Графические файлы.

В этой статье не уделяется внимания векторной графике, соответственно и о форматах векторных файлов говориться не будет. Перечисляться типы растровых графических файлов, которые встречаются чаще всего.
- Прежде всего, конечно, это файлы формата JPEG (JPG) - стандартного формата снимка в цифровых фотоаппаратах. JPG-файлы применяются там, где нужен минимальный <<вес>> файла при достаточно высоком качестве изображения. На сайтах всего мира большинство фотографий - это именно <<джейпеги>>. Файлы эти можно применять также в качестве обоев рабочего стола.
- Формат GIF для хранения фотографий не применяется вообще, зато замечательно подходит для сохранения рисунков и надписей, созданных в графических редакторах. Файлы этого формата в принципе не могут иметь более 256 цветов, но для компьютерных рисунков и этого оказывается много. Убирая из рисунка лишние цвета, можно получить файлики очень маленького размера. Поэтому-то огромное количество рисованных кнопок, заголовков, логотипов и иных графических элементов на сайтах записаны именно в формате GIF.
- Формат PNG используется как для хранения фотографий, так и рисунков. Если рисунок многокрасочный и gif-файлы не могут без искажений передать всю его красоту, применяется PNG.
- Формат TIFF (расширение tif) используется для хранения высококачественных изображений, пригодных для цветной печати, в том числе и полиграфической. Его компрессированные варианты, к тому же, довольно компактны (без потери качества), поэтому их часто используют в цифровых фотокамерах, когда требуется высокое качество снимка.
- В продвинутых цифровиках для достижения повышенного качества изображения используются RAW-форматы (<<сырые>> форматы) - снимки, взятые из фотоаппарата в сыром виде, без какой-либо предварительной обработки встроенной электроникой камеры.
Расширение имени и внутреннее устройство raw-файлов у каждого производителя фотоаппаратов своё, не такое, как у конкурентов. Например фотоаппараты Canon выдают raw-файлы с расширениями crw или cr2, Nikon - nef или nrw, Sony - arw, srf или sr2, Olympus - orf и т.д. Компания Adobe, выпускающая графический редактор Photoshop, предложила ввести единый стандарт RAW-файлов - Digital Negative (цифровой негатив с расширением - dng). Некоторые фирмы этот стандарт приняли, другие проигнорировали.
- Расширение PSD дает своим файлам знаменитый графический редактор Adobe Photoshop. Менеджеры картинок в пакете Windows с ними не работают, другие менеджеры работают всенепременно и обязательно.
- И встречаются иной раз файлы формата BMP (bitmap - <<точечный рисунок>>). Это старый стандарт графических файлов Windows. В самых давнишних версиях системы в качестве фона (обоев) рабочего стола можно было использовать только файлы этого формата. BMP-файлы никак не сжаты, а потому бывают очень большого размера. Имеется несколько разновидностей таких файлов: полноцветный 24-битный рисунок (16 млн цветов), 256-цветный рисунок, 16-цветный рисунок, монохромный рисунок. Файлы с малым количеством цветов оказываются довольно компактными.
Это далеко не все существующие форматы картинок. Только самые распространённые.

Известно: цветные и черно-белые.
Черно-белые файлы бывают двух основных разновидностей:
- черно-белые без полутонов. Обычно это рисунок типа перьевого, состоящий из линий и залитых черным областей. Их называют Bitmap (пиксельная графика) или BW (black and white). Именно такие рисунки ставились на экраны старых мобильников;
- файлы с градациями серого (grayscale - серая шкала) - это уже нечто иное. Здесь возможны области серого цвета различной яркости - 256 оттенков серого. В таком формате представляются сканированные черно-белые фотографии.
Обобщая, можно сказать, что черно-белые изображения делятся по количеству цветов: 2 (черный и белый) или 256 (все оттенки в диапазоне от черного к белому).
Цветные файлы также делятся по количеству цветов: 16 (4 бита на точку), 256 (8 бит или 1 байт на точку), 65 000 (16 бит или 2 байта на точку) и 16 млн (24 бита или 3 байта). Чем больше цветов, тем выше качество изображения и тем больше размеры файла.
Имеются еще файлы с сокращенной палитрой цветов (Indexed Color) - обычно это файлы формата GIF. Например, в вашей картинке нет ни одного пикселя желтого цвета, лимонного, темно-лимонного, оранжевого и еще нескольких десятков цветов. Но всё равно на каждую точку рисунка в gif-файле отведены те же 8 бит (1 байт), сплошь заполненные нулями. Так вот, некоторые графические редакторы позволяют сохранять gif-файлы так, чтобы в них оставалась только информация о действительно использованных на рисунке цветах (7 бит на точку, 5 бит, 2 бита на точку). Такие файлы будут значительно меньшего размера, а в качестве не потеряют ничего.
Встречаются также файлы с увеличенным количеством цветов (или, как принято их называть, с расширенным динамическим диапазоном). Если при обычном количестве цветов каждая точка базового цвета (красного, синего или зелёного) может иметь не более 256 градаций яркости (8 бит на цвет), а всего тут возможно 16 млн цветов (256х256х256), то в файлах с расширенным динамическим диапазоном точка может иметь уже 4096 градаций яркости (на каждый цветовой канал по 16 бит или 2 байта), что дает 68 млрд цветов.
Есть и совсем заоблачный вариант, когда одна точка может иметь 32 000 вариантов яркости (32 бита или 4 байта на каждый цветовой канал), что даёт 35 трлн цветов.

В связи с видами графических файлов, для уменьшения размера применяются специальные компрессированные (сжатые) форматы. Скажем, цветной файл картинки сохранённый в не компрессированном файле формата TIFF, занимает 1,4 МБ, а в компрессированном - всего 380 КБ. Это, конечно, очень солидный выигрыш, особенно если учесть, что при этом нет никакой потери качества изображения - просто применён особый архиватор.
Существует и другой способ компрессии, который применяется в файлах формата JPEG (JPG) - с потерей качества. Чем выше степень сжатия, тем ниже качество рисунка. Но качество снижается весьма умеренно, благодаря чему удаётся получать изображения приличного качества при небольшом размере файла, за что JPEG и любят веб-мастера, а также разработчики цифровых фотоаппаратов.
При сохранении файла достаточно умные редакторы прямо вас спрашивают, надо ли сохранить файл в сжатом виде или оставить как есть. Photoshop даже пишет, сколько секунд будет загружаться из интернета jpg-файл при том или ином сжатии.