Конспект учебного занятия на тему "Форматы файлов цифровых изображений"

ПЛАН-КОНСПЕКТ

учебного занятия кружка «Фото видеостудия»

руководитель кружка – педагог дополнительного образования М.Ю. Павлова

Тема учебного занятия: «Форматы файлов цифровых изображений»

Цели учебного занятия: ознакомиться с используемыми форматами файлов цифровых изображений.

Задачи учебного занятия:

Образовательная:

- познакомить обучающихся с основными форматами файлов цифровых изображений;

- научить обучающихся выбирать нужный формат файла в различных ситуациях.

Развивающая:

- развивать творческие способности обучающихся;

- развивать внимание, наблюдательность;

- развивать умение оперировать ранее полученными знаниями, анализировать, сравнивать, оценивать качество выполненной работы;

- развивать умение работать самостоятельно и в группе.

Воспитательная:

- формировать культуру обращения со сложной техникой,

- воспитывать взаимопомощь, чувство ответственности, исполнительность, аккуратность, развивать навыки самостоятельной работы.

Тип занятия: комбинированный.

Формы работы: индивидуальная и групповая.

Методы работы: объяснительно-иллюстративный, практический.

Методические приемы обучения: словесный, наглядный.

Оборудование: ноутбук, фотокамера Canon 600D, фотокамера Canon 77D, смартфоны, доска, мел.

План занятия

1. Организационный момент

2. Актуализация знаний

3. Изложение нового материала

4. Подведение итогов учебного занятия

Ход занятия

1. Организационная часть:

Приветствие, подготовка к работе на занятии, проверка присутствующих, инструктаж по технике безопасности.

1. Актуализация знаний: Объявление темы занятия. Повторение прошлых тем.

1. Изложение нового материала:

В этом уроке вы узнаете: что такое формат файла цифрового изображения, какие бывают форматы графических файлов и чем они отличаются, а также в каких случаях следует использовать те или иные форматы графических файлов.

Форматы файлов цифровых изображений Что такое формат графического файла?

Формат графического файла — это способ записи графических данных. Любой элемент, который вы видите на сайте, в интерфейсе приложения или в скачанном документе, представляет собой файл определенного формата.

Типы графических форматов

Графика может быть растровой или векторной. При этом в файлах допускается использование элементов одновременно из двух категорий. Разберем, чем они отличаются:

• Растровые изображения — огромная комбинация разноцветных пикселей, которые легко рассмотреть при увеличении картинки. У файлов с изображениями в таком формате большой размер. Качество и «вес» напрямую зависят от количества пикселей. Чем четче и качественнее фото, тем больше памяти оно занимает на устройстве. Запомните числа 72 и 300: разрешение 72 dpi (dots per inch — плотность пикселей) подходит для веб-дизайна, а 300 dpi используют для высококачественной печати.

• Векторные изображения состоят из опорных точек и кривых линий между ними. Всего этого пользователь не замечает даже при сильном увеличении картинки. Благодаря этому масштабирование происходит без потери качества. Однако такие графические элементы выглядят гораздо проще. 

Современные цифровые фотоаппараты, начиная с продвинутых моделей, предлагают пользователю на выбор несколько форматов файлов, в которых может производиться запись фотографий на карту памяти. Чаще всего это форматы JPEG и RAW, иногда к ним добавляется и формат TIFF. В этой статье я расскажу об особенностях этих трех форматов и помогу вам определиться с выбором формата для съемки. Чтобы понять, как образуется тот или иной формат в фотоаппарате, давайте кратко рассмотрим основные этапы формирования изображения, от экспонирования матрицы до записи готового результата на карту памяти.

Свет, попадая на матрицу, изменяет величину электрического заряда элемента (который впоследствии станет пикселем изображения). Величины заряда со всех элементов матрицы фиксируются и проходят оцифровку аналого-цифровым преобразователем, а затем кодируются в специальный формат, который получил общее название RAW (от англ. "сырой). Строго говоря, это не формат, а название множества форматов необработанных данных с сенсора камеры. У каждого производителя свой формат данных, поэтому при выходе новой модели камеры программы для обработки RAW –файлов не могут открыть изображение до тех пор, пока не будет выпущено обновление, куда включены данные о формате файлов новых фотокамер.

