Существует два основных способа хранения и представления графической картографи¬
ческой информации в цифровом виде: растровый (точечный) и векторный.
Растровые файлы создаются при сканировании графического материала, представлен¬
ного на бумаге, пластике, и т. д. (это могут быть ранее изданные карты, расчлененные ориги¬
налы, негативы, диапозитивы и т. д.)
Растровое изображение - это электронное изображение графического материала
в виде набора точек (строк и столбцов), которые называются пикселями.
Пиксель - это минимальная единица представления растрового изображения.
Каждый пиксель имеет одинаковую ширину и высоту, свое местоположение в изобра¬
жении. Кроме того, у каждого пикселя может быть свой цвет и яркость (рис. 8.9).
Растровые изображения, полученные в результате сканирования, могут иметь различ¬
ные форматы. У каждого формата свои характеристики, т. к. предназначен каждый формат
для определенных целей. Основными характеристиками растрового изображения являются:
- разрешение;
- глубина цвета изображения;
- размер;
- формат файла.
Разрешение растрового изображения - это количество пикселей на единицу длины
изображения. Характеризуется единицей измерения ^ (Зо! рег тсИ) - количество пикселей
на дюйм (1 дюйм = 2,54 см). Это очень важная характеристика, так как от нее зависит каче¬
ство полученного изображения.
От установленного разрешения зависит размер пикселя. Разрешение оригинала уста¬
навливается, в первую очередь, с учетом требований к качеству изображения (но влияет
также и на размер файла). Чем больше разрешение, тем меньше размер пикселя и изображе¬
ние имеет четкий, хороший рисунок. Наоборот, чем меньше разрешение, тем больше размер
пикселя и изображение получается нечетким и размытым. Но необходимо помнить, что
с увеличением разрешения возрастает количество пикселей и поэтому изображение занимает
больше компьютерной памяти.
Если растровое изображение используется в качестве подложки для векторизации, то
сканировать изображение следует с разным разрешением. Если будет выполняться ручная
векторизация, то сканировать изображение можно с разрешением 150-300 ф1 Для автома¬
тической векторизации следует установить более высокое разрешение, но, как правило, не
более 400 ф1
Рис. 8.9. Растровое изображение, полученное при сканировании карты с разрешением 300 фк
а - растровое изображение с выделенным фрагментом; б - увеличенный фрагмент растра
Глубина цвета изображения. Каждый пиксель растрового изображения может иметь
только один цвет. Цвет каждого пикселя хранится в компьютере как комбинация битов. Бит
(двоичный разряд) является наименьшей единицей информации, которая может принимать
лишь одно из двух значений (черное/белое). Чем больше битов используется для пикселя,
тем больше оттенков цветов можно получить. Но чем больше глубина цвета, тем больше
времени требуется на обработку графической информации.
В зависимости от различной глубины цвета выделяют следующие типы растровых изо¬
бражений:
- черно-белые (монохромные);
- полутоновые (в оттенках серого);
- полноцветные.
Черно-белое изображение самое экономичное. Для хранения пикселя используется
только один бит информации. Бит может принимать только два значения: 0 и 1. Это значит,
что каждый пиксель может иметь всего два цвета: либо черный, либо белый (рис. 8.10). Та¬
кое изображение можно использовать, если не требуется высокого качества изображения
и при ограниченном объеме памяти компьютера.
Полутоновое - имеет глубину цвета 8 ЪЫ (1 байт), т. е. каждый пиксель может прини¬
мать до 256 (2 ) оттенков черного (базового) цвета (чем выше код цвета, тем он ярче). Любое
полноцветное изображение можно превратить в полутоновое (в оттенках серого цвета).
Рис. 8.10. Растровые изображения с различной глубиной цвета:
а - черно-белое штриховое (монохромное) изображение;
б - полутоновое изображение; в - полноцветное изображение
Цветное в формате КОВ. КОВ - это система представления цвета. Она имеет три ба¬
зовых цвета: Кеё (красный), Огееп (зеленый), В1ие (синий). Остальные цвета получаются пу¬
тем смешения основных цветов. Количество получаемых цветов (цветовой охват) составляет
16 млн цветов. Эта система цвета используется для отображения на экране монитора. Глуби¬
на цвета у такого изображения 24 Ы1 т. е. по 8 Ы1 на красный, зеленый и синий каналы
(рис. 8.11).
Рис. 8.11. Выбор цветовых оттенков в ГИС Мар1п1о (цветовая модель КОВ)
От разрешения и глубины цвета зависит размер файла растрового изображения. Чем
выше разрешение и больше глубина цвета, тем больший объем компьютерной памяти требу¬
ется для хранения изображения. Самый большой размер файла имеют полноцветные 32¬
битные и 48-битные изображения, а самый маленький - черно-белые. Если изменить глубину
цвета растрового изображения с 32 до 8 бит, то размер файла изображения уменьшится
в 4 раза.
Хранение изображения в растровом формате имеет ряд недостатков: хранение изобра¬
жения может занимать большой объем памяти, масштабирование изображения приводит
к ухудшению качества, т. к. при увеличении изображение распадается на пиксели, изобра¬
жение плохо поддается трансформации (поворот, искривление и т. д.), т. к. вертикальные
и горизонтальные линии при повороте приобретают «ступенчатый» вид. Кроме того, неудоб¬
но связывать изображения с описаниями объектов.