Юрий Гурский - Цифровая фотография. Трюки и эффекты

3.2. Размеры и сжатие файлов

Для чего нужно сжимать изображение

Картинка, полученная с помощью шестимегапиксельной камеры, должна занять 18 Мбайт памяти. Если изображение записывать в память в таком виде, то даже в запоминающее устройство большой емкости удастся уместить лишь несколько снимков. Поэтому перед записью в память изображения нужно обработать – подвергнуть сжатию, или компрессии.

• Сжатие без потерь – самый простой метод компрессии. Он заключается в том, что однотипные последовательности цифр записываются в иной, компактной форме. Но таким способом удается уменьшить объем записи не в разы, а лишь на десятки процентов. А этого мало. Поэтому такой способ компрессии применяется лишь в тех случаях, когда требуется получить изображение самого высокого качества. Но для массовых, потребительских камер этот метод не годится. Найденный разработчиками выход был основан на том, что человеческий глаз несовершенен, так как он не распознает нерезкие изменения цветов или яркости.

• Сжатие с потерями (так называемый JPEG-метод) основан на решении пожертвовать частью информации об изображении. Для этого значения цветности и яркости в группах соседних пикселов попросту усреднили.

Рассмотрим некоторые форматы графических файлов для растровых изображений, а затем попытаемся сделать выводы из прочитанного материала.

Форматы файлов

Существует множество способов сохранить информацию об изображении и, следовательно, множество форматов файлов.

Внимание!

Чтобы избежать потерь данных, при работе с изображениями сохраняйте их в формате TIFF или в «родном» формате программы-редактора.

В большинстве камер используется формат сжатия JPEG (Joint Photographic Experts Group – это название группы экспертов в области фотографии, разработавшей данный алгоритм). Формат JPEG позволяет создавать и хранить изображения высокого качества и относительно небольшого размера. Изображение в этом формате можно просмотреть на любом компьютере (PC или Macintosh). Размеры файлов JPEG невелики, поэтому они пригодны для размещения изображений в Интернете.

JPEG-метод основан на том, что человеческий глаз различает цвета намного хуже, чем черно-белое изображение. Если информацию о цвете сохранить не полностью, то на глаз это будет совсем незаметно. Поэтому в памяти камеры сохраняется лишь часть информации, которую несет матрица. Ради сокращения объема изображения разработчики JPEG сознательно решили пожертвовать частью информации об изображении. Поэтому искажений картинки, сжатой с помощью JPEG-метода, не избежать. Зато данный метод позволяет уменьшить объем записываемого изображения в десятки раз и тем самым сэкономить память.

Важно!

Файлы JPEG практически не сжимаются программами-архиваторами.

При сохранении файла в формате JPEG можно задать степень его сжатия. К примеру, если в программе Photoshop или Adobe Photoshop Elements выбрать команду Save As (Сохранить как), то откроется окно, в котором степень сжатия можно указать с помощью параметра Quality (Качество). При этом степень сжатия изображения будет тем ниже, чем в лучшем качестве вы решите его сохранить.

При компрессии изображения в формат JPEG часть информации неизбежно теряется. В процессе редактирования JPEG-файла и при неоднократном его сохранении в нем накапливаются ошибки сжатия с потерями: уменьшаются резкость и количество цветов, появляются видимые глазом артефакты сжатия (мозаичность изображения) и шумы.

Формат JPEG прекрасно подходит для просмотра изображений, а вот редактировать их лучше в другом формате. Лучше всего в том, который позволяет сжимать без потерь. Если ваша камера сохраняет снимки только в формате JPEG, то лучше передавать их на компьютер непосредственно с носителя, а затем открывать в приложении и сохранять для редактирования в формате TIFF, BMP или PSD.

Кроме небольших размеров и универсальности, у JPEG есть замечательная особенность, благодаря которой вы всегда можете знать, где, когда и как была снята фотография. Дело в том, что информация обо всем этом сохраняется в JPEG-файле вместе с собственно изображением. Такая информация называется метаданными. Они записываются в формате EXIF (Exchangeable Image File Format) и содержат дату и время съемки, марку цифровой камеры, параметры экспонирования (ISO, выдержка, диафрагма) и другую дополнительную информацию (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Просмотр метаданных файла в программе ACDSee

Важно!

