Grafika rastrowa - definicja, zalety i wady

Grafika rastrowaGrafika rastrowa jest rodzajem komputerowej grafiki dwuwymiarowej. Podstawę stanowi tutaj matryca (siatka) drobnych punktów (pikseli), zwana bitmapą lub rastrem. Każdy piksel jest odpowiednio zdefiniowany w formie cyfrowej, ma swój własny, niezależny od innych kolor. Cały obraz składa się z tysięcy pikseli.

W trybie true color jest do dyspozycji 224 barw (ponad 16,7 milionów). W systemie barwnym RGB (wykorzystywanym w urządzeniach wyświetlających) piksel jest opisany przez 3 składowe, odpowiednio R (red), G (green), B (blue), a każda składowa przez wartość od 0 do 255 (na ośmiu bitach, 28=256). Jeżeli żaden ze składowych kolorów podstawowych nie występuje to uzyskuje się kolor czarny (w języku HTML to #000000, dwie pierwsze cyfry heksadecymalne to wartość składowej R, dwie kolejne - G, dwie ostatnie - B), przy maksymalnym nasyceniu wszystkich kolorów podstawowych uzyskuje się kolor biały (w języku HTML to #ffffff).

Inne przykładowe kolory (HTML):

  • #ff0000 - pełne nasycenie koloru czerwonego,
  • #777777 - kolor szary,
  • #ffff00 - pełne nasycenie koloru żółtego (barwa żołta powstaje z koloru czerwonego i zielonego).

W systemie barwnym HSV (hue, saturation, value) lub HSB (hue, saturation, brightness) punkty są opisywane za pomocą innych składowych: odcienia barwy (np. czerwony), jej nasycenia (np. pastelowa) i jasności (jasna).

Inny system barwny jest stosowany w urządzeniach drukujących, to system CMYK. Tu podstawowymi kolorami są: cyan (zielono-niebieski), magenta (purpurowy) oraz yellow (żółty). Zmieszanie ww. trzech podstawowych kolorów powinno dać kolor czarny, jednakże niedoskonałość barwników wpływa na utworzenie zamiast koloru czarnego, koloru ciemnoszarego, zatem dodatkowo do systemu barwnego dodano kolor czarny (black).

Im większy obraz rastrowy, tym więcej pikseli w nim występuje, np. przy rozdzielczości 800x600pikseli, liczba punktów w obrazie to 480000. To samo dotyczy jakości grafiki rastrowej, generalnie im więcej pikseli tym lepiej. Zwiększanie liczby punktów to niestety również zwiększenie objętości pliku graficznego, co oczywiście przekłada się na wyższą wagę pliku. Ma to duże znaczenie w przypadku, gdy np. zasoby pamięci są ograniczone. Zatem obrazy grafiki rastrowej w celu zmniejszenia wagi pliku poddawane są kompresji (stratnej np. jpg lub bezstratnej np. tiff), jest ona również niezbędna w przypadku stron internetowych, gdyż im większa waga grafiki, tym dłuższy czas jej wczytywania.

Grafika rastrowa - przykład

Przykład grafiki rastrowej

Grafika rastrowa w powiększeniu

Powiększona grafika rastrowa z poprzedniego przykładu (lewy górny róg)

Zalety i wady grafiki rastrowej

Grafika rastrowa posiada szereg zalet, ale nie jest pozbawiona wad. Przede wszystkim jest ona szczegółowa. Obrazy rastrowe to nie tylko zróżnicowane barwy, ale również perfekcyjne odwzorowanie kolorów. Warto również wspomnieć o detalach, czy też cieniowaniu. Kolejnym atutem jest fakt, że można swobodnie dopasowywać parametry obrazu m.in. nasycenie, kontrast, jasność. Użytkownik może swobodnie manipulować gotowym zdjęciem. Właśnie dlatego tak popularny jest retusz czy fotomontaż.

