15 (17)

Obraz cyfrowy Teoria obrazu

6.3. Format GIF

Format GIF funkcjonuje w oparciu o przypisaną do obrazu tabelę kolorów, których może być najwyżej 256 (głębia 8 bpp). W obrazie nie może być piksela o innej barwie niż w tej tabeli (model barw indeksowanych).

Format GIF stosuje kompresję LZW (identyczną jak w formacie TIFF). GIF ma zastosowanie głównie do zapisywania obrazów cyfrowych umieszczanych w Internecie, gdyż tworzy małe pliki (najwyżej 1/3 obrazu RGB w formacie TIFF lub mniejsze, przy efektywniejszej kompresji) - rysunek 6.2.

Format GIF ma także właściwość, polegającą na możliwości tworzenia w nim prostych animacji (np. rejestrowanie różnych faz ruchu), które zapisuje się jako jeden plik GIF. Do tego celu idealnie nadają się aparaty cyfrowe. które mogą wykonywać sekwencyjne zdjęcia przez określony czas.

Rys. 6.2 Porównanie utraty pełnej kolorystyki obrazu zapisanego w modelu RGB (16.7 min barw. objętość 1.24 MB) w formacie TIFF (z lewej) i zapisanego w modelu barw indeksowanych (256 barw. objętość 0.26 MB) w formacie GIF (z prawej)

7. OBJĘTOŚĆ OBRAZU CYFROWEGO

Znając już pojęcie głębi bitowej „wyczuwamy", że wraz ze wzrostem liczby pikseli w obrazie rośnie potrzeba przydzielenia większej pamięci operacyjnej RAM (Random Access Memory) komputera podczas skanowania lub pamięci przechowującej obraz w aparacie cyfrowym. Tym samym rośnie potrzeba przydzielenia większej pamięci komputera dla obróbki i wykorzystania otrzymanego obrazu cyfrowego. Zwiększenie pamięci RAM zajmowanej przez obraz wydłuża operacje związane z jego korekcją lub innym przekształcaniem. Przy korzystaniu z Internetu wydłuża się czas transmisji obrazu.

Jeżeli przykładowo, 3-krotnie zwiększymy rozdzielczość obrazu cyfrowego (czyli na tej samej długości znajdzie się 3 razy więcej pikseli), wtedy liczba pikseli w całym obrazie wzrośnie 9-krotnie. Wynika to z podanego w punkcie 3.1 sposobu obliczania liczby pikseli w obrazie (liczba pikseli wzdłuż jednego boku obrazu prostokątnego mnożona przez liczbę pikseli wzdłuż drugiego boku).

Z powyższego wynika, że zwiększanie rozdzielczości obrazu x-razy powoduje zwiększanie objętości obrazu x² razy (zależność kwadratowa).

7.1. Obliczanie objętości obrazu

Obliczmy w celu ćwiczeniowym, jakiej pamięci potrzeba obrazowi RGB o wymiarach 10"xl5" (wymiary w calach, format zbliżony do A4), mającemu rozdzielczość 300 ppi. Dla przeprowadzenia obliczeń wymagana będzie znajomość matematyki na poziomie szkoły podstawowej.

Aby poznać wielkość pamięci dla obrazu, należy najpierw obliczyć liczbę pikseli w obrazie, a następnie obliczyć liczbę bitów zajmowaną przez ten obraz.

Do obliczenia całkowitej liczby pikseli w obrazie potrzebna jest znajomość ich ilości wzdłuż obu boków. Skoro szerokość obrazu wynosi 10", a na każdy cal przypada 300 pikseli, zatem na całej szerokości 10" jest 3.000 pikseli, zaś odpowiednio na wysokości 15” - 4.500 pikseli. Stąd obraz zawiera 3.000 x 4.500 pikseli, czyli 13,5 min pikseli.

Do obliczenia liczby bitów zajmowanych przez obraz należy pomnożyć liczbę pikseli przez liczbę bitów przydzielonych każdemu z nich, czyli przez głębię bitową. Ponieważ mamy do czynienia z obrazem RGB. to głębia bitowa tego obrazu wynosi 24 bpp. Zatem obrazowi przydzielono 13,5 x 24 = 324 min bitów. Operowanie bitami, w tak wielkiej ich liczbie, jest mało wygodne, dlatego podzielenie ich liczby przez 8 da nam liczbę bajtów, czyli 40.5 min B. Z pewnością prościej będzie operować jednostką MB. czyli podzielić otrzymaną liczbę przez „informatyczny" milion (2²⁰). W ostateczności otrzymamy, że przykładowy obraz RGB zajmuje w RAM objętość ok. 38,6 MB.

Jest to względnie duży plik i należy zapewnić odpowiednią ilość miejsca na HD lub pamięci magazynującej aparatu cyfrowego, aby plik z obrazem przechować.

Jeżeli wybierzemy format zapisu TIFF, wtedy plik będzie zajmował właśnie tyle miejsca. Dla HD nie jest to zbyt wielkie ograniczenie, gdyż obecnie konstruowane dyski są bardzo pojemne - od kilkudziesięciu GB wzwyż.