P5: Predstavljanje nenumeričkih podataka u računaru

1. 5.3. Predstavljanje slika u računaru
Za predstavljanje slika u računarskim sistemima koriste se 2 metode:
• vektorska grafika,
• rasterska grafika.
Kod vektorske grafike, slika se predstavlja kao skup elementarnih geometrijskih
oblika koje se nazivaju još i geometrijske primitive. U geometrijske primitive spadaju:
• polilinije (prave linije, Bezierove krive,...) i
• polimarkeri (pravougaonici, krugovi, elipse...).
Za svaku geometrijsku primitivu sa slike se pamti njen oblik (matematički model),
položaj, boja, vrsta linije kojom je iscrtana, debljina linije... S obzirom da je svaka
geometrijska primitiva definisana svojim matematičkim modelom, veoma je
jednostavno vršiti njihove transformacije (pomeranje, rotiranje, skaliranje...). Vektorska
grafika se isključivo koristi za predstavljanje slika koje su kreirane u samom računaru,
korišćenjem nekog od alata za kreiranje i obradu slika, pa se zbog toga često kaže da
vektorska grafika služi za predstavljanje crteža. Najpopularniji alati za obradu slika koji
koriste vektorsku grafiku za zapis slike su:
• CorelDraw (koristi CDR format),
• Adobe Illustrator (AI format),
• različiti alati za tehničko crtanje (CAD alati) među kojima je najpopularniji AutoCAD
(koji koristi DXF format)...

2. 5.3. Predstavljanje slika u računaru
Kod rasterske grafike slika se pamti kao matrica tačaka (piksela) i obično se za svaki
piksel na slici pamti njegova boja i intenzitet osvetljenja. Broj piksela po jedinici
površine se naziva rezolucijom slike u rasterskoj grafici. Rasterska grafika se može
koristiti i za predstavljanje slika kreiranih u samom računaru (npr. pomoću alata Adobe
Photo Shop, Paint i sl.), tako i slike preuzete sa različitih digitalnih uređaja: fotoaparata,
skenera...).
Zavisno od toga koje boje koristimo na slici razlikujemo:
• crno-bele slike,
• slike u nijansame sive boje i
• slike u boji.
Kod crno-belih slika se koriste samo 2 boje pa je za predstavljanje svakog piskela na
slici dovoljan 1 bit.
Ono što se u žargonu naziva "crno-belom" slikom je, u stvari, slika u nijansama sive
boje. Obično se koristi 256 nijansi sive, tako da se za predstavljanje svakog piksela na
slikama ove vrste koristi po 1 bajt.

3. 5.3. Predstavljanje slika u računaru
Slike u boji zahtevaju najviše memorijskog prostora jer se u digitalnim uređajima boje,
uglavnom, predstavljaju navođenjem intenziteta za 3 osnovne boje: crvenu, zelenu i plavu
(ili engleski: red, green i blue, pa se zbog toga ovaj format naziva još i RGB format).
Jedan od načina za predstavljanje slika u boji je da se za svaki piksel na slici navedu
intenziteti sve 3 komponente i da se za svaki od njih iskoristi po 1 bajt. U toj notaciji boje
bi bile predstavljene na sledeći način:
crvena (255, 0, 0), zelena (0, 255, 0), plava (0, 0, 255), crna (0, 0, 0), bela (255, 255,255).
Ovaj način predstavljanja slike se koristi u BMP (Bitmap) formatu. Ovakvo predstavljanje
daje najbolji kvalitet slike, ali je veličina memorijskog prostora za pamćenje slike izuzetno
veliki.
Najgrublji način da se smanji memorijski prostor potreban za pamćenje slike je da se
smanji rezolucija (tj. broj tačaka po jedinici površine), čime se drastično smanjuje kvalitet
slike. Na slici je prikazana je ista slika predstavljena sa rezolucijom 256x256 piksela (a),
64x64 (b) i 8x8 (c).

4. 5.3. Predstavljanje slika u računaru
Jedan metod za sažimanje veličine memorijskog prostora potrebnog za
pamćenje slike je da se na jednom mestu zapamte definicije svih boja
koje se na slici koriste. To se obično naziva paletom boja. Tada se u
matrici piksela ne pamte intenziteti sve 3 komponente boje, već
pozicija (indeks) boje u paleti. Neki formati (poput GIF ili PCX formata)
uvode i ograničenje veličine palete na 256 različitih boja tako da je za
predstavljanje boje piskela dovoljan 1 bajt.
I pored uvođenja paleta, pamćenje podataka o svakom piskelu traži
previše memorijskog prostora pa su zbog toga širu primenu našli
formati za predstavljanje slika koji vrše i izvesnu kompresiju. Zavisno
toga da li koriste kompresiju ili ne i koju vrstu kompresije koriste sve
formate delimo na:
• formate bez kompresije (npr. BMP),
• formate sa kompresijom bez gubitaka (npr. GIF),
• formate sa kompresijom sa gubicima (npr. JPG).

5. 5.3. Predstavljanje slika u računaru
GIF format vrši kompresiju samo u okviru iste vrste. Umesto da se za svaki
piksel u vrsti zapamti indeks boje kojom je obojen, pamte se parovi (indeks
boje, broj uzastopnih piksela u vrsti koji su obojeni tom bojom). S obzirom na
to da je i paleta ograničena na 256 boja, GIF fajlovi su veoma kratki tako da se
GIF format uglavnom koristi za transport kroz mrežu, tj. slike koje se nalaze na
Web stranama su obično u GIF formatu. Razlog zašto se GIF format koristi na
Internetu je i taj što GIF format podržava transparentost boja (pa slike mogu
da posluže i kao pozadina) i što u GIF fajlu može da se zapamti i veći broj
slika (tako da se pomoću GIF formata mogu da predstave i kratke animacije).
JPG format je najšire korišćen format za predstavljanje slika. Osnovna mu je
namena za predstavljanje velikih slika sa velikim brojem različitih boja u sebi.
Broj boja na slici u JPG formatu može da bude i svih 264 ≈16,7·106 boja. JPG
format vrši kompresiju tako što se slika razlaže na matrice piksela veličine 8x8
koje se kompresuju po veoma složenom algoritmu. U JPG formatu korisnik
sam može da se definiše stepen kompresije (tako da on sam pravi balans
između kvaliteta slike i veličine memorijskog prostora koji će biti korišćen za
njeno pamćenje).