Компьютер может работать только с цифровыми данными. Для того чтобы обработать с помощью компьютера изображение, его нужно выразить в цифровом виде. Существуют два основных способа цифрового представления изображений: растровый и векторный. Настоящая глава будет целиком посвящена первому из них. Именно для работы с растровой графикой предназначена программа Photoshop. Несмотря на строгую специализацию, Photoshop располагает некоторыми "векторными" инструментами, и их набор расширяется от версии к версии. Тем не менее, векторные инструменты в Photoshop выполняют вспомогательные функции и используются как дополнительное средство в решении главной задачи: коррекции и монтажа растровых изображений.

Эту главу авторы считают очень важной, несмотря на то, что в ней почти нет упражнений. Если новичок не вполне представляет, как устроено изображение, которое он редактирует, и что собственно происходит с документом, то положительный результат будет восприниматься как чудо, а процесс работы с программой будет напоминать магический ритуал. Напротив, профессионал четко представляет себе весь процесс обработки изображения, понимает, как действуют инструменты и знает, какие характеристики должно иметь изображение для разных целей (просмотра на экране, печати на различных устройствах, бумаге и др.). Если вы хотите получать хорошие и стабильные результаты, советуем вам разобраться в понятиях, которые вы встретите в этой главе

Растровые изображения очень похожи на мозаику, в которой рисунок формируется из мелких одноцветных элементов, стекол. Если отойти от мозаичного панно достаточно далеко, отдельные стекла становятся неразличимо малы, и изображение кажется однородным (continuoustone). По этому принципу кодируется растровое изображение в компьютерной графике. Все оно разбивается на мелкие ячейки, каждая из которых получает усредненный по занимаемой площади цвет. Для простоты и скорости обработки разбивка производится как в таблице: по горизонтальным строкам и вертикальным столбцам (именно поэтому растровые изображения всегда прямоугольные). При работе с изображением компьютер "запоминает" всю эту таблицу и цвет каждой ее ячейки. Таким образом, в растровых изображениях не существует объектов как таковых.

Такой простой способ кодирования обеспечивает и легкость его автоматизации с помощью сканеров. Основным узлом планшетного сканера является линейка из светочувствительных элементов. Она помещается на оригинал (рисунок, фотография, слайд и т. п.), а измеряемый каждым ее элементом цвет заносится в соответствующий столбец таблицы. При перемещении линейки вдоль изображения делаются замеры цвета через равные расстояния и записываются в строки таблицы. В результате в таблице оказывается точный снимок оригинала в цифровой форме. Каждая ячейка таблицы называется точкой, а вся таблица — растровым изображением.

Монитор тоже является растровым устройством. Его экран покрыт прямоугольной сеткой из точек люминофора. При демонстрации изображения кодированная информация визуализируется с помощью операции, обратной сканированию. Каждой точке изображения ставится в соответствие точка люминофора, называемая пикселом. Поэтому точку цифрового изображения часто отождествляют с пикселом и говорят, что растровое изображение состоит из пикселов, хотя это и не совсем верно. Монитор — не единственное устройство вывода. Изображение можно напечатать на принтере, типографской машине, вывести на фотопленку или фотобумагу. Большинство устройств вывода, как и мониторы, тоже являются растровыми устройствами, и точкам изображения ставятся в соответствие точки этих устройств.

Подчеркнем, что цифровое изображение, находящееся в памяти компьютера .не имеет своего физического воплощения, это всего лишь набор цифр. Увидеть его можно только посредством какого-либо устройства вывода. По этой причине внешний вид изображения (размер, качество, цветопередача и т. п.) сильно зависят от характеристик монитора или принтера.

Чем больше стекол составляют мозаику, тем больше деталей может передать художник. Растровые изображения тоже характеризуются количеством составляющих их точек.Разрешение монитора

В силу частого отождествления точек и пикселов размеры изображений измеряют в пикселах. Это представляется удобным, если изображение предназначено только для демонстрации на мониторе (Web-страницы и прочие документы для электронного распространения). Удобство обусловлено стандартизированным количеством пикселов, которое могут отображать мониторы. Для большинства мониторов IBM-совместимых компьютеров эта величина составляет 640х480, 800х600 и 1024х768 пикселов по горизонтали и вертикали, соответственно. Профессиональные мониторы способны отображать и большее количество пикселов.

Чтобы представить себе, сколько места на экране монитора займет изображение известного размера, надо знать, сколько пикселов монитора приходится на единицу длины. Такая величина имеет собственное название, разрешение, и измеряется в пикселах на дюйм (pixelperinch, ppi). В каждом конкретном случае она зависит от физического размера экрана и установленного размера растровой сетки, т. е. количества пикселов по вертикали и горизонтали. Число возможных сочетаний этих параметров весьма велико, но чаще всего разрешение мониторов устанавливают в диапазоне от 72 ppi до 96 ppi. При более высоком разрешении элементы интерфейса программ (текст в меню и диалоговых окнах, панели инструментов и т. п.) становятся слишком мелкими, глаза быстро утомляются. Низкое разрешение, наоборот, оставляет на экране слишком мало места для самого редактируемого изображения или текста.

