Форматы изображений для веб-использования

- 82.00 Кб

Образовательное учреждение

среднего специального профессионального образования

«Нефтяной техникум»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Информатика»
Тема «
Графические форматы при оформлении Web-страниц »

Вариант № 28


Выполнил студент

заочного отделения

3 курса группы 3C8

Специальность:

Дата выполнения:

Пушин Дмитрий Сергеевич

<<Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ.>>

Проверил преподаватель:

В результате рецензирования

получил оценку: __________, имеются замечания:____________________ _______

______________________________ ______________________________ ______________________________ ______________________________ ________________________

Контрольную работу принял(а)

______________________________ _

Дата принятия: «___»_______2009 г.

Рег. №_________________________

            Ижевск

2008 г.

Форматы графических файлов для Интернета

Чем больше графики содержит Web-страница, тем медленнее она будет загружаться при просмотре пользователем. Однако страницы, вообще лишенные графического оформления, теряют свою индивидуальность и выразительность. Поэтому проектировщик сайта должен стать посредником между дизайнером и пользователем и строго выдерживать равновесие между визуальной привлекательностью и разумной скоростью доставки информации в Сети. Чтобы успешно решать эту проблему, необходимо знать все используемые в Интернете графические форматы, области их применения и особенности использования, понимать различия между ними.

GIF и JPEG- это два наиболее популярных графических формата, которые давно стали фактическими стандартами для использования на WWW. Оба достаточно универсальны и читаются большинством браузеров.

Формат GIF

В далеком 1978 году двое израильских исследователей Якоб Зив (Jacob Ziv)и Абрахам Лемпел (Abraham Lempel) разработали принципиально новый для того времени алгоритм сжатия информации без потери данных, которому, немудрствуя лукаво, дали полученное из сокращения собственных фамилий и даты завершения своего проекта название: LZ78. Информация о принципах построения этого алгоритма была общедоступной, и спустя несколько лет американский программист Терри Уэлч (Terry Welch) усовершенствовал его, добавил в обозначение первую букву своей фамилии и запатентовал новый алгоритм под названием LZW, также предоставив свою разработку для использования всем желающим.

Одним из таких «желающих» оказался сотрудник компании CompuServe Inc.Боб Берри (Bob Berry), взявший LZW в качестве основы для созданного им в 1987 году принципиально нового графического формата GIF (Graphic Interchange Format). Созданная Терри Уэлчем компания Unisys, которой и принадлежали авторские права на алгоритм LZW, взимала плату за его использование только с производителей аппаратного обеспечения для компьютеров, в котором применялся данный стандарт, например, с изготовителей модемов. Разработчики программного обеспечения «комиссионными сборами» не облагались.

Однако зимой 1994 года компания Unisys, начавшая испытывать финансовые проблемы, объявила LZW коммерческим стандартом, использование которого требует оплаты. Это автоматически сделало GIF единственным в мире «платным» графическим форматом, что вызвало волну недовольства среди пользователей Интернета, поскольку практически на всех современных web-сайтах так или иначе применяются элементы GIF. Тем не менее GIF чрезвычайно широко используется в Интернете и сейчас, причем пользователи не обязаны оплачивать кому бы то ни было возможность разместить на своей страничке изображение в данном формате, так как упомянутые выше финансовые претензии касаются, в первую очередь, производителей работающего с GIF программного обеспечения. Ситуация с дальнейшей судьбой этого стандарта до сих пор остается не разрешенной.

Благодаря возможностям алгоритма LZW стандарт GIF позволяет значительно сокращать объем итогового графического файла по сравнению с исходным изображением. Достигается это методом смешения сходных оттенков в один. Если, например, в составе рисунка имеется участок, состоящий из нескольких сходных полутонов, к примеру, голубого, светло-голубого и темно-голубого цвета, они будут кодированы одним оттенком - голубым. Информация об изображении в файле стандарта GIF записывается построчно то есть представляет собой массив описаний строк высотой в один пиксел. Именно это свойство GIF, а также то, что данный формат оперирует фиксированной, так называемой индексированной палитрой, причем число цветов в этой палитре не превышает 256,явилось основой для появления двух простых правил, применяющихся в современном web-дизайне. Вот они.

Формат PNG

Описанная чуть ранее «криминальная история» с неожиданным изменением статуса алгоритма сжатия LZW с бесплатного на платный спровоцировала стремление пользователей избавиться от формата GIF, дальнейшая судьба которого становилась все более туманной. С этой целью во второй половине девяностых годов была создана инициативная группа программистов и исследователей, которую возглавил американский специалист по электронным технологиям Том Боутелл (Thomas Bowtell). Перед инициативной группой стояла нелегкая задача: разработать стандарт, который не только включал бы в себя все лучшие качества GIF, нo и превосходил бы его по всем характеристикам, оставаясь при этом совершенно бесплатным для пользователей. Основной областью применения данного формата должен был стать Интернет. Такой стандарт был создан и получил название Portable Network Graphics - PNG, хотя многие пользователи Всемирной сети придумали этой аббревиатуре иную расшифровку: Picture is Not PNG, как и GIF, поддерживает interlacing (чересстрочность), но в отличие от последнего не только по горизонтали, но и по вертикали. Палитра PNG не ограничивается 256 цветами, данный формат позволяет создавать изображения с глубиной цвета до 48 бит. Весьма любопытные изменения внесены в режим прозрачности графики: PNG также поддерживает альфа-канал, по состоит он не из одного уровня, как альфа-канал файлов GIF, а из 254 уровней для каждого элемента изображения, с диапазоном прозрачности рт 0 до 99 %. Благодаря этому дизайнер получил возможность создавать картинки с переменной прозрачностью, например, логотипы, фон которых плавно сливается с фоновым цветом html-документа, каким бы тот ни был. Помимо альфа-канала изображения PNG содержат так называемый блок описания гамма-коррекции. Под переменной «гамма» в данном случае подразумевается некая величина, выражающая зависимость яркости свечения каждой точки экрана пользователя от напряжения на электродах кинескопа, которое берется из файлов управления видеоподсистемой компьютера. Таким образом, при открытии изображения, созданного с помощью IBM-совместимой машины, на компьютере другого производителя, например на Apple Macintosh, в яркость цветопередачи вводится соответствующая поправка, и картинка отображается совершенно идентично на разных типах оборудования. Этим стандарт PNG еще более приблизился к основной идее Интернета единообразию отображения web-страниц на компьютерах от различных производителей. Поскольку данный формат появился на свет относительно недавно, его поддерживают далеко не все броузеры, в отличие от GIF и JPEG, которые распознаются без проблем любыми программами, предназначенными для отображения графики. PNG поддерживается Microsoft Internet Explorer, начиная с версии 4.0, и Netscape Communicator версий 4.04 и выше. Старые броузеры отобразить картинку в формате PNG не смогут.

Формат JFIF .

Строго говоря, JPEG обозначает рассмотренный выше алгоритм сжатия, а не конкретный формат представления графической информации. Практически любую графическую информацию можно сжать по такому алгоритму. Формат файлов, использующих алгоритм JPEG, формально называют JFIF (JPEG File Interchange Format). На практике, очень часто файлы, использующие JPEG - сжатие, называют JPEG - файлами.

На основе JPEG - метода сжатия построены многочисленные форматы, например, формат TIFF/JPEG, известный как TIFF 6.0, TIFF, QuickTime и др.

Файлы с графикой в формате JPEG имеют расширение *.jpg.