Затем набор данных обрабатывается компьютером камеры. При этом происходит исправление баланса белого, яркости, контрастности, удаление шумов, повышение резкости, уменьшение глубины цвета до 8 бит. То есть камера делает все за нас, по одному ей ведомому алгоритму, без учета индивидуальных особенностей изображения. Часть исходной информации, заложенной в формате RAW, теряется при таких преобразованиях, но значительного ухудшения качества не происходит, так как используется алгоритм сжатия без потерь. В некоторых моделях камер можно записать изображение на карту памяти после этой стадии обработки. Это будет формат TIFF.

Далее производится сжатие информации об изображении. При этом используется алгоритм сжатия с потерями, то есть, происходит необратимое ухудшение качества изображения. Такой файл будет занимать значительно меньше места, но в нем будет содержаться всего 30-40% от исходной информации, зафиксированной сенсором камеры.

Теперь подробнее о каждом формате, его достоинствах и недостатках

Формат JPEG.

Самый распространенный формат изображений  – JPEG ( Joint Photografic Experts Group - группа экспертов в области фотографии, разработавшая этот алгоритм кодирования). Он позволяет получать изображения хорошего качества при небольшом размере файла.

Достоинства формата: малый размер файла, высокая совместимость со всеми устройствами (изображения можно просмотреть на любом компьютере или мобильном устройстве), полная поддержка всеми интернет-браузерами.

Недостатки формата: вызваны использованием алгоритма сжатия с потерями. При высокой степени сжатия объем файла уменьшается, но качество изображения значительно ухудшается, появляются блочные артефакты сжатия.

Изображение в формате JPEG нежелательно повторно редактировать и сохранять, так как каждое пересохранение – это новое сжатие изображения с соответствующими потерями. Если вам нужно продолжать работу над изображением, сохраняйте его в формате TIFF или PSD. Эти форматы используют алгоритмы сжатия данных без потерь, поэтому ухудшения качества при многократном пересохранении не происходит

Формат TIFF

TIFF (Tagged Image File Format)  также является распространенным форматом изображений. Он использует алгоритмы сжатия без потерь, а также может сохранять данные и без сжатия. Файлы формата TIFF по объему значительно больше, чем файлы JPEG. Так как сжатие происходит без потерь либо не происходит вовсе, данный формат обеспечивает более высокое качество изображения и часто применяется для качественной подготовки изображений к печати, особенно большим форматом.

Достоинства формата: высокое качество изображения, использование сжатия данных без потерь

Недостатки формата: очень большой объем файлов, в 8-10 раз больше, чем изображений в формате JPEG. Если используется глубина цвета 16 бит, объем файла увеличивается еще вдвое.

Формат RAW

Файл формата RAW, как мы уже говорили, представляет собой данные с матрицы фотокамеры, оцифрованные процессором и "упакованные" с помощью специального алгоритма в стандартизованный производителем камеры формат и сжатые без потерь, без какой-либо обработки. При этом формат RAW занимает значительно меньше места, чем TIFF, но больше, чем JPEG, и содержит 10 – 16 разрядные данные, в зависимости от модели камеры.

Вообще, все цифровые камеры снимают в формате RAW, даже самые простые компактные. Просто не во всех камерах этот формат является доступным для пользователя. В тех случаях, когда камера поддерживает съемку в формате RAW, к ней обязательно прилагается программное обеспечение, позволяющее производить элементарную коррекцию в этом формате и конвертировать его в другие, например, JPEG и TIFF.

Файл в формате RAW невозможно испортить неумелой обработкой – он непосредственно не редактируется и всегда остается в неизменном виде. Вся обработка записывается в небольшой файлик-инструкцию, который используется программой для считывания информации об обработке и визуализации извлеченного из RAW –файла изображения с учетом примененных корректировок. Кроме того, формат RAW позволяет редактировать многие параметры с минимальными потерями качества, например, исправлять баланс белого, восстанавливать казалось бы, потерянные детали в светлых или темных областях, исправлять искажения оптики и многое другое. Чтобы лучше показать преимущества формата RAW, я записал небольшой видеоролик, в котором показываю восстановление засвеченных областей изображения.

