Омский государственный технический университет Т

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

Т. В. Макарова

Информационные технологии в рекламе

Учебное пособие  

Омск

Издательство ОмГТУ

2008

УДК 004:659.1 (075)

ББК 32.81+76.006.5 я73

         M15

Рецензенты:

М. П. Лапчик, д-р пед. наук, профессор, ОмГПУ;

С. А. Лунев, канд. техн. наук, доцент, ОмГУПС

Макарова, Т. В.

М15 Информационные технологии в рекламе:

       учеб. пособие / Т. В. Макарова. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2008. – 120 с.

ISBN 978-5-8149-0635-9

В пособии рассмотрены основы применения информационных технологий в рекламной деятельности.

Предназначено для студентов, обучающихся по специальности «Реклама», очной и очно-заочной форм обучения.

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Омского государственного технического университета

                                                                 УДК 004:659.1 (075)

                                                                               ББК 32.81+76.006.5 я73

                                                                        © Омский государственный                   

ISBN 978-5-8149-0635-9                           технический университет, 2008          

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Рекламная деятельность связана с процессами сбора и обработки данных, представления информации в удобной, хорошо воспринимаемой форме. В этой связи специалист по рекламе должен быть хорошо осведомлен в области применения информационных технологий в рекламной деятельности, обладать базовыми теоретическими знаниями и практическими навыками по их использованию.

Каждая сфера рекламы требует применения тех или иных технических и программных средств, что объясняет актуальность материала, представленного в данном учебном пособии: понятие и основные свойства информации, характерные особенности, которыми обладает данное явление; виды информации в рекламе; обзор информационных технологий, используемых в различных областях рекламной деятельности.

Специалисты, занятые в рекламных исследованиях, должны обладать знаниями в области организации и хранения информации, уметь работать с базами данных. Результаты исследований используются в планировании рекламной кампании и формировании рекламной концепции, результатом чего становится производство рекламного продукта.

Эффективность наружной, печатной и иных видов рекламы часто зависит не только от креативной рекламной идеи, но и от ее графического исполнения. Таким образом, для создания действительно качественной рекламы требуются базовые знания в области компьютерной графики. Готовый рекламный продукт нуждается в представлении, что можно осуществить при помощи различных технических и программных презентационных средств.

В данном учебном пособии рассмотрены основные понятия области информационных технологий, применяемых в рекламной деятельности.

1. ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЩЕСТВО

Отличительной особенностью современного общества  является стремительное развитие и активное использование информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) в самых разных областях человеческой деятельности. Рекламная деятельность здесь не является исключением, и, существуя в режиме жёсткой конкуренции, традиционно идёт в ногу со временем, активно используя в анализе и разработках информационные технологии.    Мы живём в информационном пространстве, а современное общество называем информационным обществом, полноценное присутствие в котором  требует  определённого уровня информационной грамотности.

В Законе РФ «О рекламе» от 13.03.2006 г. «рекламой» называется «информация, распространенная любым способом, в любой форме и с использованием любых средств, адресованная неопределенному кругу лиц и направленная на привлечение внимания к объекту рекламирования, формирование или поддержание интереса к нему и его продвижение на рынке». 

1.1. Информация

Информация имеет некоторые, присущие ей, основные свойства, на которые можно опираться в трактовке термина.

1.  Информация приносит сведения об окружающем мире, которых в рассматриваемой точке не было до ее получения.
2.  Информация не материальна, но она проявляется в форме материальных носителей дискретных знаков или первичных сигналах.
3.  Знаки и первичные сигналы несут информацию только для получателя, способного ее распознать. 

Информация является одним из терминов, которые интуитивно понятны каждому человеку. Информацией   принято называть сведения о фактах, концепциях, объектах, процессах, событиях и идеях. Но, информация – это не просто сведения, а сведения нужные, имеющие значение для лица, обладающего ими.

Информация передается в виде сообщений. Под сообщением понимают совокупность знаков или первичных сигналов, содержащих информацию. Иначе говоря, сообщение – это информация, представленная в какой-либо форме. Сообщениями, передающими информацию, могут быть: текст письма,  речь, музыка, изображение предметов или явлений и т. д.

Знаки или первичные сигналы, организованные в последовательности, несут информацию не потому, что они повторяют объекты реального времени, а по общественной договоренности об однозначной связи знаков и объектов, например: предметы и слова для их обозначения, природные явления и  указывающие на них графические символы (дождь, молния). Информация, основанная на однозначной связи знаков или сигналов с объектами реального мира, называется семантической, или смысловой.

Сообщение (в том числе визуальное) несет информацию для человека в том случае, когда заключенные в нем сведения являются новыми, то есть, пополняют знания, и понятными, то есть новые сведения логически связаны с уже имеющимися знаниями и представлены в доступной форме.

Самая важная информация, которую получал человек и которая давала возможность ему успешно существовать в различных условиях, сохранялась им в виде знаний.

Знания – это осознанная информация, на основании которой путём логических рассуждений могут быть получены определённые выводы.

Для удобства структурирования и анализа информации её представляют в виде данных. Данными называют информацию, представленную в виде, пригодном для обработки автоматическими средствами.

В истории развития общества можно проследить отдельные этапы, знаменующие радикальные изменения в обращении с информацией,  наступление которых без преувеличения можно назвать информационными революциями.

Первая информационная революция была связана с изобретением письменности. Изобретение письменности позволило накапливать и передавать знания. Цивилизации, освоившие письменность, быстрее других достигали высокого культурного и экономического уровней развития. Примерами могут служить Древний Египет, страны Междуречья, Китай. Позднее, переход к алфавитному способу письма сделал письменность более доступной и способствовал смещению центров цивилизации в Европу (Грецию, Рим).

Вторая информационная революция (в середине XVI в.) была связана с изобретением книгопечатания. Стало возможным не только достаточно точно сохранять и тиражировать информацию, но и делать ее массово-доступной. Все это ускорило развитие науки и техники, что в свою очередь, дало толчок промышленной революции. Книги постепенно стали преодолевать границы стран, что способствовало началу осознания общечеловеческой цивилизации.

Третья информационная революция (в конце XIX в.) была обусловлена прогрессом средств связи. Использование телеграфа, телефона, радио позволяло оперативно передавать свежую информацию на дальние расстояния. Этот информационный прорыв совпал с периодом бурного развития естествознания,  следствием чего стала длинная череда научных открытий.  

О четвертой информационной революции можно сказать, что она  настала с появлением микропроцессорной техники (в 70-х гг. XX в.) и, в частности, персональных компьютеров. Применение и широкое распространение компьютерной техники и телекоммуникационных сетей значительно упростило, а в некоторых случаях радикально изменило процедуры поиска, обработки, хранения и передачи информации, а от общества потребовало владения основами компьютерной грамотности.

1.2. Виды и свойства информации

Существующая информация очень разнообразна, поэтому уместно разделять её по различным признакам.

По сфере применения в человеческой деятельности информация может классифицироваться как:

– научная (отличающаяся точностью и адекватностью);

– правовая (представляющая собой массив правовых актов и связанных с ними материалов);

– экономическая (базирующаяся на анализе количественных показателей и отражающая процессы производства, распределения, обмена и потребления материальных благ);

–   нормативная (справочная);

– инженерно-конструкторская (существующая в виде чертежей, схем, технического описания и т. п.), другие виды информации.

По наличию взаимосвязей между составляющими её элементами информацию делят на:

– структурированную и

– неструктурированную.

Различные виды информации нуждаются в разной форме представления. По форме представления различают:

– математическую;

– текстовую;

– графическую;

– звуковую и пр. виды информации.

Возможность эффективного использования информации в любой сфере определяется совокупностью её свойств, характеризующих качество информации и её ценность. К свойствам информации можно отнести следующие:

Актуальность – сохранение ценности информации для субъекта (пользователя) в течение определенного периода времени.

Релевантность – соответствие получаемой информации запросам потребителя. Релевантность (в поисковых системах) мера соответствия результатов поиска задаче, поставленной в запросе.

Достоверность – свойство информации отражать истинное положение дел и не содержать скрытых ошибок. В общем случае достоверность информации достигается:
         – указанием времени свершения событий, сведения о которых передаются;
         – сопоставлением данных, полученных из различных источников;

– своевременным вскрытием дезинформации;

– исключением искаженной информации и др.

Доступность – свойство, характеризующее возможность получения  своевременного беспрепятственного доступа к информации субъектами, имеющими на это надлежащие полномочия, либо всеми без исключения заинтересованными лицами.

Защищённость – свойство, характеризующее невозможность несанкционированного доступа, использования, искажения или разрушения информации.

Конфиденциальность – характеристика (свойство) информации, указывающая на необходимость введения ограничений на круг субъектов, имеющих доступ к данной информации. Конфиденциальность предполагает сохранение прав на информацию, ее неразглашение (секретность) и неизменность во всех случаях, кроме правомочного использования.

Полнота – свойство информации, характеризующее её достаточность для описания заданного объекта или процесса

Простота – свойство, определяющее способ выражения информации понятным потребителю языком.

Адекватность – свойство информации, определяющее однозначное соответствие отображаемого с помощью информации образа реальному объекту, процессу, явлению и т. п.

Уникальность – существование в единственном экземпляре

Живучесть (жизненный цикл) – способность информации сохранять качество в течение определённого периода времени.

1.3. Информационные процессы

Информация имеет значение, если ею можно воспользоваться, поэтому понятие информации неразделимо с понятием информационных процессов.

Информационный процесс – процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных.

К информационным процессам относятся:

•  передача информации;
•  получение (сбор) информации;
•  хранение информации;
•  обработка информации и ее представление для использования;
•  использование информации.

Важность информационных процессов состоит в том, что они приводят к различным изменениям в течении событий, к возникновению новых событий. Свойства информационных процессов не зависят от того, где эти процессы происходят и какие объекты в них участвуют. Можно говорить о единстве информационных процессов в природе, жизни человека, жизни общества, в науке. Это означает, что во всех этих сферах существуют протекающие по общим принципам: передача, преобразование, хранение, представление и использование информации.

1.4. Информационное общество

Роль информационных процессов в жизни современного общества неуклонно возрастает. Информация постепенно становится основным фактором развития цивилизации, стратегическим ресурсом человечества, единственным из всех ресурсов, который при потреблении не убывает, не расходуется, а приумножается.

В этих условиях происходит становление общества нового типа – постиндустриального (информационного) общества.

Постиндустриальным, или информационным,  называют  общество, в котором сфера услуг имеет приоритетное развитие и превалирует над объемом промышленного производства и производства сельскохозяйственной продукции. В социальной структуре постиндустриального общества возрастает численность людей, занятых в сфере услуг, в сфере обработки информации. Именно знания и информация становятся определяющими факторами развития общественной жизни и экономики, а информационные технологии оказывают решающее влияние на повышение уровня и качества жизни.

Контрольные вопросы

1.  Дайте понятие информации. Назовите основные свойства, определяющие информацию.
2.   Какие существуют формы представления информации? Что называют семантической информацией?
3.  Назовите виды информации и свойства, характеризующие качество и ценность информации. Расскажите об информационных процессах.
4.  Назовите характерные особенности информационного общества, основные тенденции построения информационного общества.

2. ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ      В РЕКЛАМНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

2.1. Информация и информационные системы                       в рекламе

Основной задачей рекламы является информирование общества (потребителей) о физических или юридических лицах, товарах, услугах и начинаниях. Целью такого информирования в большинстве случаев является маркетинговая цель – реализация товаров и услуг. Иными словами, одной из самых распространённых сфер рекламной деятельности является торговая реклама.

Реклама призвана точно и правдиво информировать потребителя об ассортименте, качестве, уникальных свойствах товаров; о предстоящих событиях и мероприятиях; о компании-производителе, продавце товаров или услуг.

Информация в рекламе, как правило, представляется в сжатой  художественно выраженной форме, несущей эмоциональную окраску, основанную на накопленных зрителем воспоминаниях и ассоциациях, и призвана довести до сознания потребителей наиболее важные сведения о товарах или услугах, вызвать определённые мысли и эмоции.

Рекламная информация – многозначное понятие. Рекламную информацию можно рассматривать как часть маркетинговой системы, а можно понимать под этим термином содержание рекламного обращения.  Классификация рекламной информации зависит от выполняемых функций.

Профессиональная деятельность специалиста в области рекламы предполагает:

– проведение рекламных исследований;

– планирование и создание рекламной стратегии;

– разработку рекламного продукта.

В каждом  случае задействованы определенные информационные процессы и используются различные виды информации.

При проведении рекламных исследований основная задача специалиста –  это  организация и проведение систематизированного сбора и анализа информации.

Планирование и создание рекламной стратегии связано с получением новой информации на основе данных исследования.  

В соответствии с идеей, стратегией и концепцией рекламной кампании осуществляется разработка и  производство рекламного продукта, в результате чего создаётся рекламное сообщение, содержащее информацию, материальным носителем которой могут являться графика, текст, видео, звук, анимация. В конечном итоге, весь рекламный процесс направлен на донесение информации о рекламируемом объекте до потребителей наиболее эффективным способом, с целью – повлиять на их выбор.

Рекламный отдел, рекламная служба, рекламное агентство – любое рекламное предприятие, выполняя деятельность по сбору (исследование), обработке (планирование) и передаче информации … функционирует как некая информационная система.

Информационная система (ИС) представляет собой коммуникационную систему (совокупность средств, методов и персонала) по сбору, передаче, переработке информации об объекте, снабжающую работника информацией в интересах достижения поставленной цели.

Создание и использование ИС в любой сфере деятельности служит решению задачи производства актуальной, достоверной, релевантной, полной и систематизированной информации. При этом система должна быть доступной для понимания и контроля специалистам соответствующей профессиональной области.

Как всякая система, ИС рекламного предприятия обладает свойствами делимости и целостности.

Делимость означает, что систему можно представить в виде комплекса самостоятельных подсистем. При этом каждая система может выступать в качестве компонента другой, более сложной системы, которая в свою очередь может быть компонентом системы следующего уровня. Возможность выделения подсистем упрощает анализ, разработку, внедрение и эксплуатацию информационной системы.

Целостность системы указывает на согласованность функционирования всех подсистем в системе.

По назначению ИС можно разделить на:

•  информационно-управляющие системы (сбор и обработка информации, необходимой для управления);
•  системы поддержки принятия решений (накопление и анализ данных, необходимых для принятия решений);
•  информационно-поисковые системы (поиск информации, содержащейся в различных базах данных, различных системах);
•  информационно-справочные системы (обеспечение пользователей справочной информацией в интерактивном режиме);
•  системы обработки данных (обработка и архивация больших объёмов данных).

2.2. Общие сведения о применении информационных           технологий в рекламной деятельности

Под информационными технологиями понимают совокупность методов и программно-технических средств, объединённых в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, обработку, хранение и отображение информации с целью снижения трудоёмкости процессов использования информационных и прочих ресурсов. Информационные технологии активно применяются практически в каждой области рекламной деятельности. При проведении рекламных исследований используются информационные технологии осуществления сбора и обработки полученной информации.

С этой целью разрабатывают и применяют:

•  системы проектирования опросов;
•  системы проведения индивидуального интервьюирования;
•  системы проведения телефонных опросов;
•  системы проведения Internet-опросов;
•  системы обработки результатов анкетирования;
•  технологии интерпретации и визуализации результатов исследований и т. п.

В ходе разработки и производства рекламного продукта (при создании печатной рекламы, рекламы на телевидении, радио,  в Internet), а также для создания и проведения презентаций используются:

•  средства компьютерной графики и компьютерной верстки;
•  мультимедийные технологии;
•  телекоммуникационные технологии;
•  технические средства – компьютерные периферийные устройства, обеспечивающие ввод и вывод информации разного вида.

Для проведения медиаисследований и медиапланирования используются:

•  базы данных;
•  системы измерения аудитории СМИ;
•  системы сбора и анализа данных об аудитории СМИ, полученных в результате измерений (объём аудитории, состав аудитории, частота контакта и пр.).

Для оценки эффективности рекламной кампании, а также для хранения, поиска и выдачи информации по запросам конечных пользователей используются:

•  системы управления базами данных;
•  телекоммуникационные технологии и пр.

В рекламной деятельности также находят применение информационные технологии принятия решений, экспертные системы, технологии автоматизации офисной деятельности, обеспечивающие организацию и поддержку коммуникационных процессов внутри организации и с внешней средой.

Контрольные вопросы

1.   Каковы виды и функции информации в рекламе?
2.   Что представляет собой информационная система? Каковы основные требования к информационным системам?
3.   Назовите основные виды информационных систем (по назначению), применяемых в рекламной деятельности.
4.   Расскажите об областях применения информационных технологий в рекламной деятельности.

3. Программное обеспечение информационных технологий

3.1. Базовое и прикладное программное обеспечение

Современный компьютер не может обойтись без программного обеспечения, ведь именно оно определяет возможности компьютера для решения задач определённого рода. Для создания программных продуктов зачастую требуется не меньше затрат, чем на производство самого компьютера, поэтому большинство программ являются коммерческой продукцией и продаются наравне с компьютером.

Под программным обеспечением (ПО) информационных систем понимают совокупность программных средств и сопровождающей их документации, предназначенных для создания и эксплуатации систем обработки данных средствами вычислительной техники.

В самом общем плане программное обеспечение для вычислительной техники может быть разделено на базовое (системное) и прикладное.

Базовое (системное) ПО организует процесс обработки информации в компьютере и обеспечивает нормальную рабочую среду для прикладных программ. Базовое ПО настолько тесно связано с аппаратными средствами, что его иногда считают частью компьютера.

Прикладное ПО непосредственно нацелено на решение профессиональных задач пользователя.

3.1.1. Базовое программное обеспечение

В состав базового ПО входят:

•  операционные системы;
•  сервисные программы (оболочки, утилиты, антивирусные средства);
•  программы технического обслуживания (тестовые программы, программы контроля);
•  инструментальное ПО (трансляторы языков программирования, компиляторы, интерпретаторы, ассемблеры).

Операционная система (ОС) – это комплекс специальных программных средств, предназначенных для управления загрузкой компьютера, запуском и выполнением других пользовательских программ, а также для планирования и управления вычислительными ресурсами персонального компьютера. Она обеспечивает управление процессом обработки информации и взаимодействие между аппаратными средствами и пользователем.

Операционные системы ПК делятся на однозадачные и многозадачные.

В однозадачных ОС в один момент времени пользователь может работать только с одной конкретной программой (задачей). Примером однозадачных ОС служат MS-DOS, MSX.

Многозадачные ОС обеспечивают параллельное выполнение пользователем нескольких задач в разных программах. Количество одновременно выполняемых задач зависит от мощности системы Примером таких систем являются все версии Microsoft Windows, UNIX, OS/2,Linux,       Mac OS.

Существуют также сетевые ОС (для локальных и глобальных сетей), предназначенные для обеспечения доступа ко всем ресурсам вычислительной сети. Примерами таких систем являются Novell Net Ware,  Microsoft Windows-NT, UNIX, IBM LAN.

Сервисное программное обеспечение – это совокупность программных продуктов, предоставляющих пользователю дополнительные услуги в работе с компьютером и расширяющих возможности операционных систем.

По функциональным возможностям сервисные средства можно подразделять на средства:

•  улучшающие пользовательский интерфейс;
•  защищающие данные от разрушения и несанкционированного доступа;
•  восстанавливающие данные;
•  ускоряющие обмен данными;
•  антивирусные;
•  программы архивации-дезархивации.

Программы технического обслуживания – совокупность программно-аппаратных средств для диагностики и обнаружения ошибок в процессе работы компьютера и вычислительной системы в целом. Примером такой программы может служить Doctor Hardware, пакет CheckIt для Windows.

Инструментальное программное обеспечение – это комплекс программ, предназначенных для разработки, корректировки или развития программного обеспечения.

3.1.2. Прикладное программное обеспечение

Прикладное программное обеспечение предназначено для разработки и выполнения конкретных задач пользователя. Прикладное ПО работает под управлением операционных систем (базового ПО). Прикладное ПО включает в себя пакеты прикладных программ и прикладные программы пользователя.

Пакет прикладных программ (ППП) – это комплекс программ, предназначенных для выполнения задач определённого класса.

Различают следующие типы прикладного ПО:

–   ПО общего назначения

–   методо-ориентированное ПО;

–   проблемно-ориентированное ПО;

–   ПО для глобальных сетей;

–   ПО для администрирования вычислительного процесса.

