Растровая и векторная графика

Виды компьютерной графики

Изображение в компьютере можно представить двумя разными способами. Растровая графика хранит картинку как сетку точек, а векторная — как описание геометрических объектов: отрезков, окружностей, многоугольников. От выбранного способа зависит, как изображение выглядит при увеличении и сколько места занимает в памяти.

Растровое изображение

Растр состоит из мельчайших точек — пикселей. Каждый пиксель имеет свой цвет, и все вместе они складываются в картинку. Размер изображения задаётся числом пикселей по ширине и по высоте, например 1024 на 768. Чем больше пикселей, тем выше детализация, но и больше объём файла.

Векторное изображение

Вектор хранит не отдельные точки, а формулы и параметры фигур: координаты концов отрезка, радиус окружности, цвет заливки. Поэтому такое изображение можно увеличивать и уменьшать без потери качества — компьютер просто заново строит фигуры по их описанию.

Глубина цвета

Глубина цвета i — это число бит, отведённых на один пиксель. Число доступных цветов вычисляют по формуле N = 2^i. При глубине 8 бит доступно 2^8 = 256 цветов, а при 24 битах — более 16 миллионов оттенков, что воспринимается глазом как естественная фотография.

Объём растрового изображения

Информационный объём растра вычисляют так:

V = K * i

где K — количество пикселей (ширина, умноженная на высоту), а i — глубина цвета. Разберём пример: картинка размером 100 на 200 пикселей при глубине цвета 4 бита.

K = 100 * 200 = 20000 пикселей V = 20000 * 4 = 80000 бит 80000 / 8 = 10000 байт ≈ 9,8 Кбайт

Разрешение и цветовые модели

Чёткость растрового изображения характеризует разрешение — число точек на единицу длины. Чем выше разрешение, тем мельче пиксели и тем естественнее выглядит картинка, но тем больше её объём. Цвет каждого пикселя обычно задают смешением основных цветов: в модели из красного, зелёного и синего любой оттенок получается их сложением в разных долях. Если на каждый из трёх основных цветов отвести по 8 бит, то на пиксель приходится 24 бита — это и есть распространённая полноцветная глубина, дающая более 16 миллионов оттенков. Понимание связи между разрешением, глубиной цвета и объёмом помогает осознанно выбирать параметры при сохранении изображений.

Частые ошибки. Путают число цветов и число бит (цветов равно 2^i); забывают перемножить ширину и высоту для подсчёта числа пикселей; не переводят биты в байты в окончательном ответе; используют множитель 1000 вместо 1024.

Кратко о главном

• Растр состоит из пикселей, вектор — из геометрических объектов.
• Вектор масштабируется без потери качества, растр — нет.
• Глубина цвета i бит даёт 2^i цветов.
• Объём растра: V = K * i, где K — число пикселей.
• Растр удобен для фото, вектор — для схем и логотипов.