Formaty plików

graficznych

Karolina Kaczor Dominika Kranz

Monika Marek Małgorzata Myszka

2

Spis treści

1. WPROWADZENIE ............................................................................................................. 3

NAJWAŻNIEJSZE POJĘCIA .................................................................................................... 4

2. CHARAKTERYSTYKA WYBRANYCH FORMATÓW GRAFICZNYCH ........................................ 5

JPEG (Joint Photographic Experts Group) .......................................................................... 5

BMP (Bitmap file) ............................................................................................................... 6

TIFF (Tagged Image File Format) ........................................................................................ 7

GIF (Graphics Interchange Format) .................................................................................... 8

PNG (Portable Network Graphics) ...................................................................................... 9

SVG (Scalable Vector Graphics) ........................................................................................ 10

3. PORÓWNANIE WSZYSTKICH PRZEDTAWIONYCH FORMATÓW GRAFICZNYCH ............... 11

4. PUBLIKACJE ZDJĘĆ NA STRONACH WWW ...................................................................... 13

5. BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................ 14

3

1. WPROWADZENIE

Wszelkie obrazy graficzne w postaci cyfrowej mają swoje pewne przyporządkowane formaty plików. Pliki te wykorzystuje się zarówno do podglądu, publikacji oraz drukowania na amatorskim jak i profesjonalnych sprzęcie.

Formaty plików graficznych różnią się między sobą pod następującymi względami:

sposób reprezentacji danych obrazka (piksele lub wektory),

techniki kompresji, obsługiwane funkcje programów graficznych.

Formaty plików graficznych można podzielić na formaty przechowujące grafikę

rastrową oraz formaty przechowujące grafikę wektorową. Z kolei formaty

przechowujące grafikę rastrową można podzielić na stosujące kompresję bezstratną, stosujące kompresję stratną oraz nie stosujące kompresji.

Stworzony obraz, czy to w grafice wektorowej czy to w rastrowej, można i należy zapisać w pliku. Istnieje wiele różnych formatów plików, które mogą być wykorzystane do

tego celu. Część z nich dedykowana jest do grafiki rastrowej, część do wektorowej, ale są i takie, które umożliwiają zapis informacji pochodzących z obu tych typów. Wybór formatu pliku determinuje sposób jego zapisu, co bezpośrednio przekłada się na jakość

zapisanego obrazu oraz na rozmiar powstałego pliku.

Przy wyborze formatu pliku, należy przede wszystkim zastanowić się w jakim celu

taki plik jest tworzony i jak ma być później wykorzystywany.

PAMIĘTAJ!

Nie istnieje jeden i uniwersalny i odpowiedni dla wszystkich zastosowań format plików

graficznych. Należy więc wybierać odpowiedni format plików dla konkretnego

zastosowania. W celu zachowania pełnej informacji o obrazie najlepiej zachować go we

własnym (negatywnym) formacie narzędzia, w którym został on utworzony.

Nie sposób opisać wszystkie dostępne formaty plików graficznych, ponieważ jest ich

zbyt wiele. Istotna jest jednak znajomość najczęściej z nich stosowanych, różnice między nimi oraz ich typowe zastosowanie

Grafika rastrowa Grafika wektorowa

4

Porównanie jakości obrazków wektorowych i rastrowych podczas skalowania.

NAJWAŻNIEJSZE POJĘCIA Grafika wektorowa (geometryczna) – obraz zapisany elektronicznie w postaci figur

geometrycznych opisanych wzorami matematycznymi.

Grafika rastrowa – obraz zapisany w tej postaci stanowi układ barwnych (lub czarnych i

białych) punktów – pikseli, wypełniających obszar, zwykle o kształcie prostokąta.

Kompresja danych - polega na zmianie sposobu zapisu informacji w taki sposób, aby zmniejszyć redundancję i tym samym objętość zbioru, nie zmieniając przenoszonych informacji. Innymi słowy chodzi o wyrażenie tego samego zestawu informacji, lecz za

pomocą mniejszej liczby bitów.

Kompresja bezstratna – ogólna nazwa metod kompresji informacji do postaci

zawierającej zmniejszoną liczbę bitów, pod warunkiem, że metoda ta gwarantuje możliwość odtworzenia informacji z postaci skompresowanej do identycznej postaci

pierwotnej.

Kompresja stratna – metoda zmniejszania liczby bitów potrzebnych do wyrażenia danej

informacji, które nie dają gwarancji, że odtworzona informacja będzie identyczna z oryginałem. Dla niektórych danych algorytm kompresji stratnej może odtworzyć informację w sposób identyczny.