Формат JPEG является TrueColor-форматом, то есть может хранить изображения с глубиной цвета 24 бит/пиксел. Такой глубины цвета достаточно для практически точного воспроизведения изображений любой сложности на экране монитора. В случае просмотра цветного изображения на экране монитора большая глубина цвета (например, 32 бит/пиксел) практически не отличается от изображения с глубиной цвета в 24 бит/пиксел. Тот же результат наблюдается и при распечатке изображения на большинстве доступных принтеров. Глубина цвета в 32 бит/пиксел, как правило, используется в издательской деятельности.

JPEG обладает более высокой степенью сжатия изображений, нежели GIF, но не обладает возможностью хранить несколько изображений в одном файле. Правда, известна модификация формата JPEG, получившая название Progressive JPEG, который предназначен для тех же задач, что и чересстрочное отображение GIF-изображений. Это сделало формат JPEG более привлекательным в качестве сетевого стандарта.

JPEG ориентирован, прежде всего, на реалистичные изображения, то есть изображения фотографической направленности, и качество сжатия значительно ухудшается при обработке изображений с четко очерченными линиями и границами цветов.

Алгоритм JPEG и построенные на его основе форматы предусматривают реализацию функциональной возможности, получившей название этикетка. Фактически это уменьшенная копия изображения. Этикетку можно рассматривать как своего рода аналог предложенного в формате GIF приема черезстрочной развертки изображения. То есть, при наличии большого количества файлов JPEG можно выводить их на экран в виде этикеток, что позволяет отобразить их достаточно быстро или в большое количество (списком) и, тем самым, дать пользователю представление о содержимом каждого файла. Этикетки могут быть закодированы методом JPEG; сохранены в формате 1 байт/пиксел (т.е. в виде полутонового изображения) или представлены в виде полноцветного изображения с 16,7 млн.цветов(24 бит/пиксел).

JPEG может рассматриваться как набор методов сжатия изображений, пригодных для удовлетворения нужд пользователя. JPEG может настраиваться на воспроизведение очень маленьких, сжатых изображений относительно плохого качества, но подходящих для требуемых целей. В то же время, он позволяет производить сжатие изображений очень высокого качества, объем данных которых намного меньше, чем у оригинальных несжатых данных.

JPEG, как правило, сопровождается потерями. Схемы сжатия JPEG основана на отбрасывании информации, которую трудно заметить визуально. Известно, что небольшие изменения цвета плохо распознаются глазом человека.

Схема JPEG была специально разработана для сжатия цветных и полутоновых многоградационных изображений фотографий, телевизионных заставок, другой сложной графики. Конечный пользователь может "отрегулировать" качество кодировщика JPEG, использовав параметр, который иногда называют установкой качества или Q-фактором. Различные реализации данного метода имеют разные диапазоны Q-фактора, но типичным считается 1 до 100. При значении фактора, равном 1, создается сжатое изображение самого маленького размера, но плохого качества; при значении фактора, равном 100, можно получить сжатое изображение большего размера, но и лучшего качества. Оптимальное значение Q-фактора зависит от содержимого изображения и, следовательно, подбирается индивидуально. Особым искусством при сжатии JPEG является выбор минимального значения Q-фактора, позволяющего создать изображение приемлемого качества и наиболее близкое к оригиналу.

Наряду с вышесказанным необходимо отметить, что графическая анимация, черно-белые иллюстрации, документы, а также типичная векторная графика, как правило, JPEG сжимаются плохо.

В настоящее время JPEG стали использовать для сжатия видеоинформации, однако авторам не известны полученные результаты.

Формат JPEG получил большое распространение в Web – публикациях для представления графических элементов Web – страницы, в тех случаях, когда требуется многоцветное качественное изображение.

Формат JPEG

В 1986 году подгруппой СС1ТТ были начаты исследования методов сжатия цветных и полутоновых данных для факсимильной связи. Применяемые при этом методы сжатия цветных данных очень напоминали те, которые исследовались группой JPEG. Поэтому было принято решение объединить ресурсы этих групп для совместной работы над единым стандартом.

В 1987 году ISO и ССIТТ объединили свои группы в комитет, который должен был провести исследования и выпустить стандарт сжатия данных, который применялся бы обеими организациями. Новый комитет получил название JPEG.

Описание работы

Чем больше графики содержит Web-страница, тем медленнее она будет загружаться при просмотре пользователем. Однако страницы, вообще лишенные графического оформления, теряют свою индивидуальность и выразительность. Поэтому проектировщик сайта должен стать посредником между дизайнером и пользователем и строго выдерживать равновесие между визуальной привлекательностью и разумной скоростью доставки информации в Сети. Чтобы успешно решать эту проблему, необходимо знать все используемые в Интернете графические форматы, области их применения и особенности использования, понимать различия между ними.

При создании сайтов используются в основном три формата графических файлов: GIF (расширение.gif), JPEG (расширение.jpg) и PNG (расширение.png). Их свойства, преимущества и недостатки надо обсудить подробнее.

Самым распространенным форматом графических файлов для HTML-документов является GIF - Graphic Interchange Format. Для кодирования цвета в нем используется 8 бит, то есть допускается только 256 различных цветов или столько же градаций серого. Наборы цветов (палитры) могут быть различными. Один GIF-файл может содержать несколько изображений, позволяющих создавать движущиеся или изменяющиеся образы. В этом случае требуется согласование палитр различных изображений, составляющих один файл. Похожая проблема возникает, если монитор работает в режиме 256 цветов, а на экране одновременно воспроизводятся несколько изображений с разными палитрами. Очевидно, что для части картинок качество цветопередачи будет ухудшено.

Само по себе 8-битовое кодирование цвета предполагает, что размер графического файла будет относительно небольшим. Но, кроме того, для уменьшения размера файла используется еще и сжатие изображения. Существует две разновидности GIF-файлов: сжатые и обычные, в которых сжатие отсутствует. Компактность файла и дополнительные преимущества стали причиной того, что данный формат прочно утвердился в качестве стандарта де-факто для Интернета.

Дополнительное преимущество этого формата заключаются в том, что хранение информации в файле может быть организовано таким образом, чтобы при выводе рисунка происходило чередование строк (интерлейсинг). То есть вначале будут выводиться строки с номерами 1, 5, 9 и т. д., затем с номерами 2, 6, 10 и т. д., и так до тех пор, пока весь рисунок не будет отображен. Для наблюдателя такой рисунок вначале кажется нечетким, а затем четкость изображения увеличивается. При передаче данных по сети это особенно выгодно, так как еще до окончания передачи файла пользователь имеет возможность увидеть изображение, хотя и в несколько размытом виде.

Еще одно преимущество GIF - возможность сделать часть изображения прозрачной. Прозрачным может стать только один цвет. Так, создание прозрачного фона позволяет более естественно вписать рисунок в документ и избежать появления прямоугольника, обозначающего границы изображения.

Этот формат используется в основном для размещения на Интернет-странице графических элементов оформления – кнопок, значков, обозначений, стрелок, а также анимированных баннеров.



Формат JPEG – основной формат для размещения фотографий на сайтах. У него практически нет ограничений по количеству отображаемых цветов. Плюс этого формата в том, что используется алгоритм сжатия, благодаря которому объем файла во много раз меньше, чем для того же изображения в таких форматах, как TIFF и BMP. В сжатии заключен и минус этого формата. Изображения, созданные в графических редакторах, таких как Adobe Photoshop, с использованием контрастных линий, не всеми браузерами отображаются качественно.

