Formate
grafice
Reprezentarea unei imagini pe calculator a constituit un pas
firesc, odata cu cresterea puterii de calcul a PC-urilor. O imagine este
constituita din pixeli (puncte), denumirea de pixel provenind de la picture
elements, el fiind elementul fundamental ce sta la baza unei imagini. Fiecare
pixel capata o anumita culoare dintr-un spectru variabil şi este memorat ca un
numar, ce va fi înregistrat intern într-o serie de biti. Cu cât numarul de biti
alocati este mai mare, cu atât creste posibilitatea de a afisa nuante
coloristice mai apropiate de realitate.
Pentru o imagine monocrom, fiecare pixel va detine culoarea alb sau negru, deci
el va fi memorat ca 0 sau 1. Pentru o imagine în 4 culori, pixelii vor putea lua
valori de la 0 la 3 (în format binar 00, 01, 10 şi 11 - deci 2 biti), iar pentru
256 de culori (2 la puterea a opta) vor fi necesar câte 8 biti pentru fiecare
pixel. Imaginea astfel creata va fi totuşi saraca, un numar de culori rezonabil
fiind 65536 (16 biti), iar pentru perfectiune fiind necesare 16 milioane de
culori (24 de biti).
Cunoscând faptul ca un byte este format din 8 biti, pentru o imagine pe 24 de
biti, un pixel este memorat pe 24/8=3 bytes. Astfel, pentru o imagine la
rezolutia de 1024x768 vor fi necesari 1024x768x3=2.359.296 bytes pe disc. Acesta
este spatiul ocupat de o imagine necomprimata, ce poarta de obicei extensia
BMP, fiind formatul standard, cel mai simplu dar şi cel mai nepractic.
În timp, s-a constatat ca majoritatea imaginilor nu necesita o fidelitate
perfecta şi au fost conceputi numeroşi algoritmi de compresie, multi fiind
asemanatori cu cei folositi la compresia datelor, dar care duc în multe cazuri
la pierderi de calitate. În acest mod, o imagine de 2 MB poate ocupa doar 100 KB
în format comprimat, pierderea de calitate fiind în general insesizabila unui
ochi amator.
În timp, s-a constatat ca majoritatea imaginilor nu necesita o fidelitate
perfecta şi au fost conceputi numeroşi algoritmi de compresie, multi fiind
asemanatori cu cei folositi la compresia datelor, dar care duc în multe cazuri
la pierderi de calitate. În acest mod, o imagine de 2 MB poate ocupa doar 100 KB
în format comprimat, pierderea de calitate fiind în general nesemnificativa unui
ochi amator.
Aparut în 1987, GIF (Graphics Interchange Format) a fost, şi într-un
anumit sens înca este cel mai popular format grafic. Dezvoltat de CompuServe,
compresia sa consta în doua etape: în primul rând numarul de culori, indiferent
de specificatiile fişierului sursa, erau reduse la maxim 256, ceea ce implica o
scadere drastica a calitatii în cazul imaginilor de tip fotografie. Etapa a doua
consta în compresia folosind algoritmul LZW (fara pierdere de calitate),
algoritm dezvoltat de catre Unisys, care initial a cerut obligativitatea
cumpararii unei licente în cazul aplicatiilor comerciale care îl foloseau, fapt
care a îngreunat raspândirea formatului. O exensie a sa, GIF89a, a permis
aparitia GIF-urilor animate, cu alte cuvinte mai multe imagini care se succed la
un interval prestabilit, realizându-se astfel scurte animatii. De asemenea, cu
noua versiune se pot realiza asa-numitele GIF-uri "interlaced", foarte utile
pentru conexiunile slabe de Internet. Astfel, imaginea nu mai este afisata de
sus în jos, pe masura încarcarii, ci va aparea mai întâi o versiune schematica a
imaginii, numarul de detalii crescand odata cu încaracarea.