Obrazek wektorowy

Obrazek rastrowy

5

2. CHARAKTERYSTYKA WYBRANYCH FORMATÓW

GRAFICZNYCH

JPEG (Joint Photographic Experts Group)

Prace nad tym formatem rozpoczęto w roku 1983, a w 1986 r. powołano grupę ekspertów, którzy w 1991 r. opublikowali standard formatu JPEG. Definiował on podstawy kompresji stratnej (powoduje ona bezpowrotne pogorszenie jakości obrazu)

zastosowanej w tym formacie, oraz pewne rozszerzenia formatu; jak przykładowo tryb progresywnej kompresji. Tryb ten daje efekt wyostrzających się zdjęć, co stosuje się przy

wyświetlaniu zdjęć na stronach www. W 1995 r. ogłoszono trzecią wersję standardu zawierającą kolejne rozszerzenia. Między innymi możliwość podziału obrazu na

prostokątne kawałki, które to mogą mieć różne rozmiary, rozdzielczości, współczynniki kompresji, itp. Ze względu jednak na różne wersje używanych algorytmów kompresji i brak ich ujednolicenia trwały prace nad uściśleniem standardu i w 2000 r. został

ogłoszony nowy zwany JPEG 2000.

Zastosowanie w formacie JPEG algorytm kompresji stratnej powoduje, że jest ona bardzo dobra dla płynnych przejść barw, w przeciwieństwie do wiernego oddania

szczegółów gdzie mamy do czynienia ze znaczną utratą jakości. Format ten umożliwia wybranie odpowiedniego stopnia kompresji. Z reguły programy graficzne umożliwiają podgląd zapisywanego obrazu przed jego zapisaniem, co pozwala na optymalne dobranie

współczynnika kompresji dla danego obrazu. Najczęściej zastosowanie kompresji ta pozwala na kilkunastokrotne zmniejszenie rozmiaru pliku bez zbytnio zauważalnej utraty

jakości. Jest to również najpopularniejszy format przechowywania zdjęć na pamięciach aparatów cyfrowych.

Zalety

Wady

bardzo dobrze nadaje się do zapisu

obrazów o płynnych przejściach

barwnych, a więc takich jak obrazy

czy większość zdjęć;

możliwość wybory stopnia kompresji,

co pozwala na odpowiedni dobór tego

parametru dla danego obrazu;

podział obrazu na kawałki pozwala na

odpowiedni dobór parametrów dla

danego fragmentu;

możliwość wyświetlania

wyostrzającego się obrazu

użyte algorytmy kompresji nie radzą

sobie ze szczegółami

nie nadaje się do zapisu obrazów takich

jak loga, ikony, itp., gdzie mamy ostre

linie na jednolitym tle – w takich

przypadkach lepiej zastosować format

PNG lub GIF – szybszy (brak kompresji) i

wiernie oddający obraz (kompresja

bezstratna).

6

BMP (Bitmap file)

Jest to jeden z popularniejszych formatów przechowywania obrazu w pamięci komputera, format ten wylansowała firma Microsoft jako podstawowy format zapisu

danych plików graficznych. Używany jest między innymi do: zapisu tapety pulpitu, przechowywania obrazów utworzonych w programie Paint, itp. Wbrew swej nazwie służy

nie tylko do przechowywania map bitowych (czyli czarno - białych), ale i do barwnych map pikseli o różnej głębi kolorów. Najczęściej dane opisujące raster przechowywane w tym formacie są nieskompresowane przez co obrazy nie tracą na jakości, aczkolwiek

mają duży rozmiar.

Zalety

Wady

prosty i wolny od patentów format

zapisu – łatwy w odczycie;

nie ma utraty jakości obrazu – brak

kompresji lub kompresja bezstratna;

nadaje się głównie do

przechowywania zrzutów ekranu,

tapet, obrazów ze skanowania

(głownie w systemach Microsoft

Windows)

popularny głownie w systemach

Microsoft Windows a szczególnie w

narzędziu Paint – w innych

zdecydowanie rzadziej wykorzystywany;

z reguły nie skompresowany – duży

rozmiar pliku przez co nie nadaje się do

przechowywania obrazów

publikowanych w Internecie

Porównanie formatów BMP i JPEG

7

TIFF (Tagged Image File Format)

Jeden z najpopularniejszych i najbardziej rozpowszechnionych formatów przechowywania obrazów grafiki rastrowej (aczkolwiek możliwe jest w nim również osadzanie elementów grafiki wektorowej). Opracowany został w 1986 r. przez firmę Aldus, która jest twórcą przełomowego w grafice DTP programu PageMaker. Firma

ta została wykupiona przez Adobe i dzisiaj ona ma prawa do formatu TIFF.