Прикладное программное обеспечение общего назначения

К прикладному ПО общего назначения относятся следующие ППП:

•  текстовые и графические редакторы, издательские системы;
•  электронные таблицы;
•  системы управления базами данных;
•  интегрированные пакеты;
•  Case-технологии;
•  оболочки экспертных систем и систем искусственного интеллекта.

Редакторами называются программные продукты, предназначенные для создания и изменения текстов, документов, графических данных и иллюстраций. Редакторы по своим функциональным возможностям можно подразделить на текстовые редакторы, графические редакторы и издательские системы.

Текстовые редакторы используются для обработки текстовой информации и выполняют следующие функции: запись текста в файл; вставку, удаление, замену символов, строк и фрагментов текста; проверку орфографии; оформление текста различными шрифтами; выравнивание текста; подготовку оглавлений, разбиение текста на страницы; поиск и замену слов и выражений; включение в текст несложных иллюстраций; печать текста.

Наибольшее распространение получили текстовые редакторы
Microsoft Word, Word Perfect, ChiWriter, MultiEdit, AmiPro, Lexicon.

Графические редакторы (в т. ч. CAD-системы) предназначены для создания и обработки графических документов, включая диаграммы, иллюстрации, чертежи, схемы.

Наиболее популярны следующие графические редакторы:

Adobe Photoshop, CorelDRAW, PaintBrush, Adobe Illustrator.

Издательские системы соединяют в себе возможности текстовых и графических редакторов. Они обладают развитыми возможностями по формированию полос с текстовыми и графическими материалами и последующим выводом на печать. Эти системы ориентированы на использование в издательском деле и называются системами верстки. Примером таких систем служат программы Adobe PageMaker и Ventura Publisher.

Электронной таблицей называется программа для обработки числовых данных в таблицах. Данные разных типов (числа, символьные данные, формулы) хранятся в отдельных ячейках таблицы. С помощью формул задаются зависимости значения одних ячеек от содержимого других ячеек. Наиболее популярной электронной таблицей можно считать MS Excel.

Для работы с базами данных используется специальное ПО – системы управления базами данных (СУБД). Базой данных (БД)  называют совокупность специальным образом организованных наборов данных, хранящихся на диске. Управление базой данных включает в себя ввод данных, их коррекцию и манипулирование данными, т. е. добавление, удаление, извлечение, обновление и другие операции.

В зависимости от способа организации данных различают сетевые, иерархические, распределенные и реляционные СУБД. Из имеющихся СУБД наибольшее распространение получили Microsoft Access, Microsoft FoxPro, MS SQL Server, Borland Paradox, MySQL, а также СУБД компании Oracle, Informix, Ingress, Sybase, Progress и др.

Интегрированными пакетами называется совокупность функционально различных программных продуктов общего назначения, дополняющих друг друга, способных взаимодействовать между собой путем обмена данными, имеющих единый пользовательский интерфейс, реализованных на единой операционной вычислительной платформе. Обычно они включают в себя текстовый редактор, электронную таблицу, графический редактор, СУБД, несколько других программ и коммуникационный модуль. В настоящее время интеграция программных модулей носит объектно-связанный характер, особенностью которого является использование несколькими приложениями общих ресурсов. Наиболее популярными интегрированными пакетами являются Microsoft Office, Framework, Startnave, Lotus SmartSuite for Windows, Borland Office for Windows.

CASE-технологии применяются при создании сложных информационных систем, обычно требующих коллективной реализации проекта, в котором участвуют различные специалисты: системные аналитики, проектировщики и программисты.

При использовании CASE-технологии, каждый специалист решает задачи только своего уровня, не отвлекаясь на другие детали.

Экспертные системы — это системы обработки знаний в узкоспециализированной области подготовки решений пользователей на уровне профессиональных экспертов. Экспертные системы используются для прогноза ситуаций, диагностики состояния объекта, целевого планирования, управления процессом функционирования. Они возникли вследствие компьютеризации процессов решения задач типа «что будет, если...», основанных на логике и опыте специалистов. Примером оболочек экспертных систем может служить Expert-Ease, применяемая в экономике.

Методо-ориентированное прикладное программное обеспечение

Методоориентированные пакеты служат для реализации того или иного метода (математического, статистического и т.п.) решения типовых задач, независимо от предметной области. Примером таких программ могут служить программы MatCAD, Time Line, Microsoft Project, Sure Trak, Open Plan Professional.

Проблемно-ориентированное прикладное программное           обеспечение

Проблемно-ориентированное прикладное программное обеспечение– это программные продукты, предназначенные для решения какой-либо задачи в конкретной функциональной области. Из всего многообразия проблемно-ориентированного ПО можно выделить, например, ППП, ориентированные на применение в области дизайна рекламы: настольные издательские системы, графические пакеты, системы автоматизации проектирования (САПР), системы мультимедиа.  С их помощью производится разработка внешнего вида печатной и наружной рекламы,  упаковки товаров, рекламы на web-сайтах и пр. К проблемно-ориентированному прикладному программному обеспечению рекламной сферы можно отнести Adobe Photoshop, CorelDRAW, Adobe Illustrator, Macromedia Flash, 3D Max, и т. п.

Профессиональная деятельность в любой области должна осуществляться в соответствии с принятыми законами, нормативными актами, регламентирующими документами и т. п. Объём правовой информации нарастает непрерывным потоком, и для организации эффективной работы с огромным количеством законодательной информации в рамках проблемно-ориентированного ПО создаются справочно-правовые системы (СПС). В России насчитывается более десятка СПС. Наиболее известными и популярными можно считать справочно-правовые системы «Консультант Плюс», «Гарант», «Кодекс», «Референт».

Прикладное программное обеспечение глобальных сетей

Основным назначением глобальных вычислительных сетей является обеспечение удобного, надежного доступа пользователя к территориально распределенным общесетевым ресурсам, базам данных, передаче сообщений. Для организации электронной почты, телеконференций, электронной доски объявлений и обеспечения секретности передаваемой информации в различных глобальных сетях используются стандартные (в этих сетях) пакеты прикладных программ.

В качестве примера можно привести программное обеспечение для глобальной сети Интернет:

•  средства доступа и навигации — Microsoft Internet Explorer Netscape Navigator, Opera;
•  почтовые программы для электронной почты (e-mail) –  MS Outlook Express, The Bat, Eudora и почтовая программа из пакета Netscape Communicator — Netscape Messenger.

Прикладное программное обеспечение для администрирования

вычислительного процесса

Для организации (администрирования) информационных процессов в локальных и глобальных вычислительных сетях используется ППП, управляющий администрированием данных, коммутаторами, концентраторами, маршрутизаторами, трафиком сообщений.  Более чем в 50 % систем мира для этих целей используется продукт фирмы Bay Networks.

Итак, мы кратко ознакомились с базовым и прикладным программным обеспечением, которое применимо как для работы самого компьютера, так и для деятельности специалиста — пользователя компьютера в своей профессиональной сфере.

На практике иногда встречаются оригинальные задачи, которые нельзя решать имеющимися прикладными программами. В этом случае результаты получаются в форме, не удовлетворяющей конечного пользователя. Тогда с помощью систем программирования или алгоритмических языков разрабатываются оригинальные программные продукты, учитывающие требования и условия решения конкретных задач.

Контрольные вопросы

1.  Расскажите о структуре программного обеспечения информационных технологий.
2.  Опишите состав прикладного программного обеспечения общего назначения.
3.  Расскажите о классификации и назначении прикладного программного обеспечения, применяемого в рекламной деятельности.

4. Организация хранения и обработки

информации с использованием баз данных

Значительная часть работы специалиста по рекламе  сводится к поиску информации. Тщательный поиск позволяет находить новые сферы применения товара, узнавать о новых рынках, замечать новые тенденции. Попытка понять потребителей для того, чтобы принимать эффективные рекламные решения, часто является причиной проведения маркетинговых исследований.

Маркетинговые исследования, как бы превосходно они ни проводились, не предлагают готовых рецептов или стратегий рекламной деятельности. Они заключаются в поиске определённого рода информации – данных, которые впоследствии могут быть интерпретированы в план действий и мероприятий.

Накопленная в  ходе исследований информация обычно хранится в виде записей, будь то отдельные листочки или аккуратно организованные записные книжки. Большое количество записей создаёт определённую неразбериху, поэтому для обеспечения эффективной работы с полученным массивом информации её структурируют, представляют в виде данных. Для структурированных данных легко организовать хранение (например, в виде картотек) и быстрый доступ к ним.

Электронные картотеки на материальных носителях, представляющие собой набор структурированных сведений об объектах одной предметной области, получили название баз данных (БД). В базы данных  собирается информация, организованная по определённым правилам, которые предусматривают общие принципы описания, хранения и манипулирования данными для того, чтобы с ними могли работать различные пользователи и программы.

В современном информационно-ориентированном обществе оперативный доступ к сведениям о рыночной ситуации является очевидным конкурентным преимуществом. В связи с этим, особое значение приобретает эффективность способов организации  хранения, поиска и обработки накопленных данных.

По технологии хранения данных различают два вида баз данных: централизованные и распределённые.

Централизованные БД размещаются в памяти одной вычислительной системы.  Распределенные БД состоят из нескольких частей, при этом отдельные части общей базы могут храниться на различных компьютерах.

В операционных системах персональных компьютеров, как правило, не предусматривается специальных средств для создания и обработки баз данных. Для обеспечения всех операций, связанных с решением этих задач, необходим дополнительный комплекс программ – прикладное программное обеспечение, которое называется системой управления базами данных (СУБД).

Система управления базами данных (СУБД) — это универсальное программное средство, предназначенное для организации хранения и обработки логически взаимосвязанных данных и обеспечения быстрого доступа к ним.

По способу доступа к данным БД различают системы:

–   файл –  сервер,

–   клиент – сервер.

В системе файл — сервер одна из вычислительных машин служит хранилищем централизованной базы данных, а доступ к базе осуществляется с других компьютеров. Подобная архитектура обеспечивает коллективный доступ к общей базе данных на файловом сервере. Запрошенные данные в виде файлов базы данных передаются с файлового сервера на машины, осуществившие запрос (рабочие станции), где затем средствами СУБД выполняется их обработка.

В системе клиент – сервер центральной машине отводятся не только функции хранения базы данных, но и  задачи обработки данных в соответствии с запросом. Машина-клиент посылает запрос к базе данных, который передаётся по сети на сервер баз данных, где осуществляется поиск. Найденные и обработанные данные передаются от сервера к клиенту. При этом файлы базы данных никуда не пересылаются, на клиентских машинах выполняется только отображение итоговой информации.

Специалистов, работающих с базами данных, можно разделить на три категории: конечные пользователи (те, кто вводят, извлекают и используют данные), программисты и системные аналитики (те, кто пишут прикладные программы обработки данных, определяют логическую структуру БД) и администраторы.

Администратор базы данных — это лицо, отвечающее за выработку требований к базе данных во время ее проектирования, реализацию БД в процессе создания, эффективное использование и сопровождение БД в процессе эксплуатации. Администратор взаимодействует с конечными пользователями и программистами в процессе проектирования БД, контролирует ее работоспособность, отвечает за реорганизацию и своевременное обновление информации, удаление устаревших данных и за восстановление разрушенных данных, за обеспечение безопасности и целостности данных. На практике администратор БД не один человек, а группа специалистов, так как круг решаемых вопросов, особенно для многоуровневых систем обработки данных, превышает компетенцию одного человека.

При работе с данными внутри системы прежде всего должны обеспечиваться требования безопасности и целостности данных.

Под безопасностью данных понимают защиту данных от случайного или преднамеренного несанкционированного доступа к ним лиц, не имеющих на это права. Под целостностью понимается возможность восстановления данных в случае возникновения сбоев в работе. Если БД содержит данные, используемые многими пользователями, то очень важно, чтобы данные и связи между ними не разрушались. Программисты и системные аналитики, создавая БД, стремятся упорядочить информацию по различным признакам (реквизитам, атрибутам), для того чтобы можно было извлекать из БД информацию с произвольным сочетанием признаков.

4.1. Модели БД

Для логического представления взаимосвязей объектов базы данных используется информационно-логическая (инфологическая) модель.

Известны три разновидности инфологических моделей баз данных:

•  иерархическая;
•  сетевая;
•  реляционная.

Иерархическая модель данных представляет собой древовидную структуру, где каждому элементу (объекту) соответствует только одна связь с элементом (объектом) более высокого уровня. Примером иерархической модели может служить реестр Windows, демонстрирующий размещение файлов и папок разного уровня вложенности на дисках компьютера, а также генеалогическое дерево.

Достоинствами иерархической модели являются простота и быстродействие. Запрос к такой базе обрабатывается быстро, поскольку поиск данных происходит по одной из ветвей дерева, опускаясь от родительских объектов к дочерним или наоборот (поиск вверх по дереву обрабатывается дольше).

Если структура данных предполагает более сложные взаимосвязи, чем обычная иерархия, то для организации информации применяют иные модели.

Сетевая модель данных позволяет, в целях объединения родственной информации, обеспечивать связи одних элементов с любыми другими, не обязательно родительскими. Эта модель подобна иерархической и является улучшенным её вариантом.

В сетевой модели данных каждый элемент может иметь более одного порождающего его элемента, а графическое представление модели напоминает сеть. Она допускает усложнение «дерева» без ограничения количества связей, входящих в его вершину.

Особенностью иерархических и сетевых баз данных является задаваемая заранее, ещё на стадии проектирования, жесткая структура записей и наборы отношений, а изменение структуры базы данных требует перестройки всей базы. Кроме того, поскольку логика процедуры выборки данных зависит от физической организации этих данных, то эта модель является зависимой от приложения. Иными словами, если необходимо изменить структуру данных, то может потребоваться и  изменение приложения.

Сетевые базы считаются инструментами программистов. Так, например, чтобы получить ответ на запрос: «Какой товар наиболее часто заказывает компания X?», нужно написать некоторый программный код для навигации по базе данных. Реализация пользовательских запросов может затянуться, и к моменту появления запрошенной информации она перестанет быть актуальной.

Реляционная модель достаточно универсальна, она значительно упрощает структуру базы данных и облегчает работу с ней. В реляционной базе данных все данные, доступные пользователю, организованы в виде таблиц. У каждой таблицы имеется свое уникальное имя, соответствующее характеру ее содержимого. Столбцы таблицы, называемые полями, описывают определённые атрибуты информации, например: фамилию, имя, пол, возраст, номер телефона, социальное положение респондентов.   Строки реляционной таблицы содержат записи и хранят информацию об одном экземпляре объекта данных, представленного в таблице, например данные об одном человеке. Одинаковых записей в таблице быть не    должно.

Основное требование к реляционной базе данных состоит в том, чтобы значения полей (столбцов таблицы) были элементарными и неделимыми информационными единицами (то есть для записи адреса потребуется не одно, а несколько полей, содержащих неделимую информацию – улица, номер дома, номер квартиры). Это позволяет применять для обработки информации математический аппарат реляционной алгебры. Наиболее популярны реляционные СУБД — Access, FoxPro, dBase, Oracle, и др.

В реляционной БД содержится, как правило, несколько таблиц с различными сведениями. Разработчик БД устанавливает связи между отдельными таблицами. При создании связей используют ключевые поля.

После установления связей появляется возможность создания запросов, форм и отчетов, в которые помещаются данные из нескольких связанных между собой таблиц.

Все данные, доступные пользователю в реляционной БД, организованы в виде таблиц-отношений, представляющих собой двумерный массив, где каждая таблица имеет свое уникальное имя, соответствующее характеру ее содержимого.

В настоящее время большинство СУБД использует табличную (реляционную) модель данных.

Достоинства реляционной модели:

•  Простота и доступность для понимания конечным пользователем, так как единственной информационной конструкцией является наглядная таблица.
•  Полная независимость данных. При изменении структуры БД  не требуется значительных изменений в прикладной программе.

Недостатки реляционной модели:

•  Предметную область не всегда можно представить в виде совокупности таблиц.
•  Низкая скорость обработки запросов по сравнению с другими моделями, а также требование большего объема внешней памяти.

Примером  простой реляционной базы данных может служить таблица «Респонденты», где одна строка (запись) — сведения об одном из участников телефонного опроса.

4.2. Обобщенная технология работы с БД

Технология работы с базами данных включает в себя несколько этапов:

•  построение инфологической модели базы;
•  создание структуры таблиц базы данных;
•  обработку данных, содержащихся в таблицах;
•  вывод информации из базы данных.

Для построения информационно-логической модели необходимо выделить источники данных, определить, посредством каких параметров будут описываться объекты базы данных, уточнить решаемые с помощью базы задачи и продумать проблемы, которые следует решать в будущем.

Например, предположим, что туристическое агентство создаёт информационную систему, автоматизирующую процессы учёта договоров с клиентами и контроля исполнения заказов на путешествия.

В базу данных информационной системы, вероятно, будет поступать следующая информация: название компании-клиента, данные о контактном лице, описание предмета договора (страна, число туристов, тур), дата

начала исполнения договора, дата окончания исполнения договора, дата оплаты. В реализации договора принимает участие сотрудник туристического агентства.

В функции ИС входит, например, получение следующей информации:

О клиентах:

•  данные о клиентах для реализации контактной деятельности;
•  информация о постоянных клиентах;
•  информация о клиентах, дающих наибольший доход.

О договорах:

•  платежи по договору;
•  информация о турах, пользующихся наибольшим спросом;
•  о турах, приносящих наибольший доход.

Об исполнении:

•  информация об объёме работ, выполненных каждым из сотрудников;
•  сведения о договорах, срок действия которых заканчивается в ближайшее время (в текущем месяце).

Бизнес-анализ:

•  список всех туров, сгруппированный по странам (регионам, сезонам);
•  информация об индивидуальных турах;
•  информация о  групповых турах;
•  информация о количестве туров в каждый регион;
•  финансовый отчёт и др.

Проанализировав, какого рода данные будут поступать и задачи, которые следует решать, необходимо данные разделить на группы, которые впоследствии станут таблицами БД.

В нашем случае, можно выделить такие группы:

•  клиенты;
•  договоры;
•  страны;
•  сотрудники.

Создание структуры таблиц базы данных предполагает определение групп и типов данных, которые будут храниться в таблицах, задание размера полей в каждой таблице и определение общих элементов таблиц-ключей.

В рассматриваемом примере, структуру БД могут составлять четыре таблицы с собственными наборами атрибутов для записи данных и установленными связями между объектами базы:

Страны
Код тура	Число
Название страны	Текст
Регион	Текст
Договор
Номер договора	Текст
Дата начала тура	Дата
Дата окончания тура	Дата
Дата платежа	Дата
Код клиента	Число
Код тура	Число
Число туристов	Число
Цена тура	Число
Код сотрудника	Число

Ввод и редактирование данных могут производиться двумя способами: с помощью специальных форм и непосредственно в таблице без использования форм. Обработка информации в базе данных производится путем выполнения запросов или в процессе выполнения специально разработанной программы.

Запрос — это команда, адресованная к СУБД, в которой содержится требование представить определенную, сформулированную в запросе информацию. Запросы предназначены для поиска и получения информации из БД по различным критериям. При работе с запросами можно выделить два этапа: проектирование (формирование) запроса и выполнение. Запросы бывают разных типов: на выборку, на удаление, перекрёстный, итоговый, параметрический и др.

При выполнении запроса выбирается информация из всех таблиц БД в соответствии с критериями запроса. Результатом выполнения запроса является таблица с заказанным набором данных (динамический набор). При этом записи динамического набора могут включать поля из одной или нескольких таблиц. На основе сформированного запроса производится вывод информации из базы данных. Для конечного пользователя данные, хранимые в таблицах и запросах, оформляются в виде отчёта. Отчёт позволяет представлять информацию на печать в удобном формате. Его можно дополнить рисунками и графиками, которые сделают данные отчёта более наглядными и привлекательными.

Контрольные вопросы

1.  Расскажите о назначении и основных принципах организации баз данных.
2.  Что представляет собой инфологическая модель базы данных? Каковы достоинства и недостатки (возможные области применения) моделей различных типов?
3.  Расскажите о реляционных базах данных: структура, основные понятия, основные требования.
4.  Опишите обобщенную технологию работы с базами данных.