В статье "Представление графических данных" приведены рекомендации по использованию форматов GIF и JPG и предсталена очень наглядная иллюстрация того, какой объем файла получается при сохранении одного и того же изображения в этих форматах.

В качестве альтернативы формату JPEG был внедрен формат PNG. Этот формат является основным форматом графического редактора Macromedia (Adobe) Fireworks, поддерживает слои, объекты, надписи, вставляется в Интернет-страницы без конвертации. В дальнейшем могут свободно редактироваться отдельные слои и объекты графического файла. Этот формат характеризуется наилучшим качеством изображения, однако, во-первых, старые браузеры его не поддерживают и, во-вторых, не все браузеры поддерживают прозрачность фона, реализованную в формате. Одним из существенных недостатков является то, что изображение в формате PNG имеет существенно больший объем, чем такое же изображение в формате JPEG.

10. ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ САЙТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ WYSIWYG-РЕДАКТОРОВ. ДВИЖОК САЙТА.

WYSIWYG – это аббревиатура от английских слов What You See Is What You Get, что переводится как «что видишь, то и получишь». То есть, речь идет о среде разработки, в которой пользователь по мере своей работы может сразу же видеть примерный результат своих усилий.. С помощью подобных приложений можно создавать код на разных языках программирования и верстки – HTML, CSS, PHP и др.



Список WYSIWYG-редакторов HTML-кода[править | править исходный текст]

Adobe (Macromedia) Dreamweaver

Microsoft FrontPage

Microsoft SharePoint Designer

Microsoft Expression Web

Mozilla Composer

Kompozer (основан на Nvu)

WYSIWYG Web Builder 5

Под движком сайта понимают систему управления сайтом, а именно управление контентом сайта, администрирование сайта. Система управления сайтом предназначена для упрощения чисто технической, черновой, монотонной работы веб-дизайнера. Чаще всего эту задачу решают программы-редакторы. Движок сайта может располагаться как на сервере, так и на компьютере веб-дизайнера. Возможно расположение части движка на сервере, а части - на компьютере веб-дизайнера. В случаях, когда движок сайта располагается на сервере, он, чаще всего, представляет собой базу данных. В базе данных содержится контент сайта, а также информация, описывающая макеты страниц сайта, разграничение права доступа и т.д. При вызове страницы сайта программный модуль, который должен показать эту страницу, в зависимости от полученных параметров, выбирает из базы данных необходимую информацию (содержимое, ссылки и т. д.), генерирует веб-страницу, которая и показывается посетителю.

Движки сайта можно разделить на две группы:

Движки для конкретных сайтов и для конкретных задач .

Универсальные движки сайтов. Рассчитаны для решения многих задач. Часто называются программами-редакторами. Создав сложный и универсальный движок сайта, и передав его владельцу сайта, веб-дизайнер тем самым предоставляет ему возможность заниматься созданием сайта полностью самостоятельно. В этом случае уместен вопрос: зачем тогда нужно обращаться к веб-дизайнеру?

11. ТИПЫ WEB-САЙТОВ

Сайт является набором веб-страниц, объединенных общей тематикой и связанных между собой гиперссылками, единой системой навигации. Прикладным протоколом для передачи гипертекста (веб-страниц) является http (https), который указывается в URL или адресе любого ресурса (документа, файла) в Internet. Общий вид URL: протокол://хост-компьютер/имя файла (например: http://lessons-tva.info/book.html).

Типы сайтов

В зависимости от технологии создания можно выделить следующие типы сайтов:

1. Статические сайты , содержащие статические HTML или XHTML страницы. Статические веб-страницы - это статические файлы (набор текста, таблиц, рисунков и т.д.), которые создается с помощью языка разметки HTML (имеют расширение.html или.htm) и хранятся в готовом виде в файловой системе сервера.

2. Динамические сайты , в которых веб-страницы генерируются или формируются (создаются динамически) в процессе исполнения запроса пользователя. Динамические сайты бывают двух типов. В первом типе сайтов, веб-страницы генерируются или формируются из данных хранящихся на сервере в базе данных. Во втором типе сайтов веб-страницы генерируются на стороне клиентского приложения (в браузере).

3. Flash-сайты – это интерактивные приложения, разработанные в среде Macromedia Flash. Основным инструментом разработки flash-программ является векторная графика (интерактивная векторная анимация для Web). Flash придает сайтам динамичность и интерактивность.

4. Комбинированные сайты, в которых используются вышеизложенные технологии создания сайтов.

Сайты по взаимодействию пользователя с ресурсами веб-страницы можно разделить на пассивные и активные или интерактивные.

Пассивные сайты – это сайты с пассивными веб–страницами. В пассивных сайтах пользователь имеет возможность только просматривать информацию на веб-страницах.

Интерактивные сайты – это сайты с активными веб-страницами. При работе с интерактивными веб-страницами пользователь имеет возможность обмениваться данными с сервером, участвовать в интерактивном диалоге.

Статические сайты с пассивными веб-страницами

Технология создания веб-страницы статических сайтов: язык HTML (Hyper Text Markup Language), который является языком разметки гипертекста и каскадные таблицы стилей CSS (Cascading Style Sheets). CSS используется для оформления и форматирования различных элементов веб-страниц, в результате чего значительно снижают размеры веб-страниц.

Создание веб-страниц статических сайтов - это трудоемкий процесс. Статические сайты с пассивными веб-страницами создаются вручную, с помощью какого – либо редактора HTML в файловой системе компьютера, потом загружаются на сайт. Создание новых веб-страниц или редактирование существующих страниц пользователь выполняет на ПК в редакторе, а затем вновь загружает на Web-сайт.

В основном статические сайты с пассивными веб-страницами применяются для создания небольших и средних сайтов с постоянной структурой и внешним видом страниц (но каждая страница может иметь свой шаблон оформления), которые можно размещать на любых хостингах, в том числе на бесплатных, которые не поддерживают работу скриптов. Обучение школьников и студентов основам создания сайтов целесообразно начинать с создания статических сайтов с пассивными страницами, т.е. с изучения языка разметки HTML и каскадных таблиц стилей CSS.

Для создания сайта используют различные средства: редакторы текста типа Блокнот, визуальные редакторы типа Microsoft FrontPage, Macromedia Dreamweaver и множество других редакторов, а также конструкторы сайтов (дизайнеры). Конструкторы веб-сайтов размещаются на некоторых сайтах в сети Интернет.

Для обучения целесообразно использовать редактор Microsoft FrontPage - это визуальный HTML редактор, который входит в состав приложений Microsoft Office. Но создание реального сайта лучше выполнять в русифицированном редакторе Macromedia Dreamweaver 8 с использованием технологии CSS. Необходимо отметить, что с целью быстрой загрузки веб-страниц их размеры не должны превышать 20 Кбайт.

