Grafika rastrowa

Grafika rastrowa jest to cyfrowa prezentacja obrazu poprzez siatkę pikseli, które są położone w pionie i poziomie – tzw. pixmapę, dlatego też jest jednym z rodzajów grafiki dwuwymiarowej.

Każdy piksel posiada odpowiednią informacje o kolorze. Skale pikseli w obrazie określa się jako pojęcie pixel per inch, które informuje nas o nasyceniu ich na cal tym samym definiuje nam jakość zdjęcia grafiki rastrowej. W przypadku branży internetowej, która wyświetla obrazy na monitorze zaleca się wartość od 72 ppi do 100 ppi.

Kwestia historyczna – odkąd używana jest grafika rastrowa?

Moim zdaniem w przypadku komputerów, grafika rastrowa powstała w chwili stworzenia monitorów CRT oraz terminali komputerowych – czyli elementów, które posiadały rozkład pikseli, na których wyświetlały się informacje z pamięci komputera.

Oczywiście w tym wypadku mówimy o rzeczywistym wykorzystaniu technologii pikseli i ich rozkładu by wyświetlić tekst na ekranie a nie grafiki pobranych z dysku np. w kontenerach jak np. PNG czy JPEG, które zostały wynalezione później.

Według Wikipedii wyświetlacz, który skanował rastrową grafikę komputerową został wynaleziony w końcu lat 60 przez Michaela Nolla z Bell Labs.

Piksele.. czyli z  czego jest zbudowany obraz rastrowy?

Pikselami nazywamy najmniejsze elementy obrazu rastrowego, które zawierają dane cyfrowe dotyczące koloru konkretnego punktu grafiki rastrowej.

Nasze zdjęcia rastrowe, w zależności od rozdzielczości mogą być generowane z tysięcy takich punktów pikselowych – informacje te pobierane są z bitmapy. Bitmapami są nasze formaty grafiki rastrowej (JPEG, BMP, GIF, PNG, TGA, WebP i inne..)

Pixmapa i bitmapa

Pixmapa jest bardziej ogólnym pojęciem bitmapy. Jak sama nazwa wskazuje jest mapą pikseli – jeżeli pixmapa przyjmuję wartości binarne to jest nazywana bitmapą. Pojęcia te są traktowanie wymiennie i określają nam to samo zagadnienie.

Bitmapy zawierają tysiące informacji o kolorach poszczególnych punktów (pikseli) jej głebi i użytej palety kolorów. Dodatkowo mogą zawierać informacje  jak data zdjęcia, nazwa aparatu, program obróbki zdjęć, oraz dane EXIF z GPS

W głębi kolorów RGB, która składa się z trzech składowych RED-GREEN-BLUE. Każdy kolor to 1 bajt czyli 8 bitów, które informują o składowej kolorów danego piksela.

Głębia kolorów w grafice rastrowej a ilość zajmowanej pamięci

Głębia koloru	Bajty na piksel	Liczba możliwych kolorów	Format umożliwiający
1 bit grafika liniowa	1/8 bajta na pikel (czyli 1 bit na piksel)	2 kolory, obrazy czarno-białe	TIF, PNG
8 bit Indeksowane kolor	do 1 bajta na piksel	256 kolorów, popularne rozwiązanie w GIFach i plikach PNG o małej zawartości kolorów	TIF, PNG, GIF
8 bit Odcieni szarości	1 bajt na piksel	256 odcieni szarości	JPG, TIF, PNG
16 bit Odcieni szarości	2 bajty na piksel	65636 odcieni szarości	TIF, PNG
24 bit RGB	3 bajty na piksel (1 kolor to 1 bajt – R,G,B)	16.77 milionów kolorów Norma dla zdjęć	JPG, TIF, PNG
32 bit CMYK	4 bajty na piksel, do druku	Różna liczba kolorów. Jedno oszacowanie – 160 000 kolorów	TIF
48 bit RGB	6 bajtów na piksel	2.81 bilionów kolorów	TIF, PNG

[źródło informacji z tabeli https://www.scantips.com/basics1d.html]

Na podstawie informacji z pobranych bitmap programy komputerowe jak np. przeglądarka internetowa generuje wyświetlany obraz na stronie internetowej. Oznacza to że zdjęcie bardziej szczegółowe, zawierające więcej detali i lepszą głębie kolorów zajmuje więcej informacji i tym samym więcej miejsca na dysku.

Dlatego tak ważne jest dopasowanie odpowiednie tych elementów chociażby w sklepach internetowych (optymalizacja, kompresja zdjęć) by nie marnować zasobów swojego serwera, miejsca na dysku czy też limitu transferu użytkowników mobilnych.

