих двух единиц. Часто размеры бумаги измеряются в миллиметрах с использованием размеров «А», но разрешение изображения по-прежнему указывается как «точек на дюйм».Это неудобно, так как время от времени требуется конвертировать измерения, но с этим просто придется смириться, пока полная метрификация не станет стандартной.
Панель размера изображения
Не обязательно каждый раз точно вычислять размер файла. В Photoshop есть панель «Размер изображения», которую можно использовать как калькулятор. Доступ к панели невозможен без открытия изображения, поэтому сначала создайте новое изображение (Ctrl+N), выбрав необходимый цветовой режим (RGB, CMYK, оттенки серого и т. д.). Убедитесь, что флажок «Сохранить пропорции» не установлен, чтобы ширина и высота были разделены, и что флажок «Пересэмплировать изображение» установлен, чтобы разрешить разделение разрешения. Теперь цифры можно вводить в Размер документа (выделено), при этом размер файла отображается в верхней части палитры (указан).
Рис. 7. Палитра размеров изображения позволяет точно рассчитать размер цифрового изображения, открытого в Photoshop.
Практическое правило размера файла
Однако вы не всегда находитесь перед компьютером, когда вам нужно рассчитать размер изображения. Так что очень полезно иметь эмпирическое правило, которое поможет вам. Просто представьте себе, что A4 — это 24 МБ для цветного изображения RGB, 8-битного изображения с разрешением 300 точек на дюйм. Прелесть числа 24 в том, что оно делится, и поэтому легко вычислить размер файла. Возьмите лист бумаги формата А4 и напишите на нем «24». Сложите его пополам и напишите 12, сложите еще раз и напишите 6, затем еще раз сложите и напишите 3. Почти все изображения, которые вы используете, будут соответствовать одному из этих размеров. Так что в следующий раз, когда вас спросят, какой размер файла нужен для RGB-фотографии на четверть страницы, сложите лист A4 вдвое, чтобы получить 6 МБ.
Рис. 8. На приведенном выше рисунке показан быстрый способ расчета размера файла изображения RGB, необходимого для печати изображения формата A4, A5, A6 и A7.
Оттенки серого — это треть RGB, поэтому вместо них запишите 8,4,2,1. Для изображения CMYK напишите 32,16,8,4, так как оно имеет один дополнительный канал. Если изображение 16-битное, удвойте цифры. Таким образом, где бы вы ни находились, вы сможете произвести впечатление на своих редакторов или клиентов быстрым расчетом необходимого размера файла.
ПРИМЕЧАНИЕ. Цифры, использованные выше, неточны, но они представляют собой легко делимые круглые числа, которые позволяют быстро рассчитать приблизительный размер требуемого файла изображения.
Интерполяция изображения
Если вам нужно, чтобы размер файла был больше, чем у цифровой камеры или сканера, Photoshop может создать дополнительные пиксели. Но это дорого обходится. Справа находится изображение, размер которого в десять раз меньше изображения слева. Затем он был интерполирован в 10 раз (1000%), чтобы привести его к тем же размерам. Хотя ничто не мешает вам изменить размер изображения таким образом, имейте в виду, что Photoshop не имеет отношения к тому, как выглядело исходное несканированное изображение, и поэтому должен «изобретать» дополнительные пиксели. Увеличение на несколько процентов не будет заметно, но чем больше изменение размера, тем мягче станет изображение.
Рис. 9. Изображение слева имеет исходное качество. Тот, что справа, был уменьшен до 10-го размера, а затем интерполирован в Photoshop до того же размера. Вы можете видеть, насколько мягким становится изображение, поскольку Photoshop просто изобретает пиксели и размывает все края.
Лучшее решение – повторить сканирование с правильным размером. Но если повторное сканирование невозможно, есть несколько различных методов интерполяции, которые помогут решить эту проблему. Genuine Fractals — одна из таких программ, которая позволяет выполнять значительную интерполяцию без существенной потери качества.
Размер файла и сжатие
На этом этапе необходимо отметить, что изображение может иметь несколько типов размера файла:
Файл Camera Raw имеет размер, но об этом позже.