5. Основные направления и виды                            компьютерной графики

Дизайн современных рекламных сообщений, от простеньких листовок до высокохудожественных произведений, выполняется, как правило, средствами компьютерной графики, поскольку существующее в виде компьютерного файла изображение удобно использовать для многократного тиражирования, верстки рекламного модуля, передачи по каналам связи и т. д. В этой связи, знание основ компьютерной графики является составной частью компетентности специалиста по рекламе в области информационных технологий.

5.1. Понятие, задачи и области применения компьютерной графики

С появлением и развитием средств электронной вычислительной техники исключительно интенсивно начало развиваться направление компьютерного синтеза изображений.

Интерес к синтезу изображений объясняется высокой информативностью картинки по сравнению с прочими способами восприятия. Информация, содержащаяся в изображении, представлена в наиболее концентрированной форме, и эта информация, как правило, более доступна для анализа: для её восприятия получателю достаточно иметь относительно небольшой объём специальных знаний.

Компьютерной графикой (КГ) называют область информатики, изучающую методы и средства обработки изображений с помощью программно-аппаратных средств.

Визуализировать полученное посредством компьютера изображение можно различными технологическими способами. Например, выводить картинку на экран, используя свечение люминофора, или выполнять распечатку путём переноса красителя на твёрдую основу.

Основная задача специалиста, создающего рекламное изображение, независимо от технических средств, которыми он пользуется, – создание объекта визуальной коммуникации. Под визуальной коммуникацией понимается информационный процесс, при котором подготовленное автором изображение передается зрителю по каналу зрения и, будучи переданным, через накопленные  ранее воспоминания и ассоциации, вызывает у зрителя сознательно или подсознательно определённые мысли и эмоции.

Смысловая нагрузка изображения, передаваемые данные и способ их представления для визуальных коммуникаций различного рода могут сильно отличаться. Исходя из этого в компьютерной графике существует несколько относительно самостоятельных направлений, среди которых традиционно выделяют такие как:

•  инженерно-конструкторская графика; 
•  деловая или коммерческая графика;
•  иллюстративная;
•  когнитивная (научная).

В качестве другого классификационного признака можно принять наличие прикладной функции у произведений компьютерной графики. Под прикладной функцией понимается возможность непосредственного удовлетворения какой-либо практической потребности. В современной практике наличие прикладной функции у произведения компьютерной графики встречается довольно часто. Это приводит к подчинённости создания изображения какому-либо другому процессу или явлению, сопровождающему его восприятие зрителем. (Например, при создании рекламного баннера для веб-страницы следует учесть особенности восприятия экранного изображения и изготовления графики для web; при создании макета печатной рекламы – требования и ограничения, накладываемые технологией полиграфического производства, законом о рекламе и пр.).

Таким образом, в соответствии с  прикладными функциями и особенностями производства и восприятия изображений, компьютерную графику можно условно подразделить:

•  на графику для полиграфии (создание изображений для печати        –  переноса на бумагу, ткань, плёнку и другие твердые носители полиграфическим способом);  
•  презентационную графику (создание изображений для демонстрации на экране);
•  веб-графику (создание изображений для публикации и передачи в глобальных сетях).

Компьютерная графика благодаря преимуществам, которые даёт её использование, быстро нашла применение в большинстве областей, являющихся активными потребителями изображений.

Компьютерная графика активно применяется:

•  в области книжной графики и полиграфического оформления – подавляющее большинство изданий использует иллюстрации, созданные средствами компьютерной графики или оцифрованные традиционные изображения, что позволяет автоматизировать процесс подготовки издания. При выпуске книг, газет, журналов и иной периодики возникает масса задач по созданию, редактированию, вёрстке и т. п., решение которых усугубляется крайне сжатыми сроками подготовки графических работ, практически не оставляющими альтернативы средствам компьютерной графики.
•  в промышленности –  приёмы компьютерной графики широко распространены при работе дизайнеров над внешним видом новых промышленных изделий, при разработке упаковки для них. Модели трёхмерной компьютерной графики позволяют без производства дорогостоящих макетов получить реалистическое изображение изделия и подготовить его презентацию до изготовления даже самого первого образца.
•  в бизнесе – средства компьютерной графики применяются при разработке фирменного корпоративного стиля, в представлении  маркетинговой информации, в рекламном деле. С их помощью можно оперативно изготовить или внести изменения в образцы документов; создать рекламное изображение, используя приёмы коррекции или коллажа.
•  в деятельности электронных средств массовой информации, таких как телевидение, где в настоящее время уже невозможно обойтись без применения компьютерной графики. На телевидении средствами КГ оформляются статические и динамические (анимированные) заставки передач, фоновые изображения для видеомонтажа, демонстрирующиеся в передачах новостей фотопортреты, схемы, карты, диаграммы.
•  в мультипликации средствами КГ облегчается огромный объём рутинной работы по построению изображений, соответствующих промежуточным фазам движения персонажей. В программах трёхмерной графики выполняется моделирование ландшафтов и близкая к реальности имитация объектов.
•  в области научных исследований – имитационное моделирование на компьютере, позволяющее воссоздать в видимой форме то, что иногда в принципе нельзя увидеть глазами: распределение поля температур на поверхности другой планеты, напряжений внутри слитка металла, строения сложной органической молекулы и т. д.
•  в сфере обучения средствами компьютерной графики реализуется дидактический принцип наглядности – изготавливаются наглядные материалы различного уровня сложности (печатная и мультимедийная продукция). Кроме того,  специальные программы на ПК позволяют создавать тренажеры, способные моделировать не только неподвижный мир, но и изменяющуюся среду, в которой движется автомобиль, самолёт и т. п.
•  в области  средств массовых коммуникаций (Интернет, сетевые компьютерные игры). Данные сферы деятельности  ориентированы исключительно на продукцию специалистов, работающих на компьютере. Популярный свободный открытый доступ в Интернет вызвал радикальное изменение в приёмах поиска и получения информации, а стремительное развитие всемирной сети и средств медиа требует невиданного ранее объёма работ в области web-графики.

5.2. Виды компьютерной графики

Графическая информация, независимо от того, предназначена она для экранной демонстрации, издательской деятельности или для размещения в Интернете, должна определённым образом записываться и храниться в памяти машины.

В зависимости от способа формирования изображений, различают три вида  компьютерной графики:

•  растровую;
•  векторную;
•  фрактальную.

Растровые изображения

Растровые (точечные) изображения состоят из регулярной прямоугольной сетки точек, называемой растром, которая покрывает собой всю плоскость изображения. Регулярность растра означает, что все его ячейки имеют одинаковые форму и размеры.  Они могут быть треугольными, шестиугольными и даже неправильной формы (главное, чтобы они без зазоров покрывали собой всю плоскость), но на практике обычно используются прямоугольные растровые ячейки, причём в большинстве случаев форма ячейки представляет собой частный случай прямоугольника – квадрат.

Часть изображения, размещённая в пределах одной ячейки растра, называется пикселем. Этот термин составлен из начальных слогов двух английских слов –  picture (картина) и  element (элемент).  Такое представление используется не только для хранения и обработки графического документа в цифровой форме, но и для создания картин мозаичной структуры, например, при выводе изображения на экран телевизора или монитора.

Растровая картинка на экране монитора или телевизора строится из множества мелких точек люминофора, пикселей. Печатная иллюстрация  в книге также,  при близком рассмотрении, окажется всего лишь набором близко расположенных друг к другу точек краски. С точечными изображениями приходится иметь дело довольно часто, популярность таких изображений  объясняется особенностью физиологии человеческого зрения – смыканием. Она состоит в том, что при рассмотрении двух, близко расположенных друг к другу и сильно удалённых от зрителя мелких объектов, они сливаются в один. Благодаря смыканию, слитными воспринимаются изображения мозаичных картин, картины импрессионистов, фотографии в газетах и телевизионные кадры. Таким образом, можно сказать, что работа и монитора, и печатающего устройства основана на обмане зрения. Поскольку точки растра достаточно мелкие, глаз не способен воспринимать их по отдельности, и для зрителя они сливаются в непрерывный тон (рис. 1).

  

Рис. 1. Фотография, снятая цифровой фотокамерой, представляет собой растровое изображение

В цифровой форме каждая точка растра (пиксель) представлена единственным параметром – цветом. Таким образом, значением пикселя является его цвет, а редактирование растрового изображения сводится к изменению цвета отдельных пикселей.

Все растровые устройства ввода используют регулярную прямоугольную растровую сетку, поскольку она проще всего реализуется технически и наиболее удобна при обработке. По этой причине растровые изображения тоже имеют прямоугольную форму. Это даёт возможность измерять размер изображения по двум направлениям – высоте и ширине – в пикселях (например, 100×100, 640×480).

Пиксель сам по себе не имеет размеров, это всего лишь часть информационной модели изображения, которой соответствуют координаты определённого положения ячейки внутри растра и числового значения номера цвета. Размеры отдельного пикселя можно определить только после того, как будут назначены размеры растра, то есть изображения в целом. Однако и в этом случае чаще пользуются не размерами отдельного пикселя, а разрешением.

Под разрешением растрового изображения понимается количество пикселей, приходящихся на единицу длины изображения.

Векторные изображения

В отличие от растровой графики, в которой основным элементом изображения является точка, в векторной графике базовым элементом является линия – контур (при этом не важно, прямая это линия или кривая).

Разумеется, в растровой графике тоже существуют линии, но там они рассматриваются как комбинации близкорасположенных точек, которые составляют линию. В векторной графике объем памяти, занимаемый линией (контуром), не зависит от размеров линии, поскольку линия представляется в виде формулы, а точнее говоря, в виде нескольких параметров. Что бы мы ни делали с этой линией (контуром), меняются только ее параметры, хранящиеся в ячейках памяти. Количество же ячеек остается неизменным для любой линии (контура).

Итак, векторные изображения состоят из контуров.

Контур – это элементарный объект векторной графики. Все, что есть в векторной иллюстрации, состоит из контуров. Из простейших объектов строятся сложные.

Контуром называется кривая, имеющая точное математическое описание. Контуры состоят из одного или нескольких криволинейных или прямолинейных сегментов, ограниченных узлами. Замкнутые (в некоторых случаях и открытые) контуры могут содержать заливку.

Заливкой называют заполнение цветом внутренней части контура. Программы иллюстрирования могут обеспечить не только однородную заливку контура, но и более сложные типы, например градиентную или узорную заливку. Все (и замкнутые, и незамкнутые) контуры могут иметь обводку.

Обводкой  называют линию заданного типа, толщины и цвета, проведённую вдоль контура. С помощью контуров, заливок и обводок в программах иллюстрирования строится векторное изображение (рис. 2).

                    

Рис. 2. Примеры изображений, выполненных в векторном редакторе

В основе векторной графики лежат математические представле-    ния о свойствах геометрических фигур. Например, кривые второго        порядка (эллипсы, параболы, гиперболы) представляются в памяти           5-ю параметрами, т. к. общая формула линии 2-го порядка имеет вид:                                     x2 + a1y2 + a2xy + a3x + a4y + a5 = 0. Для кодирования кривой 3-го порядка используют 11 параметров. Как правило, для описания контуров в векторных редакторах применяются параметрические кривые третьего порядка, называемые кривыми Безье, которые описываются в памяти компьютера 8-ю параметрами.

В векторной графике легко решаются вопросы масштабирования. Если, к примеру, для контура задана обводка толщиной 0,15 мм, то при увеличении или уменьшении рисунка эта линия контура будет иметь заданную толщину, поскольку это свойство объекта, жестко за ним закрепленное. Распечатка чертежа на малом или на большом формате листа бумаги содержит линии одной и той же толщины. Это свойство векторной графики широко используется в картографии, в конструкторских системах автоматизированного проектирования (САПР) и в автоматизированных системах архитектурного проектирования.

Все компоненты векторного изображения описаны математически, а значит, абсолютно точно. При редактировании векторного изображения программа заново рассчитывает координаты узлов, кривизну сегментов, параметры заливок и обводок.  Поскольку все эти действия выполняются с геометрическими объектами, любое их преобразование, например увеличение или уменьшение, выполняется точно и не ухудшает качества изображения. Чем больше контуров использовано при построении изображения, тем интереснее и богаче будет выглядеть рисунок. С другой стороны, большое количество контуров существенно увеличивает объём и время вычислений, необходимые для построения изображения на экране монитора или принтере, ведь графическая программа «вынуждена» строить заново всё изображение всякий раз, когда пользователь изменит масштаб отображения или прокрутит документ.

Ограничение на сложность векторных изображений накладывает не только объём требующихся вычислений, но и то, что построение детализированных векторных изображений требует кропотливого труда художника. Простые же векторные изображения, напротив, используются очень широко. Их можно встретить в макетах любого уровня сложности и на web-страницах.

Логотипы фирм, товарные знаки, как правило, являются векторными изображениями. К ним относятся и шрифты. Именно благодаря их векторной природе, компьютерные шрифты и логотипы не теряют качества независимо от размера.

Фрактальные изображения

Фрактальная графика, как и векторная, – вычисляемая, но отличается от нее тем, что никакие объекты в памяти компьютера не хранятся. Изображение строится по уравнению (или по системе уравнений), поэтому ничего, кроме формулы, хранить не надо. Изменение коэффициентов в уравнении позволяет получать совершенно другую картину.

Простейшим фрактальным объектом является фрактальный треугольник (рис. 3), который получается следующим образом. Вначале строится обычный равносторонний треугольник со стороной а. Далее каждая из его сторон  разделяется на три отрезка. На средних отрезках сторон строятся равносторонние треугольники со стороной, равной 1/3 стороны исходного треугольника. С полученными треугольниками повторяются те же операции. Треугольники можно достраивать аналогичным образом до бесконечности. Можно заметить, что треугольники последующих поколений наследуют свойства своих родительских структур. Так рождается фрактальная фигура. Взяв такой бесконечный фрактальный объект и рассмотрев его в лупу или микроскоп, можно найти в нем все новые и новые детали, повторяющие свойства исходной структуры.

Рис. 3. Построение «фрактального треугольника» («снежинка Коха»)

Появление новых элементов меньшего масштаба происходит по простому алгоритму. Очевидно, что описать такой объект можно всего лишь несколькими математическими уравнениями.

Фрактальными свойствами обладают многие объекты живой и неживой природы. Обычная снежинка, многократно увеличенная, оказывается фрактальным объектом. Фрактальные алгоритмы лежат в основе роста кристаллов и растений. Если взглянуть на ветку папоротникового растения, то можно увидеть, что каждая дочерняя ветка во многом повторяет свойства ветки более высокого уровня. В отдельных ветках деревьев чисто математическими методами можно проследить свойства всего дерева.

Способность фрактальной графики моделировать образы живой природы вычислительным путем часто используют для автоматической генерации необычных иллюстраций и для создания изображений ландшафтов при разработке компьютерных игр (рис. 4).

Рис. 4. Изображение «Металлический коралл», созданное средствами фрактальной графики

Контрольные вопросы

1.  Что называют визуальной коммуникацией? Каковы прикладные функции объекта визуальной коммуникации?
2.  Назовите основные направления развития компьютерной графики и области применения компьютерной графики.
3.  Расскажите о видах компьютерной графики: векторной, растровой, фрактальной и областях применения изображений каждого вида.
4.  Дайте определения основных понятий растровой графики, расскажите об особенностях внешнего вида и способах получения растровых изображений.
5.  Дайте определения основных понятий векторной графики, расскажите об особенностях внешнего вида и способах получения векторных изображений.

6. ОПИСАНИЕ ЦВЕТА КОМПЬЮТЕРНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Графические редакторы, независимо от того растровые они или векторные, работают с изображениями, в которых непременно присутствует цвет, пусть даже просто чёрный и белый. Дескрипторы информационной модели компьютерного изображения содержат информацию об использованных в нём цветах. Редактирование изображений, особенно растровых, включает и изменение информации о цветах. В связи с этим становится актуальным выражение цвета в численном виде.

В процессе подготовки иллюстрации исходная фотография превращается в электронную форму, обрабатывается в графических программах, отображается на экране монитора, распечатывается на принтере или офсетной машине. На каждом этапе цвета обрабатываемого документа получают различным образом, и для корректной передачи цвета необходимо согласование всех этапов подготовки изображения. Таким образом, возникает необходимость однозначного описания цвета.

Цвет является важнейшим изобразительным инструментом. Как составная часть изображения, цвет выполняет сразу две важные функции: он является средством кодирования информации об изображённом предмете и средством воздействия на ассоциативную память зрителя, призванным вызвать у него определённые эмоции.

Физически в основе цвета лежит волновая природа электромагнитных колебаний высокой частоты света. Световые волны разной длины по-разному воздействуют на сетчатку глаза. В силу физиологии органов зрения цветовосприятие – субъективный процесс, и его характеристики во многом определяются индивидуальными особенностями человека. Дневной свет, например, субъективно воспринимается как лишённый цветовой составляющей, но в физическом смысле он представляет собой смесь колебаний всех частот (не только оптического, но и смежных диапазонов).

Одни устройства могут воспринимать цвета – это глаза человека, фотоплёнка, сканер. Другие воспроизводят цвета – фотобумага, принтер, офсетная машина.

При каждом из этих процессов число цветов хоть и велико, но меньше полного диапазона. Так, глаз не воспринимает цвета ультрафиолетового и инфракрасного излучения. Фотоаппарат бессилен перед очень тёмными оттенками. Традиционная офсетная печать не передаёт очень светлые и яркие тона.

Диапазон цветов, который может быть воспроизведён, зафиксирован или описан каким-либо способом, называется цветовым охватом. Цветовой охват монитора, офсетной машины и глаза разный, причём у глаза он наибольший. Часть из того, что воспринимает глаз, не может передать экран монитора. На экране, например, нельзя точно передать чистые голубой или жёлтый цвета. Часть цветов, которые отображает монитор, невозможно напечатать с помощью принтера или офсетной машины (на печати плохо передаются светлые оттенки, составляющие которых имеют низкую плотность). Существующую разницу цветовых охватов устройств вывода можно представить с помощью схемы (рис. 5).

Рис. 5. Сравнение цветового охвата монитора, офсетной машины и человеческого глаза

Каждый из охватов может быть выражен определённой моделью цвета. Цветовые модели представляют собой средства для концептуального и количественного описания цветов определённых областей спектра.

В настоящее время для математического описания цвета предложено несколько цветовых моделей. Одновременное существование различных цветовых моделей объясняется тем, что ни одна из моделей не является идеальной или универсальной, и каждая  наиболее применима в своей определённой прикладной области.

Устройство моделей одинаково: в каждой из них принято несколько базовых компонентов, и каждый базовый компонент вносит вклад в создание конкретного цвета. Базовые компоненты модели называются каналами,  таким образом цветовые модели состоят из одного или нескольких цветовых каналов. Цвета, которые можно описать, используя выбранную модель, входят в её цветовой охват, или образуют цветовое пространство модели.

6.1. Ахроматические модели

Имея представление о природе цвета, можно понять, что белый цвет соответствует равномерной смеси частот электромагнитных колебаний оптического диапазона, а чёрный – отсутствию света. Для описания изображений, содержащих пиксели только этих двух цветов, а также промежуточных оттенков серого цвета, используют две ахроматические (не включающие цвета) модели. Их важность в компьютерной графике обусловлена тем, что ахроматические изображения очень распространены и с ними приходится работать довольно часто. Ахроматическими называются монохромные и полутоновые изображения.

Монохромные изображения

Монохромное (или штриховое) изображение представляет собой изображение, каждый пиксель которого может быть только одного из двух цветов: основного (чаще чёрного) или фонового (чаще белого).  Промежуточные варианты исключены. Для представления цвета такого изображения используют единственный монохромный канал (рис. 6). Монохромные изображения могут использоваться для хранения штриховой графики, например рисунков тушью или гравюр.

Рис. 6. В Photoshop открыто  монохромное изображение

Для записи растрового изображения в памяти компьютера необходимо сохранить информацию о цвете каждого пикселя изображения.

Информация о цвете пикселя должна помещаться в ячейки памяти компьютера, который работает с цифровой информацией в двоичной системе счисления. Двоичный разряд может иметь два значения: единицу и ноль. В нашем случае  при записи пикселей монохромного изображения, если пиксель окрашен в белый цвет, это означает, что точка люминофора экрана, отвечающая за отображение цвета данного пикселя, должна будет светиться (состояние – 1); если же пиксель окрашен в чёрный цвет, значит соответствующая точка экрана светиться не должна (состояние – 0).

Таким образом, чтобы «запомнить» цвет одного пикселя монохромного изображения, в памяти компьютера будет занята 1 ячейка (1 бит) памяти (состояние 1 или 0).