Рассмотрим подробно три формата изображений, используемых в настоящее время для сохранения графического оформления web-страниц и для его доставки на компьютер пользователя. Это форматы GIF, JPEG и PNG. Хотя каждый из этих форматов имеет свои уникальные особенности, у них есть одна общая черта - все они обеспечивают сжатие данных, описывающих изображение. Это позволяет уменьшить объем файлов, а, следовательно, и время загрузки web-страницы на компьютер пользователя. Так как различные алгоритмы сжатия, применяемые в форматах web-графики, оптимальны для сохранения изображений разных типов, можно значительно уменьшить общий объем изображения, комбинируя форматы при сохранении его частей. ПРИМЕЧАНИЕ. На самом деле для оформления web-страниц можно использовать графику в любом формате, но при этом возникнет проблема совместимости страницы с различными браузерами. Например, браузер Internet Explorer после установки программы QuickTime получает возможность отображать файлы в формате TIFF. Однако в стандартной поставке IE модуля для просмотра файлов зтого формата нет. Начнем рассмотрение форматов web-графики с самого старого и самого «заслуженного» формата - GIF. Формат GIF Формат GIF был разработан компанией CompuServ специально для передачи цветных изображений по компьютерным сетям. Разработчики стремились создать формат, который позволял бы передать изображение на компьютер пользователя за кратчайшее время. Сейчас наиболее широко используются спецификации этого формата GIF87 и GIF89a (цифры обозначают, год выпуска стандарта). ПРИМЕЧАНИЕ. GIF - Graphic Interchange Format - Формат обмена графическими данными. Сохраняя файл в формате GIF, вы можете воспользоваться следующими возможностями:
  • сжатие данных без потерь (алгоритм сжатия LZW);
  • максимальное число отображаемых цветов - 256;
  • поддержка прозрачности;
  • возможность включения нескольких изображений (анимация);
  • чересстрочный вывод изображений на экран (в GIF89a);
  • включение текстовых блоков (комментариев).
Теперь рассмотрим возможности этого формата подробнее. Прежде всего следует сказать несколько слов о сжатии изображения. GIF был и остается одним из немногих широко распространенных форматов, поддерживающих передачу сжатых данных. Следует заметить, что скорость передачи данных определяется в первую очередь их размером. То есть для увеличения скорости передачи надо уменьшить размер передаваемых файлов. Уменьшить размер отдельных файлов (а значит, и общий объем передаваемой информации) можно двумя путями:
  • уменьшить общий объем информации. Этот метод может легко применить каждый пользователь Интернета - достаточно отключить в браузере загрузку графики. Вы заметите резкое увеличение скорости загрузки страниц, но «обстановка» на экране вашего компьютера станет более чем спартанской. Кроме того, в некоторых случаях именно графика является целью посещения сайта. Яркими примерами таких сайтов могут служить виртуальные картинные галереи;
  • использовать сжатие данных. Естественно, если уж на свет появились алгоритмы архивации (сжатия), то рано или поздно на них должны были обратить внимание разработчики программного обеспечения для компьютерных сетей. Разумное применение сжатия данных позволяет существенно уменьшить объем передаваемых по каналу связи данных при сохранении всех передаваемых файлов.
Интернет изначально создавался как система обмена научными данными. Поэтому первые web-страницы были наполнены научной информацией, являвшейся целью их посещения, а на оформление страниц никто не обращал особого внимания. На рис. 2.1 вы можете увидеть пример такой страницы. Основными графическими элементами таких страниц были чертежи, схемы и простые кнопки навигации. Для таких элементов графики характерны четкие фигуры с резкими границами, линии и большие области с одноцветной заливкой. Цветовая гамма, как правило, ограничивается 2-10 цветами. Поэтому сжимать подобные изображения лучше всего при помощи алгоритмов, позволяющих хорошо обрабатывать группы одинаковых элементов, следующих друг за другом. Разработчики формата GIF использовали алгоритм LZW, позволяющий достичь степени сжатия, близкой к максимальной. Сжатие в формате GIF включено постоянно, и каждый файл сжимается так сильно, как это только возможно. Пользователь не имеет возможности выбрать степень сжатия или алгоритм. Как уже было сказано, максимальное число цветов, которые может содержать изображение, сохраняемое в формате GIF, составляет 256. Это значит, что если изображение на самом деле содержит большее число цветов, то часть из них будет потеряна. Рис. 2.1. Над оформлением первых web-страниц никто голову не ломал ПРИМЕЧАНИЕ. Алгоритм сжатия данных LZW (алгоритм Лемпела-Зива-Уолша) основывается на при- своении группам символов (битов) номеров. Когда символ встречается в первый раз, он добавляется в таблицу кодов и в дальнейшем заменяется соответствующим номером. Если символ встречается вторично, то он заносится в таблицу кодов вместе с символом, следующим за ним. Такая комбинация в дальнейшем рассматривается как самостоятельный символ. Подобная операция выполняется для всех встречающихся комбинаций битов. Если файл содержит много повторяющихся символов, то за счет замены символа на его номер можно получить значительную экономию места. Применительно к графике такой алгоритм особенно эффективен при кодировании изображений, содержащих небольшое количество различных цветов и протяженные однотонные области. В самом деле, если изображение содержит несколько строк пикселов, залитых одним цветом, то в конце концов целая строка будет кодироваться одним символом. Казалось бы, сохранение полноцветных изображений в этом формате - бесперспективное занятие, однако, хотя число цветов ограничено, сами цвета могут быть любыми. Они задаются тремя цветовыми составляющими, на каждую из которых отводится по одному байту. Это позволяет определить 16 777 216 цветов. На практике графические редакторы составляют для изображения таблицу наиболее часто встречающихся цветов и заменяют не вошедшие в палитру цвета (обычно это цвета, используемые меньше остальных) на близкие к ним цвета из палитры. Возможны варианты, при которых для имитации нужного цвета используются комбинации точек цветов, входящих в палитру. Использование этого приема возможно потому, что человеческий глаз с большого расстояния воспринимает близко расположенные точки как единое целое. При этом их цвета сливаются и создают иллюзию первоначального цвета. Подбор точек нужного цвета может быть произведен несколькими методами, обеспечивающими разную степень близости изображения к оригиналу. Таким образом, результат сохранения многоцветных изображений в режиме индексированных цветов (а формат GIF как раз и использует этот режим) во многом зависит от возможностей графического редактора. Сохранение файлов в формате GIF при помощи Adobe PhotoShop подробно описано в следующей главе. В некоторых случаях для создания палитры используют не цвета, встречающиеся на изображении, а цвета палитры, принятой в операционной системе или так называемой безопасной палитры. ПРИМЕЧАНИЕ. Безопасная палитра представляет собой стандартизированный набор из 216 цветов, одинаково отображаемых ведущими браузерами Internet Explorer и Netscape Navigator в операционных системах Windows и Mac OS. Использование цветов из этой палитры гарантирует, что ваше изображение будет выглядеть на экране пользователя так, как его видите вы (с учетом свойств монитора, разумеется). Безопасная палитра была актуальна во времена широкого использования на мониторах режима с отображением 256 цветов. В настоящее время большинство компьютеров оснащаются видеоадаптерами и мониторами, работающими в более совершенных режимах (65 тысяч или 16 млн цветов), так что над использованием безопасной палитры задумываются все меньше и меньше. Такой подход позволяет избежать искажения цвета на компьютере пользователя, но закономерно приводит к его искажению на этапе подготовки изображений. Кроме того, если вы создадите файл с учетом цветов, принятых в одной операционной системе, то в другой системе изображение может измениться настолько, что пользователь будет озадачен тем, что же вы хотели с его помощью передать. Отдельный вопрос - использование файлов GIF на различных мониторах. При выводе файла на экран программа просмотра автоматически подбирает ближайший к цвету пиксела оттенок, который может быть отображен на мониторе. Использование ограниченной цветовой палитры создает хорошие условия для сжатия изображения. В самом деле, цвет каждого пиксела не надо задавать полностью (достаточно номера цвета из палитры). Это позволяет значительно уменьшить объем описания самого изображения. При этом палитра вовсе не обязательно должна содержать все 256 цветов. Если изображение использует меньшее число цветов, появляется возможность сэкономить несколько десятков байтов. ПРИМЕЧАНИЕ. Сама палитра цветов описывается очень просто - подряд записываются значения красного, зеленого и синего компонентов для первого цвета, затем - для второго и т. д. Для того чтобы наглядно продемонстрировать процесс сжатия данных в формате GIF и создания цветовой палитры, приведем простой пример. На рис. 2.2 приведены (в уменьшенном виде) три изображения до сохранения в формате GIF и после него. Исходный размер всех изображений - 300x300 пикселов, объем файлов до сжатия - около 277 Кбайт (формат - TIFF без сжатия, режим - RGB). Для большей наглядности фрагменты исходного и сжатого изображений приведены в увеличенном виде.