Изображение, преобразованное из файла Camera Raw или отсканированное с пленки, имеет другой размер файла.
Затем вы можете обрезать изображение, чтобы уменьшить размер файла, или использовать интерполяцию, чтобы увеличить размер файла.
Для простоты давайте рассмотрим готовое изображение после того, как вы его сняли, преобразовали и обрезали. Это изображение при открытии в Photoshop имеет «открытый» или «рабочий» размер файла, как показано в разделе «Панель размера изображения» выше. Однако, когда вы придете к сохранению готового изображения, вам придется принять решение о сжатии файла. Обычно вы сохраняете изображение либо в виде файла TIFF, который может иметь сжатие или не иметь его вообще, либо в виде файла JPEG, который всегда будет иметь сжатие. Если изображение было сохранено со сжатием, вы заметите, что сохраненное изображение имеет гораздо меньший размер файла, чем тот, который был при открытии.Думайте об этом как о «сохраненном» или «сжатом» размере файла.
Проблема возникает, когда вы смотрите на изображение, хранящееся на вашем жестком диске, и вам нужно решить, какой размер файла является "открытым" или "рабочим", поскольку именно размер "открытого" файла имеет значение, когда вы должны отправить изображение клиенту. Если это файл в формате JPEG, вы уже знаете, что он сжат, но если это файл в формате TIFF, вы можете не знать, использовалось ли сжатие.
Например:
Рис. 10. Детали изображения в Windows 7
Просматривая сведения об изображении в файловом браузере, можно увидеть, что размер файла указан как 1178 КБ. Поскольку это файл JPEG, это означает, что это сжатый размер, поэтому размер всех важных «открытых» файлов должен быть намного больше.
Рис. 11. Свойства изображения в Windows 7
Просмотр свойств файла покажет, что изображение имеет размеры 2336 x 3504 пикселей.
ПРИМЕЧАНИЕ. Способ отображения приведенной выше информации зависит от компьютеров Mac и ПК.
Рис. 12. Детали изображения в браузере изображений
Обычно эту информацию также можно просмотреть в Bridge или любом другом используемом вами программном обеспечении для просмотра изображений. Опять же, размеры указаны как 2336 x 3504 пикселей, и это 24-битное изображение RGB. Общее количество пикселей составляет 2 336 x 3 504 = 8 185 344 пикселей. Теперь, если бы это было изображение в градациях серого, это означало бы, что размер изображения составляет 8 185 344 байта, поскольку каждый пиксель равен 1 байту. Однако, поскольку изображение представляет собой 24-битный файл RGB, а это означает, что каждый цветовой канал имеет 8 бит и, следовательно, 1 байт каждый, размер файла RGB составляет 8 185 344 x 3 = 24 556 032 байта.
24 556 032 байта / 1024 = 23 980,5 килобайт
23 980,5 килобайт / 1024 = 23,418 мегабайт
К настоящему времени вы, вероятно, пришли к выводу, что это, мягко говоря, немного болезненно!
Рис. 13. Изображение, открытое в Photoshop
Гораздо проще открыть изображение в Photoshop.
Рис. 14. Размер "открытого" файла указан в верхней части панели
Главное здесь заключается в том, что существует четкая разница в размере файла между "сжатым" размером на диске чуть более 1 МБ и "открытым" или "рабочим" файлом размером более 23 МБ. Поэтому, если вам не нравится идея мучить себя множеством ненужных вычислений, просто откройте изображение в Photoshop и дайте ему сделать свою работу.
ПРИМЕЧАНИЕ. Если у вас есть много изображений, которые вам нужно проверить на предмет рабочих размеров файлов, то есть JavaScript, который может просмотреть всю папку с файлами и создать для вас электронную таблицу со списком размеров сжатых и открытых файлов. .
Что доставить
Всегда проверяйте, есть ли у клиента установленный список стандартов, и всегда следуйте ему. Обычно это изображения, сохраненные с разрешением 300 dpi, если только они не предназначены только для Интернета, где обычное разрешение составляет 72 dpi.