Количество бит памяти, которое требуется для хранения информации о цвете одного пикселя изображения, называется глубиной цвета. Глубина цвета – один из важнейших параметров растрового изображения. Глубина цвета монохромного изображения – 1 бит, поэтому такой тип изображений иногда называют однобитным или битовым. Если монохромное изображение будет иметь размеры 100×100 пикселей, то для его хранения потребуется 100 пикселей × 100 пикселей × 1бит = 10000 бит =    = 1250 байт = 1,22 Кбайт памяти.

Полутоновые изображения

Полутоновое изображение отличается от монохромного тем, что составляющие его пиксели могут быть любого из оттенков, составленных смешением двух базовых цветов. Оттенком называется смесь базовых цветов модели в фиксированной пропорции. Таким образом, оттенки отличаются друг от друга процентным содержанием в них базового цвета (рис. 7).

Полутоновые изображения используются для хранения черно-белых фотографий, карандашных иллюстраций, а также в случаях, когда без цвета можно обойтись.

Рис. 7. В Photoshop открыто  полутоновое изображение

Чтобы однозначно определить цвет пикселя полутонового изображения, условно все оттенки серого цвета, полученные в результате плавного перехода от чёрного к белому, разбили на 256 частей. Такое количество градаций яркости оказалось вполне достаточным, чтобы корректно отобразить, например, чёрно-белое фото.

Шкалу, содержащую 256 градаций яркости, где нулевое значение соответствует чёрному цвету (яркость – 0), а 255 – белому (максимальная яркость), называют серой шкалой (рис. 8).

Рис. 8. Серая шкала. Оттенки серого цвета появляются в процессе плавного перехода от чёрного цвета к белому

Для записи цвета пикселя полутонового изображения нужно указать номер цвета из оттенков серой шкалы (то есть один из 256 возможных вариантов). Чтобы записать максимальное значение (255) в двоичном коде, потребуется  восьмизначное двоичное число, для хранения которого нужно 8 ячеек памяти (28 = 256). Таким образом, глубина цвета полутонового изображения – 8 бит.

Если полутоновое изображение будет иметь размеры 100 × 100 пикселей, то для его хранения потребуется:

100 пикселей × 100 пикселей × 8 бит = 80000 бит =10000 байт =        = 9,76 Кбайт памяти.

Итак, для представления цвета полутонового изображения используется один полутоновый канал, содержащий 256 оттенков серого цвета. В связи с этим полутоновое изображение,  имеющее те же физические размеры, что и монохромное (при одинаковом разрешении), займёт в памяти компьютера в 8 раз больше места.

6.2. Хроматические модели

В отличие от точек ахроматических моделей, точки изображений в хроматических моделях могут иметь оттенок любого цвета (отсюда название – полноцветные модели). Цвета в таких изображениях получаются также путём сложения базовых компонентов в различных пропорциях. Существует много различных типов полноцветных моделей, но в графических редакторах, как правило, применяется не более четырёх. Эти модели известны под названиями: RGB, CMYK,  Lab и HSB.

Изображения в модели RGB (аддитивная модель)

Цветовую модель RGB имеют изображения, предназначенные для экранного просмотра, а также  полученные путём сканирования (рис. 9).  

Рис. 9. Полноцветное изображение в модели RGB и его представление в цветовых   каналах

Название модели RGB представляет собой аббревиатуру, составленную из начальных букв английских слов:

R (Red)     – красный,

G (Green) – зелёный,

B (Blue)    – синий.

Эти слова соответствуют трём базовым цветам наиболее распространённой модели излучаемого цвета. Выбор именно этих базовых цветов обусловлен физиологией человеческого зрения, непосредственно воспринимающего только эти цвета. Все остальные цвета в этой модели образуются за счёт смешения базовых цветов в различных пропорциях. Это смешение при рассматривании происходит в результате смыкания в глазу зрителя изображений от небольших, близко расположенных друг к другу источников света.

Тройки смежных источников, каждый из которых излучает определённый свет базовых цветов модели, могут имитировать более 16 миллионов цветов.  Регулировка пропорций, в которых смешиваются базовые цвета, выполняется за счёт изменения интенсивности излучения источников.

При сложении (смешении) лучей основных цветов этой модели (красный, зелёный, синий) образуется новый цветовой тон, который при этом оказывается светлее, чем отдельные его составляющие. Это неудивительно, ведь в результате одновременного свечения двух разноцветных лампочек суммарная освещённость, в итоге, бывает больше, и свет приобретает новый оттенок. Цвета подобного типа (излучаемые цвета) называют аддитивными (от английского add – складывать), а цветовую модель, основанную на сложении цветов (RGB), – аддитивной моделью.

Рис. 10. Цветовое пространство модели RGB

Цветовое пространство модели RGB может быть представлено в виде цветового куба (рис.10). По осям координат откладываются значения яркости свечения базовых цветов (цветовых каналов).  Каждая из цветовых составляющих может принимать значения от нуля (нет света) до максимального (наибольшая яркость). Внутреннее пространство образовавшегося куба содержит все возможные цвета данной модели. В начале координат значения каналов равны нулю (чёрный цвет). В противоположной точке смешиваются максимальные значения всех трёх каналов, образуя белый цвет. На линии, соединяющей эти точки, располагаются оттенки, образованные соединением трёх базовых цветов в равной пропорции. Эти оттенки составляют серую шкалу. При смешении базовых цветов одинаковой яркости в результате всегда получается ахроматический серый цвет, оттенок которого, в зависимости от степени яркости базовых компонентов, может варьироваться от чёрного до белого. Три вершины куба, лежащие на осях, дают чистые исходные цвета, остальные три отражают двойные смешения исходных цветов.

КРАСНЫЙ + ЗЕЛЁНЫЙ =  ЖЁЛТЫЙ

КРАСНЫЙ + СИНИЙ  =  ПУРПУРНЫЙ

ЗЕЛЁНЫЙ  + СИНИЙ =  ГОЛУБОЙ

Модель RGB можно назвать базовой моделью компьютерного дизайна. Цветовую модель RGB имеют изображения, предназначенные для экранного просмотра (при выводе на экран телевизора или монитора), а также  полученные путём сканирования или при съёмке цифровой камерой. Цвета RGB складываются так же, как лучи света.

Для записи цвета пикселя полноцветного изображения в модели RGB нужно указать номер цвета, полученного смешением трёх составляющих. Поскольку каждый цветовой канал является полутоновым, для описания каждой из трёх составляющих нужно указать значение цвета от 0 до 255, то есть один из 256 возможных вариантов оттенка от чёрного до основного (рис. 11).

Рис. 11. Представление цветов в RGB

Как уже говорилось, для записи максимального значения полутонового оттенка в двоичном коде потребуется 8 бит памяти. Таким образом, если полутоновых каналов три, то глубина цвета RGB-изображения составляет: 8 бит × 3 = 24 бита.

Если полноцветное изображение будет иметь размеры 100 × 100 пикселей, то для его хранения потребуется:

100 пикселей ×100 пикселей ×24 бит = 240000 бит ≈ 29,3 Кбайт памяти.

Итак, для представления цвета изображения в модели RGB используются три полутоновых канала, каждый из которых может описать 256 оттенков базового цвета. Полноцветное RGB-изображение, имеющее те же физические размеры, что и полутоновое (при одинаковом разрешении), займёт в памяти компьютера в 3 раза больше места.

В практике компьютерной графики чаще всего используются растровые изображения с представлением цвета в восьмибитных полутоновых каналах. Однако современные графические редакторы позволяют применять для описания цвета 16-битные каналы.

Изображения в модели CMYK (субтрактивная модель)

Модель CMYK предназначена для описания цвета изображений, выводимых на печать. Название модели является аббревиатурой, составленной из букв, соответствующих названиям основных цветов :

C (Cyan) – голубой,

M (Magenta) – пурпурный,

Y (Yellow) – жёлтый,

K (Black) – чёрный.

CMYK можно рассматривать как производную модели CMY, базовые цвета которой называют цветами полиграфической триады.

Модель CMY – основная цветовая модель для всех случаев, когда приходится иметь дело с отражённым светом. Она описывает отражённые цвета (краски), которые образуются в результате вычитания из белого части спектра падающего света. Отражённые цвета «рождаются» следующим образом: свет определённого спектра, например солнечный, попадает на несветящиеся предметы. Затем часть спектра поглощается поверхностью предмета, а оставшаяся часть отражается и улавливается глазом. Таким образом, наложенная на лист бумаги полупрозрачная краска будет вычитать из проходящего света отдельные спектральные компоненты  и отражать тот  единственный цвет, который и воспринимается зрителем.

Цветовые компоненты модели CMY (базовые цвета) появляются в результате вычитания из белого основных цветов модели RGB:

БЕЛЫЙ – КРАСНЫЙ = ГОЛУБОЙ (Cyan)

БЕЛЫЙ – ЗЕЛЕНЫЙ = ПУРПУРНЫЙ (Magenta)

БЕЛЫЙ – СИНИЙ =  ЖЕЛТЫЙ (Yellow).

Поскольку базовые цвета данной модели являются результатом вычитания (от англ. subtract – вычитать), то сама модель носит название субтрактивной. Субтрактивными называются модели, основу которых составляет операция вычитания цветов (субтрактивный синтез).

При смешении субтрактивных цветов в новый тон, результат всегда получается темнее обоих исходных, поскольку каждый из цветов поглощает часть спектра.

Пространство модели CMY аналогично цветовому пространству модели RGB, где каждый из оттенков изображения получается смешением компонентов базовых цветов, но в котором перемещено начало координат (рис. 12). Нулевое значение составляющих соответствует полному отсутствию краски на бумаге, то есть белому цвету. Смешение максимальных значений всех трёх компонентов даёт чёрный цвет. Смешение равных значений базовых цветов создаёт оттенки серого.

Развитием модели CMY явилась модель CMYK. Она описывает реальный процесс печати на офсетной машине и цветном принтере. Пурпурная, голубая и жёлтая краски (полиграфическая триада) последовательно наносятся на бумагу в различных пропорциях, и таким способом репродуцируется значительная часть видимого спектра.

Рис. 12. Цветовое пространство модели CMYK

Особенность модели CMYK  в том, что она полностью ориентирована на процесс печати, и именно этим объясняется введение в модель CMY четвёртого дополнительного канала чёрного цвета (К). Введение дополнительного чёрного канала является теоретически не обоснованным, но необходимым для компенсации недостатков современного печатного оборудования. Проблема в том, что в тёмных областях при печати триадой красок хорошо видны погрешности совмещения, на больших темных областях возможно переувлажнение бумаги. Кроме того, смесь  CMY-красок не даёт глубокого чёрного тона. Все неприятности можно устранить заменой в тёмных областях изображения триадных красок на чёрную.

Несмотря на увеличение количества базовых цветов в CMYK по сравнению с RGB, стоит отметить, что цветовой охват CMYK, значительно меньше цветового охвата RGB, поскольку четырёхкрасочная модель описывает не излучаемые, а отражённые цвета, интенсивность которых всегда меньше. В связи с этим, изображение, созданное в модели RGB, за счёт разницы цветовых охватов и характеристик выводящего оборудования на экране всегда будет смотреться иначе, чем на печати.

Каналы изображения в модели CMYK складываются так же, как краски, положенные на бумагу при выводе изображения на печать       (рис. 13).

Рис. 13. Полноцветное изображение в модели CMYK и его представление

в цветовых каналах

Для описания цвета пикселя изображения в модели CMYK нужно указать значение четырёх составляющих цвета, каждая из которых может принимать значение  от 0 до 255 и занимает 8 бит памяти.  Таким образом, глубина цвета CMYK-изображения  составляет 8 бит × 4 = 32 бита.

Очевидно, что изображение в модели CMYK при одинаковых физических размерах с изображением в модели RGB будет занимать на четверть больше места в памяти компьютера.

Перцепционные цветовые модели

Для дизайнеров, художников и фотографов основным инструментом индикации и воспроизведения цвета служит глаз. Этот естественный «инструмент» обладает цветовым охватом, намного превышающим возможности любого из таких технических устройств, как монитор, сканер, принтер или экспонирующее устройство вывода на плёнку.

Как было показано ранее,  цветовые системы этих устройств (RGB и CMYK)  являются аппаратно-зависимыми. Так, например, если речь идёт об изображении в RGB, то соответствие базовых цветов, а также точка белого, определяется качеством применённого в мониторе люминофора и настройками экрана. В результате на разных мониторах один и тот же цвет изображения выглядит по-разному. Влияние аппаратной зависимости в модели CMYK ещё более очевидно, поскольку на соответствие цветов оказывают влияние характеристики реальных красок, особенности оборудования, печатного процесса и носителя. В связи с этим актуальной является задача описания цветов аппаратно-независимым способом, то есть способом, определяющим цвета без учёта особенностей технологии их воспроизведения.

Для устранения аппаратной зависимости был разработан ряд так называемых перцепционных (или интуитивных) цветовых моделей. В их основу положен способ описания цветов так, как они воспринимаются человеком, точнее  «стандартным наблюдателем», а именно –  раздельное определение яркости и цветности. Такой подход упростил проблему согласования цветов и позволил обращаться с цветом на интуитивно понятном уровне. К моделям, использующим концепцию разделения яркости и цветности, относятся применяемые в компьютерной графике HSB и Lab.

Изображения в модели Lab

Изображения каждого из цветовых каналов в моделях RGB и CMYK имеют разную яркость. При одинаковой интенсивности свечения наиболее ярким глаз человека воспринимает зелёный цвет, чуть менее ярким – красный и совсем тёмным – синий цвет. Таким образом, яркость является характеристикой восприятия, а не самого цвета.

В моделях RGB и CMYK яркость и цвет пикселей связаны между собой, поэтому при изменении одного параметра изменяется и другой. В модели Lab характеристика яркости отделена от параметров цвета.  Информацию о яркости изображения несёт отдельный канал L (Яркость), а в каналах a и b хранятся значения составляющих цвета.

Модель Lab состоит из трёх каналов (рис. 14):

L (Luminosity) –  канал яркости,

a – цветовой канал, определяющий соотношение зелёной – красной составляющих,

b – цветовой канал, определяющий соотношение синей – жёлтой составляющих.

Рис. 14. Полноцветное изображение в модели Lab и его представление в цветовых   каналах

Поскольку канал яркости и цветовые каналы являются полутоновыми, то для описания цвета одного пикселя изображения в модели Lab требуется 8 бит × 3 = 24 бита памяти, то есть глубина цвета Lab-изображения равна 24 битам. Изображения в данной модели будут иметь тот же объём файла, что и изображения в модели RGB.

Благодаря корректности описания цветов с помощью Lab, её называют лабораторной моделью и используют для калибровки цветопередающих устройств.

Изображения в модели HSB

Модель HSB представлена в большинстве современных графических пакетов. Из всех используемых в настоящее время моделей эта модель наиболее точно соответствует способу восприятия цветов человеческим глазом. Она позволяет описывать цвета интуитивно понятным способом.

В модели HSB все цвета определяются с помощью комбинации трёх базовых параметров:

H – цветовой тон (Hue),

S  – насыщенность (Saturation),

B  – яркость (Brightness).

Под цветовым тоном (Н) понимается свет с доминирующей длиной волны (оттенок). Обычно для описания цветового тона (оттенка) используется название цвета, например красный, оранжевый, зелёный или синий.  Однако для однозначного определения цвета недостаточно знать лишь его цветовой тон. Неслучайно в названиях цвета часто встречаются дополнения: бледно-зелёный, ярко-красный и т. п. Этими дополнительными компонентами являются насыщенность и яркость.

Насыщенность (S) характеризует чистоту цвета. Изменение насыщенности цвета от нулевого до максимального значения соответствует видимому изменению цвета от нейтрально-серого до яркого – спектрального.  Можно сказать, насыщенность отражает – насколько далеко отстоит данный цвет от равного с ним по яркости белого цвета. В этом случае насыщенность можно измерять числом едва заметных переходов (градаций), лежащих между данным цветом и белым.

Яркость (B) характеризует интенсивность, с которой энергия света воздействует на рецепторы нашего глаза. Её можно интерпретировать как относительную освещённость или затемнённость цвета (светлоту цвета). Любые цвета и оттенки независимо от их цветового тона можно сравнить по яркости, то есть определить, какой из них темнее, а какой светлее. Яркость не влияет на цветность, но от неё зависит то, насколько сильно цвет будет восприниматься глазом.

Когда говорят о яркости как атрибуте цвета, то под белым цветом понимают абсолютную (максимальную) яркость, а под чёрным цветом – полное отсутствие яркости. Серый цвет характеризует промежуточное значение яркости.

Модель HSB, в отличие от RGB и CMYK, носит абстрактный характер. Это связано с тем, что насыщенность и цветовой тон нельзя измерить непосредственно. Любая форма ввода цветовой информации начинается с определения красной, зелёной и синей составляющих, на базе которых с помощью математического пересчёта получают компоненты HSB-модели. В результате эта цветовая модель имеет то же цветовое пространство, что и RGB.

Итак, знакомство с наиболее распространёнными цветовыми моделями, применяемыми в компьютерной графике, показало разницу в методах представления цветовой информации в памяти компьютера и выявило необходимость задавать при создании графического документа подходящий тип цветовой модели с учётом прикладной функции и способа вывода изображения.

6.3. Основные типы растровых изображений

Изображения разных типов отличаются друг от друга количеством и устройством цветовых каналов. Различают следующие типы изображений:

•  Монохромные изображения.

В них присутствуют только два цвета: чёрный и белый.

Это одноканальные изображения.

•  Полутоновые изображения.

В них присутствуют 256 оттенков серого цвета. Это одноканальные изображения.

•  Полноцветные изображения.

Это цветные изображения, использующие цветовые модели RGB, CMYK, Lab и т. п.

Они состоят из нескольких цветовых каналов, каждый из которых представляет собой полутоновое изображение, содержащее 256 оттенков.

•  Индексированные изображения.

Это одноканальные цветные изображения, содержащие от 4 до 256 точно определённых цветов. Применение для описания цвета пикселей подобных изображений палитры фиксированных цветов позволяет получать яркие цветные, но не полноцветные изображения (подобные иллюстрациям, выполненным фломастерами, а не смесью красок). Поскольку максимальное количество оттенков в палитре подобных изображений  256, значит для кодирования цвета пикселя требуется указать номер цвета от 0 до 255. Таким образом, глубина цвета подобных изображений не превышает 8 бит. Подобные изображения применяются в web-дизайне, т. к. размер индексированных изображений меньше, чем аналогичных полноцветных.

•  Многоканальные изображения.

Это изображения, содержащие произвольное число каналов. К подобному типу относятся документы с изображениями, созданными для распечатывания на полиграфическом оборудовании. В многоканальном изображении, например, помимо данных о содержимом  четырёх полутоновых CMYK-каналов,  может присутствовать  также информация о дополнительных монохромных каналах, где указаны участки для нанесения на изображение металлизированной (золотистой) краски и лакового покрытия.

Контрольные вопросы

1.  Объясните необходимость точного описания цвета цифрового изображения. Какие цветовые модели используются в компьютерной графике?
2.  Расскажите об устройстве цветовых моделей, областях их применения.
3.  Дайте определения цветового пространства, цветового охвата  цветовой модели. Расскажите о различиях цветового охвата моделей RGB, CMYK, Lab.
4.  Как происходит кодирование цвета цифровых изображений? Дайте понятие глубины цвета. Объясните зависимость размера файла цифрового изображения от применённой в нём цветовой модели.
5.  Расскажите об областях применения и особенностях растровых изображений следующих типов: монохромные, полутоновые, полноцветные, индексированные, многоканальные.

7. ИЗОБРАЖЕНИЕ В ПАМЯТИ КОМПЬЮТЕРА

7.1. Принципы представления изображения в памяти    компьютера

Изображения растровой, векторной и фрактальной графики имеют свои характерные особенности и внешне легко отличаются друг от друга. Но прежде всего они различаются способом представления изображения в памяти компьютера.

Как вы уже знаете, документы фрактальной графики не хранят в памяти компьютера информацию об отдельных элементах изображения, а значит, не нуждаются в специальном её представлении. Фрактальная картинка выстраивается по сохранённой в документе формуле. Таким образом, уместно говорить, что в компьютерной графике существуют два подхода к представлению (кодированию) графической информации  – растровый и векторный.