Historycznie format ten używany był do zapisu obrazu ze skanerów umożliwiając ich wielostronicowy zapis, jednak poddany został wielu zmianom i dzisiaj jest jednym z najbardziej rozbudowanych formatów graficznych o czym może świadczyć pełna jego specyfikacja dostępna na stronie firmy Adobe.

Zalety

Wady

szeroko stosowany w wielu

narzędziach i systemach

operacyjnych;

głównie używany do zapisu obrazów

przeznaczonych do wydruku;

nadaje się do archiwizacji obrazów

grafiki rastrowej dzięki bezstratnej

kompresji

duże możliwości rozbudowy tego

formatu powodują, że czasem dany

program nie potrafi poprawnie odczytać

pewnych wersji tego formatu;

nie nadaje się do umieszczania grafiki w

Internecie – przeglądarki raczej nie mają

wbudowanych mechanizmów jego

odczytu

Porównanie formatów TIFF i JPEG

8

GIF (Graphics Interchange Format)

Format ten został opracowany w 1986 r. przez firmę CompuServe. Ze względu na

roszczenia firm CompuServe i Unisys do praw do kompresji LZW w 1995 r. został opracowany format PNG będący bezpośrednim następcą formatu GIF. Jednak wygasły

wszelakie roszczenia patentowe i format ten może być i jest używany w wielu programach.

Idea zapisu obrazu w formacie GIF jest bardzo prosta. Każdy piksel rastra obrazu reprezentowany jest przez jeden z 256 kolorów palety. Paleta ta może być utworzona z

dowolnych kolorów. Innymi słowy gdy mamy do czynienia z obrazem zawierającym małą liczbę różnych barw, to wybrane (najczęściej automatycznie przez program) zostają te

barwy, które najwierniej będą go przedstawiać. Format ten posiada wbudowaną bezstratną kompresję co pozwala znacznie zmniejszyć rozmiary tworzonych plików. Daje również możliwość uzyskania efektu przezroczystości oraz stworzenia animowanego

obrazu, co bardzo często jest wykorzystywane. Zalety tego formatu czynią go jednym z najpopularniejszych formatów używanych do umieszczania grafiki na stronach www.

Zalety

Wady

doskonale nadaje się do zapisu

obrazów posiadających małą liczbę

kolorów takich jak przykładowo: loga,

ikony, schematy, proste obrazki, itp.;

może być wykorzystywany również do

zapisu barwnych obrazków

posiadających małą różnorodność

barw, a szczególnie duże obszary o

jednolitym kolorze, gdyż to się będzie

bardzo dobrze kompresować;

umożliwia osiągnięcie efektu

przeźroczystości;

daje możliwość tworzenia

animowanych obrazków

Mała (256) liczba kolorów w palecie, co

uniemożliwia wierne przedstawienie

obrazów o większej różnorodności

barwnej takich jak zdjęcia;

Obrazek JPEG o słabej jakości

prezentuje się dobrze jako

miniatura, zajmuje jednak aż

7 355 KB.

Ten sam obrazek zapisany w

formacie GIF jest praktycznie

takiej samej jakości lecz

zajmuje znacznie mniej:

6 762 KB.

9

PNG (Portable Network Graphics) Opracowany w 1995 r. jako następca popularnego formatu GIF. Można przyjąć, że

jest poszerzeniem swego poprzednika. Mianowicie paleta barw już nie musi być ograniczona do 256, ale może być zapisana nawet na 24 bitach co daje ponad 16 mln

barw i pozwala na wierne odtwarzanie każdej grafiki. Do tego potrafi obsługiwać stopniową przezroczystość. Wykorzystany jest w nim algorytm o nazwie Adam-7, który

umożliwia wyświetlanie obrazu w poprawiającej się stopniowo jakości w czasie pobierania danych. Ma to szczególnie zastosowanie podczas wyświetlania obrazów na stronach internetowych.

Zalety

Wady

możliwa do użycia duża paleta barw daje

możliwość zapisania każdego obrazu;

zastosowanie bezstratnej kompresji

pozwala na przechowywanie grafiki bez

utraty jakości w plikach o

zmniejszonych rozmiarach –

archiwizacja zdjęć.

ze względu na powyższe i wbudowane

mechanizmy wyświetlania tego typu

plików we wszystkich popularnych

przeglądarkach jest zalecany jako

najlepszy format do grafiki rastrowej na

stronach www.

dla obrazów, które dobrze kompresują się

bez zauważalnej straty jakości format

JPEG, może być odpowiedniejszy,

ponieważ rozmiar pliku w tym folderze

będzie mniejszy niż zapisany w PNG

10

SVG (Scalable Vector Graphics)

Uniwersalny format grafiki wektorowej stworzony w 1999 r specjalnie na potrzeby publikowania obrazów na stronach www. Umożliwia on zapis dwuwymiarowej grafiki

wektorowej zarówno statycznej jak i animowanej. Ma on być niezależny od platformy, systemu operacyjnego, narzędzi itp. Aktualnie jego obsługa jest wbudowana w większość

dostępnych przeglądarek internetowych.

