Grafický formát

Stránka ve výstavbě

Na této stránce se právě pracuje. Prosím needitujte tuto stránku, dokud na ní zůstává tato šablona. Předejdete tak editačnímu konfliktu. Jestliže uběhla od poslední editace doba alespoň dvou dnů, neváhejte tuto šablonu odstranit.

Grafickým formátem jsou stanovena pravidla a postupy uložení grafických dat v souboru. Dle formátu mohou být do souboru ukládány i další informace, např. náhled obrázku v malém rozlišení (thumbnails), informace o expozici, cistlivosti ISO, datu a čase pořízení, a další.

Základní grafické formáty

Grafické formáty je možné hodnotit podle mnoha kritérií (univerzálnost, přesnoost, věrnost, kompresní poměr či náročnost na výpočet). Základní uváděné členění je na rastrové a vektorové grafické formáty.

Bitmapový/rastrový formát (bitmapová/rastrová grafika)

Ukázka rozdílu vektorové a rastrové grafiky

Data rastrových formátů jsou uložena do matic tvořených pixely (každý pixel obsahuje informace o světlosti a barvě), takže pixelová grafika je plochou tvořenou barevnými body (pixely). Nároky na paměťovou kapacitu rostou s velikostí plochy, rozlišení a barevné hloubky. S rastrovými formáty je možné vytvářet a upravovat v počítačových grafických aplikacích a nabízejí výhodu snadného vygenerování obrázku pomocí běžného snímacího přístroje (fotoaparátu, skeneru, apod.). Záporem mohou být při velkém rozlišení a barevné hloubce velké nároky na ukládací kapacitu. Problematická je také změna velikost obrázku, kdy zvětšení nebo zmenšení vede ke zhoršení obrazové kvality obrázku. Mezi běžné formáty tohoto typu patří:

• JPEG (Joint Photographic Experts Group) - je nejužívanější obrazový formát pro ukládání obrázků s úspornou velikostí ukládaného souboru, kvůli které je formát JPG je často užíván v prostředí webových stránek, emailové komunikace nebo při práci s paměťovými kartami fotoaparátů. JPEG umí zobrazovat 24bitové barevné informace. ukládá soubory ve snížené kvalitě ztrátovou kompresí (Discrete Cosinus Transformation).
• TIFF/TIF (Tagged Image File Format) - formát firmy Aldus Corporation umožňující bezeztrátové ukládání pomocí komprimační metody LZW. považuje se za nejkvalitnější formát komerčního užití (zejm. výměna dat mezi grafiky a reprodukčními firmami). Nabízí různé možnosti uložení rastrové grafiky společně s dalšími údaji (název užitého softwaru, typ skeneru). Formát TIFF podporují všechny skenery. Sám o sobě nemusí prezentovat vyšší kvalitu, většina dalších formátů (mimo JPG) jsou také bezeztrátové. TIF je nejpřizpůsobivější formát s výjimkou užití na webu. Ve formátu TIFF je možné ukládat černobílé, šedé i barevné obrázky (l*a*b, CMYK, RGB)
• FITS (Flexible Image Transport System)
• RAW - formát užívaný výrobci kamer a fotoaparátů
• PNG (Portable Network Graphics) - vyvinut jako náhrada formátu GIF firmy Unisys. Podporuje 24bitovou barevnou hloubku a nabízí bezeztrátovou komprimaci. Povoluje definici průhlednosti pozadí.
• GIF (Graphic Interchange Format) - byl vyvinut r. 1987 firmou Unisys. Formát redukuje barevné informace obrázku do palety o maximálně 256 barvách (indexované barvy). Formát obsahuje metodu bezeztrátové komprimace dat (LZW). Pro svou schopnost redukovat barvy je formát použitelný zejména pro ploché obrázky, a ne pro zobrazování fotografií (kde je vhodnější JPEG).
• BMP (Bit Mapped Picture) - obrazový formát u počítačů kompatibilních s Windows a OS/2. BMP může obsahovat obrazové informace o barevné hloubce od 1 bitu až po 24 bitů. Může být komprimován pomocí RLE. Maximální velikost obrázku činí 65536x65536 pixelů.
• WDP / HD Photo

Vektorové formáty (vektorová grafika)

Formáty vektorové grafiky využívají data popisující jednoduché geometrické objekty (křivky, kružnice,)- využívá se tzv. škálování. Tím se docílí toho, že zvětšování a zmenšování obrázku nevede k zhoršení obrazové kvality. Kompresní poměr je velice úsporný.

• SVG (Scalable Vector Graphic) - "škálovatelná vektorová grafika" - jazyk, který popisuje dvojrozměrnou grafiku pomocí XML. Výhodou je menší velikost souborů (než u bitmapové grafiky). Formát je nabízí nazávislost při volbě rozlišení. Mezi běžné formáty tohoto typu patří:
• CDR (CorelDraw File Format)
• HPGL (Hewlett-Packard Graphics Language)

Metaformáty

Mezi tzv. metaformáty jsou řazeny formáty umožňující sloučení textu, vektorové a rastrové grafiky. Mezi známé formáty tohoto typu patří::

• PS (PostScript) a EPS (Encapsulated PostScript),
• PDF (Portable Document Format)
• VRML (Virtual Reality Modeling Language) - programovací jazyk pro tvorbu webové grafiky 3D.