Суть растрового подхода заключается в том, что всякое изображение рассматривается как совокупность точек разного цвета и, следовательно, представление в цифровом виде растрового изображения сводится к кодированию информации о цвете каждого пикселя.

Векторный подход представляет изображение как совокупность простых элементов: прямых линий, дуг, окружностей, эллипсов, прямоугольников и пр., которые называются графическими примитивами. Кодирование векторного изображения предполагает однозначное определение (задание) положения, формы а также цветовых характеристик всех графических примитивов, составляющих рисунок.

Можно рассмотреть разницу в кодировании графической информации на примере представления одного и того же фрагмента изображения в растровом или векторном виде. Пусть для изображения буквы «К» используется «маленький монитор» с растровой сеткой размером 10x10 и черно-белым изображением (рис. 15).

Рис. 15. Имитация изображения буквы на экране, где каждая клетка соответствует     одному пикселю

Представим этот код в виде битовой матрицы, в которой строки и столбцы соответствуют строкам и столбцам растровой сетки. Пусть «1» обозначает чёрный пиксель, а «0» – белый. В итоге матрица изображения будет выглядеть следующим образом:

0000000000

0001000100

0001001000

0001010000

0001100000

0001010000

0001001000

0001000100

0000000000

0000000000.

Поскольку первым элементом матрицы обычно считается элемент первой строки первого столбца, то положение пикселей всех растровых изображений (в том числе и на экране монитора) задаётся в системе графических координат, где начало координат расположено в верхнем левом углу экрана, горизонтальная ось X направлена слева направо, а вертикальная ось Y – сверху вниз.

В отличие от пиксельной модели, в векторной модели структуры данных соответствуют не пикселям, а более крупным и семантически нагруженным объектам изображения. В векторном представлении буква «К» – это три линии. Всякая прямая линия описывается указанием координат ее концов в таком виде:

ПРЯМАЯ ЛИНИЯ (X1, Y1, X2, Y2).

Таким образом, изображение буквы «К» можно описать так:

 ПРЯМАЯ (4, 2, 4, 8)

ПРЯМАЯ (5, 5, 8, 2)

 ПРЯМАЯ (5, 5, 8, 8).

При выполнении построений в программах векторной графики положение и форма графических примитивов задаются в системе графических координат, где, как правило, начало координат находится в нижнем левом углу изображения, горизонтальная ось X направлена слева направо, а вертикальная ось Y – снизу вверх.

Безусловно, при создании изображений в программах растровой или векторной графики пользователь не составляет никаких матриц и уравнений, графические редакторы автоматически преобразовывают созданное  пользователем изображение в соответствующую форму для обработки и хранения в памяти компьютера.  Совокупность значений параметров, фиксирующих цвет пикселя или свойства векторного объекта, составляет дескриптор. Совокупность дескрипторов, соответствующих всем элементам изображения, приведённых в фиксированной последовательности, образует информационную модель изображения. Объём и количество дескрипторов, содержащих  полную информацию об изображении, в конечном итоге определяют размер файла графического документа.

В построении информационной модели растрового изображения решающую роль играет выбор цветовой модели, соответствующей типу изображения. Именно её выбор в значительной степени определяет внешний вид документа и влияет на  размер файла изображения.

Дескрипторы объектов, составляющих векторную модель, неодинаковы –  их структура и размеры зависят от типа объекта, которому соответствует дескриптор, и значений его атрибутов. Например, описание контура, проходящего через три точки, займёт в памяти меньше места, чем описание контура, проходящего через триста точек. Для назначения цвета векторным объектам используются те же принципы представления цвета, что и для растровой модели, но цветовые характеристики изображения практически не оказывают влияния на размер его  векторной модели.

7.2. Форматы графических файлов и методы сжатия данных

7.2.1. Критерии выбора формата хранения графических          данных

Графические изображения сохраняются в виде файла, имеющего определённую организацию данных, оптимальную для конкретного приложения. Способ организации информации в файле носит название формат файла. Графические файлы служат для хранения изображений между сеансами работы с графическими программами и для переноса изображений между программами и компьютерами.

Графическая информация в файлах кодируется несколько иным способом, чем в памяти компьютера. С развитием компьютерной графики и появлением новых технологий работы с графическими документами число таких способов постоянно росло, и в настоящее время можно говорить о наличии свыше сотни более или менее активно используемых форматов. Знание файловых форматов и их возможностей является  важным для выбора  типа графического приложения, способа редактирования исходного изображения,  вариантов сохранения результатов работы в промежуточном или окончательном виде.

Многообразие существующих форматов графических файлов, прошедших естественный отбор и доказавших свою жизнеспособность, объясняется тем, что все они имеют какие-то характерные особенности и возможности, делающие их незаменимыми в конкретных сферах применения:  web-дизайн, электронные или печатные публикации, ретушь и улучшение качества фотографий, создание комбинированных изображений (коллажей) и других. Поэтому знание особенностей их организации, плюсов и минусов, тонкостей технологии применения очень важно для подготовки профессиональных дизайнеров.

Назначая формат для сохранения созданного изображения, нужно понимать, что не существует «лучшего», универсального формата, ориентироваться нужно на тот, который наиболее подходит к выполняемой работе. При выборе формата следует учитывать некоторые основные факторы:

•  распространённость. Сохраняя изображения в малораспространённых форматах, следует ожидать потенциальных проблем  при переносе их на другие компьютеры.
•  соответствие сфере применения. Большинство графических форматов ориентировано на конкретные области применения. В случае ошибки при выборе формата изображение может оказаться непригодным для использования. Например, полноцветное изображение, сохранённое в формате GIF окажется непригодным для качественной печати из-за потери части цветов при переходе к индексированной палитре (web-цвета), на которую ориентирован этот формат.  
•  поддерживаемые типы изображений и цветовые модели. Следует выбирать формат файлов, поддерживающий типы изображений, применяемые в данной сфере. Например, популярный формат BMP не может сохранить изображение, созданное в цветовой модели CMYK, требующейся для полиграфии.
•  возможность хранения дополнительных цветовых каналов, обтравочных контуров. Дополнительные цветовые каналы (например, для плашечных цветов или лакового покрытия) и обтравочные контуры, используемые для маскирования фрагментов изображения, применяются в программах иллюстрирования и издательских системах. Поэтому, если изображение готовится для вёрстки, то лучше выбирать форматы, поддерживающие указанные атрибуты и осуществляющие корректный их экспорт в издательскую систему.  
•  возможность хранения масок. Чаще всего маски нужны только в процессе редактирования (то есть если редактирование не завершено или к нему планируется вернуться). В этом случае уместно использовать собственный формат приложения или формат, поддерживающий хранение масок.
•  возможность сжатия графической информации и способ сжатия. Для уменьшения размеров графических файлов (например, для передачи по сети) многие форматы предполагают сжатие данных. Однако форматы файлов, поддерживающих сжатие, используют для этого разные алгоритмы – сжатие без потери и с потерей качества. Последние позволяют достичь на порядок более высоких коэффициентов сжатия.  Выбирать следует формат, алгоритм сжатия в котором соответствует сфере применения изображения.
•  возможность хранения калибровочной информации. Для точного воспроизведения цветов в полиграфии используются системы управления цветом. Если производственный процесс использует систему управления цветом, то при сохранении файлов необходимо выбирать форматы, поддерживающие внедрение цветовых профилей.
•  возможность хранения параметров растрирования. Если изображение готовится для полиграфии с использованием особых параметров растрирования, то следует выбирать форматы, поддерживающие хранение этой информации.

Рассмотрим наиболее распространённые форматы графических файлов и применяющиеся методы сжатия данных.

7.2.2. Методы сжатия

Сжатием или компрессией графического  файла называется преобразование файла растрового (пиксельного) изображения в более компактную форму за счёт удаления избыточной информации. Все методы сжатия предполагают поиск в пиксельном изображении повторов и закономерностей и замену дескрипторов всех без исключения пикселей более крупными структурными единицами.

Все алгоритмы сжатия можно условно разбить на два класса, осуществляющие сжатие:

•  без потери графической информации (неразрушающие);
•  с контролируемой степенью потери графической информации (разрушающие).

Сжатие без потерь

Большинство алгоритмов сжатия без потерь основано на поиске в растровом изображении повторяющихся пиксельных фрагментов. Такой фрагмент можно запомнить один раз и затем повторить его, когда встретится аналогичный участок. Подобные схемы сжатия не отбрасывают и не теряют никакой информации о цветах отдельных пикселей, поэтому восстановление (распаковка) происходит без потерь.

В основе алгоритмов сжатия без потерь лежат несколько методов. Рассмотрим два наиболее распространённых из них.

Метод сжатия RLE (Run length encoding – кодирование с переменной длиной строки). При сжатии по методу RLE в каждой строке растра изображения оттискивается непрерывная последовательность пикселей одинакового цвета. После этого каждая такая последовательность заменяется дескриптором, содержащим информацию о номере  описываемого цвета (значения базовых составляющих) и количестве пикселей данного цвета в цепочке. Алгоритм RLE даёт хорошие результаты при сжатии искусственно созданных или обработанных изображений, содержащих большие участки однородного цвета. При сжатии этим методом детализированных фотографий, содержащих большое количество мелких многоцветных фрагментов, вместо сокращения размера файла может произойти его увеличение. Этот метод обеспечивает коэффициент сжатия до 10:1 и полное восстановление исходной графической информации.

Метод сжатия LZW (Lempel-Ziv-Welch), названный по первым буквам фамилий его разработчиков, сначала осуществляет поиск одинаковых областей, узоров (называемых фразами) во всём файле. Выявленные повторяющиеся комбинации сводятся в перечень, где каждой уникальной последовательности (фразе) присваивается свой  код (ключ) – число, занимающее в памяти меньше места, чем сама комбинация. Механизм сжатия заключается в том, что всякий раз вместо встреченной в растре «знакомой фразы» сохраняется только её ключ, при обращении к которому впоследствии произойдёт полное восстановление графической информации данного фрагмента.

Хотя процесс кодирования и распаковки происходит медленнее, чем с RLE-алгоритмом, описанный способ более эффективен при сжатии произвольных графических данных (фотографий и т. п.) и является в настоящее время наиболее распространённым методом неразрушающего сжатия.

Сжатие с потерями

Использование алгоритмов сжатия без потерь не всегда оказывается эффективным для растровых изображений фотографического качества, в которых каждый пиксель отличается от соседних. Применение механизма сжатия  узоров к изображениям, на которых таких повторяющихся последовательностей-узоров просто нет, часто приводит к ничтожным результатам при больших затратах времени.

Суть всех методов сжатия с потерями качества заключается в том, чтобы в растровом рисунке участки плавного перехода цвета (области слегка отличающихся друг от друга пикселей) заполнить пикселями одного цвета или пиксельным узором, имитирующим вид исходной области.

Ключевым моментом в применении сжатия с потерями является определение «приемлемого уровня» потерь. Определение этого уровня весьма субъективно и зависит от качества изображения-оригинала и предназначения сжатого изображения. Если иметь возможность контролировать степень потери графической информации, то можно достичь компромисса между степенью сжатия и качеством сохраняемого изображения.

Самым популярным методом разрушающего сжатия является JPEG, название которого соответствует аббревиатуре организации, в которой он был разработан  (Joint Photographic Experts Group – объединённая группа фотографов-экспертов). Он основан на удалении из изображения той части информации, которая всё равно не воспринимается (или слабо воспринимается) человеческим глазом. Лишённое избыточной информации изображение занимает гораздо меньше места, чем исходное.

Сжатие этим методом происходит в несколько этапов.

1.  Растровое изображение преобразуется в цветовую модель Lab.
2.  Отбрасывается часть информации о цвете (остаётся информация о яркости). Поскольку глаз более чувствителен к яркости, чем к цвету, на каждые два (или несколько) пикселей оставляется только одно значение хроматических компонентов.
3.  Изображение разбивается на блоки 8×8 пикселей и происходит анализ блоков. Для каждого блока формируется дескриптор, описывающий цвет блока в среднем и закономерности изменения цвета в нем. Закономерности выбираются с учётом особенностей зрительного восприятия человеком.
4.  В зависимости от заданной степени сжатия, из информационной модели отбрасывается (удаляется) определённая часть данных, характеризующая более или менее мелкие детали.
5.  Полученная информация кодируется для более эффективного сжатия конечных данных.

Восстановление графических данных производится в обратном порядке. Чем выше выбран уровень компрессии, тем больше данных отбрасывается на четвертом этапе и тем ниже качество результирующего изображения. Степень сжатия, а следовательно, и количество удаляемой информации плавно регулируется. Используя сжатие JPEG, можно при приемлемом снижении качества получить файл в 1–100 раз меньше исходного. На практике используют сжатие в 2 – 15 раз.

Для хранения изображения, сжатого по методу JPEG, используется специальный одноимённый формат файла. Этот формат аппаратно независим и полностью поддерживается и PC и Macintosh. В настоящее время все цифровые камеры на аппаратном уровне реализуют сжатие снимаемых изображений по этому методу.

7.3. Форматы графических файлов

Всё множество форматов, используемых для записи изображений, можно условно разделить на три категории:

•  форматы, хранящие изображение в растровом виде;
•  форматы, хранящие изображение в векторном виде;
•  универсальные форматы, совмещающие векторное и растровое представление.

7.3.1. Растровые форматы

BMP

Растровый формат BMP (BitMap) ориентирован на применение в операционной системе Windows. Он используется для представления растровых изображений в ресурсах программ. Поддерживается всеми графическими редакторами, работающими под управлением операционной системы Windows.  Формат работает с изображениями, глубина цвета которых от 1 до 24 бит. Предоставляет возможность сжатия данных по методу RLE (не рекомендуется из-за проблем с совместимостью).

Формат BMP  не годится для полиграфических работ или  web-дизайна, его  рекомендуется применять только для нужд Windows (создание пиктограмм, фона для рабочего стола и т. п.).

PCX

PCX (PC eXchange) – один из старейших графических форматов, созданный для программы PC Paintbrush, файлы которого открываются почти во всех графических редакторах. Поддерживает  монохромные, полутоновые, индексированные и полноцветные изображения в модели RGB. Предполагает использование сжатия по методу  RLE. Имеет большое количество версий, но в настоящее время активно вытесняется другими форматами.  

TIFF

TIFF (Tagged Image File Format, TIF) разработан как универсальный формат для хранения отсканированных изображений. Поддерживает практически все типы изображений: монохромные, полутоновые, индексированные и полноцветные изображения в моделях RGB и CMYK с восьми- и шестнадцатибитными каналами.

В настоящее время его область применения существенно расширилась, он является одним из самых распространенных и надёжных графических форматов, версии которого существуют для PC и Macintosh. Он поддерживается практически всеми основными пакетами растровой и векторной графики, издательскими системами, а также программами редактирования и вёрстки текста.

В отличие от рассмотренных выше форматов, TIF поддерживает ряд дополнительных функций (почти все элементы структуры документов Photoshop): сохраняет многослойную структуру документа, сведения о степени прозрачности пикселей, описание обтравочных контуров, каналов масок (альфа-каналов) и пр. Предоставляет возможность сжатия данных по алгоритму LZW. На сегодняшний день TIF является лучшим выбором при экспорте растровой графики в векторные программы и издательские системы.

GIF

Формат GIF (Graphics Interchange Format) создан специально для передачи растровых изображений в глобальных сетях. Он ориентирован на компактность, использует алгоритм сжатия LZW, и чересстрочную передачу графических данных. Это позволяет очень быстро увидеть черновую версию изображения прежде, чем файл загрузится полностью.  Формат используется только по своему первоначальному предназначению – в Интернете, поскольку поддерживает только индексированные изображения.

GIF позволяет сохранить в одном файле несколько индексированных изображений, последовательный показ  которых (браузерами) представляет собой несложную анимацию. В файле анимации хранятся не только сами кадры, но и параметры её демонстрации. GIF-анимация очень распространена в Интернете. Кроме того, определённый цвет в индексированной палитре можно назначить «прозрачным» и тогда в браузере сквозь участки этого цвета будет виден фон страницы.

Формат GIF очень популярен. Он поддерживается почти всеми редакторами растровой графики и редакторами, создающими изображения для web.

JPEG

Формат JPEG (Joint Photographic Experts Group) получил своё название от соответствующего метода сжатия. На сегодняшний день JPEG является одним из наиболее распространённых графических форматов для сжатия файлов. Распаковка данных, содержащихся в файлах этого формата происходит автоматически при открытии файла.

JPEG не поддерживает монохромные (однобитные), индексированные  и многоканальные изображения. Не имеет возможности хранить слои, маски, сведения о прозрачности. При сохранении многослойного изображения в формате JPEG, все слои предварительно сводятся в один и информация об исходных слоях утрачивается. Кроме того, если на исходном изображении имелись прозрачные участки, в процессе сохранения им будет назначен белый цвет, сведения о прозрачности будут потеряны.

Наиболее широко JPEG используется при создании изображений для электронного распространения на компакт-дисках или в Интернете. В полиграфии использовать не рекомендуется. Этот формат следует применять только для фотографических изображений. На рисунках с чёткими краями и большими заливочными областями сильно проявляются дефекты сжатия. Это выражается в появлении «грязи» вокруг тёмных линий на светлом фоне и видимых квадратных областей. Даже при работе исключительно с фотоизображениями, JPEG лучше использовать только для сохранения конечного варианта работы, потому что каждое промежуточное сохранение приводит к новым потерям (отбрасыванию) данных.

PCD

Формат PCD (Photo CD) применяется в издательских системах как формат источников изображений. Большинство производителей библиотек фотоснимков используют именно этот формат на своих компакт-дисках. PCD имеет ряд особенностей, обусловливающих его применение именно в области создания фотоколлекций.

Файл PCD содержит изображение сразу в нескольких фиксированных разрешениях. Базовое (Base) разрешение 512×768 пикселей используется для просмотра на телевизорах NTSC и PAL. Кроме него имеются пониженные разрешения Base/4, Base/16 и более высокие 4Base, 16Base, 64Base (на дисках стандарта Pro Master). При открытии изображения в формате PCD можно выбрать любое из приведённых разрешений, что позволяет избежать длительной загрузки и последующего масштабирования.

Изображения на Photo CD представлены в особой цветовой модели YCC, во многом аналогичной Lab. Модель YCC удобна для сжатия информации, но не поддерживается большинством приложений. При открытии файлов этого формата графические программы сразу же преобразуют цветовую модель YCC в полутоновую, RGB или Lab.  Популярные графические редакторы не способны сохранять изображения в формате PCD, а могут их только открывать.

PSD

PSD (PhotoShop Document) – это собственный формат программы Adobe Photoshop. Единственный формат, поддерживающий все возможности этой программы. Предпочтителен для хранения промежуточных результатов редактирования изображений (если редактирование производилось в  Photoshop), так как полностью сохраняет их структуру (слои, каналы, маски, тексты, прозрачность и многое другое). В формате PSD могут храниться изображения любого типа: монохромные, полутоновые, индексированные, полноцветные, многоканальные. По мере популярности и распространённости программы формат приобрёл некоторую универсальность и  теперь свободно открывается большинством приложений. К недостаткам формата можно отнести отсутствие возможности сжатия.

PNG

Формат PNG (Portable Network Graphics), как и GIF, предназначен для передачи изображений по сети.

Формат поддерживает полутоновые и полноцветные RGB-изображения с одним альфа-каналом, а также монохромные и индексиро-

ванные изображения без альфа-каналов. Альфа-канал служит маской прозрачности. Таким образом, PNG является единственным из распространённых в Интернете форматом, позволяющим получать полноцветные изображения с прозрачным фоном. Кроме того, для ускорения появления изображения на экране в  PNG используется двумерный чересстрочный режим вывода (не только строк, но и столбцов). В PNG применяется алгоритм сжатия без потери качества, основанный на LZW-сжатии.

FLM 

FLM (Filmstrip) – собственный формат  Adobe Premier, программы редактирования видеоинформации и создания презентаций. Photoshop позволяет открывать кадры, созданные в Adobe Premier, и редактировать их.

7.3.2. Векторные форматы

CDR

CDR – собственный формат Corel Draw, поддерживающий все возможности этого векторного редактора. Однако при использовании отдельных приложений пакета Corel Draw форматы созданных файлов будут иметь расширение, соответствующее  конкретному продукту фирмы Corel: Corel WordPerfect Graphics (WPG), Corel Photo-Paint (CPT), Corel Picture Publisher (PPF или PP5), Corel Presentation Exchange 5.0 (CMX).