а

б

с

Рис. 2.2. В формате GIF сохранены простая фигура (а), фигура со сглаженными границами (б) и сложное полноцветное изображение (в)

Первое изображение (рис. 2.2, а) представляет собой простую геометрическую фигуру. Изображение содержит всего два цвета: черный и белый. Границы фигуры при этом получаются очень четкими, что в некоторых случаях смотрится не совсем красиво. Однако именно такие изображения очень хорошо подходят для сжатия и сохранения в формате GIF. Размер GIF-файла - 1,5 Кбайт. Второе изображение (рис. 2.2, б) также представляет собой геометрическую фигуру, однако ее границы плавно переходят к фону и к внутренней заливке. Вообще говоря, изображения с большим числом плавных переходов плохо подходят для сохранения в формате GIF. Но в данном случае переходы (градиенты) занимают небольшую часть изображения, а в изображении преобладает однотонная заливка. Поэтому данное изображение также неплохо сжалось. Размер GIF-файла - около 6 Кбайт. Число цветов в палитре - 256 при точном соответствии цветов оригинала и результата (всем цветам исходного изображения нашлось место в палитре сжатого файла). Обратите внимание на то, как сказалось на размере палитры и всего файла наличие сравнительно небольшого участка с плавным переходом цвета.

Третье изображение (рис. 2.2, в) - яркий представитель изображений, которые не следует сохранять в формате GIF. Это изображение (фотография) содержит множество различных цветов, плавно перетекающих друг в друга. Кроме того, перетекание цветов происходит на больших площадях, что значительно увеличивает число промежуточных оттенков. Такие изображения плохо сжимаются из-за небольшого числа повторяющихся элементов (пикселов). Сравните его с картинкой, приведенной на рис. 2.2, а - там содержатся целые строки одноцветных пикселов. Еще одна проблема - 256 цветов палитры не хватает для точной передачи всех цветов и программе сжатия приходится заменять недостающие цвета цветами, вошедшими в палитру. В данном случае была использована «безопасная палитра web», использование которой гарантирует точное воспроизведение цвета на компьютерах Apple и IBM PC, но число цветов при этом ограничено 216, а их набор фиксирован. Размер файла при этом составляет около 20 Кбайт. Если использовать вместо такой палитры набор цветов, образованный с учетом особенностей изображения, то качество картинки можно повысить, однако возрастет и размер файла. Для небольшого изображения размер палитры может превзойти при записи на диск размер самого изображения.

Рис. 2.3. Увеличенный фрагмент изображения неба до (слева) и после сжатия (справа). При переходе в режим индексированных цветов плавные переходы оттенков практически исчезают

На рис. 2.3 приведены увеличенные фрагменты изображения неба до и после сжатия. Исходное изображение представляет собой плавное изменение оттенка на большой площади. После сжатия становятся видны границы между областями, залитыми цветами из палитры, а плавные переходы практически исчезают.

Важной особенностью формата GIF, делающей его практически незаменимым на данный момент, является поддержка прозрачности. Изображение, сохраненное в формате GIF, может содержать прозрачные области, сквозь которые «просвечивает» фон, расположенный под изображением. Это позволяет создавать различные эффекты. Например, можно наложить сложное по форме изображение на рисованный фон (текстуру) так, что вокруг него не останется однотонных областей. Пример такого наложения приведен на рис. 2.4.

Рис. 2.4. Изображение с прозрачным фоном может быть наложено на текстуру без появления однотонной рамки

Эффект прозрачности достигается за счет того, что все точки изображения, закрашенные определенным цветом (он устанавливается при сохранении файла), на экран не выводятся (соответствующие области экрана остаются без изменений).

Использование прозрачности позволяет создавать оригинальные элементы web-страниц, но применять ее надо с осторожностью. Дело в том, что прозрачность в формате GIF не может быть частичной - пиксел или прозрачный, или нет. Это может привести к тому, что из-за плохого подбора цветов вокруг прозрачной части изображения возникнет своеобразный ореол из пикселов, цвет которых уже не относится к информативной части изображения, но еще не перешел в цвет фона.

Особенно часто такие явления возникают при подготовке изображений на светлом фоне и перемещении их на фон темный и наоборот. Подробнее о подобных явлениях и о методах борьбы с ними будет рассказано в следующей главе.

ПРИМЕЧАНИЕ. Рассматриваемый ниже формат PNG предоставляет возможность сохранения изображений с частичной прозрачностью пикселов. Однако современные браузеры не реализуют правильное отображение таких файлов.

Еще одна особенность файлов GIF, долгое время делавшая этот формат популярным - возможность создания анимированных изображений. До появления таких программных средств, как Macromedia Flash, позволяющих создавать занимающие мало места на диске анимированные изображения, других средств для создания небольших анимированных изображений в распоряжении web-дизайнеров не было.

В отличие от Flash, в GIF-файлах анимация сохраняется не в форме векторных объектов, а в виде отдельных растровых кадров. Каждый кадр представляет собой самостоятельное изображение с возможностью создания собственной таблицы цветов. Наличие таких индивидуальных таблиц позволяет увеличить цветовой охват и улучшить качество изображения в целом. Кадры могут быть прозрачными и накладываться друг на друга в различных режимах (замещая предыдущее изображение, накладываясь поверх него и т. д.). Некоторые программы для редактирования анимации (например, Ulead Gif Animator) используют прозрачность кадров для уменьшения размеров файла. Они анализируют изображение и заменяют повторяющиеся на нескольких кадрах пикселы на прозрачные. В некоторых случаях больше половины кадра оказывается залито одним цветом, что значительно повышает степень сжатия.

В настоящее время GIF-анимация постепенно уступает место технологии Flash, но GIF-файлы все еще широко используются. Основная сфера их применения - создание рекламных баннеров (небольших изображений, демонстрируемых на web-страницах в качестве ссылок на рекламируемые сайты).

Редактирование анимированных GIF-файлов рассматривается в главе, посвященной программе Adobe ImageReady, поставляемой совместно с Adobe PhotoShop и предназначенной для редактирования, оптимизации и сохранения web-графики.

Как было сказано выше, изображение в GIF-файле может быть сохранено с указанием на нормальный или чересстрочный вывод на экран. При нормальном порядке вывода изображение сохраняется в файл последовательно: описания строк следуют в порядке возрастания номеров (1, 2, 3,...). Такое изображение выводится на экран постепенно, по мере загрузки с сервера. Место под него может быть отведено заранее (путем указания размеров средствами HTML), но пикселы будут отображены только после их загрузки. Если же изображение сохранено в чересстрочном режиме, то порядок строк меняется. Вначале сохраняется каждая восьмая строка, затем - каждая четвертая, после этого - каждая вторая и шестая строки, и наконец - все нечетные строки.