Достоинства формата RAW: широчайшие возможности редактирования изображения с минимальными потерями качества, невозможность испортить исходный файл неумелой обработкой.

Недостатки формата RAW: большой объем файла, требуются специальные программы для просмотра и редактирования.

В каком формате снимать?

Выбор формата изображения для съемки зависит от многих факторов. Многие начинающие фотографы совершают большую ошибку, снимая только в формате RAW, игнорируя  формат JPEG как ущербный. Действительно, в тех случаях, когда позволяет ситуация, лучше всего использовать формат RAW. Но в репортажной или спортивной съемке, к примеру, пренебрежение форматом JPEG может стоить вам пропущенных удивительных кадров. Все дело в том, что формат RAW требует большого буферного объема памяти в камере, а также быстрого процессора. При съемке длинной серии в формате RAW вас не спасут даже быстрые карты памяти – буфер камеры все равно заполнится и камера не сможет снимать до тех пор, пока он не освободится. Это время занимает порядка нескольких секунд, вполне достаточно, чтобы пропустить хороший кадр. Формат JPEG в этом случае позволит не ограничивать себя и снимать сколь угодно длинные серии кадров. В условиях студии или при постановочной фотосъемке, а также при любых условиях, когда не требуется быстрая серийная съемка, лучше использовать формат RAW.

Формат TIFF для съемки использовать нецелесообразно - он занимает очень много места на карте памяти, а данных в нем записывается меньше, чем в формате RAW.Средняя оценка: 3.4Количество голосов: 14

Для чего нужны растровые форматы изображений?

Прежде всего — для загрузки фотографий и оцифрованных картинок. Для таких типов файлов есть две системы записи цвета — CMYK или RGB. Если готовите изображение к печати, выбирайте CMYK, а если хотите разместить картинку на электронной платформе — RGB. Но это еще далеко не все нюансы растрового формата. Далее рассмотрим еще несколько типов файлов изображений в растровой графике.

PNG

Portable Network Graphics, или портативная сетевая графика, — удобный формат для размещения файла в электронном документе, если его впоследствии не потребуется распечатывать. PNG совершенно не подходит для полиграфии. 

Пользователи ищут в поисковике изображения именно в PNG, когда для графического элемента не нужен фон.

Преимущества PNG:

• прозрачный фон;

• поддержка более 15 млн цветовых оттенков;

• совместимость с различными браузерами и ПО;

• сжатие без больших потерь в качестве.

Недостатки:

• низкое качество изображения при печати;

• большой размер файла.

GIF

Graphics Interchange Format — формат для обмена графическими данными в виде анимации. Гифка обычно имеет маленький размер, иначе ее загрузка будет длительной, а сам файл займет много памяти и кэша на устройстве. Выглядит GIF как видео без звука или анимированное изображение (значок, иконка, рисунок, текст). 

Преимущества GIF:

• альтернатива короткому видеоролику, например скринкасту;

• совместимость со всеми браузерами;

• поддержка прозрачности;

• «оживление» картинки.

Недостатки:

• цветовая емкость — всего 256 оттенков;

• несовместимость со многими графическими редакторами.

PSD

Photoshop Document — это документ (файл), который создают в Adobe Photoshop. Формат подходит для редактирования многослойных, анимированных изображений и видео.

Преимущества PSD:

• подходит для векторных и растровых изображений;

• поддерживает прозрачность;

• содержит большое количество слоев;

• легко адаптируется под веб-страницы;

• подходит для работы с видео и анимацией.

Недостатки:

• редактируется только в Photoshop;

• для печати или загрузки в другие программы PSD необходимо переформатировать.

Когда используют векторные форматы 

Векторные форматы графических файлов используют для создания иллюстраций, шрифтов, логотипов, значков, брендированной символики, элементов для оформления сайта или документа и многого другого. 

Все типы файлов изображений, исполненных в векторной графике, не теряют детализацию и качество при изменении размера. Рассмотрим форматы подробнее. 

SVG

Scalable Vector Graphics, или масштабируемая векторная графика, — идеальный вариант для работы с двухмерными изображениями. Чтобы добавить SVG на сайт, достаточно просто встроить его в html-код. 