AI

AI (Adobe Illustrator Document) – собственный формат векторного редактора Adobe Illustrator напрямую открывается растровым редактором Photoshop. Его поддерживают почти все программы, связанные с векторной и растровой графикой на платформах Macintosh и Windows. Всё, что создаёт Adobe Illustrator, поддерживается языком PostScript. Формат AI является наилучшим посредником для передачи векторных объектов из одной программы в другую и  с  PC на Macintosh и обратно.

DWG

Формат DWG – используется для записи файлов чертежей САПР. Файлы этого формата поддерживаются большинством CAD-систем. Родной программой для них является AutoCAD.

7.3.3. Универсальные форматы

EPS

EPS (Encapsulated PostScript) – универсальный формат, представляющий собой упрощённый вариант PostScript. Формат создан для размещения изображений в программах иллюстрирования и издательских системах, он удачно подходит для записи как растровых, так и векторных изображений.

PostScript можно определить как язык описания страниц. Он предназначен для описания разного рода графических объектов и последующей печати созданных иллюстраций, вёрстки простых документов пользователя точно в таком виде, как они видны на экране.

Формат EPS, как и  файлы печати PostScript (расширение .PS), преимущественно используют для записи окончательного варианта работы, хотя все современные программы иллюстрирования (Adobe Illustrator, Macromedia FreeHand, Adobe Photoshop, Corel Draw и т. д.) имеют встроенные интерпретаторы  PostScript и способны не только открывать, но и редактировать файлы EPS. Родная программа для формата EPS – Adobe Illustrator. Формат EPS  поддерживается тремя платформами: PC, Macintosh, Silicon Graphics, поэтому его можно использовать в качестве формата для межплатформенного обмена графикой.

PDF

Формат PDF (Portable Document Format) разрабатывался для электронного распространения публикаций (документов) на платформах Macintosh, Windows, Unix и DOS. В формате  PDF можно записать документ, созданный в любом приложении, а затем просмотреть его с помощью бесплатно распространяемой программы просмотра Acrobat Reader. При этом документ полностью сохранит свой внешний вид, включая векторные и растровые изображения, шрифты, разбиение на страницы и т. д. Файлы PDF создаются на основе файла печати для любого PostScript-принтера,

поэтому в программе просмотра документ будет выглядеть точно так же, как если бы он был напечатан на бумаге. Для уменьшения размеров файлов используется компрессия, причём для каждого вида объектов применяется свой способ сжатия.

PDF формат обычно используют для хранения документов, предназначенных только для чтения, но не для редактирования.

Контрольные вопросы

1.  Как осуществляется представление графического изображения в памяти компьютера? Дайте определения понятиям: дескриптор, информационная модель изображения.
2.  Назовите форматы графических файлов. Чем должен быть обусловлен выбор формата для сохранения данных?
3.  Что понимают под сжатием графической информации? Расскажите о принципах сжатия графических файлов без потери качества.
4.  Расскажите о принципах сжатия графических файлов с потерей качества.

8. РАЗРЕШЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ. РАЗРЕШАЮЩАЯ       СПОСОБНОСТЬ УСТРОЙСТВ ВВОДА И ВЫВОДА               ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

8.1. Разрешение и размеры изображения

Независимо от источника получения компьютерного изображения его свойства характеризуются набором основных параметров, среди которых есть и размер изображения, и цветовая модель, и глубина цвета. При этом одним из ключевых  факторов, определяющих качество компьютерного изображения, является его разрешение. Как уже говорилось ранее, под разрешением понимается количество пикселей, приходящихся на единицу длины изображения.

Традиционной единицей измерения разрешения является ppi (pixels per inch – пиксели на дюйм), что соответствует количеству пикселей изображения, умещаемых на 1 дюйме длины растровой сетки. Учитывая тот факт, что в ряде стран за единицу длины принят не дюйм, а сантиметр, при установки разрешения в графических редакторах можно встретить также единицу измерения разрешения – pps (pixels per sm). Поскольку 1 дюйм ≈ 2,54 см, то можно установить жесткую связь между этими величинами:  

 Rpps ≈ Rppi/2,54 ,                                                                               (1)

Rppi ≈ 2,54 · Rpps ,                                                                              (2)

где Rpps   – разрешение, выраженное в пикселях на сантиметр;

      Rppi   – разрешение, выраженное в пикселях на дюйм.

На рисунке 16 приведён пример изображения, у которого  на 1 дюйме длины растровой сетки умещается 12 пикселей (элементов изображения), таким образом его разрешение – 12 ppi.

Рис. 16. Принцип определения разрешения растрового изображения

Про то же изображение можно сказать, что 12 пикселей изображения умещаются на расстоянии приблизительно 2,54 см, а значит, разрешение этого изображения можно найти как:

12 пикс /2,54 см ≈ 4,72 пикселей/см.           

Растровое изображение представляет собой прямоугольную матрицу (растр), состоящую из элементов одинаковой формы – пикселей. Пикселю цифрового изображения, как правило, не сопоставляются какие-либо физические размеры. Говоря о пикселях, прежде всего, имеют в виду информацию о цвете точек изображения.  Однако габаритные размеры изображения, количество пикселей в его растре и разрешение изображения жёстко связаны между собой. Эти зависимости можно описать несложными формулами:

R     = n / s ,                                                                               (3)

spix = s / n ,                                                                                (4)

где R  – разрешение изображения;

      n  – количество пикселей в строке или столбце растра;

      s – размер растрового изображения по горизонтали или вертикали;

      spix  – размер пикселя.

На практике качественная печать полноцветной иллюстрации обеспечивается при разрешении изображения  200–300 ppi.  При печати изображения, занимающего полный экран довольно большого монитора, образуется отпечаток, размером всего лишь с небольшую фотографию.

8.2. Разрешающая способность устройств вывода

В компьютерном файле пиксель не имеет какого-либо определённого размера, так как является всего лишь частичкой памяти, хранящей сведения о цвете. Он приобретает физический размер только при визуализации изображения на каком-нибудь устройстве вывода, наиболее распространёнными из которых являются монитор и принтер. Основной характеристикой растровых устройств, предназначенных для вывода (или ввода) изображений, является разрешение или разрешающая способность.

Для устройств ввода и вывода изображений точки характеризуются строго определёнными размерами, зависящими от возможностей или режимов работы оборудования. На отпечатке растровую сетку формируют пятна краски или тонера, называемые точками. При сканировании изображения или съёмке цифровой фотокамерой растровая сетка соответствует линейке (матрице) светочувствительных элементов. В работе монитора растр зависит от технологических особенностей изготовления электронно-лучевой трубки или жидкокристаллической панели и определяется максимальным количеством отдельных точек, которые можно генерировать на экране.

При всей кажущейся схожести понятий не следует путать разрешение изображения с разрешающей способностью устройств графического ввода и вывода. Аппаратной разрешающей способностью графического устройства называется его техническая характеристика, определяющая, сколько точек растровой сетки помещается на единицу длины выводимого изображения (для устройств вывода) или в скольких точках на единицу длины выполняется фиксация характеристик  изображения (для устройств ввода).

В связи с различием в понятиях разрешений изображения и устройств ввода-вывода, различается и связанная с ними терминология. В зависимости от устройства, с помощью которого получается изображение, применяются следующие единицы измерения:

spi (samples per inc) – отсчётов (элементов) на дюйм;

dpi (dots per inch) – точек на дюйм;

ppi (pixel per inch) – пикселей на дюйм;

lpi (line per inch) – линий на дюйм.

Несмотря на то, что пиксели, отсчёты, точки и линии характеризуют разные аспекты изображения, между ними существует определённая связь. Пиксель  остаётся основным элементом (кирпичиком) растровых изображений.

Экран монитора

Аппаратная разрешающая способность монитора определяется технологией изготовления его электронно-лучевой трубки или жидкокристаллической панели, содержащей ячейки для воспроизведения пикселей растрового изображения. Большинство офисных мониторов IBM-компьютеров могут работать с различными, но типовыми размерами растровой сетки экрана: 640×480, 800×600, 1024×768, 1152×864 и т. д. Чтобы вычислить размер, который будет иметь изображение на экране, надо знать, сколько пикселей монитора укладывается в единице длины, то есть разрешение монитора. Разрешение монитора равно числу пикселей по горизонтали или вертикали, делённому на соответствующий размер видимой части экрана.

Например, стандарт SuрегVGA предполагает, что на экране монитора воспроизводится 800 пикселей по горизонтали и 600 пикселей по вертикали. На мониторе с размером диагонали 14 дюймов это соответствует аппаратной разрешающей способности примерно 72 пикселя на дюйм. Стандартные мониторы платформы Macintosh предоставляют аппаратную разрешающую способность 72 пикселя на дюйм (640 пикселей по горизонтали и 480 по вертикали).

В современных мониторах пользователь имеет возможность выбрать один из нескольких возможных вариантов аппаратной разрешающей способности средствами операционной системы. Аппаратная разрешающая способность монитора никак не связана с разрешением пиксельного изображения, которое на нем воспроизводится. Если численные значения этих величин совпадают, изображение будет воспроизведено на экране в натуральную величину. Однако, если разрешение изображения выше, чем разрешающая способность монитора, размеры изображения на экране будут больше его истинных размеров. По этой причине изображения, предназначенные только для экранного просмотра, рассчитываются на наиболее типичные величины экранных разрешений – 72 и 96 ppi. Большие разрешения делают элементы интерфейса слишком мелкими и трудно различимыми, а меньшие – напротив, слишком крупными и громоздкими.

Предположим, что изображение представляет собой квадрат со стороной 1 дюйм и разрешением 300 ррi. При выводе такого изображения на экран монитора с аппаратным разрешением 72 ррi размеры квадрата будут в четыре с лишним раза больше. Это происходит из-за того, что при выводе пиксельного изображения на экран каждому пикселю растра изображения ставится в соответствие пиксель растра экрана монитора. Поэтому при подготовке изображений для вывода на экран монитора следует руководствоваться следующим правилом: разрешение изображения должно соответствовать разрешающей способности экрана.

Разрешение принтеров и фотонаборных автоматов

При выводе растрового изображения на лазерный принтер или фотонаборный автомат аппаратная разрешающая способность устройств вывода измеряется в точках на дюйм (dots per inch, dpi).

Точки, которые упоминаются в названии единиц измерения аппаратной разрешающей способности, представляют собой точки принтера. Точкой принтера называется область носителя с минимально возможными размерами, которая может быть заполнена частицами тонера.

Надо заметить, что точка принтера может соответствовать пикселю изображения только в одном случае – когда на печать выводится монохромное изображение, содержащее только чёрный и белый цвета. В случае же с полутоновым изображением, перед принтером стоит задача – осуществить печать пикселя серого оттенка. Но принтер не содержит серого тонера.  Поэтому, чтобы имитировать печать серым цветом, пиксели полутоновых изображений воспроизводятся на носителе не точками принтера, а более крупными структурными единицами – элементами растра.

Элементом полиграфического, или типографского, растра называют квадратный участок носителя изображения, имеющий фиксированные размеры, часть площади которого (от 0 до 100 %) может быть заполнена частицами тонера. Оттенки серого цвета в различных пикселях изображения имитируются разной степенью заполнения элементов полиграфического растра тонером принтера.

Преобразование исходного растра изображения в полиграфический растр перед выводом на печать называется растрированием и выполняется программными средствами. После выполнения процедуры растрирования каждому пикселю изображения ставится в соответствие определённый элемент (ячейка) полиграфического растра.

Основной характеристикой  типографского растра является линиатура (или частота растра), то есть количество составленных из элементов полиграфического растра линий, приходящихся на единицу длины носителя (рис. 17). Линиатура измеряется в линиях на дюйм (line per inch, lpi).

Линиатура растра для печати полутоновых изображений может быть задана произвольно. Ограничено при этом только верхнее её значение, которым является разрешение принтера. Значение линиатуры полиграфического растра обычно определяется с учётом свойств бумаги, качества типографских красок и полиграфического оборудования, на котором предполагается печатать тираж.

Рис. 17. Линиатура полиграфического растра определяется количеством элементов этого растра, приходящихся на единицу длины

Газеты и монохромные издания на бумаге невысокого качества обычно печатаются с линиатурой 75-90 lpi. Для печати журналов выбираются значения линиатуры в диапазоне от 133 до 150 lpi. При печати высококачественной полиграфической продукции выбирают значение линиатуры, превышающее 150 lpi.

Отношение разрешающей способности устройства вывода к линиатуре растра даёт размер стороны ячейки растра, измеряемый в точках принтера. Таким образом, легко можно определить количество точек принтера, составляющих элемент полиграфического растра. Так, например, если линиатура растра установлена равной 100 линий на дюйм, а разрешение принтера 600 точек на дюйм, то сторона ячейки растра равна 600/100 = 6 точкам. При таких условиях элемент растра формируется из 6×6 = 36 точек принтера. Эта величина имеет очень большое значение для адекватной передачи фотографического изображения, потому что именно она определяет количество возможных для передачи оттенков базового цвета.

Количество оттенков базового цвета цветовой модели, которое может быть воспроизведено за счёт разной степени заполнения элементов полиграфического растра, называется тональной разрешающей способностью.

Количество оттенков, передаваемое растром, можно определить по формуле

N = (R/L)2+1,       (5)

где N – тональная разрешающая способность;

      R – разрешение устройства вывода, (dpi);

      L – линиатура растра, (lpi).

На рисунке 18 в графической форме наглядно представлена зависимость тонального разрешения печатающего устройства от установленного для него значения линиатуры полиграфического растра. Графики зависимостей построены для устройств вывода с наиболее распространёнными значениями пространственного разрешения.

Рис. 18. Графики зависимостей тонального разрешения от линиатуры                        полиграфического растра и аппаратного разрешения устройства вывода

Как видно из графиков, желание пользователя увеличить значение линиатуры приведёт к снижению тонального разрешения, то есть к  уменьшению числа передаваемых принтером оттенков. Следует отметить, что это означает также снижение возможности отображать плавные переходы тона.

Создание изображения в полутоновой модели предполагает передачу 256 градаций серого. Человеческий глаз способен воспринять около 120 оттенков. Если же рассчитать по приведённой формуле (5) количество оттенков, которые способен передать при печати обычный лазерный принтер при линиатуре растра 150lpi, то получится всего лишь (600/150)2+1=17. Даже при уменьшении значения линиатуры до 120lpi, количество передаваемых оттенков будет равно только 26. Этим объясняется посредственное качество фотографий, распечатываемых на офисном лазерном принтере.

Безусловно, при уменьшении линиатуры полиграфического растра будет возрастать количество передаваемых оттенков, и при некотором значении линиатуры тональная разрешающая способность даже при печати офисным принтером может достигнуть вполне приемлемых значений – 120 или даже 256. Однако надо заметить, что с уменьшением линиатуры увеличивается размер растровой ячейки, что делает пиксельную структуру изображения более заметной. Чем выше разрешение устройства ввода (меньше размер точки), тем более подробно оно способно перевести оригинал в цифровую форму. Высокое разрешение устройства вывода позволяет создать более детализированное изображение и сделать растр менее заметным. Из графиков (рис. 18) видно, что практически идеальные параметры вывода обеспечивает фотонаборный автомат с пространственным разрешением 2400dpi. Он способен воспроизвести все 256 тонов базового цвета при линиатуре 150 lpi. В этом случае качество изображения практически полностью определяется линиатурой – чем она выше, тем лучше качество напечатанного изображения.

Таким образом, при фиксированном разрешении принтера, компромисс между широким тоновым диапазоном и чёткостью изображения достигается правильным выбором линиатуры печатного растра.

8.3. Разрешающая способность устройств ввода                    графической информации

Сканеры

Сканер представляет собой устройство, предназначенное для преобразования изображения на традиционном носителе (например, на бумаге или плёнке) в информационную модель, пригодную для обработки в графическом редакторе и передачи на устройства вывода.

Анализ цвета оригинала выполняется в пределах небольшой облас-ти – точки сканирования. Под точкой сканирования (отсчётом) понимается минимальная область носителя изображения, в которой выполняется фиксация характеристик цвета во время анализа. Аппаратным или оптическим разрешением сканера называется частота сканирования, то есть количество проанализированных по цвету точек, приходящихся на единицу длины оригинала. Эта величина выражается в отсчётах на дюйм (samples per inch, spi).

Цифровая камера

Цифровая камера представляет собой устройство ввода изображений, подобное сканеру. Принципиальное отличие цифровых камер от сканеров состоит только в том, что вместо движущейся линейки со светочувствительными элементами в них используется неподвижная матрица таких же элементов.

Разрешением цифровых камер принято называть размер растровой сетки матрицы, который соответствует количеству светочувствительных элементов, умещённых на ней по вертикали и по горизонтали и формирующих пиксели изображения. Простенькие цифровые камеры позволя-ют получить изображение размером 800×600 пикселей. Такие фотографии

могут служить исходным материалом для web-графики, экранных при-ложений или репродукций небольшого размера (приблизительно 5×7 см), но не годятся для  качественной полноформатной печати.  Более солидные камеры обеспечивают разрешение 1600×1200 пикселей (хорошее качество печати при размере фотографий 13×18 см) и выше.

Графический планшет (дигитайзер)

Компьютерная мышь – удобный инструмент для перемещения положения курсора на экране, но при этом крайне несовершенный инструмент для рисования. Она имеет неудобную для выполнения художественных штрихов форму и не может обеспечить достаточно высокую точность позиционирования.

При выполнении профессиональных графических работ в качестве альтернативы компьютерной мыши активно используется такое устройство ввода, как графический планшет или дигитайзер.

Дигитайзер представляет собой устройство, состоящее из двух основных элементов – основания (планшет, занимающий место коврика для мыши) и пера (инструмент, заменяющий мышь и имеющий форму авторучки). Принцип действия дигитайзера  основан на фиксации местоположения курсора с помощью встроенной в планшет сетки, состоящей из проволочных или печатных проводников. Расстояние между проводниками сетки довольно большое –  от 3 до 6 мм, но механизм регистрации положения курсора позволяет получить шаг считывания информации намного меньше шага сетки – до 100 линий на миллиметр.

Шаг считывания информации называется разрешением дигитайзера. Эта величина характеризует минимальное изменение, которое может зарегистрировать координатно-указательное устройство. Разрешение дигитайзера принято характеризовать количеством отдельных линий (строк), которые могут быть нанесены на одном дюйме и верно считаны машиной (lines per inch, lpi). Для обеспечения качественного рисования вполне достаточно разрешения  около 1000 строк на дюйм, однако современные планшеты обеспечивают считывание со значением 2540 lpi (для сравнения, значение разрешения компьютерной мыши составляет около 200 точек на дюйм).  

8.4. Расчёт необходимых значений разрешения

Перед началом работы над любым графическим проектом, в который предполагается включать растровое изображение, необходимо определиться, какими будут его размер и разрешение. Основным фактором, влияющим на определение размеров и разрешения создаваемых изображений, является технология их воспроизведения. Например, изображениям, предназначенным для демонстрации на экране, задают разрешение значительно меньшее, чем изображениям, тираж которых будет печататься офсетным способом.

Изображения могут готовиться непосредственно для какого-либо варианта вывода: демонстрации на экране монитора (мультимедийного   оборудования); вывода на слайды, вывода на печать или для сохранения в коллекции изображений.

В любом случае, если речь идёт не о рисовании изображения «с нуля», а о преобразовании уже существующего, следует придерживаться рекомендаций по правильному выбору максимальных размеров и разрешения графического документа.

Экранные и мультимедийные приложения

Большинство современных проекционных устройств, использующихся для демонстрации изображений на больших экранах, отображают 640×480 или 1024×768 пикселей. Значение 1024×768 характерно так же и для большинства современных мониторов.

Телевизионный стандарт PAL фиксирует размер изображения растром 525×480 пикселей. При выводе изображения на экран проектора, монитора или телевизора нет необходимости создавать изображение большего размера, чем аппаратное разрешение экрана. Это не улучшит качества, а напротив, приведёт к неоправданным затратам памяти на «пересчёт картинки» и замедлению работы с изображением. Для обеспечения хорошего качества демонстрируемого изображения следует учитывать, что количество цветов, воспроизводимых на экране, зависит не от разрешения графического документа, а от   использованной при его создании цветовой модели, типа видеокарты и объёма видеопамяти.