Как уже говорилось, выражать размер изображения в пикселах удобно при подготовке графики для электронного распространения. Если же цель состоит в получении печатной копии, то лучше оперировать метрическими единицами.

Приведенный расчет выполнен исходя из разрешения монитора 96 ppi. Для разрешения 72 ppi размер того же изображения окажется иным: 1,4х0,7 дюйма =35х18 мм (100 pix/72 ppi = 1,39 inch; 50 pix/72 ppi= 0,69 inch).

Производить подобные вычисления каждый раз, как только потребуется оценить размер изображения на конкретном устройстве вывода, весьма не удобно. Поэтому размер растровых изображений чаще всего характеризуют так же, как и растровые устройства: разрешением. Вместо размера в пикселах при создании или сканировании изображения при этом указывают разрешение и геометрический размер в сантиметрах или дюймах. Цифровое изображение от этого не приобретает физических размеров. Такой способ эквивалентен предположению: "если бы изображение выводилось на устройстве с заданным разрешением, то оно имело бы заданный размер".

Разумеется, одно и то же изображение (с одинаковым количеством пикселов) можно представить бесчисленным множеством соотношений размер/разрешение. Пример этому был приведен выше: изображение размером 100х50 пикселов характеризуется как "25х13 см, 96 dpi" или "35х18 см, 72 dpi". Таких пар размер/разрешение можно придумать сколько угодно. Чем больше вы зададите разрешение изображения, тем меньше будет его размер. Этот вывод достаточно очевиден. Ведь чем выше разрешение предполагаемого устройства вывода, тем мельче его растровые точки и меньше геометрический размер изображения.

При создании или сканировании изображений вам всегда будут известны (хотя бы приблизительно) требуемый геометрический размер изображения и его разрешение. Геометрический размер определяется дизайном "бумажной" публикации или Web-страницы. Разрешение определяется предполагаемым устройством вывода. Задавая эти параметры еще при создании или сканировании изображений, вы не только избавляете себя от расчетов. Данные о геометрических размерах изображений используются при печати из Photoshop и при размещении изображений в издательских системах и программах иллюстрирования. Соответствие при этом разрешения изображений разрешению устройства вывода будет на вашей совести.

В файлах изображений хранится информация о геометрическом размере и разрешении изображений. Эти величины используются при помещении изображения в программу верстки или подготовки иллюстраций

До сих пор мы рассматривали случай, когда при выводе изображения один его пиксел передается одним пикселом устройства. Возможны и другие случаи, когда пиксел изображения передается несколькими пикселами устройства вывода или пиксел устройства вывода передает несколько пикселов изображения. При этом размер изображения на устройстве вывода в первом случае увеличивается, а во втором уменьшается. Происходит масштабирование изображения.

Чаще всего вы сталкиваетесь с масштабированием изображений при просмотре на мониторе. Как вы знаете, инструмент Zoom (Масштаб) позволяет свободно регулировать масштаб демонстрации изображений. Обратите внимание, что это всего лишь масштаб демонстрации (вывода изображения на монитор). Само изображение сохраняет как свои "абсолютные" размеры в пикселах, так и установленные размер и разрешение. Рассматривая почтовую марку через лупу, вы видите ее увеличенное изображение, но размер самой марки при этом не изменяется. Точно так же, установив больший масштаб отображения на мониторе, вы не меняете размеров самого изображения, а только увеличиваете масштаб просмотра.

1. Откройте изображение Pyramid.jpg с прилагаемой дискеты.

2. Активизируйте на панели инструментов инструмент Zoom (Масштаб).

3. Выберите в меню View (Вид) команду Actual Pixels (Реальный размер) или щелкните на одноименной кнопке панели свойств. Изображение представлено на мониторе в масштабе 1:1. Одному пикселу изображения соответствует один пиксел монитора.

4. Щелкните инструментом Zoom (Масштаб) на изображении. Масштаб просмотра увеличился, изображение в окне документа стало больше. При этом один пиксел изображения представляется двумя пикселами монитора. Об этом свидетельствует величина масштаба, которую Photoshop показывает в строке состояния и в заголовке окна.

5. Щелкните инструментом Zoom (Масштаб) еще несколько раз. Теперь мозаичная структура растрового изображения стала совсем очевидна. Один пиксел изображения передается большим количеством пикселов монитора.