Преимущества SVG:

• небольшой размер («вес»);

• подходит для несложной анимации, интерактивных элементов, инфографики или диаграмм;

• быстро оптимизируется и загружается онлайн.

Недостатки:

• не поддерживает большое количество цветов и оттенков;

• не подходит для печати.

PDF

Portable Document Format, или формат переносимых документов, знаком всем, кто работает с электронным документооборотом или часто покупает билеты онлайн. Благодаря PDF можно просмотреть, отправить или отредактировать файл практически с любым содержимым. 

Конвертировать документ в PDF можно с помощью Adobe Illustrator или Adobe Photoshop. 

Преимущества PDF:

• готов к печати;

• легко загрузить, открыть и отправить;

• внутри файла может быть текст, векторная и растровая графика.

Недостатки:

• для редактирования подходят только платные программы;

• иногда невозможно копировать фрагмент содержимого файла.

EPS

Encapsulated PostScript, или инкапсулированный постскрипт, — формат для веб-дизайнеров. Работать с ним получится только в специальных программах, таких как CorelDraw или Adobe Illustrator. 

Преимущества EPS:

• удобен для специалистов полиграфии и веб-дизайна;

• в фотошопе конвертируется в растровый формат.

Недостатки:

• неуниверсальный формат;

• не подходит для непрофессиональной печати;

• совместим далеко не с каждым ПО.

AI

Формат от Adobe Illustrator, с которым работают в основном специалисты веб-дизайна и иллюстраторы.

Преимущества AI:

• возможна комбинация растровой и векторной график;

• файл может вмещать достаточно большой объем графической информации.

Недостатки:

• не поддерживает работу с крупными объектами, например сделать билборд хорошего качества в AI вряд ли получится;

• tребуются навыки работы в Adobe Illustrator.

CDR

Файлы CorelDRAW создают в Corel Paintshop Pro и CorelDRAW Graphics Suite — профессиональных платформах для работы с графикой. Изображение в CDR закодировано и сжато, но его можно открыть и обработать в вышеуказанных программах. 

Явное преимущество CDR — формат подходит для работы с большими графическими проектами. Его активно используют в создании рекламы и иллюстрировании, так как изображения в CDR имеют высокое разрешение.

Недостатки:

• совместим только с продуктами Corel;

• неподготовленному пользователю будет сложно разобраться в работе с форматом.

WebP

WebP — формат от Google, созданный специально для веб-графики. Изображения на страницах сайта должны загружаться быстро, иначе пользователи будут покидать его. WebP как раз помогает уменьшить «вес» изображения, но при этом сохранить его высокое качество. Конвертер для различных систем можно скачать на сайте Google Developers.

Преимущества WebP:

• интернет-оптимизация;

• поддержка прозрачности и анимации;

• высокое качество по сравнению с PNG и JPEG;

• совместимость почти со всеми браузерами.

Недостаток — для конвертации подходят только изображения в форматах PNG и JPEG.

Памятка-гид по форматам 

Типы файлов изображений, их назначение и особенности:

Краткие выводы

• Графика может быть векторной и растровой. Первую используют дизайнеры, архитекторы и иллюстраторы, а примеры второй вы видите повсеместно: в соцсетях, в смартфоне, на работе (при электронном документообороте). 

• Форматы файлов векторных изображений: SVG, PDF, EPS, AI, CDR.

• Форматы файлов растровых изображений: PNG, JPEG, GIF, RAW, TIFF, BMP, PSD.

• Форматы, созданные специально для загрузки на сайты: WebP, HEIF, AVIF.

• Для больших и сложных проектов подойдет формат CDR — с помощью него создают изображения для билбордов. 

• Наиболее распространенные и простые в использовании форматы — PDF и JPEG.

4. Подведение итогов занятия: Обмен мнениями: выполнена ли цель учебного занятия? Что нового узнали на занятии? Что было сложно для понимания? Учащиеся показывают друг другу выполненные работы, педагог и учащиеся оценивают свои работы и работы учащихся группы с точки зрения полученных знаний и применения их в практической работе с фотоаппаратом (смартфоном).