Слайды

Для переноса изображений на слайды существуют специальные устройства вывода на плёнку. Аппаратное разрешение таких устройств вывода может меняться в довольно широком диапазоне (от 2048×1366 пикселей до 4096×2732 пикселя).

Устройства вывода на плёнку обычно имеются только в специализированных полиграфических бюро, поэтому предугадать разрешение, с которым будет осуществляться вывод, невозможно. Поскольку для получения хорошего результата на плёнке желательно, чтобы размер матрицы растрового изображения не превышал размеров растровой матрицы устройства вывода. Перед началом работы над изображением уместно узнать  у специалиста бюро о разрешении устройства, на котором будет произведён вывод.

При подготовке изображения для вывода на слайд наиболее рационально устанавливать соотношение размеров по горизонтали и вертикали, совпадающее с соответствующими размерами слайда.

Вывод на печать

Как уже отмечалось выше, при выводе изображения на печать с помощью устройств, в которых применяются полиграфические растры, определяющим параметром печати является значение линиатуры. При выводе на печать полиграфический растр разворачивается под углом к горизонтали, поэтому пиксели изображения не совпадают с ячейками растра. Преобразование исходного растра в полиграфический называется растрированием и выполняется программными средствами. Такие средства могут быть автономными или встроенными в растровые графические программы. Процедура растрирования влияет на качество изображения, поэтому в практике электронной печати сложилось эмпирическое правило: для корректного вывода растрового изображения на устройство печати разрешение изображения должно превышать линиатуру в полтора-два раза. Эту полученную опытным путём величину назвали коэффициентом перехода от пикселей изображения к элементам растра.

Таким образом, растровое изображение, предназначенное для вывода на печать с линиатурой 150l pi, должно создаваться или сканироваться с разрешением от 225 до 300 ppi. Но такое соотношение параметров справедливо лишь с случаях, когда изображение при выводе не будет масштабировано. Если при выводе требуется увеличить изображение, то программе придётся увеличивать размер каждого пикселя, чтобы разместить то же их число на большем пространстве. При этом может исчезнуть эффект смыкания, что плохо повлияет на внешний вид отпечатка.  Чтобы компенсировать подобное снижение  качества, изображения, которые в дальнейшем предполагается увеличивать, следует создавать или сканировать с повышенным разрешением. Значение этого разрешения можно рассчитать по формуле

Ri     = (spr L k) / si,                            (6)

где Ri – разрешение, с которым следует создавать (сканировать) изображение;

      spr – вертикальный или горизонтальный размер отпечатка (после вывода);

       L – линиатура растра, (lpi);

       k – коэффициент перехода от пикселей к элементам растра (1,5 ÷ 2);

       si – вертикальный или горизонтальный (соответственно) размер изображения.

Рассмотрим пример расчёта. Пусть изображение с фотографии  10×15 см. Предполагается после сканирования увеличить до размеров постера (1,5×1 м) и вывести на печать с линиатурой 120 lpi. Определим оптимальное разрешение сканирования.

В нашем случае, горизонтальный размер будущего отпечатка           spr = 1м = 100 см; горизонтальный размер существующего изображения, который сохранится при сканировании, si = 10 см; линиатура растра      120l pi. Подставив все известные значения в формулу (6), получаем

100 ∙ 120 ∙ 2/ 10 =  2400.

Учитывая, что величину коэффициента можно варьировать в пределах  от 1,5 до 2, искомое значение приемлемого разрешения сканирования будет находиться в диапазоне от  1800 до 2400 spi. В данном случае из множества значений разрешения сканирования выбран вариант 2400 spi, так как это значение больше соответствует оптическому разрешению сканера.

Контрольные вопросы

1.  Что называют разрешающей способностью устройств ввода графической информации?
2.  Что показывает аппаратное разрешение устройств вывода графической информации: монитора, принтера?
3.  Дайте определение понятий: элемент полиграфического растра, тональное разрешение, линиатура.
4.  Объясните зависимость между аппаратным разрешением, линиатурой и тональным разрешением устройств вывода изображений на печать.

9. Мультимедийные технологии в рекламе

Восприятие информации является наиболее благоприятным в случае использования воздействия на разные органы чувств комбинацией множества воспринимаемых человеком сред. Исследования показали, что человек запоминает с первого раза только четверть услышанного и треть увиденного, а при воздействии на слух и зрение запоминается 50 % информации. Вовлечение человека еще и в активные действия повышает долю усвоенного до 75 %. От сочетания английских слов multi – много и media – среда возник, получивший огромную популярность термин – мультимедиа.

Мультимедиа (multimedia) – это комплекс современных компьютерных и информационных технологий, позволяющих объединить средствами компьютерной системы графическое изображение, текст, звуки, видео и анимацию (мультипликацию), включающий визуальные эффекты, интерактивный интерфейс и прочие механизмы управления. Иначе говоря, мультимедиа – это сумма технологий, позволяющих компьютеру вводить, обрабатывать, хранить, передавать и отображать (выводить) данные всех типов.

Мультимедийное представление информации нашло активное применение в рекламной деятельности, поскольку активизирует такие мотивы восприятия материала, как эмоционально-эстетический (ощущение эстетического удовольствия), целевой (осознание важности приобретения и использования информации), исследовательский (ощущение себя активным участником процесса), игровой (сосредоточение и удержание внимания без дополнительных усилий).

9.1. Понятие, структура и функции презентации

Успех в деловом мире, в том числе и в рекламной деятельности,  во многом зависит от умения доступно, убедительно и эффектно преподносить аудитории информацию о товарах, услугах, идеях и т. п.

Публичную коммуникацию с целью представления чего-либо или кого-либо обычно называют презентацией.

У термина презентация (от лат. Praesento – передаю, вручаю или англ. present – представлять) два значения – широкое и узкое. В широком смысле слова, презентация – это выступление, доклад, защита законченного или перспективного  проекта, представление на обсуждение рабочего проекта, результатов внедрения и т. п. Другими словами, презентация — это публичное выступление, рассчитанное на узкую или широкую группу людей и сопровождающееся демонстрацией материалов.

В узком смысле слова, презентация – это электронные документы особого рода. Они отличаются комплексным мультимедийным содержанием и особыми возможностями управления воспроизведением (автоматически или интерактивно). В этом случае, компьютерная презентация — это файл, папка с файлами, сохраненные на специальном носителе (CD-диск, компьютер и др.).

Теория презентации является предметом изучения специальных гуманитарных дисциплин (например, деловое общение). Однако, поскольку презентация связана с подготовкой и представлением информации,  то некоторые важные аспекты этого процесса уместно рассмотреть в рамках информационных технологий.

Структура любого публичного выступления, в том числе и деловой презентации, строится в соответствии с основными принципами композиции, такими как последовательность, целостность, гармония, структурированность  и др. В соответствии с этим презентационное выступление, как правило, состоит из нескольких частей, каждая из которых имеет свою цель и предполагает подготовку материала особого рода.

Типовая структура проведения презентации

1 этап. Введение

Основная цель: Привлечение внимания и установление контакта с аудиторией,  введение в тему и аннотирование презентации.

Содержание: На этом этапе осуществляется постановка проблемы, дается краткая аннотация материалов выступления, создается контекст сообщения  с использованием различных средств (музыкальный фон, заставки, внешний вид докладчика, тон и манера общения и др.).

2 этап. Основной доклад и демонстрация презентационных материалов

Основная цель: Информирование о сути и деталях объекта презентации.

Содержание: Представляются материалы, составляющие основное содержание презентации и проясняющие позицию докладчика:

– факты;

– графики;

– картинки;

– анекдоты и др.

3 этап. Вопрос/Ответ

Основная цель: Развитие диалога с клиентами (партнерами);  установление обратной связи с аудиторией.

Содержание: Проясняется отношение клиентов (партнеров) относительно положений презентации и предложений докладчика. В ходе работы с возражениями, вопросами, дополнениями и др., демонстрируются  дополнительные  возможности, раскрываются ньюансы.

4 этап. Заключение

Основная цель: Повторная концентрация аудитории на проблеме; закрепление информации;  привлечение к совместному осмыслению проблемы; стимулирование к целевому действию (заключение контракта, покупка товара, и др.)

Содержание: Закрепление в памяти точных формулировок, основных положений; перевод информации в знания.

Разнообразное презентационное оборудование и возможности программных продуктов улучшают процесс группового общения, помогая нивелировать отсутствие лекторских навыков, создавать зрелищность, привлекать внимание, способствовать запоминанию информации.

Рекламные презентации могут иметь разные цели, например:

1.  создание благоприятного имиджа фирмы в деловых кругах, в сознании целевых покупателей;
2.  информирование о каком-либо проекте; определение обратной реакции относительно проекта, поиск лиц, заинтересованных в поддержке разработки и реализации проекта;
3.  информирование о марке, новом товаре или услуге на целевом рынке;
4.  сокращение времени, затрачиваемого продавцами для ответов на вопросы; разъяснение спорных вопросов для потребителей;
5.  достижение предпочтения, приверженности марки, фирмы, товара;
6.  увеличение количества клиентов и покупателей;
7.  напоминание о данной марке, стабилизация сбыта;
8.  поддержание узнаваемости марки, фирмы, товара и образа.

9.2. Мультимедиа-презентации

Мультимедийная презентация как подготовленное выступление представляет собой сочетание компьютерной анимации, графики, видео, музыки и звукового ряда, которые организованы в единую среду.

Мультимедийная презентация является мощным маркетинговым инструментом, достоинства которого объясняются широким спектром возможностей:

•  возможность осуществления непрерывного музыкального или иного звукового сопровождения, соответствующего статичному или динамичному визуальному ряду;
•  возможность увеличения (детализации) демонстрируемого на экране изображения или его наиболее интересных фрагментов (режим «лупа») при сохранении качества изображения. Это особенно важно для презентации внешнего вида товара, результатов его использования и др.;
•  возможность включения в визуальный ряд соответствующих видеозаписей, фрагментов из фильмов, использование функции «стоп-кадра», покадрового «пролистывания» и т. п.;
•  возможность выделения в сопровождающем текстовом или ином визуальном материале ссылок  в виде слов и областей, по которым осуществляется немедленное получение справочной, пояснительной, дополнительной или любой другой информации (с использованием технологии гипертекста и гипермедиа);
•  возможность создания собственных «галерей» (выборок) из представляемой в продукте информации (режим «карман» или «мои пометки»);
•  возможность работы с различными приложениями (текстовыми, графическими и звуковыми редакторами) непосредственно в ходе презентации, в том числе возможность подключения к глобальной сети;
•  возможность организации навигации по представляемой для презентации информации с вариантами «произвольного перемещения» и свободного выхода в основное меню, на полное оглавление либо вовсе из программы просмотра в любой точке продукта;
•  возможность «запоминания пройденного пути» и создания «закладок» на заинтересовавшей экранной «странице»;
•  возможность автоматического просмотра всего содержания презентации (в режиме «слайд-шоу») или создания анимированного и озвученного «путеводителя-гида» по презентации.

9.2.1. Области применения презентаций

Для специалиста по рекламе мультимедиа-презентация является, прежде всего, маркетинговым инструментом, с помощью которого решаются задачи продвижения товара или услуги.

Области рекламной деятельности, в которых используются  мультимедиа-презентации.

1. Деловые переговоры

Презентация используется менеджером по продажам во время деловых переговоров с клиентами. Демонстрация основной и дополнительной информации позволит значительно сократить время переговоров, доходчиво представить информацию, убедить клиента и способствовать заключению контракта. CD-визитка либо другой носитель с мультимедиа-презентацией, переданный деловому партнеру, даст возможность последнему детально изучить тему.

2. PR и BTL-акции

В процессе проведения масштабных публичных мероприятий (PR-акции) презентация в наглядной форме позволяет быстрее и убедительнее донести до аудитории информацию, оживляя выступление оратора. Мультимедиа-презентация демонстрируется в виде роликов или слайд-шоу на больших экранах, а также  включается в состав пресс-пакета на одном из видов носителей.

Во время  мероприятий, направленных на продвижение товара (BTL-акции), презентация может демонстрироваться на экранах и включаться в раздаточный материал также на каком-либо носителе. Сама презентация представляет собой креативный рекламный продукт, что позволяет привлечь внимание к акции и рекламируемому объекту, увеличить время контакта потенциального клиента с мультимедийными рекламными материалами компании.

3. Выставки и ярмарки

Презентация демонстрируется на больших экранах (плазменных панелях, LCD-мониторах) в сочетании с использованием CD-презентаций в качестве раздаточного материала. Таким образом, мультимедиа-презентация становится элементом оформления выставочного стенда, что позволяет привлечь к нему внимание посетителей, проинформировать о товаре, услуге, фирме.

4. Носители наружной и транзитной рекламы

Мультимедиа-презентация может демонстрироваться на широкоформатных экранах на улицах города; на плазменных панелях и экранах на городских зданиях, в торговых залах и в общественном транспорте, на экранах банкоматов  и т. д.

5. Приложения к товару

На электронном носителе размещается информация о конкретном товаре, а также каталог продукции, рекомендации по эксплуатации. Чаще всего такое приложение предоставляется к товарам, сложным в использовании, например бытовая техника, видеоаппаратура, оргтехника и др.

Этот метод особенно эффективен в сочетании с дисконтными программами – когда носитель с презентацией одновременно является дисконтной картой на последующие покупки.

6. Дисконтная карта

CD-визитка с презентацией может быть одновременно и дисконтной картой.

Мультимедиа-презентация на таком носителе является эффективным средством для поддержания лояльности бренду и стимулирует клиентов на дальнейшее сотрудничество.

7. Приложения к печатным изданиям

Рекламный диск прикладывается к изданию на специальном креплении или в общей целлофановой упаковке. Также на диске можно разместить помимо рекламы различные тематические материалы, представляющие интерес для целевой аудитории.

8. Прямая почтовая рассылка

При прямой почтовой рассылке традиционного используется печатная полиграфическая реклама (буклеты, каталоги, листовки и др.), к которой потребители относятся как к  «мусору». Использовать преимущества прямой рекламы и повысить ее эффективность позволит рассылка дисков с презентацией в форме CD-визитки либо дисков нестандартной формы.

9. Интернет и электронная почта

Мультимедийная презентация адаптируется для размещения на веб-сайте. Материалы, созданные при разработке презентации, могут использоваться также как основа для создания веб-сайта.

10. Телевидение

Презентационные ролики могут также использоваться  в качестве рекламы в телеэфире.

9.2.2. Электронные носители мультимедиа-презентаций

Презентация может храниться на любом электронном носителе, емкость которого позволяет ее вместить. Однако мы рассматриваем мультимедиа-презентацию как маркетинговый инструмент, поэтому важным является и  качество самой презентации, и вид ее электронного носителя, который тоже составляет часть имиджа компании и рекламируемой продукции.

Таким образом, мультимедиа-презентации удобно использовать в целях рекламирования бренда и в качестве интерактивного каталога с потребителями. Электронные носители становятся все более эффективным средством, чем полиграфические материалы.

Преимущества электронных носителей информации:

1) возможность  предоставить наиболее полную информацию о фирме, предлагаемых товарах или услугах;

2)  долгий срок хранения;

3)  презентабельный вид;

4) удобство просмотра и изучения материала, быстрый поиск информации за счет четкой структуры, удобной навигации  и наличия системы поиска.

Среди основных электронных носителей можно выделить следующие:

1.  Электронная визитная карточка (CD-card, E-card) – это компакт-диск, имеющий форму и размеры банковской кредитной карточки. Вместимость такого диска составляет примерно 35 Мб информации. На лицевой стороне такой визитки обычно печатается изображение с фирменной символикой.
2.  Мини-CD (MiniCD) представляет собой уменьшенный по размеру компакт-диск (диаметр диска – 80 мм, вместимость — 210 Мб).
3.  Компакт-диски применяются, как правило, для хранения значительных по объему мультимедийных презентаций, разработанных с использованием большого количества видео и звуковых материалов, фотографий или большого количества документов и файлов.
4.  Компакт-диски необычной формы. Такие диски имеют нестандартную форму, но обязательно с  центровой симметрией.
5.  DVD-диски имеют большой объем (более 4 Гб) и  применяются для презентаций, в которых используется видео профессионального качества.
6.  USB flash drive  выглядит как брелок, на который нанесена фирменная символика.  Как правило, USB Flash drive имеет объем от 128 Мб.
7.  USB-карта имеет вид, схожий с банковской кредитной картой. На поверхность USB-карты наносится фирменная символика заказчика. Принцип работы USB-карты абсолютно идентичен принципу работы USB Flash drive. Объем карты — от 128 Мб.
8.  Нестандартный носитель, присоединяемый к USB-порту. Такое устройство является одновременно корпоративным бизнес-сувениром и носителем для мультимедийной презентации. Например, среди таких носителей можно назвать USB-часы  и др.

9.2.3. Структура мультимедийной презентации

Мультимедиа-презентация чаще всего состоит из трех частей, которые имеют определенную продолжительность и логично связаны друг с другом:

1. Заставка призвана привлечь внимание аудитории и создать определенный контекст, атмосферу. Как правило, заставка содержит какой-либо имиджевый или рекламный ролик.

2. Мультимедийная презентация, которая может быть интерактивной или не интерактивной и иметь, соответственно, индивидуальную систему навигации по разделам, управления звуком, видео и документами.

3.  Дополнительные разделы и приложения.

9.2.4. Виды электронных презентаций

Виды электронных презентаций различают:

1. По содержанию:

          –  Презентация общественных организаций (фирмы, акционерного общества, корпорации и т. д.). По своей сути презентация является частью имиджевой рекламной кампании организации.

          –   Презентация товаров или услуг.

–  Презентация проектов. Этот вид презентации наиболее требователен к форме подачи, содержанию и подготовке, т. к. предполагает убеждение аудитории в необходимости осуществления разработки или воплощения проекта.

–  Презентация объема и содержания выполненных работ (отчет). Такая презентация менее требовательна к выполнению определенных правил подготовки и может быть выполнена в короткий срок, если имеются необходимые данные.

 –  Презентация плана будущих работ аналогична предыдущему виду, только объектом здесь являются будущие работы организации или личности.

2. По назначению:

–  Рекламный ролик.  Презентация такого вида способствует достижению рекламных целей,  т. е. продвижению торговой марки, распространению информации о компании, размещению рекламы сопутствующих и дополняющих товаров, повышению узнаваемости и повышению имиджа информационных ресурсов по данной теме.

–  Электронный каталог. Презентация представляет собой каталог товаров и услуг. Многие издательства и компании постепенно отказываются от выпуска массивных печатных рекламных каталогов в пользу более эффектных и экономичных мультимедийных каталогов, сохраняемых на электронном носителе.

–  Визитная карточка. Электронная визитная карточка с мультимедиа-презентацией является представительным имиджевым продуктом, содержащая не просто контактные данные, но и большой объем необходимой информации о компании.

–  Обучающая и тестовая программа. Презентации предназначены для обучения  сотрудников; слушателей семинаров, курсов; пользователей новых товаров и т. д. Электронный носитель с презентацией может быть приложением к технически сложной и наукоемкой продукции.

– Нормативно-техническая документация, методическая и сопутствующая литература. Презентация может быть использована в качестве оболочки для удобного доступа к информации. Такая презентация может содержать технические паспорта, чертежи, руководства по эксплуатации и т. п.

3. По степени интерактивности мультимедиа-презентация может быть неинтерактивной и интерактивной:

–  Неинтерактивная презентация представляет собой совокупность материалов выступления, подготовленных в виде компьютерных слайдов. Эти слайды проецируются на экран в ходе выступления, и пользователь не имеет возможности влиять на порядок просмотра слайдов. Такая презентация (слайд-шоу или рекламный ролик), как правило, содержит сложные графические изображения, видеоматериалы, звуковое сопровождение.

К достоинствам слайдовой презентации можно отнести:

1. Последовательность изложения. При помощи сменяющихся слайдов легко удержать внимание аудитории.

2. Возможность использования официальной шпаргалки. Презентация – это не только то, что видит и слышит аудитория, но и заметки для выступающего – как расставить акценты, о чём не забыть.

3. Мультимедийные эффекты. Слайд презентации может содержать элементы анимации, аудио- и видеофрагменты.

4. Копируемость. Копии презентации создаются мгновенно, поэтому каждый желающий может получить материалы презентации на руки.

5. Транспортабельность. Электронный носитель с презентацией гораздо компактнее рулона плакатов, при этом файл презентации можно легко переслать по электронной почте или опубликовать в Интернете.