ПРИМЕЧАНИЕ. В англоязычных источниках сохранение с чередованием строк обозначают термином Interlaced.

Такой хитрый способ записи изображения позволяет отобразить его на экране пользователя в полном размере до окончания загрузки. Дело в том, что браузеры, загрузив, скажем, все «восьмые» строки, предполагают, что все изображение состоит только из них, и заполняют промежутки между уже известными строками их копиями. После загрузки очередной порции изображения оно перерисовывается с учетом полученных данных. При этом создается эффект постепенного улучшения разрешения.

На рис. 2.5 видно, как отображаются во время загрузки обычное и чересстроч-ное изображения.

Использование чересстрочных изображений позволяет дать пользователю представление о том, что он увидит, еще до окончания загрузки файла. Однако за удовольствие приходится платить - файлы с чересстрочным расположением строк обычно имеют больший объем, чем их «нормальные» собратья.

СОВЕТ. Использование чересстрочных изображений позволяет придать странице закончен ный вид до завершения полной загрузки изображений. Если же речь идет не об оформлении, а о деловой графике, то чересстрочное изображение позволит уже в ходе загрузки понять, стоит ли догружать его до конца.

Формат GIF является одним из двух основных форматов web-графики, но его использование связано с определенными трудностями. Дело в том, что в этом формате, как уже было сказано, используется алгоритм сжатия LZW. Алгоритм защищен патентом, и правообладатель в некоторый момент принял решение о распространении алгоритма на условиях лицензирования. Это значит, что хотя алгоритм известен всем, компании-разработчики должны вносить плату за его использование в своих программах. Поэтому и компания CompuServ, разработавшая формат GIF, требует приобретения лицензии на использование своего детища в программном обеспечении. В первую очередь это касается разработчиков графических редакторов и браузеров, так как вне Интернета GIF используется довольно редко.

Из-за подобных проблем многие компании вынуждены отказываться от использования формата GIF или пытаться обойти накладываемые ограничения. Для решения этой проблемы был разработан формат PNG, обладающий теми же свойствами, что и GIF (а порой и превосходящий его), но полностью открытый для использования. Этот новый формат рассматривается в соответствующем разделе данного урока.

В данном, по сути, теоретическом уроке рассматриваются форматы графических файлов , которые получили широкое распространение для Web - GIF и JPEG. Их многофункциональность, универсальность, небольшой объем исходных файлов при достаточном для сайта качестве, сослужили им положительную службу. Таким образом, эти файлы стали, своего рода, стандартами для веб-графики. Также есть еще формат PNG, который также поддерживается браузерами при добавлении изображений. Формат PNG имеет две разновидноси - PNG-8 и PNG-24. Тем не менее, популярность PNG сильно уступает признанию форматам GIF и JPEG.

1. GIF (Graphics Interchange Format) - формат графических файлов, широко применяемый при создании сайтов. GIF использует 8-битовый цвет и эффективно сжимает сплошные цветные области, при этом сохраняя детали изображения. Этот файл может применяться для создания логотипов сайта, баннеров или изображений с прозрачными участками.

Особенности:

1) Кол-во цветов в изображении может быть от 2 до 256 (любые цвета из 24-битной палитры).
2) Файл в формате GIF может содержать прозрачные участки.
3) Поддерживает покадровую смену изображений (создание баннеров и простой анимации).
4) Использует свободный от потерь метод сжатия.

2. JPEG (Joint Photographic Experts Group) - популярный формат графических файлов, широко используемый при создании сайтов и для хранения изображений. JPEG поддерживает 24-битовый цвет и сохраняет яркость и оттенки цветов в фотографиях неизменными. Данный формат называют сжатием с потерями, поскольку алгоритм JPEG выборочно отвергает данные. Метод сжатия может внести искажения в рисунок, особенно если он содержащий текст, мелкие детали или четкие края. Формат JPEG не поддерживает прозрачность. Когда вы сохраняете фотографию в этом формате, прозрачные пиксели заполняются определенным цветом.

Особенности:

1) Кол-во цветов - около 16 млн. позволяет сохранять изображения высокого качества.
2) Можно выбирать качество изображения и управлять конечным размером файла.
3) Поддерживает технологию, так называемый прогрессивный JPEG, в котором версия рисунка с низким разрешением появляется в окне просмотра до полной загрузки самого изображения.

3. PNG-8 (Portable Network Graphics) - формат по своему действию аналогичен GIF. Использует улучшенный формат сжатия данных. Используется в областях: текст, логотипы, иллюстрации с четкими краями, изображения с градиентной прозрачностью.

Особенности:

1) Использует 8-битную палитру. При сохранении файла можно выбрать от 2 до 256 цветов.
2) В отличие от GIF, не отображает анимацию ни в каком виде.

4. PNG-24 - формат, аналогичный PNG-8, но использующий 24-битную палитру цвета. Подобно формату JPEG, сохраняет яркость и оттенки цветов в фотографиях. Подобно форматам GIF и PNG-8 сохраняет детали изображения, как, например, в линейных рисунках, логотипах, или иллюстрациях. Применение: фотографии, рисунки, содержащие прозрачные участки, рисунки с большим количеством цветов и четкими краями изображений.

Особенности:

1) Применяется для полноцветных изображений (использует примерно 16,7 млн. цветов).
2) Поддерживает многоуровневую прозрачность, что это позволяет создавать градиент.
3) Конечный объем файла получается наибольшим, т.к. алгоритм сжатия сохраняет все цвета и пикселы в изображении неизменными.

Резюмируя все вышесказанное, хочется добавить, что существуют и другие форматы графических файлов с различными методами сжатия информации, о которых здесь не упоминается. Однако, подчеркну, что широкое распространение для веб-графики получили все упомянутые в данном уроке форматы.

Графика в web-дизайне

Web-страница мертва без графики. Графические изображения применяются для иллюстрации текстов уже много столетий. Еще на первых рукописных пергаментных свитках, обнаруженных учеными-археологами в руинах городов древности, были найдены сделанные рукой давно ушедших в небытие художников рисунки, несущие как пояснительную, так и чисто декоративную функцию. С изобретением книгопечатания иллюстрации стали неотъемлемой частью практически любых книг, не только художественных, но и научных. Пройдя нелегкий путь от многостраничных рукописей до первых книг, отпечатанных на типографских машинах, во второй половине XX века носители информации обрели еще одну форму, на сегодня самую удобную для хранения и представления человеческих знаний - электронную, перенеся с собой в мир двоичных чисел и графику. А с появлением сети Интернет, позволившей сделать эту информацию доступной для всего человечества, графические иллюстрации, сопровождающие текст, обрели свое второе рождение, поскольку автор каждого сетевого ресурса может сам выбирать для своего проекта любое оформление, соответствующее его эстетическим вкусам.

Безусловно, первые сайты, появившиеся еще в эпоху становления Всемирной сети, представляли собой строгие текстовые документы, главным и единственным компонентом которых являлось их содержательное информационное наполнение. Шло время, и по мере того, как складывались общепринятые ныне в Интернете стандарты на графические изображения, чаша дизайнерских весов склонялась в сторону хорошо иллюстрированных ресурсов, привлекающих посетителей своей красочностью и ярким оформлением. В те времена это было в новинку, и подобно пестрой витрине магазина, такие сайты привлекали внимание зрителя неординарностью представления контента и нестандартностью оформления. Некоторые ресурсы оказались буквально перегружены графикой, которой иногда было даже больше, нежели собственно текста.

Времена менялись, к иллюстрированным проектам привыкли, и пользователям стало надоедать десятками минут дожидаться окончания загрузки какой-нибудь странички, на которую они и заглянули-то, чтобы узнать текущий курс доллар а по отношению к немецкой марке или выяснить прогноз погоды на завтра. Онлайновое время весьма дорого, скорости модемов и пропускная способность линий связи весьма далеки от идеала, да и тратить оплаченные кровными центами секунды впустую никому не хочется. Виртуальная чаша весов качнулась в обратную сторону, достигнув относительного равновесия, которое и наблюдается в Интернете на сегодняшний день. Иными словами, встретить во Всемирной сети неиллюстрированный проект сейчас достаточно сложно (в большинстве случаев это либо литературные тексты, либо технические спецификации и справочники), графика же применяется только тогда и только там, где это действительно необходимо.

Графические компоненты web-страниц по назначению можно условно разделить на три обширные категории: иллюстративная графика, включая дополняющие текст фотографии, пояснительные рисунки, чертежи и схемы, функциональная графика, представляющая собой элементы управления сайтом (кнопки навигации, счетчики и элементы интерактивных форм) и, наконец, декоративная графика - элементы дизайна страницы, включенные в нее «для красоты» и не несущие информационной нагрузки (фоновые рисунки, линии-разделители, выполненные в виде графических файлов заголовки и многое другое).

Сетевые графические форматы

Как говорили И. Ильф и Е. Петров, «статистика знает все». Эта самая всезнающая статистика утверждает, что большинство пользователей Интернета на нашей планете применяют для связи со Всемирной сетью соединение по коммутируемым телефонным каналам при помощи модема. Поскольку это весьма медленный способ связи, время загрузки графического изображения в клиентский броузер в данном случае должно быть как можно меньшим. Действительно, длительное ожидание, когда закончится считывание картинки с сервера, занятие не из приятных. Именно поэтому два наиболее популярных стандарта, в которых хранится 90 % всей графики, представленной ныне в Интернете, это GIF и JPEG. В них заложены различные алгоритмы сжатия изображения с потерей качества, благодаря использованию которых удается значительно уменьшить размер целевого файла.

GIF

В далеком 1978 году двое израильских исследователей Якоб Зив (Jacob Ziv)и Абрахам Лемпел (Abraham Lempel) разработали принципиально новый для того времени алгоритм сжатия информации без потери данных, которому, немудрствуя лукаво, дали полученное из сокращения собственных фамилий и даты завершения своего проекта название: LZ78. Информация о принципах построения этого алгоритма была общедоступной, и спустя несколько лет американский программист Терри Уэлч (Terry Welch) усовершенствовал его, добавил в обозначение первую букву своей фамилии и запатентовал новый алгоритм под названием LZW, также предоставив свою разработку для использования всем желающим.

Одним из таких «желающих» оказался сотрудник компании CompuServe Inc.Боб Берри (Bob Berry), взявший LZW в качестве основы для созданного им в 1987 году принципиально нового графического формата GIF (Graphic Interchange Format). Созданная Терри Уэлчем компания Unisys, которой и принадлежали авторские права на алгоритм LZW, взимала плату за его использование только с производителей аппаратного обеспечения для компьютеров, в котором применялся данный стандарт, например, с изготовителей модемов. Разработчики программного обеспечения «комиссионными сборами» не облагались.

Однако зимой 1994 года компания Unisys, начавшая испытывать финансовые проблемы, объявила LZW коммерческим стандартом, использование которого требует оплаты. Это автоматически сделало GIF единственным в мире «платным» графическим форматом, что вызвало волну недовольства среди пользователей Интернета, поскольку практически на всех современных web-сайтах так или иначе применяются элементы GIF. Тем не менее GIF чрезвычайно широко используется в Интернете и сейчас, причем пользователи не обязаны оплачивать кому бы то ни было возможность разместить на своей страничке изображение в данном формате, так как упомянутые выше финансовые претензии касаются, в первую очередь, производителей работающего с GIF программного обеспечения. Ситуация с дальнейшей судьбой этого стандарта до сих пор остается не разрешенной.

Благодаря возможностям алгоритма LZW стандарт GIF позволяет значительно сокращать объем итогового графического файла по сравнению с исходным изображением. Достигается это методом смешения сходных оттенков в один. Если, например, в составе рисунка имеется участок, состоящий из нескольких сходных полутонов, к примеру, голубого, светло-голубого и темно-голубого цвета, они будут кодированы одним оттенком - голубым. Информация об изображении в файле стандарта GIF записывается построчно то есть представляет собой массив описаний строк высотой в один пиксел. Именно это свойство GIF, а также то, что данный формат оперирует фиксированной, так называемой индексированной палитрой, причем число цветов в этой палитре не превышает 256,явилось основой для появления двух простых правил, применяющихся в современном web-дизайне. Вот они.

ВНИМАНИЕ Стандарт GIF используется в документах HTML только для отображения так называемой бизнес-графики: диаграмм, логотипов, кнопок, разделительных линий, других элементов оформления страницы. Для размещения на web-сайте фотографий, репродукций картин и изображений с большим количеством цветов и цветовых переходов используется стандарт JPEG.

В упрощенном виде данный закон «web-мастерства» можно сформулировать так: если изображение рисованное, его следует представлять в стандарте GIF, во всех остальных случаях лучше воспользоваться JPEG.

ВНИМАНИЕ Подготавливая рисунок для сохранения его в формате GIF, необходимо избегать следующих художественных приемов: градиентных заливок, размытий, постепенных цветовых переходов с множеством оттенков, а также графических фильтров, обеспечивающих неравномерное смешение нескольких цветов на одном участке изображения, например, эффектов изменения интенсивности освещения, подобных фильтру «блик» редактора Adobe Photoshop.

Это правило продиктовано тем, что алгоритм замещения схожих оттенков одним в формате GIF далеко не всегда работает корректно. Правильнее было бы, наверное, сказать «работает некорректно почти всегда». Поэтому участки со множеством различных оттенков на небольшом физическом пространстве рисунка после сохранения изображения в индексированной палитре будут выглядеть смазанными и «грязными». Этого можно избежать, применяя в своей иллюстрации по возможности однотонные и контрастные цвета. Одно из замечательных свойств стандарта GIF - его уникальная особенность, названная разработчиками «interlace», или, по-русски, «черессторность». Она позволяет загружать картинку с сервера в клиентский броузер не целиком, а частями, причем процедура считывания файла выглядит следующим образом: сначала на экране отображаются первая, пятая и десятая строки, составляющие изображение, затем - вторая, шестая и одиннадцатая и т. д. Таким образом, для пользователя создается иллюзия постепенной загрузки графического элемента: картинка как бы медленно «проявляется» на странице, что иногда бывает очень полезно при включении в документ изображений большого размера -психологически зрителю легче дождаться полной прорисовки иллюстрации, чем несколько минут скучать перед пустым экраном. К тому же еще до полной загрузки файла пользователь может оценить приблизительное содержимое картинки и решить, стоит ли ему дожидаться ее полной прорисовки или нет.