Jest to dosyć rozbudowany format graficzny, ponieważ umożliwia zapis nie tylko standardowych obiektów czy kształtów charakterystycznych dla grafiki wektorowej

takich jak: krzywe, wielokąty, elipsy, itp. ale również osadzanie obiektów rastrowych, tekstu czy filtrów.

Zalety

Wady

ujednolicony i prosty w opisie format

wolny od patentów i niezależny od

platformy czy narzędzi;

bardzo dobrze integruje się z

dokumentami HTML;

ma szansę w wielu zastosowaniach

zastąpić Adobe Flash;

stworzony specjalnie do umieszczania

grafiki na stronach www.

zapisane w tym formacie obrazy mają

trochę większy format niż proste formaty

grafiki rastrowej jak np. GIF przez co

tamte mogą być lepsze do zapisu obrazów

takich jak loga, ikony, itp.

11

3. PORÓWNANIE WSZYSTKICH PRZEDTAWIONYCH

FORMATÓW GRAFICZNYCH

Porównanie obrazów zapisanych w różnych formatach graficznych.

Poniżej znajduje się typowy przykład grafiki wektorowej (oficjalne logo formatu SVG)

zapisane w trzech różnych formatach grafiki rastrowej. Każdy z obrazów ma rozmiar 300

x 300 pikseli. Niestety nie mamy możliwości zademonstrowania orginału, a więc obrazu

w formacie SVG, ponieważ platforma Moodle ich nie obsługuje.

Format PNG - rozmiar pliku: 28kB

Format GIF - rozmiar pliku: 20kB

Format JPEG o stopniu kompresji

50% - rozmiar pliku: 12kB Format JPEG o stopniu kompresji

90% - rozmiar pliku: 20kB

12

Dla porównania poniżej zdjęcie posiadające dużą gamę barw z wieloma przejściami

tonalnymi. Każde ze zdjęć ma rozmiar 310 x 208 pikseli.

Format PNG - rozmiar pliku: 116kB

Format GIF - rozmiar pliku: 56kB

Format JPEG o stopniu kompresji

50% - rozmiar pliku: 8kB Format JPEG o stopniu kompresji

90% - rozmiar pliku: 20kB

Porównanie tego samego obrazu zapisanego w różnych formatach:

13

4. PUBLIKACJE ZDJĘĆ NA STRONACH WWW

Gdy tworzone są zdjęcia z myślą o publikacji na stronach www to:

nie należy używać formatów nie posiadających kompresji, ponieważ powstałe pliki

będą mieć zbyt duży rozmiar przez co spowolnią wyświetlanie strony,

grafiki wektorowej wskazany jest format SVG choć czasami jest on jeszcze nie

obsługiwany,

równie dobrze (pod względem jakości obrazów) do grafiki wektorowej jak i rastrowej

nadaje się format PNG, aczkolwiek powstałe pliki mogą być większe niż zapisane w

innych formatach,

do zapisu prostych obiektów nie posiadających wielu kolorów zamiast PNG można

bez większej straty jakości użyć formatu GIF zyskując na zmniejszeniu ich rozmiaru,

do zapisu bogatych w barwy (jak zdjęcia) obrazów zamiast PNG używa się

często JPEG gdyż powstałe pliki będą mieć mniejszy rozmiar,

Jeśli natomiast chcemy zarchiwizować obrazy bez utraty ich jakości, to najlepszym

będzie format PNG.

14

5. BIBLIOGRAFIA

http://pl.wikipedia.org/wiki/Formaty_plik%C3%B3w_graficznych

http://www.czn.uj.edu.pl/moodle/mod/book/view.php?id=14240&chapterid=4595

https://www.google.pl/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=6&cad=rja&ua

ct=8&ved=0CEMQFjAF&url=http%3A%2F%2Fmath.uni.lodz.pl%2F~kowalcr%2FLiceu

m%2FReferaty%2FSzustkiewiczJaworski.doc&ei=kY-

QVNXPENLraIXSgsgE&usg=AFQjCNHqgnJ77xxsHJ5AsSlIiZFUQTYs4w&sig2=pbpD

u6xsyJR2CuX9HpV7TQ

http://psdtube.pl/formatach-slow-kilka/

http://www.slideshare.net/alicjapw/porwnanie-formatw-plikw-graficznych