Требования к размеру файла, т. е. требования к размеру "открытого" файла, будут различаться от клиента к клиенту, но ожидайте, что минимальный размер для изображений RGB будет составлять 24 МБ. Однако этот показатель может быть ниже для газет и почти всегда выше для библиотек изображений.
ПРИМЕЧАНИЕ. Возьмите за привычку говорить "размер открытого файла" или "размер рабочего файла" и "размер сохраненного файла" или "размер сжатого файла", а не просто использовать расплывчатый термин "размер файла". Это может избавить вас от путаницы при работе с клиентами.
Этот калькулятор размера файла изображения поможет вам оценить размер файла несжатого растрового изображения при условии, что вы знаете разрешение изображения и его разрядность.
В этом калькуляторе вы узнаете, что такое файл изображения, что такое битовая глубина и чем отличается растровое изображение от векторного. Мы также покажем вам, как самостоятельно рассчитать размер файла изображения и как его объединение с аудиофайлом создает видеофайл. Продолжайте читать, чтобы узнать больше.
Что такое файл изображения?
Файл изображения — это цифровое представление изображения, и мы можем отобразить его на экране, таком как монитор компьютера или экран мобильного телефона.Файлы изображений содержат данные об атрибутах изображения, таких как присутствующие в нем цвета, интенсивность яркости и контрастности и многое другое. Эти данные хранятся в том, что мы называем битами. Подробнее о битах и компьютерных файлах можно узнать в разделе «Размеры компьютерных файлов» нашего калькулятора времени загрузки.
Файлы изображений могут иметь множество различных форматов, которые мы можем сгруппировать в две категории: растровые и векторные изображения. Файл растрового изображения содержит массив пикселей различных цветов, расположенных в сетке для формирования изображения. Пиксели — это крошечные точки, очень похожие на маленькие стежки X в схеме вышивки крестом, как показано на сравнительном рисунке ниже.
Изображения с большим количеством пикселей, как правило, показывают больше деталей и более высокое качество, особенно при попытке увеличить это изображение. Растровое изображение с большим количеством пикселей или разрешением позволяет нам значительно увеличить изображение, прежде чем мы начнем видеть отдельные пиксели, из которых оно состоит.
С другой стороны, векторные изображения состоят из таких атрибутов, как кривые, пути, формы, толщина линий или штрихов, цвета и т. д., которые хранятся в формулах или уравнениях. В отличие от растровых изображений, которые хранят данные для каждого пикселя изображения, векторные изображения хранят данные в виде компиляции этих уравнений, представляющих каждый из указанных атрибутов. Вы можете думать об этом как о списке математических уравнений, которые мы можем изобразить на декартовой плоскости. Отображение векторного изображения похоже на построение графика этих уравнений на декартовой плоскости каждый раз, когда мы открываем файл изображения. Эти «графики» также обновляются каждый раз, когда мы масштабируем или масштабируем векторное изображение, благодаря чему мы всегда видим плавные линии и кривые с одинаковыми цветами и деталями.
Однако этот калькулятор размера файла изображения может определять размеры файлов только растровых изображений. Атрибуты векторного изображения могут невероятно сильно различаться, точно так же, как вы можете выразить математический график с помощью множества различных математических уравнений. Также стоит отметить, что этот калькулятор размера файла изображения определяет только размеры файлов несжатых изображений. Однако с помощью этого калькулятора можно даже приблизительно определить размер сжатого файла изображения, если известна результирующая разрядность файла изображения.
Размеры файлов изображений
Два параметра определяют размер файла растрового изображения: количество пикселей в изображении и битовая глубина каждого пикселя. Чтобы определить размер файла растрового изображения, мы должны перемножить эти переменные. Каждый пиксель растрового изображения обычно занимает от 1 до 8 бит для черно-белых изображений и от 8 до 64 бит для цветных изображений. И чем больше пикселей в изображении, тем больше данных оно хранит и тем больше размер его файла.