Sporą wadą grafiki rastrowej jest brak możliwości swobodnego skalowania obrazu. Oczywiście istnieje możliwość jego zmniejszenia, jednak w przypadku powiększenia odnotowuje się spadek jakości, piksele zostają wówczas powiększone, a ich liczba oczywiście się nie zmienia.

Grafika rastrowa jest powszechnie stosowana w takich branżach, jak np.:

  • branża fotograficzna - aparaty cyfrowe, czy też lustrzanki zapisują wykonane zdjęcia właśnie w tym formatach grafiki rastrowej. Popularne rozszerzenia można otworzyć bez specjalistycznego oprogramowania;
  • branża reklamowa - mowa tutaj w szczególności o wszelkich materiałach promocyjnych, takich jak np. ulotkach, broszurach, folderach, plakatach, katalogach;
  • branża poligraficzna - większość drukarni wymaga plików w formacie rastrowym, dotyczy to również wydruku zdjęć;
  • tworzenie stron internetowych - grafiki w formatach rastrowych doskonale sprawdzają się podczas projektowania i budowy stron internetowych.

Podstawowe formaty grafiki rastrowej

Grafika rastrowa występuje w wielu rozmaitych formatach, podstawowe to:
  • BMP - jest to format o nieskomplikowanej strukturze. Właśnie dlatego nawet złożone obrazy przetwarzane są w błyskawicznym tempie. Plusem jest również fakt, że jest to format niezwykle powszechny. Można go otworzyć niemal na każdym urządzeniu. Za minus uznaje się wysokie zużycie pamięci. Utrudnienie stanowi również brak kompresji. Można wyróżnić cztery rodzaje plików BMP, czyli 1,4,8 oraz 24 bitowe;
  • JPG (JPEG) - to najczęściej wykorzystywany format, który uchodzi za uniwersalny. Sprawdza się w przypadku grafiki, gdzie odnotowuje się płynne przejścia barw. Plik jest skompresowany, co przekłada się na jego niższą wagę. Istnieje możliwość wyboru poziomu kompresji. Podstawową wadą jest brak przezroczystości. Na skutek kompresji traci się również szczegółowość obrazu, co jest zauważalne w przypadku np. wydruków wielkoformatowych;
  • GIF - jest to format, umożliwiający tworzenie prostych animacji. Plusem jest zachowanie przezroczystości grafiki (w dwóch skalach: przezroczystość lub brak przezroczystości). W tym przypadku stosuje się tylko 256 kolorów. Jest to format, który nie sprawdzi się w przypadku zaawansowanych projektów. Grafika zapisana w tym formacie powinna posiadać wyraźne krawędzie, musi również wyróżniać się niewielką liczbą kolorów. Oczywiście opisywany format sprawdza się również w przypadku obrazów nieruchomych. W tym przypadku można osiągnąć wysoką efektywność kompresji;
  • PNG - to format uznawany za następcę formatu GIF. Jego zaletą jest możliwość korzystania z szerokiej palety barw (ponad 16 mln). Ponadto grafika może zostać wiernie odwzorowana. Można uzyskać tutaj dowolnie wybrany stopień przezroczystości. Warto również wspomnieć o bezstratnej kompresji. Jest to format, który sprawdza się podczas budowy stron internetowych. Obsługuje on takie tryby, jak np. RGB, kolory indeksowane, skalę szarości. W niektórych przypadkach waga pliku po kompresji nadal może być zbyt wysoka;
  • TIFF - jest to format powszechnie wykorzystywany do zapisu zdjęć, obrazów medycznych, faksów itd. Niewątpliwym atutem jest wysoka rozpoznawalność przez programy graficzne. Należy również wspomnieć o bezstratnej kompresji. Ponadto obraz może być obrabiany wielokrotnie. Nie trzeba obawiać się spadku jakości. Dodatkowym utrudnieniem jest brak możliwości modyfikacji poszczególnych parametrów grafiki (np. balansu bieli). Największą wadą jest spora waga pliku. Z tego powodu jest to format, który nie sprawdzi się w każdym przypadku.