Galerie

• 

  Aditivní míchání barev

• 

  Substraktivní míchání barev

• 

  Popisek

• 

  Popisek

Související termíny

• Barevná hloubka - udává, kolik barev se současně na obrazovce může zobrazit:
  • 2 barvy (1 bitová barva, mono Color, ...0 = černá a bit 1 = bílá )
  • 16 barev (4 bity)
  • 256 barev (8 bitů)
  • 32 768 barev (15 bitů, low color)
  • 65 536 barev (16 bitů, high color)
  • 16,7 milionů barev (24 bitů, true color, věrné zobrazení)
    • True color - termín "true color" se používá, protože lidské oko je schopno rozlišit 16,7 milionů různých barevných odstínů RGB (256x256x256)
  • 294 967 296 barev (32 bitů, super true color)
  • 281,5 biliónů barev (48 bitů, deep color)
• Barevný model
  • Míchání barev:
    • Aditivní míchání barev - barevné složky se sčítají a výsledek je světlo větší intenzity. Pracuje se se 3 základními barvami (červenou, zelenou a modrou). Podobá se skládání barevného světla - odpovídá vzájemnému prolínání tří světelných kuželů, které mají filtr odpovídající základní barvě. Na aditivním míchaní barev založené barevné modely používají například monitory a displeje.
    • Subtraktivní míchání barev - každou přidanou barvou se ubírá část původního světla. Odpovídá míchání pigmentových barev. Základní barvy jsou azurová (cyan), purpurová (magenta) a žlutá (yellow); Se subtraktivním způsobem míchání barev pracují např. tiskárny.
  • Příklady základních barevných modelů:
    • RGB (Red, Green, Blue) - aditivní barevný model pracující s poznatkem, že lidské oko je citlivé na 3 barvy (červenou, zelenou a modrou) a ostatní barvy jsou odvozovány jejich sytostí. U většiny technických zařízení se dosahuje barevného zobrazení součtem hodnot těchto tří základních barev - červené + zelené + modré.
    • Systém barev CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, blacK) - je barevný model založený na subtraktivním míchání barev, který se uplatňuje zejména u reprodukčních zařízení (nejčstěji tiskárny), která barvy tvoří mícháním pigmentů.
• Komprese/komprimace dat (data compression) - cílem komprese dat je zmenšením objemu původních dat procesem redukce datového toku (bitstream). Dochází k odstraňování méně významných (redundantních) dat, což snižuje nároky na místo v ukládací paměti a umožňuje zrychlení přenosu dat, usnadňuje načítání a zpracovávání dat. Komprimace tedy snižuje nároky na hardware a úložné kapacity. Účinnost komprese se udává pomocí tzv. kompresního poměru, který vypovídá o poměru velikosti výsledných dat vzhledem k datům původním. (vyjadřuje se poměrem - např. 1:2, nebo procentuálně 50%). Podle použitého algoritmu rozeznáváme kompresi ztrátovou a bezeztrátovou:
  • Bezeztrátová komprese (lossless compression) - metody bezeztrátové komprese dat zachovávají vstupní data. Bezeztrátové formáty využívají algoritmus komprimující vstupní data tak, že nedochází k žádné ztrátě vstupních dat.
  • Ztrátová komprese (lossy compression) - při použití ztrátové komprese nelze ze již zkomprimovaných dat rekonstruovat identickou kopii původní předlohy.

Kritéria volby grafických formátů při digitalizaci

V současné době existuje celá řada grafických formátů. Proto je nutné v oblasti digitalizace, digitální fotografie rozlišovat data, která chceme dlouhodobě ukládat a chránit. Zásadní je volba správného druhu kompresního algoritmu a vhodného kompresního poměru (stupně komprese). Důležitými aspekty volby vhodného formátu může být:

• Životnost (lifespan) formátů
• Kapacita dostupných úložišť
• Priorita dlouhodobé ochrany digitálních dat - vede k celé řadě kritérií. Ve studii Národní knihovny Nizozemska je využita metodika vyvinutá k hodnocení formátů z hlediska jejich vhodnosti formátů dlouhodobé uchování:
  • otevřenost (openness)
  • implementace (adoption)
  • komplexita (complexity)
  • mechanisms ochrany (digital rights management, DRM)
  • dokumentace (self-documentation)
  • odolnost proti chybám (robustness)
  • závislosti (dependencies)

formátová migrace

Komprese pro archivní kopie a nearchivní kopie (uživatelské, zobrazovací kokie digitálních knihoven)

Odkazy

Doporučená literatura

• VYCHODIL, Bedřich. Obrazový dokument. Praha, 2008. 132 s. Rigorózní práce (PhDr.). Univerzita Karlova v Praze, Filozofická fakulta, Ústav informačních studií a knihovnictví. Vedoucí práce PhDr. Richard Papík, Ph.D.

Externí odkazy

• Grafický formát dat (TDKIV)
• www.scantips.com/basics09.html
• Grafika.borec.cz
• cs.wikipedia.org/wiki - Grafický formát
• cs.wikipedia.org/wiki/ - Vektorová grafika
• en.wikipedia.org/wiki/ - Vector graphics
• sites.google.com/site/xgrafika/graficke-formaty
• www.legacyczech.com/help/image_format_basics.htm

Související články

• Základní principy digitální reprezentace obrazových informací/old
• Digitalizace
• Digitální knihovna
• Dlouhodobá ochrana dat

Klíčová slova

grafické formáty, obrazové formáty, digitalizace, digitální sbírky