Popularitatea de astazi a formatului GIF se datoreaza dezvoltarii Internet-ului,
majoritatea imaginilor în format GIF pe care le gasim astazi contin câteva
elemente schematice, carora le sunt suficiente de multe ori nu 256, ci chiar 64
de culori. Cu toate acestea, GIF pierde teren, încet dar sigur, în fata lui PNG,
care ofera o serie de avantaje, printre care suportul pentru 24 de biti de
culoare.
Înca din 1994 a aparut ideea de format grafic nou, fara
pierderi de calitate, care sa suporte 24 de biti de culoare şi mai ales, sa fie
gratuit. Astfel, în octormbrie 1996 s-a nascut PNG (Portable Network
Graphics), un format exceptional pentru acea vreme, dar care s-a impus destul de
greu. Avantajul sau cel mai important erau pierderile de calitate nule, iar ca
dezavantaj putem enunta viteza destul de scazuta a algoritmului de compresie.
PNG este folosit în special pentru compresia imaginilor schematice, dar şi a
celor de tip fotografie unde nu se accepta pierderi de calitate. Daca pentru
mult timp au fost preferate alte formate, cum ar fi GIF sau JPG, din simplul
motiv al compatibilitatii şi - de ce nu - al comoditatii, în prezent, orice
aplicatie din domeniu poate lucra cu acest format. Odata cu introducerea
suportului în browsere (fie direct, fie prin diverse plugin-uri), succesul i-a
fost asigurat, el fiind în prezent cel mai performant format grafic de pe piata
din sfera Internet-ului, însa totuşi nu atât de raspândit ca GIF sau JPG.
"Norocul" sau a fost faptul ca prin definitie, el este destinat web-ului, chiar
dezvoltatorii lui numindu-se The World Wide Web Consortium (W3C). PNG este unul
din puţinele cazuri din istorie în care un format mai performant dar initial
necunoscut, a putut cuceri piata. Sa ne amintim de muzica şi de formatul MP3,
care este în prezent este destul de slab ca performante, dar extrem de popular,
alternativele chiar dacă sunt mai bune din toate punctele de vedere, sunt
igorate de piata.
Formatul JPEG File Interchange Format (JPEG=Joint
Photographic Experts Group) a aparut ca urmare a necesitatilor tot mai mari a
utilizatorilor de a schimba şi depozita imagini, imagini care prin natura lor nu
necesita o reconstituire perfecta a originalului. Astfel, fişierele cu extensia
JPG au ajuns pe hard disk-urile oricarui utilizator şi pe serverele oricarui
site, ele continând în general fotografii.
JPEG foloseste 24 de biti de culoare, însa acest factor nu înseamna neaparat şi
calitate buna. Ea este data în primul rând de rata de compresie selectata,
existând posibilitatea alegerii unei calitati între 1 şi 100. Denumirea de "100"
este oarecum înselatoare, nefiind vorba de o calitate perfecta, ci de maximul
care poate fi obtinut cu ajutorul acestui format. O greseala foarte frecventa
este salvarea în format JPEG a capturilor de ecran sau a desenelor schematice.
Drept urmare, chiar şi dupa setarea "best quality" rezulta o imagine plina de
artefacte nedorite.
Pentru un raport optim calitate/spatiu ocupat, este necesara o rata de compresie
în jurul valorii de 85, un numar superior determinând utilizarea unui spatiu de
pâna la patru ori mai mare, cu o crestere de multe ori nesemnificativa a
calitatii.
Ar mai fi de mentionat optiunea Progressive JPEG, care are un efect identic cu
Interlaced GIF sau PNG.
În concluzie, formatele grafice comprimate, prin folosirea de algoritmi
performanti, a caror viteza nu mai este un factor important la puterea de
procesare a PC-urilor de azi, ofera posibilitatea oricarui posesor al unui
calculator personal sa vizualizeze şi sa prelucreze imagini la o calitate foarte
buna, fara irosirea inutila a spatiului de pe disc.
utilizator.