6. Снова установите масштаб 1:1, нажав кнопку Actual Pixels (Реальный размер).

7. Щелкните на изображении инструментом Zoom (Масштаб) при нажатой кнопке . Теперь ситуация обратная: три пиксела изображения передаются двумя пикселами монитора (масштаб 66,7%). Цвета пикселов усредняются, и мелкие детали становятся не видны.

Большинство устройств печати от принтеров до типографских машин являются растровыми. Тем не менее, технологии растрирования, которые в них используются, могут отличаться весьма существенно. Мы еще подробно обсудим механизмы растрирования в различных устройствах вывода в главе 10. Разрешение устройства печати также играет в этом ключевую роль. Пока только заметим, что для печати на принтере разрешение изображения должно, как правило, находиться в пределах от 120 до 150 ppi, а для качественной типографской печати — 250—300 ppi.

Недостаточное разрешение изображения на печати приводит к тем же результатам, что и на мониторе

Масштаб просмотра никак не влияет на размеры изображения. При необходимости их изменения надо обратиться к специальной команде Image Size(Размер изображения), находящейся в меню Image (Изображение).

1. Откройте файл Pyramid.jpg.

2. Выберите команду Image Size (Размер изображения) меню Image (Изображение).

3. В появившемся диалоговом окне Image Size (Размер изображения) (рис. 2.1) в поле Pixel Dimensions (Размер в пикселах) по умолчанию отображаются размеры изображения в пикселах. В нашем случае это будет 425х285 пикселов. Рядом с заголовком области Pixel Dimensions (Размер в пикселах) указан объем дисковой и оперативной памяти, занимаемый изображением — 10 Кбайт.

4. В группе параметров Document Size (Размер документа) вы видите геометрические размеры изображения, которые оно будет иметь при отпечатке на принтере. Ниже, в поле Resolution (Разрешение), указано разрешение в пикселах на дюйм.

5. Не трогая пока значений в полях, закройте окно щелчком на кнопке Cancel (Отменить).

Диалоговое окно Image Size (Размер изображения) позволяет не только узнавать, но и менять параметры документа. При этом возможны два варианта, определяющихся состоянием флажка Resample Image (Масштабировать изображение)

• Если флажок установлен, размер и разрешение изображения варьируются независимо. Если вам это удобнее, можете регулировать "абсолютный" размер изображения в пикселах. Это заставляет Photoshop удалять из изображения пикселы или добавлять к нему новые. Цвета добавляемых пикселов вычисляются с помощью интерполяции.
• Если флажок сброшен, "абсолютный" размер изображения в пикселах фиксируется. Изменение размера приводит к изменению разрешения и наоборот. По существу, при этом с изображением не производится никаких действии, а только запоминаются новые значения размеров и разрешения.

Список, расположенный справа от флажка Resample Image (Масштабировать изображение), содержит перечень доступных алгоритмов интерполяции.Наиболее медленный и точный алгоритм - Bicubic (Бикубическая) Мы рекомендуем всегда пользоваться этим методом. Лишние доли секунды ожидания полностью оправдываются высоким качеством отмасштабированного изображения.

Флажок Constrain Proportion (Сохранять пропорции) фиксирует соотношение сторон изображения. Когда он установлен, достаточно ввести длину только одной стороны изображения, а вторая будет вычислена автоматически

Масштабирование изменяет количество графической информации, которую содержит изображение. Для эксперимента используем не сам документ Pyramid.jpg, а его копию.

1. Создайте копию текущего документа. Это легко сделать с помощью команды Duplicate (Дублировать) меню Image (Изображение).

2. Откройте диалоговое окно Image Size (Размер изображения). В поле Resolution (Разрешение) введите число 96. Обратите внимание, что поле разрешения и поле размеров в пикселах взаимосвязаны. При уменьшении разрешения уменьшились и значения в полях Width (Ширина) и Height (Высота) (136х91) и величина файла документа. Обратите внимание, что геометрические размеры изображения при этом не меняются. Нажмите кнопку ОК. Вы получили копию документа с пониженным разрешением.

3. 3. Уменьшение разрешения сократило число пикселов изображения, а соответственно, и количество содержащейся в нем графической информации. Эти пикселы утрачены навсегда, их уже не вернуть повышением разрешения. Снова откройте диалоговое окно Image Size (Размер изображения), увеличьте разрешение до первоначального и закройте окно нажатием на кнопку ОК.

4. Сравните оригинал и копию изображения (рис. 2.2). Отмасштабированное изображение выглядит нерезким, лишенным деталей. Пикселы, которые внесла в изображение интерполяция, не улучшают его качества. По этой причине случаи, когда действительно требуется повышение разрешения или увеличение размеров изображений, можно пересчитать по пальцам.

5. Закройте открытые документы, не сохраняя их.