–  Интерактивная презентация  представляет собой совокупность мультимедийных компонентов, структурированных по иерархическому принципу и управляемых через специальный пользовательский интерфейс. Она сохраняется на каком-либо электронном носителе и используется как визитная карточка компании, каталог продукции, инструкция по применению и т. п.

9.3. Программно-технические средства презентаций

Мультимедийная презентация представляет собой серию независимых страниц, которые могут быть подготовлены с помощью одного из приложений, специально ориентированных на создание презентаций. По принципу работы такие программные продукты представляют собой нечто среднее между текстовым редактором и редактором векторной графики. Наиболее популярными инструментами для подготовки и показа презентаций являются: PowerPoint компании  Microsoft, CorelPresentation фирмы Corel, StarImpress пакета StarOffice компании StarDivision GMDH. Кроме того, для создания эффектных анимированных мультимедийных презентаций (Flash-презентаций) с успехом применяют средства Macromedia Flash.

Самое важное при выборе программы подготовки презентации – это не число необычных возможностей, а простота выполнения и степень автоматизации тех операций, которые приходится выполнять чаще всего.

В качестве технических средств для организации публичных презентаций могут быть использованы доски, графопроекторы, слайд-про-екторы, видеопроекторы, плазменные экраны,  акустическая система.

Доски представляют собой специальные поверхности, на которые во время доклада можно при помощи различных средств оперативно наносить различные рисунки, надписи, графики и др.

Доски бывают меловыми и маркерными, где в качестве пишущего средства используется, соответственно, мел или маркер. Разновидностью маркерных досок являются флип-чарты и копи-доски. Флип-чаты оснащены специальной прижимной планкой, служащей для закрепления бумажных блокнотов с отрывными листами большого формата, на которых можно рисовать не только маркерами, но и любыми пишущими принадлежностями (карандаши, ручки, фломастеры). Копи-доски имеют рабочую зону, на которой можно рисовать специальными маркерами, при этом нанесенное изображение можно сохранить (оцифровать). В зависимости от конструкции копи-доски позволяют передавать оцифрованное изображение в компьютер или же печатать необходимое количество копий на встроенном принтере, а некоторые модели сочетают в себе обе функции.

Последнее поколение презентационных досок – это интерактивные доски. Они объединяют в себе новейшие электронные технологии: демонстрация презентации при помощи компьютера и видеопроектора с одновременным манипулированием экранным изображением и создание от руки собственных рисунков и надписей в ходе выступления.

 Графопроекторы – это оптические устройства, проецирующие информацию с прозрачной плёнки. Плёнка с изображением кладётся на специальную линзу, подсвечивается и проецируется на экран. Изготовить плёнку может практически любой принтер, поддерживающий режим вывода информации на плёнку.

Слайд-проекторы представляют собой устройства для проецирования на экран стандартных слайдов размером 24×36 мм. Для презентаций удобно использовать слайд-проекторы с дистанционным управлением.

Видеопроекторы – это сложные электронно-оптические устройства, проецирующие видеосигнал на экран. Источником видеосигнала может служить телевизор, видеокамера, видеомагнитофон или персональный компьютер. Существуют мультимедийные проекторы, снабжённые достаточно мощными динамиками до 6 Вт. Управлять проецируемым изображением можно с помощью пульта дистанционного управления.

Плазменные экраны – плоскопанельные мониторы, предназначенные для  визуального отображения данных (демонстрации изображений).

Акустические системы (динамики или колонки) являются неотъемлемой частью звуковой платы персонального компьютера. Существуют две разновидности акустических систем: со встроенным выходным усилителем (активные системы) и без него (пассивные системы). Пассивные системы подключаются только к соответствующему выходу звуковой платы ПК, а для активных необходим дополнительный источник энергии (подключение к батарее гальванических элементов, либо, через блок питания, к сети переменного тока). Активные системы помимо регуляторов громкости обычно имеют и эквалайзер.

Объёмный звук, большой экран, красивый и динамичный видеоряд – всё это позволяет дизайнеру провести эффектную и незабываемую презентацию творческих проектов.

9.4. Основы анимации

Анимация широко используется как средство привлечения внимания к изображениям на экране компьютера. Анимацией называют  способ имитации движения искусственно созданных объектов, основанный на особенности человеческого восприятия, которое связывает последовательность быстро сменяющихся кадров  в единое непрерывное целостное действо. Таким образом, средствами анимации может создаваться иллюзия перемещений при одушевлении рисованных персонажей или демонстрация световых явлений, таких как  блик от яркой вспышки, затмение и   т. п.

Компьютерная анимация, как и традиционная, создаётся последовательностью ряда рисунков (кадров), быстро сменяющих друг друга на экране. Большее число кадров позволяет добиться плавности движений анимированных героев и естественности при имитации изменений освещённости.

В традиционной анимации (мультипликации) число создаваемых кадров прямо зависит от продолжительности анимационного ролика (в секундах), поскольку при проекции кадры киноплёнки сменяются с заданной частотой – 24 кадра в секунду. В компьютерной анимации, в отличие от традиционной, число воспроизводимых за секунду кадров может быть произвольным (например, частота смены кадров анимированного баннера в Интернете может составлять 1 кадр в секунду). Большое количество кадров приводит к увеличению размера файла, в котором хранятся изображения, что не всегда является допустимым, поэтому при создании компьютерной анимации стараются найти компромисс между качеством анимации и размером файла, что и определяет в конечном итоге общее количество кадров анимационного произведения.  

Кадр (frame) – статическое изображение, составляющее определенный момент в фильме.

Частота кадров (frame rate) – величина, определяющая количество кадров, демонстрируемых на экране в течение секунды.

Различают два вида анимации: покадровую и автоматическую.

Покадровая анимация

Для реализации анимированного проекта, какой бы вид анимации при этом ни использовался, требуется создание множества статичных картинок. При этом необходимо учитывать то обстоятельство, что плавность и естественность движений персонажей в большей степени зависит не от скорости смены кадров, а оттого, насколько следующий кадр отличается от предыдущего.

Создание покадровой анимации достаточно кропотливое занятие, между тем именно этот метод использовали художники-мультипликаторы до появления компьютерной анимации. В настоящее время покадровая анимация применяется лишь в тех случаях, когда объекты видоизменяются и взаимодействуют друг с другом каким-либо сложным образом и когда необходим полный контроль над изображением каждой детали создаваемого фильма. Покадровая анимация изменяет содержание ролика в каждом кадре.

Автоматическое построение промежуточных кадров

В основе этого метода лежит алгоритм построения заданного количества промежуточных состояний объекта, если известны его начальные и конечные образ и положение.

При автоматическом способе анимации программа сохраняет только данные о первом и последнем опорном кадрах, а также некоторые числовые значения, касающиеся способа преобразования объекта. Это позволяет получать размер конечного файла значительно меньшим по сравнению с  файлом анимации, созданной посредством прорисовки каждого кадра.

Изменения, производимые над объектами (персонажами) фильма, можно представить тремя типами анимации с автоматическим построением промежуточных кадров:

•  Трансформация объектов. Тип анимации, используемый для создания эффекта перемещения объекта из одной точки в другую (изменение положения) или для изменения характеристик объекта (размер, поворот, наклон и т. д.).
•  Преобразование объектов. Тип анимации, применяемый для преобразования одного объекта в другой путём изменения формы объекта (морфинг).
•  Движение по заданной траектории. Тип анимации, позволяющий указывать путь, вдоль которого должен двигаться объект.

Таким образом, автоматическая анимация представляет собой комплексный процесс изменения размера, положения, цвета или формы объекта во времени.

9.5. Основы цифрового видео

Цифровое видео принципиально отличается от анимации способом создания изображения. Разница состоит в том, что при анимации череда независимых рисунков образует (создаёт) иллюзию непрерывного движения,  а в ходе цифровой видеосъемки, напротив,  непрерывное движение, для записи, разбивается на множество дискретных кадров.

К основным понятиям цифрового видео относятся: размер кадра, частота смены кадров, сжатие видеоданных, а также такие термины, как линейный и нелинейный видеомонтаж.

Линейный и нелинейный монтаж

Цифровые видеоданные предоставляют для создания видеосюжетов гораздо большие возможности по сравнению с традиционным аналоговым видео. Цифровую запись можно легко дублировать (как звуковую, так и видеочасть) без потери качества, а также использовать для обработки и монтажа программным способом. Главное преимущество при обработке цифровых данных заключается в возможности применения нелинейного монтажа.

В традиционном монтаже кадры изображения обрабатываются последовательно или линейно, то есть каждый следующий видеоклип располагается на программной ленте после предыдущего. Если в середину фильма нужно вставить новый клип, то возникает необходимость переделать весь смонтированный после места вклейки материал. Процесс линейного монтажа сравним с нанизыванием бусинок на единую нить ожерелья. Чтобы добавить новую бусинку в середину нанизанного ряда, придётся снять все бусины, которые последуют за ней, а потом надеть их заново, сохраняя прежний порядок.

В нелинейной системе можно абсолютно произвольно вставлять, убирать и менять порядок следования кадров, а также редактировать содержимое самих кадров, добавляя многочисленные эффекты и переходы, поскольку изображение на экране строится из пикселей, которые можно свободно редактировать. Возвращаясь к примеру с ожерельем, можно заметить, что цифровая система нелинейного монтажа позволяет не только быстро вставлять и менять местами бусинки, но также клонировать (дублировать) и изменять их цвет и форму.

Размер кадра

Размер кадра цифрового видеоматериала задаёт ширину и высоту (в пикселях) окна для видеоклипа на экране.  

Для видеоматериала, записанного на плёнку, устанавливается строго определённый размер кадра, который зависит от варианта стандарта цветности. Стандарт NTSC, принятый на территории США, предполагает размер кадра 640×480 пикселей. Формату NTSC DV (цифровой NTSC) соответствует размер кадра 768×576.  Европейский стандарт цветности PAL предусматривает кодирование цвета кадров размером 768×576 пикселей. Для цифрового PAL размер кадра 720×576.

Чем больше размер кадра, тем больше объём файла, хранящего видеофильм. Если материал готовится для другого носителя или для публикации в Интернете, где величина файла с видео имеет важное значение, размер кадра устанавливается значительно меньшим (стандартный мультимедийный формат для Web составляет 320×240 пикселей).

Частота смены кадров

Исторически сложилось, что разные стандарты кино и телевидения поддерживают различную частоту кадров. Так, например,

•  24 (кадра/с) – используется в классическом кинематографе (для создания фильмов на плёнке);
•  25 (кадров/с) – стандарт PAL/SEKAM (европейский стандарт телевидения);
•  29,97 (кадров/с) – стандарт частоты кадров для NTSC (североамериканского стандарта телевидения);
•  30 (кадров/с) – режим, применяемый для создания компьютерных мультимедийных продуктов.

Параметр частоты смены кадров достаточно важен, так как именно он определяет, насколько плавно в проекте будут отображаться движения. Частота смены кадров цифрового видео может устанавливаться в широком диапазоне значений. Если проект создаётся для  Web, то уместно выполнять монтаж и экспортировать клипы с низкой частотой смены кадров, поскольку в этом случае, хоть движения и выглядят немного прерывистыми, но клип загружается в Web-браузере намного быстрее.

Сжатие видеоданных

Чем больше размер кадра, глубина цвета изображения, частота смены кадров, тем качественнее будет видео,  тем большим будет размер его файла. Так, например, десятисекундный полноэкранный видеоматериал (без звука) с частотой 30 кадров в секунду и глубиной цвета 24 бита (RGB) потребует для хранения:

640×480×24×30×10 = 2211840000 бит ≈ 263,67 Мбайт.

Для уменьшения размера файла можно идти по пути уменьшения значений всех параметров видеоизображения, но при этом существенно пострадает качество. Чтобы сохранить максимальное количество данных в небольшом файле, разработчиками программного обеспечения предлагаются различные схемы сжатия видеоданных. В основном на практике применяются две схемы сжатия – пространственная и временная.

Пространственное сжатие

В пространственном способе сжатия программа анализирует пиксели изображения и сохраняет только ключевой (начальный) кадр, на основе которого строится изображение. Для последующих кадров сохраняется лишь разница – отличия от начального кадра.

Временное сжатие

Во временном способе сжатия анализируются и запоминаются пиксели в тех областях экрана, которые не изменяются с течением определённого времени. Если не использовать временное сжатие, то кадры видеопроекта будут сохраняться на диске каждую секунду независимо от того, изменяется изображение на экране или нет. В результате использования временного сжатия, вместо фиксации множества кадров с одинаковым изображением, на диске сохраняется один ключевой кадр, изображение которого не изменяется на протяжении длительного интервала времени, и информация о том, сколько времени кадр присутствует на экране. Другие кадры добавляются только тогда, когда изображение в кадре изменится.

При работе в редакторах цифрового видео пользователь самостоятельно выбирает не тип сжатия, а подходящий кодек.  

Кодеками (от английского compression/decompression) называются подсистемы сжатия и восстановления видеоданных. В настоящее время существует большое разнообразие кодеков, каждый из которых, используя определённый тип сжатия,  работает по оригинальному алгоритму. Например, кодек Cinepak обеспечивает временное сжатие данных (во время создания или экспортирования проекта можно указать, сколько ключевых кадров в секунду нужно сохранять при сжатии), а кодек Apple Animation реализует пространственную модель сжатия.

9.6. Кодирование звука

Из курса физики известно, что звук представляет собой механическую волну с непрерывно меняющимися амплитудой и частотой          (рис. 19а). Чем выше амплитуда, тем громче звук, чем меньше частота, тем ниже тон.

Для представления звуковой информации в памяти компьютера непрерывный звуковой сигнал должен быть преобразован в последовательность электрических импульсов (нулей и единиц). Принцип кодирования звука можно описать следующим образом.

Координатная плоскость, на которой графически представлена звуковая волна, разбивается на горизонтальные и вертикальные линии. Горизонтальные линии отмечают уровни громкости, а вертикальные – количество измерений уровней громкости в секунду. Количество измерений в секунду называют частотой измерений, или частотой дискретизации. Частота дискретизации измеряется в герцах (1Гц соответствует одному измерению в секунду). Для графика, изображённого на рисунке 19б, частота дискретизации составляет 20 Гц.

            

а    б

Рис. 19.  Способ кодирования звука путем определения значения амлитуды звуковой волны через определенные промежутки времени

Такой способ разбиения позволяет заменить непрерывную зависимость на дискретную последовательность уровней громкости, каждому из которых может быть присвоено значение в двоичном коде.

Количество уровней громкости, значения которых могут фиксироваться при дискретизации, определяет качество записанного звука. Для записи номеров уровней градации звука (аналогично уровням градации серого при кодировании цвета) используется двоичный код.  

На рисунке 19б диапазон колебаний звуковой волны  представлен 16-ю уровнями градации интенсивности (амплитуды) звука. Для записи номера каждого из этих уровней (от 0 до 15) в двоичном коде потребовалось 4 ячейки или 4 бита памяти (16 = 24).

Количество бит информации, кодирующих уровень интенсивности звуковой волны в каждый момент времени (соответствующий моменту дискретизации), называют глубиной звука.

Таким образом, глубина звука в данном примере 4 бита.

Чем больше количество уровней (оттенков звука) и частота дискретизации, тем более точно фиксируются данные о колебаниях звуковой волны, то есть более точно описывается звук.

Параметр глубины звука можно сравнить с глубиной цвета при кодировании изображения, а частоту дискретизации с разрешением.

Качественное звучание обеспечивается при параметрах кодирования глубины звука 16 бит и частоте дискретизации 44,1 Гц.  Приемлемое качество цифрового звука для передачи речи – 8 бит, 8 кГц.

Контрольные вопросы

1.  Что означают понятия: мультимедиа, презентация? Дайте определение мультимедийной презентации. Расскажите о структуре и содержании презентации.
2.  Расскажите о целях подготовки и проведения рекламных презентаций. Каковы основные достоинства мультимедийных презентаций (предоставляемые возможности)?
3.  Назовите области применения электронных презентаций.
4.  Расскажите о видах электронных презентаций, электронных носителях мультимедийных презентаций.
5.  Какие программные и технические средства используют для подготовки и проведения мультимедийных презентаций?
6.  Дайте определения понятий: анимация, кадр, частота кадров. Расскажите о видах анимации.
7.  Что представляет собой цифровое видео? Какие существуют общепринятые значения размеров кадра, частоты смены кадров цифрового видео?
8.  Расскажите о способах сжатия видеоданных. Что представляют собой кодеки?
9.  Объясните принцип кодирования звуковой информации. Дайте определения понятий: глубина звука, частота дискретизации.

Библиографический список 

1. Диго, С. М. Проектирование и использование баз данных: учебник для вузов по направлению и специальности «Информ. системы в экономи-ке» / С. М. Диго. – М., 1995.

1.  Елизаветина, Т. М. Компьютерные презентации: от риторики до слайд-шоу / Т. М. Елизаветина. – М., 2003.
2.  Миронов, Д. Ф. Компьютерная графика в дизайне: учебник для вузов / Д. Ф. Миронов. – СПб.: Питер, 2004. – 224 с.
3.  Михеева, Е. И. Информационные технологии в профессиональной деятельности: учеб. пособие для сред. проф. образования / Е. И. Михее- ва. – 2-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2005. – 384 с.
4.  Петров, М. Н. Компьютерная графика / М. Н. Петров, В. П. Молочков. – СПб.: Питер, 2002. – 736 с.
5.   Филинова, О. Е. Информационные технологии в рекламе: учеб. пособие / О. Е. Филинова. – М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2006. – 240 с.

Редактор Г. А. Солопова

Компьютерная верстка, дизайн обложки Е. В. Беспалова

ИД № 06039 от 12.10.2001 г.

Сводный темплан 2008 г.

Подписано в печать 14.11.08. Формат 60х84 1\16. Бумага офсетная.

Отпечатано на дупликаторе. Усл. печ. л. 7,5. Уч.-изд. л. 7,5.

Тираж 100. Заказ 683.

________________________________________________________

Издательство ОмГТУ. 644050, г. Омск, пр-т Мира, 11

Типография ОмГТУ

Поля

Экземпляр записи

Охват человеческого глаза (Lab)

Охват монитора (RGB)

Охват офсетной машины (CMYK)

0

255

Белый

Черный

Серый

Лимонный

Голубой

Фиолетовый

R

G

B

R

G

B

R

G

B

255

255

255

0

0

0

120

120

120

R

G

B

R

G

B

R

G

B

255

255

150

0

180

240

116

15

209

Линия растра

Точки принтера

Элемент полиграфического растра

Единица длины носителя  (1 дюйм)

Число воспроизводимых оттенков

Линиатура, lpi

2400 dpi

1200 dpi

 600 dpi

Запись

Номер           мобильного телефона	Фамилия	Имя	Пол	Год       рождения
8-912-602-13-14	Иванов	Павел	м	1980
8-909-983-85-16	Петрова	Юлия	ж	1978
8-928-343-94-30	Овербах	Николь	ж	1983

Клиент
Код клиента	Число
Название клиента	Текст
Контактное лицо	Текст
Признак группы	Да/Нет
Адрес клиента	Текст
Телефон	Текст
Сотрудник
Код сотрудника	Число
ФИО	Текст
Должность	Текст
Телефон для связи	Текст
Дата найма	Дата
Дата рождения	Дата
Размер оклада	Число

1. Конст право составляет основу всех остальных отраслей права и закрепляет основополагающие прпы националь
2. алгоритмами и возврат обработанных данных обратно в базу данных
3. тема имеет большое значение как для биологии так и для психологии и философии
4. МК И.В. Боровский 2012 г.html
5. Монастыри России
6. дела функциональной классификации расходов бюджетов Российской Федерации Наименование и н
7. черного плана Они хотели во что бы то ни стало вернуть мать из ада
8. Ибрагимбеков Рустам Мамед Ибрагимович
9. Справочные сведения об Австралии
10. партнер країна Навчальний рівень Спеціальність Термін навчання
11. Философская разработка мусульманской этики в каламе, исмаилизме и суфизме
12. Сущность и типология государств
13. светло оранжевый 602 Авантюрин Серебристочерный
14. Планирование организационных систем
15. Подоходный налог с физических лиц
16. Тема- Циклы с условиями
17. Мы ищем защиты у Аллаха от зла наших душ и дурных дел
18.  Место искусства в системе культуры
19. Hello my sweet my love her mother sid
20. Международная миграция капитала

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе