Софья Козлова - Детям про компьютеры

Да, я помню. Для файлов с изображениями – картинками или фотографиями – также имеется множество разных форматов. Самые распространённые из них GIF (расширение файла «gif»), JPEG (расширение файла «jpg»), BITMAP (расширение файла «bmp»).

Графические форматы – это очень интересная тема, но боюсь, что вы уже устали. Давайте начнем с этого наше следующее занятие. Я расскажу вам как компьютер хранит картинки, их линии и краски.

– Здорово! Это интересно.

Веселая переменка

Каждому ребёнку по персональному компьютеру!

Компьютер – друг человека.

Долой ограничения детей в правах доступа!

Больше паролей хороших и разных!

Детство без компьютера – это ужасно. Пожалейте своих родителей!

Скороговорка

Мы себе конфигурацию конфигурировали, конфигурировали, да не выконфигурировали.

Писатели, художники, композиторы теперь творят, сидя за компьютером. Экономя бумагу, вы спасаете деревья!

– Здравствуйте. Вы обещали нам сегодня про картинки рассказать. Как они хранятся в компьютере.

– Ведь не стопкой же листочков в папке?

Здравствуйте, молодцы, что не забыли, на чем мы остановились. Картинки хранятся в виде файлов, разумеется, как и всё остальное. Форматы таких файлов называют графическими, и они делятся на две большие группы. Во-первых, картинка может храниться как набор точек, про каждую из которых известен её цвет. Это растровые форматы.

– Получается похоже на мозаику.

Да, именно, очень хорошее сравнение.

– Вы уже говорили про точки, составляющие изображение, когда объясняли про пиксели на экране монитора.

Совершенно верно. Какие вы молодцы, что всё запоминаете!

– А что такое точка? Мы на математике учили, что это абстрактное понятие.

В математике, действительно, точка – это некая абстракция. Но когда речь идёт об экране монитора, то он, в зависимости от выбранного разрешения, делится на определённое количество клеточек, и точка-пиксель – это одна такая клеточка.

Растровое изображение тоже делится на клеточки-ячейки, каждая из которых имеет свой цвет. Чем больше таких мелких квадратиков, тем лучше качество картинки или фотографии, но, с другой стороны, тем больше размер хранящего её файла. А размер имеет значение, когда этот файл надо куда-то послать или, например, выложить в Интернет.

Кроме растровых существуют ещё векторные форматы. В этом случае в файле хранятся данные не об отдельных точках, а о линиях, составляющих изображение, причём эти линии описываются с помощью математических формул.

– Нет, лучше без формул. Пусть будет по точкам.

Да ладно тебе. Составлять формулы и считать будет компьютер. Твоё дело – красиво нарисовать.

Фотографию в таком формате сохранить очень трудно, а рисунки вполне. Зато векторные изображения гораздо проще масштабировать, то есть уменьшать или увеличивать, а также производить над ними другие изменения. Только пересчитать всё по формулам, и готово. Качество картинки остается таким же хорошим, как и было.

– А какие ещё можно делать изменения?

Кроме простого увеличения или уменьшения, изображения можно сплющивать, растягивать, менять один цвет на другой, вытягивать нарисованному человечку нос или уши, не стирая их резинкой и не перерисовывая заново, а всего лишь потянув за точку контура.

– Здорово!

А ещё я обещал рассказать, как в компьютере хранится информация о цвете.

– Если буквы хранятся какими-то кодами символов, то цвета, видимо, тоже как-то цифрами записаны.

Молодец, Петя, соображаешь. Только разница в том, что букв в русском алфавите всего тридцать три, а различных цветов и их оттенков бесконечное множество.

Всем-всем буквам всех-всех языков на Земле, даже уже вышедшим из употребления, действительно присвоен свой номер. Составлены таблицы не только букв, а вообще всех символов, которые могут встретиться в текстах – нот, математических значков, различных скобок, знаков доллара и евро… Значков-букв очень много. И таблицы эти постоянно расширяются. Но всё равно это в принципе конечное множество. Списки эти составлены и теперь используются всеми текстовыми редакторами и программами. А как быть с цветами?

– Тоже составить список: красный, фиолетовый, розовый.

– Ага. Розовый, светло-розовый, светло-светло розовый, потом ещё розоватый, розовенький и так далее.

Правильно, Петя. Списками с цветами не разберешься.

Я потому и решил рассказать вам о хранении картинок, что здесь есть один очень любопытный момент. Вы, наверное, знаете, что, смешивая краски двух цветов, можно получить какой-то совсем новый третий оттенок?

– Да, красный и жёлтый вместе дают оранжевый.

– А если смешать синий с красным, то получится фиолетовый.

А если нарисовать большую каляку-маляку, перемешав все-все краски, то получится большое чёрное пятно.

– Ага. У меня часто так выходит.

И всё это происходит в соответствии с законами цветовосприятия, то есть с законами физики.

– Надо будет рассказать об этом учительнице рисования!

Я думаю, она знает.

Все-все-все оттенки цветового спектра можно выразить, задавая количество всего трёх цветов – красного, зелёного и синего. Это называется цветовой моделью RGB, от «Red» – красного, «Green» – зелёного и «Blue» – синего.

Чтобы задать цвет, указывают, сколько в нем каждого из этих трёх основных компонентов. При этом обычно 255 является максимально возможным числом, что позволяет передавать шестнадцать миллионов различных оттенков. Например, R:100, G: 50, B: 80 – это тёмно-фиолетовый. Красный – это R: 255, G: 0, B: 0, то есть полное наличие красного и отсутствие остальных. Зелёный – R: 0, G: 255, B: 0.

Может, вы скажете мне, как записать в модели RGB синий цвет?

– Видимо R: 0, G: 0, B: 255.

Правильно.

Белый цвет выражается как R: 255, G: 255, B: 255, то есть наличие всех цветов, а чёрный R: 0, G: 0, B: 0, то есть полное отсутствие цветов – пустота.

– А ведь Вы говорили, что наличие всех цветов это как раз получится чёрный.

Это потому что когда вы рисуете, то наносите все цвета на белую бумагу. То есть белый уже присутствует в вашей мешанине как изначальный цвет фона. Для экрана монитора, наоборот, изначальным цветом фона является чёрный.

Кстати, есть другая цветовая модель, как раз более удобная в случаях, когда изображение готовят для печати на бумагу. Это модель CMYK. В ней все цвета задаются соотношением голубого (Cyan – буква «C»), пурпурного (Magenta – буква «M»), жёлтого (Yellow – буква «Y») и чёрного (blacK – буква «K»).