Jak wygląda bitmapa?

Gdzie ma zastosowania grafika rastrowa? Gdzie ją wykorzystujemy?

Najważniejszym zastosowaniem jest oczywiście internet,  dzisiaj każda strona internetowa posiada obrazy grafiki rastrowej i wektorowej. Kolejnym  elementem jest digitalizacja mediów, książek, i dokumentów poprzez ich skanowanie do grafiki rastrowej.

Wykorzystujemy ją również przy  fotografii – aparaty i lustrzanki cyfrowe własnie w tej formie zapisują swoje zdjęcia, które później należy wydrukować – czyli grafika rastrowa posiada również zastosowanie w branży drukarskiej i reklamowej.

Pamiętajmy jednak że w zależności od celu, do którego chcemy wykorzystać naszą grafikę rastrową – musimy ją dobrze przygotować. Szczególnie w przypadku rozdzielczości, nasycenia pikseli na cal, głębi koloru, kompresji.

Podział grafiki rastrowej – w jaki sposób ją dzielimy?

Grafikę rastrową dzielmy w zależności od informacji znajdującej się w mapie bitowej – na grafikę używając kompresji bezstratnej, stratnej, i bez kompresji.

W zależności od użytego algorytmu dany obraz może być skompresowany bez straty jego jakości (bezstratnie), z utratą informacji (stratnie) oraz bez jakiejkolwiek kompresji danych bitów.

Zalety grafiki rastrowej

• Odwzorowanie kolorów, detali, barw zdjęć – czyli to co jest najważniejsze w fotografii,
• Możliwość retuszu, manipulacji zdjęciem poprzez wpływ na odpowiednie, wybrane piksele (fotomontaż),
• Możliwość kompresji,
• Wiele rodzajów algorytmów oraz kontenerów (formatów) bitmapowych.

Wady grafiki rastrowej:

• Brak skalowalności – utrata detali, rozciąganie pikseli,
• Duże rozmiary definiują często wybór pomiędzy jakością a wielkością pliku.

Najpopularniejsze programy grafiki rastrowej – jaki program wybrać?

Istnieje wiele programów do grafiki rastrowej – chociażby darmowy Paint oferowany z systemem Windows. Ale jak wybrać ten odpowiedni program, z którego będziemy korzystać?

Moim zdaniem tutaj liczą się osobiste preferencje – ściągnij kilka programów w wersji demonstracyjnej, spróbuj wykonać to co chcesz robić w każdym z nich, sprawdź filmy poradnikowe na YouTube i wybierz ten, w którym pracowało Ci się najlepiej.

Jeżeli szukasz programu do sklepu komputerowego, uważam że GIMP bądź Affinity Photo spokojnie wystarczy do prostej obróbki zdjęć i kadrowania. Adobe Photoshop to kombajn, którego do prostych zastosowań nie należy kupować. W przypadku osób, które zamierzają

Pamiętaj że liczy się wiedza, program jest tylko narzędziem – to ty definiujesz jak je wykorzystasz, dlatego to edukacja i nauka danego programu określa jego możliwości.

Warto zastanowić się nad kupnem programu Affinity Photo – dlaczego? Wzrost ceny, dożywotnia licencja i wysoka jakość.

Korzystają z niego zarówno początkujący, jak i zaawansowani graficy.  Niestety brak możliwości obsługi kolorów CMYK dyskwalifikuje te narzędzie jako zastosowanie profesjonalne np. do wydruku

Dodatkowo społeczność GIMPa tworzy dodatki (tzw. pluginy), które poprawiają funkcjonalność programu.

W moim przypadku grafiki rastrowe tworzę i edytuję za pomocą programu Affinity Photo, który posiada ogromne możliwości, chociażby jeśli chodzi o odpowiedni dobór palety kolorów, cieniowanie, retusz, powiększanie rozdzielczości, uwypuklenie szczegółów, odnawianie i naprawianie uszkodzonych zdjęć. Mogę zaoferować dokonanie przeróbek na gotowej grafice/zdjęciu, modelowanie, kolaż, ale wpis nie jest o mojej ofercie.

Formaty grafiki rastrowej

W grafikach typu rastrowego sporą role odgrywa format, w którym plik zostaje zapisany. Jak wiadomo, aby jakość grafik była odpowiednia, muszą one niejednokrotnie zajmować sporo miejsca na dysku.

Najważniejsze formaty:

Kompresja stratna

• jpg
• tiff
• jpeg2000
• jps

Kompresja bezstratna

• png
• tiff
• bmp
• gif
• flif

Bez kompresji

• psd
• cpt