Grafika rastrowa – co to jest i zastosowanie grafiki rastrowej

Grafika rastrowa — czym jest i na czym polega tworzenie obrazów przy pomocy pikseli

Większość z nas zdaje sobie sprawę z tego, że na jakość zdjęcia lub innego obrazu w dużym stopniu wpływa jego rozdzielczość wyrażona w pikselach. Natomiast, nie wszyscy wiemy, że o pierwotnej rozdzielczości obrazu decyduje bitmapa, czyli grafika rastrowa złożona z kolorowych pikseli. Przeczytaj, na czym polega tworzenie obrazów za pomocą grafiki rastrowej i jakie są jej zalety i wady oraz poznaj zastosowania bitmapy.

Czym jest i do czego służy grafika rastrowa

Grafika rastrowa, nazywana także bitmapową, służy do prezentacji i przesyłania obrazu za pomocą siatki złożonej z pikseli (punktów). Do każdego ze znajdujących się na siatce pikseli przypisana jest określona wartość koloru, które odpowiednio uporządkowane decydują o tym, jaki obraz zostanie wyświetlony na ekranie.

Kolory przypisywane pojedynczo do poszczególnych pikseli tworzą mapę bitową, określoną poprzez trzy podstawowe parametry, którymi są: wysokość i szerokość mapy bitowej, (podawane w pikselach), oraz kolor (określany danym modelem koloru).

Grafika rastrowa od powstania w latach 70 – tych ubiegłego wieku znajduje szerokie zastosowanie w fotografii, grafice komputerowej oraz poligrafii. Grafikę rastrową najczęściej stosuje się w następujących dziedzinach tworzenia obrazów:

• fotografii cyfrowej — współczesne aparaty cyfrowe zapisują zdjęcia jako pliki rastrowe, w których każdy piksel reprezentuje kolor w danym punkcie zdjęcia;
• stron internetowych — grafika rastrowa jest powszechnie używana do tworzenia ilustracji i innych graficznych elementów na stronach internetowych;
• gier komputerowych — w grach komputerowych przy użyciu grafiki rastrowej tworzone są postacie, tekstury powierzchni i środowiska oraz inne elementy wizualne gry;
• wydruków — grafikę rastrową wykorzystuje się do reprodukcji zdjęć i skomplikowanych ilustracji, wydruku zdjęć do magazynów i gazet, plakatów i ulotek.

Podczas wykorzystywania grafiki rastrowej warto pamiętać o jej ograniczeniach w skalowaniu obrazów. Właściwe dostosowanie rozdzielczości i formatu pliku jest konieczne dla osiągnięcia najlepszych rezultatów.

Modele (typy) kolorów stosowanych w grafice rastrowej

Tworząc obraz w grafice rastrowej, można użyć jednego z kilku typów kolorów, niemniej najczęściej używane są trzy modele – RGB, CMYK i Grayscale.

Dedykowany do wyświetlania obrazu na ekranach RGB (Red, Green, Blue) miksuje czerwień, zieleń i niebieski w różnych intensywnościach, aby uzyskać inne kolory. CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Black), wykorzystuje wymienione kolory i stosowany jest w druku kolorowym, natomiast do obrazów czarno-białych używany jest Grayscale (ze skalą szarości).

Na jakość obrazu, duży wpływ ma jego rozdzielczość, ponieważ, im jest ona większa, to więcej pikseli posiada obraz, co z kolei przekłada się na lepszą szczegółowość elementów i dokładność kolorów.

Rozdzielczość i formaty obrazów bitmapowych

Minusem plików bitmapowych jest ich duża wielkość (zwłaszcza tych obrazów o wysokiej rozdzielczości). Natomiast powiększenie obrazu o niskiej rozdzielczości powoduje utratę jakości (ostrości) i tzw. „pixelozę” (widoczne punkty).

Ponieważ grafika zapisana w wersji bitmapowej ma duży rozmiar pliku, który zabiera sporo miejsca na dysku i trudno go przesłać, często się go kompresuje i zapisuje w mniejszych formatach. Kompresję plików graficznych można dokonać przy pomocy formatów bezstratnych (z zachowaniem wszystkich elementów oryginału) oraz formatów kompresji stratnej (z ubytkiem w obrazie).

Do najbardziej popularnych formatów plików stosowanych do zapisu grafiki rastrowej należą:

• JPEG (Joint Photographic Experts Group) — format kompresji straceniowej z możliwością regulacji poziomu kompresji, co wpływa na jakość obrazu. Najczęściej stosowany jest w fotografii cyfrowej i do wielokolorowych obrazów;
• PNG (Portable Network Graphics) — w tym formacie obraz jest kompresowany bez utraty jakości. Stosuje się go do zapisu grafik internetowych i aplikacji (logo), obrazów z przezroczystością;
• GIF (Graphics Interchange Format) — w tym zapisie następuje kompresja bezstratna, ale jest ona ograniczona do 256 kolorów. GIF stosuje się do zapisu animowanych obrazów i grafik internetowych;
• TIFF (Tagged Image File Format) — w zależności od opcji formatu w tym zapisie kompresja obrazu może być bezstratna lub stratna. Pliki w formacie TIFF używa się w profesjonalnej poligrafii i fotografii.

Każdy format zapisu w grafiki rastrowej ma swoje specyficzne cechy i zalety, a jego wyboru należy dokonać w zależności od potrzeb i danego projektu. Warto pamiętać, że wybór właściwego formatu obrazu jest istotny dla zapewnienia odpowiedniego rozmiaru i dobrej jakości obrazu. Ponadto format ten powinien być dopasowany do specyfikacji urządzenia, przez które obraz będzie zapisywany, edytowany i obsługiwany.

Grafika rastrowa — zalety i wady jej stosowania

Grafika rastrowa ma wiele zalet, wśród których wyróżnia się dokładne przedstawianie detali obrazu i szerokiej palety kolorów oraz możliwość jej szerokiego zastosowania. Dodatkowo plusem tego rodzaju grafiki jest łatwość edytowania w powszechnie dostępnych programach graficznych (np. Adobe Photoshop, GIMP) oraz możliwość jej zapisu w popularnych formatach kompatybilnych z wieloma urządzeniami.

Niestety grafika rastrowa ma też pewne ograniczenia, a jej największymi wadami są duże rozmiary plików i ich zależność od rozdzielczości źródłowej obrazu. Ponadto obrazy utworzone w grafice rastrowej są też trudne w skalowaniu, zwłaszcza w porównaniu z bardziej elastyczną grafiką wektorową.

Podsumowując, bitmapy są powszechnie używane do tworzenia obrazów i z powodzeniem stosowane w fotografii cyfrowej, grafice komputerowej i innych dziedzinach. Jednak grafika rastrowa ma istotne ograniczenia, szczególnie w zakresie skalowania i rozmiarów plików.

Dlatego w dynamicznie zmieniającym się świecie technologii cyfrowej, grafika rastrowa stoi przed wieloma wyzwaniami. Nowoczesne algorytmy w tym sztuczna inteligencja i coraz bardziej zaawansowane technologie ekranów mogą wpłynąć na to, czy grafika rastrowa pozostanie jednym z kluczowych narzędzi stosowanych do tworzenia obrazów.