GIF формат

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.

GIF - может содержать в себе последовательность растровых изображений, создаётся при помощи приложений, предназначенных для редактирования графики или видео. В основном применяется для создания баннеров или графического оформления видео. Данные могут быть сжаты без потери качества с глубиной цвета до 256 цветов. В последней редакции формата добавлена функция прозрачности. Открывается практически любой программой, предназначенной для просмотра или редактирования изображений, а также программами видеомонтажа.

Возможности формата:

· 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).

GIF чрезвычайно широко используется в Интернете. 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.

Стандарт GIF используется в документах HTML только для отображения 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 можно сформулировать так: если изображение рисованное, его следует представлять в стандарте GIF, во всех остальных случаях лучше воспользоваться JPEG.

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. Участки с 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 свойств GIF - чересстрочный вывод изображений на экран, позволяет загружать картинку с сервера в клиентский браузер не целиком, а частями. Например, 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. 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 браузерах и большинстве других программ, предназначенных для просмотра изображений.

Убрать ненужный фон из файла GIF можно, воспользовавшись встроенной процедурой графического редактора Adobe Photoshop. Для этого в меню «файл» необходимо выбрать пункт «экспорт», среди предложенных вариантов отметить «GIF89a» и в появившемся окне с помощью инструмента 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.

JPEG

Наиболее распространенным в настоящее время форматом, предназначенным для хранения полноцветных фотоизображений, является формат JPEG. Работы над его созданием были начаты в 1982 году, когда в рамках Международной Организации по Стандартизации (International Standardization Organization — ISO) была создана Группа экспертов по машинной обработке изображений (Photographic Experts Group — PEG). Эта организация занималась вопросами передачи видеоданных, изображений и текста по каналам цифровой связи. Целью исследований была разработка международных стандартов в области передачи данных этих типов в компьютерных сетях.

Результатом этого сотрудничества стал формат JPEG (Joint Photography Experts Group — Объединенная группа экспертов по машинной обработке изображений), позволяющий реализовать сжатие полноцветных или монохромных изображений до размеров, удобных для передачи по каналам связи. В отличие от формата GIF, JPEG позволяет хранить изображения, содержащие до 16 млн оттенков.

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:

1. 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 для запоминания непосредственно цветовой информации.

2. 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.

3. Из массива данных удаляется определенная часть информации, описывающей второстепенные оттенки, причем количество изымаемых данных зависит от выбранного пользователем качества результирующего изображения.

Готовый файл сжимается согласно алгоритму Хаффмана, который предусматривает замену наиболее часто встречающихся в массиве данных знаков более компактной двух битной кодировкой.

Таким образом, в основе JPEG лежит так называемое сжатие с потерями. Это значит, что сжатие изображения происходит за счет выбрасывания мелких, незначительных деталей. Во многих случаях эти детали столь малы и незаметны, что человек не в состоянии заметить разницу между сжатым изображением и оригиналом. Однако разница в размерах соответствующих файлов может быть значительной.

PNG

Формат PNG спроектирован для замены устаревшего и более простого формата GIF. Формат PNG позиционируется, прежде всего, для использования в Интернете и редактирования графики. PNG поддерживает три основных типа астровых изображений:

1. Полутоновое изображение (с глубиной цвета в 16 бит);

2. Цветное индексированное изображение (палитра 8 бит для цвета глубиной 24 бит);

3. Полноцветное изображение с глубиной цвета 48 бит).

PNG имеет следующие основные преимущества перед GIF:

· практически неограниченное количество цветов в изображении GIF использует в лучшем случае 8-битный цвет);

· опциональная поддержка альфа-канала;

· возможность гамма-коррекции;

· двумерная чересстрочная развёртка;

· возможность расширения формата пользовательскими блоками.

· хранение цветных изображений с глубиной цвета до 48 битов (в GIF — до 8 битов);

· хранение монохромных изображений (до 16 битов на пиксел);

· поддержка переменной прозрачности — до 256 градаций (в формате GIF каждый пиксел или прозрачен, или нет);

· сжатие изображения без потерь;

· использование фильтрации для оптимизации сжатия (в GIF отсутствует);

· возможность чересстрочного вывода изображений на экран;

· встроенные средства обнаружения ошибок передачи данных (в GIF отсутствует);

· средства цветокоррекции (в GIF отсутствуют);

· сохранение уменьшенной копии изображения.

PNG, как и GIF, поддерживает возможность чересстрочного вывода изображений на экран, 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. 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 0 до 99 %. Благодаря этому дизайнер получил возможность создавать картинки с переменной прозрачностью.

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. Поскольку данный формат появился на свет относительно недавно, его поддерживают далеко не все браузеры, в отличие от GIF и JPEG, которые распознаются без проблем любыми программами, предназначенными для отображения графики.