Если исходный файл изображения открыть в программе-редакторе и затем сохранить его, то метаданные могут быть утеряны. Это еще одна причина того, чтобы работать только с копиями файлов.

Это один из самых универсальных форматов растровых изображений. Он разрешает пользователю выбрать алгоритм сжатия и даже отключить его. Изображения в формате TIFF (Tagged Image File Format – документированный формат файлов изображений) можно открывать на компьютерах РС и Macintosh.

TIFF использует сжатие без потерь, поэтому файлы данного формата очень велики. Например, объем файла, инвертированного из JPEG в TIFF, увеличивается в 8 или 10 раз, а снимок в этом формате может занимать несколько мегабайт. А, как известно, чем больше размер файла, тем меньше снимков помещается на карте памяти. Поэтому для пересылки по электронной почте и для размещения изображений в Интернете формат TIFF не подходит.

После того как закончена обработка снимка, его желательно сохранить (и хранить в дальнейшем) в формате TIFF. Но переключать камеру на этот формат не следует: запись на карту памяти пойдет очень медленно, и к тому же повышенный расход ресурса памяти вряд ли оправдан (если вы, конечно, не профессиональный фотограф).

При сохранении изображения в формате TIFF можно выбрать метод его сжатия. В программе Photoshop (или Adobe Photoshop Elements) при этом открывается окно, в котором следует сделать выбор. Типичными параметрами являются Byte Order (Порядок байт) IBM PC и метод сжатия LZW (это сжатие без потери данных).

Дорогие цифровые камеры позволяют сохранять изображения в формате RAW (raw в переводе с английского означает «сырой»), отчего файлы с расширением RAW иногда называют «цифровым негативом». Внутри камеры такой файл не подвергается никакой обработке, то есть теоретически изображение сохраняется в абсолютно неискаженном виде. При этом файл изображения в этом формате несет даже больше информации, чем в TIFF, а объем занимает гораздо меньший.

Многие фотографы-любители без ума от свойств формата RAW, потому что преобразование RAW-файлов на компьютере позволяет использовать более сложные и изощренные алгоритмы интерполяции, а также потому, что ошибки можно исправить сразу после съемки. Другие пользователи утверждают, что формат RAW ни в чем не превосходит другие известные форматы изображений (кроме как, быть может, по огромному количеству недостатков). Но мы с вами не станем спорить со специалистами, а просто примем к сведению существование формата RAW.

Следует знать

Если на жестком диске мало места для хранения снимков, то сохраняйте их в формате JPEG. Этот формат лучше всего подходит для пересылки файлов по электронной почте и для размещения в Интернете.

Если места на жестком диске достаточно, то лучше хранить изображения в форматах, позволяющих сжимать без потерь, – TIFF и PICT Эти же форматы наилучшим образом подойдут для снимков, которые в дальнейшем будут редактироваться. Учтите, что формат TIFF наиболее универсальный, так как с ним работают и машины на платформе Windows, и компьютеры Macintosh.

3.3. Память камеры

Для хранения снимков в камере не обойтись без запоминающих устройств. Сейчас большинство камер имеет сменную flash-память, которая хранит информацию без потребления энергии и, кроме того, позволяет подсоединить портативный накопитель большой емкости. Съемная карта памяти помещается в специальном отсеке цифровой камеры, или, правильнее сказать, в слоте.

Разновидности носителей для цифровых камер

Сравнивая достоинства цифровых камер, обращают внимание на тип используемой памяти. Всегда следует знать, насколько память камеры совместима с другими устройствами и не обернется ли дешевизна цифровой камеры дороговизной или даже помехой в эксплуатации.

Перечислю известные сегодня устройства хранения информации, используемые в цифровых фотоаппаратах.

Изредка в цифровых камерах применяются устройства miniSD. Они не слишком надежные и, кроме того, обладают довольно низкой скоростью считывания. Зато имеют относительно небольшие габариты.

В январе 2007 года компания SanDisk представила новое поколение карт этого типа под названием miniSDHC. Несмотря на то что эти карты по форме такие же, как обычные miniSD, в большинстве случаев они несовместимы с устройствами, которые поддерживают miniSD.