Выборка — это получение информации об изображении и попытка точного представления его в цифровой форме с точки зрения пикселей. Мы также можем сделать это со звуками, при этом мы записываем различные значения частоты и амплитуды для создания цифрового аудиофайла. Вы можете узнать больше о сэмплировании с помощью нашего калькулятора размера аудиофайла (см. ссылку в начале этой статьи).
Как рассчитать размер файла изображения?
Теперь, когда мы знаем, что такое битовая глубина и какое значение имеют пиксели при определении размера файла изображения, давайте рассмотрим пример, чтобы понять, как вычислять размеры файла изображения. Для нашего примера возьмем изображение размером, скажем, 640 пикселей (ширина) на 480 пикселей (высота) с глубиной цвета 24 бита. Чтобы определить количество пикселей этого изображения, мы умножаем размеры изображения в пикселях. Это похоже на получение площади прямоугольника, но на этот раз в пикселях:
количество пикселей = ширина изображения в пикселях * высота изображения в пикселях
количество пикселей = 640 пикселей * 480 пикселей
количество пикселей = 307 200 пикселей
Когда речь идет о большом количестве пикселей или разрешений, мы часто можем видеть "MP", что означает "мегапиксели". Мегапиксель — это единица измерения, равная одному миллиону пикселей. Что касается нашего рассчитанного количества пикселей, мы также можем сказать, что рассматриваемое нами изображение имеет размер примерно 0,3 мегапикселя. Продолжая наши расчеты, мы можем определить размер файла нашего изображения следующим образом:
размер файла изображения = количество пикселей * битовая глубина
Размер файла изображения = 307 200 пикселей * 24 бита на пиксель
размер файла изображения = 7 372 800 бит
Размер файла изображения = 7 372 800 бит * (1 байт / 8 бит) * (1 килобайт / 1000 байт)
размер файла изображения = 921,6 КБ (килобайт)
Обратите внимание, что рассчитанный нами размер файла изображения является лишь оценкой фактического размера описанного файла изображения.К компьютерным файлам обычно прикрепляются другие данные, включая, помимо прочего, дату создания файла, имя создателя и т. д. Но пока, в качестве оценки размера файла изображения, мы можем сказать, что он составляет около 921,6 КБ. В нашем примере выше мы также использовали десятичную систему СИ для преобразования размера данных, где 1000 байт эквивалентны 1 килобайту. Вы можете узнать больше об этом в нашем калькуляторе времени загрузки.
Хотите узнать больше?
Если вы хотите изучить размеры файлов и единицы измерения, используемые в цифровых файлах, вы можете воспользоваться нашим конвертером байтов. Там вы можете вводить размеры файлов и видеть их значение в других единицах размера файлов одновременно.
Bpp или бит на пиксель обозначает количество бит на пиксель. Количество различных цветов в изображении зависит от глубины цвета или количества битов на пиксель.
Кратко о математике:
Это похоже на игру с двоичными битами.
Сколько чисел может быть представлено одним битом.
Сколько двухбитовых комбинаций можно составить.
Если мы придумаем формулу для расчета общего количества комбинаций, которые можно составить из бит, она будет такой.
Где bpp обозначает количество бит на пиксель. Подставьте 1 в формулу, получите 2, подставьте 2 в формулу, получите 4. Она растет экспоненциально.
Количество разных цветов:
Теперь, как мы сказали в начале, количество различных цветов зависит от количества битов на пиксель.
Таблица некоторых битов и их цвета приведены ниже.
| Бит на пиксель | Количество цветов |
|---|---|
| 1 бит на пиксель | 2 цвета |
| 2 бита на пиксель | 4 цвета |
| 3 бита на пиксель | 8 цветов |
| 4 бита на пиксель | 16 цветов |
| 5 бит на пиксель | 32 цвета |
| 6 бит на пиксель | 64 цвета |
| 7 бит на пиксель | 128 цветов |
| 8 бит на пиксель | 256 цветов |
| 10 бит на пиксель | 1024 цвета |
| 16 бит на пиксель | 65536 цветов |
| 24 бит на пиксель | 16777216 цветов (16,7 миллиона цветов) |
| 32 бита на пиксель | 4294967296 цветов (4294 миллиона цветов) |