Через несколько лет после создания стандарта GIF, в 1989 году, компания CompuServe выпустила новую версию этого графического формата, получившую название GIF89a. Данная модификация включает в себя еще две уникальные особенности, широко использующиеся в современном Интернете. Первая называется «transparency» и подразумевает создание для изображения прозрачного фона методом сохранения вместе с файлом так называемого альфа-канала, представляющего собой маску прозрачности рисунка. Цвета, помеченные в альфа-канале как прозрачные, станут невидимы в броузерах и большинстве других программ, предназначенных для просмотра изображений. Эта функция необходима, например, при размещении картинок неправильной геометрической формы на странице со сложным фоновым рисунком, когда корректно «подогнать» части изображений друг к другу не представляется возможным.

СОВЕТ Убрать ненужный фон из файла GIF можно, воспользовавшись встроенной процедурой графического редактора Adobe Photoshop. Для этого вменю «файл» необходимо выбрать пункт «экспорт», среди предложенных вариантов отметить «GIF89a» и в появившемся окне с помощью инструмента «пипетка» указать цвета, в которых вы больше не нуждаетесь.

Другая полезная особенность стандарта GIF89a заключается том, что этот формат позволяет сохранять в файле с одним физическим заголовком несколько разных изображений, демонстрируя их на экране последовательно одно за другим, причем с возможностью специфицировать порядок их чередования и временной интервал между сменами кадра. Именно на этом принципе построена весьма распространенная в Интернете GIF-анимация, о которой мы поговорим подробнее в этом же уроке.

JPEG

JPEG (Joint Photographic Experts Group) - графический стандарт, созданный на основе одноименного алгоритма сжатия изображений с потерей качества, кодирующего не идентичные элементы, как алгоритм LZW, а межпиксельные интервалы. В упрощенном виде механизм сжатия изображения в файл формата JPEG выглядит следующим образом. Первой ступенью компрессии является преобразование изображения в цветовой образ LAB, раскладывающий картинку на три независимых канала, один из которых (Lightness) выделен для сохранения значений интенсивности цветов, а два других (А и В) - для запоминания непосредственно цветовой информации. Причем данные о цветах сохраняются в виде шкалы, организованной по принципу непрерывного спектра. Вторя ступень - собственно компрессия: из получившейся цветовой модели удаляются приблизительно три четверти информации о цвете, затем образ дробится на участки размером 8x8 точек и преобразуется в числовой массив данных. Заголовок каждого блока описывает доминирующий цвет участка, остальная информация - менее заметные оттенки. На третьей ступени сжатия из массива данных удаляется определенная часть информации, описывающей второстепенные оттенки, причем количество изымаемых данных зависит от выбранного пользователем качества результирующего изображения. И наконец, готовый файл сжимается согласно алгоритму Хаффмана, который предусматривает замену наиболее часто встречающихся в массиве данных знаков более компактной двух битной кодировкой. Декомпрессия файла JPEG происходит в обратном порядке.

Из всего сказанного можно сделать вполне очевидное заключение: JPEG оптимален для передачи фотографических изображений, а также картинок с большим количеством полутонов и цветовых переходов. Максимальное число цветов, которое может содержать изображение в формате JPEG, достигает 16 миллионов. Очевидно также, что чем выше степень компрессии такого изображения, тем ниже его качество. Web-мастеру, создающему для сайта иллюстрации в формате JPEG, необходимо помнить следующее правило.

ВНИМАНИЕ При изготовлении иллюстраций в формате JPEG рекомендуется избегать использования больших участков, заполненных одним цветом, во избежание появления на изображении постороннего цветового «шума» и «грязи».

Несоблюдение этого правила может повлечь за собой ряд неприятных последствий: например, картинка в формате JPEG, содержащая достаточно большое пространство, заполненное одним цветом, будет выглядеть на экране компьютера «грязно» и неопрятно, фон сохраненного в JPEG логотипа, «подогнанный» под фоновый цвет html-документа, «поплывет» при изменении свойств экранной палитры.

Существует несколько разновидностей стандарта JPEG. Среди них - формат JPEG Baseline Optimized, основанный на более совершенном алгоритме компрессии изображений. Недостатком данной реализации JPEG является то, что она не распознается целым рядом часто используемых приложений. Так называемый Progressive JPEG был оптимизирован специально для представления графики во Всемирной сети, изображения в этом формате сжимаются чуть лучше, чем в стандартном JPEG, но хуже, чем в JPEG Baseline Optimized. Отличительная особенность Progressive JPEG - возможность сохранять графику в чересстрочном режиме, как это реализовано в стандарте GIF.

СОВЕТ При работе со стандартом JPEG следует учитывать, что сжатию с наименьшей потерей качества поддаются изображения, сохраненные с высоким разрешением, от 150 до 300 dpi. В процессе обработки иллюстраций лучше всего сохранять картинку в формате TIFF и переводить в JPEG лишь готовый результат, поскольку каждое промежуточное сохранение файла JPEG на диск приводит к удалению второстепенной информации и ухудшению качества рисунка.

PNG

Описанная чуть ранее «криминальная история» с неожиданным изменением статуса алгоритма сжатия LZW с бесплатного на платный спровоцировала стремление пользователей избавиться от формата GIF, дальнейшая судьба которого становилась все более туманной. С этой целью во второй половине девяностых годов была создана инициативная группа программистов и исследователей, которую возглавил американский специалист по электронным технологиям Том Боутелл (Thomas Bowtell). Перед инициативной группой стояла нелегкая задача: разработать стандарт, который не только включал бы в себя все лучшие качества GIF, нo и превосходил бы его по всем характеристикам, оставаясь при этом совершенно бесплатным для пользователей. Основной областью применения данного формата должен был стать Интернет. Такой стандарт был создан и получил название Portable Network Graphics - PNG, хотя многие пользователи Всемирной сети придумали этой аббревиатуре иную расшифровку: Picture is Not GIF.

PNG, как и GIF, поддерживает interlacing (чересстрочность), но в отличие от последнего не только по горизонтали, но и по вертикали. Палитра PNG не ограничивается 256 цветами, данный формат позволяет создавать изображения с глубиной цвета до 48 бит. Весьма любопытные изменения внесены в режим прозрачности графики: PNG также поддерживает альфа-канал, по состоит он не из одного уровня, как альфа-канал файлов GIF, а из 254 уровней для каждого элемента изображения, с диапазоном прозрачности рт 0 до 99 %. Благодаря этому дизайнер получил возможность создавать картинки с переменной прозрачностью, например, логотипы, фон которых плавно сливается с фоновым цветом html-документа, каким бы тот ни был.

Помимо альфа-канала изображения PNG содержат так называемый блок описания гамма-коррекции. Под переменной «гамма» в данном случае подразумевается некая величина, выражающая зависимость яркости свечения каждой точки экрана пользователя от напряжения на электродах кинескопа, которое берется из файлов управления видеоподсистемой компьютера. Таким образом, при открытии изображения, созданного с помощью IBM-совместимой машины, на компьютере другого производителя, например на Apple Macintosh, в яркость цветопередачи вводится соответствующая поправка, и картинка отображается совершенно идентично на разных типах оборудования. Этим стандарт PNG еще более приблизился к основной идее Интернета единообразию отображения web-страниц на компьютерах от различных производителей.

Поскольку данный формат появился на свет относительно недавно, его поддерживают далеко не все броузеры, в отличие от GIF и JPEG, которые распознаются без проблем любыми программами, предназначенными для отображения графики. PNG поддерживается Microsoft Internet Explorer, и Netscape Communicator.


  • Сергей Савенков

    какой то “куцый” обзор… как будто спешили куда то