Растровое изображение и пиксель
💻 Информатика · 5 класс
Как картинка на экране складывается из пикселей и почему при увеличении она распадается на квадратики.
Что такое растровое изображение
Растровое изображение — это картинка, которая состоит из множества маленьких цветных точек. Каждую такую точку называют пикселем. Слово pixel произошло от слов «элемент картинки». Все фотографии на экране компьютера и телефона — растровые, и понимание пикселей помогает разобраться, почему картинки бывают чёткими и размытыми.
Из чего складывается картинка
Представьте лист в клетку, где каждую клетку закрасили своим цветом. Если клеток очень много и они маленькие, отдельные квадратики сливаются, и мы видим цельную картинку. Точно так же устроено растровое изображение: экран разбит на ряды и столбцы пикселей, и каждый пиксель светится своим цветом.
Цвет каждого пикселя компьютер хранит в виде кода. Поэтому чем больше пикселей в картинке, тем больше места она занимает в памяти. Большая чёткая фотография может весить несколько мегабайтов.
Что такое разрешение
Разрешение — это количество пикселей по ширине и высоте изображения. Чем больше пикселей, тем мельче точки и тем чётче картинка. Когда говорят, что у фотографии высокое разрешение, имеют в виду, что в ней очень много пикселей.
| Пикселей в картинке | Как выглядит | Объём файла |
|---|---|---|
| мало | видны квадратики, картинка грубая | маленький |
| много | картинка чёткая и гладкая | большой |
Как кодируют цвет пикселя
Цвет каждого пикселя получают, смешивая три основных цвета: красный, зелёный и синий. Для каждого из них задают, насколько он яркий. Меняя соотношение этих трёх цветов, можно получить миллионы оттенков. Так компьютер хранит цвет любой точки в виде набора чисел.
Почему картинка распадается на квадраты
Если сильно увеличить растровое изображение, пиксели становятся видны как отдельные квадратики. Новые точки при увеличении не появляются — те же самые пиксели просто становятся крупнее. Поэтому фотографию нельзя увеличивать бесконечно без потери чёткости.
Размер картинки в пикселях можно прикинуть так:
пикселей = ширина × высота = 100 × 100 = 10 000 точек
Даже в небольшой картинке десятки тысяч пикселей, и для каждого хранится свой цвет. А в фотографии с телефона пикселей бывают миллионы.
Где встречаются растровые картинки
Растровыми являются фотографии, кадры из фильмов, картинки в играх, значки на экране. Их рисуют и обрабатывают в графических редакторах, изменяя цвет отдельных пикселей или целых областей.
Запомните. Растровая картинка состоит из пикселей. Чем их больше, тем выше чёткость и больше объём файла. При сильном увеличении пиксели становятся видны как квадратики.
Пиксели и формат файла — разные вещи
Две копии рисунка одинакового размера в пикселях могут занимать разное число байтов. Формат определяет способ записи, сжатие, цветовые данные и дополнительные сведения. Поэтому одного числа пикселей недостаточно, чтобы точно назвать размер файла.
| Формат | Характерная особенность | Что проверить |
|---|---|---|
| JPEG (.jpg, .jpeg) | Обычное фото со сжатием с потерями | Смазывание мелкого текста и границ при сильном сжатии |
| PNG | Сжатие без потерь, поддержка прозрачности | Размер файла для фотографии может быть большим |
| GIF | Индексная палитра, простая анимация | Ограничения палитры и прозрачности |
| BMP | Растровое представление с разными вариантами хранения | Не считать любой BMP обязательно несжатым |
Оригинальная задача выбора
Есть фотография школьного двора и схема с тонкими линиями и подписями. Для фотографии проверим JPEG с подходящим качеством; для чёткой схемы — PNG, чтобы не добавлять искажения сжатия с потерями. Если рисунок должен редактироваться по отдельным линиям и фигурам, сохраните также исходный проект или подходящий векторный файл.
Сохранить или переименовать?
Переименование «рисунок.jpg» в «рисунок.png» не меняет внутреннюю запись. Для преобразования откройте файл в программе и используйте экспорт или «Сохранить как» с нужным форматом. Затем откройте результат и сравните вид, размеры в пикселях, прозрачность и байтовый объём.
Не выполняйте многократную цепочку сохранений JPEG после каждого изменения, если нужно беречь исходник: сохраняйте рабочую копию отдельно, а экспорт делайте из неё. Восстановить отброшенные детали простой сменой расширения нельзя.
Увеличение числа пикселей программой не обязательно добавляет реальные подробности съёмки. Сравнивайте изображение по задаче, а не только по мегапикселям. Описание свойств форматов: руководство MDN.
Справочные материалы: Что такое растровое изображение — исходная тема. Связанные уроки: Алгоритмы и их эффективность, Трассировка алгоритма по шагам.
Кратко о главном
- Растровое изображение состоит из множества цветных точек — пикселей.
- Цвет каждого пикселя хранится в памяти в виде кода.
- Разрешение — это число пикселей по ширине и высоте.
- Чем больше пикселей, тем чётче картинка и больше объём файла.
- При сильном увеличении пиксели видны как отдельные квадратики.