Дмитрий Кирсанов - Веб-дизайн

Возвращаясь к теме малоразмерной графики, нужно отметить, что для изображении, размер которых меньше приблизительно ста пикселов по одному из измерении, единственным разумным выбором остается формат GIF. Как я только что писал, сложные текстуры на таких маленьких площадях чувствуют себя неуютно, — а если даже вам и нужен крохотный фрагмент фотографии, GIF справится с его воспроизведением ничуть не хуже, чем JPEG. Последний формат попросту не приспособлен для малоразмерной графики — достаточно сравнить объемы изображения размером в один пиксел (стр. 237): 43 байта в GIF и свыше полутора килобайт в JPEG.

GIF.Взамен единственного и довольно–таки абстрактного «уровня качества» степень сжатия в GIF регулируется рядом параметров, самым важным из которых является количество цветов, или размер палитры. Другие форматы, как правило, имеют лишь стандартные градации цветовой глубины: 2 цвета, 16 цветов, а потом сразу 256, 2 15(high color) и 2 24(true color, стр.61). GIF же может иметь любое количество цветов от 2 до 256, и если в изображении используется, скажем, 64 цвета (2 6), то для хранения каждого пиксела будет взято ровно по шесть бит и ни битом больше. (Втиснув то же изображение в 60 или 40 цветов, вы получите лишь незначительный выигрыш в размере; следующий скачок оптимизации произойдет только при переходе через 32 цвета, когда размер каждого пиксела сократится еще на один бит.)

Если не применяется безопасная палитра, графическая программа сана решает, какие именно цвета останутся при редукции полноцветного изображения в ограниченную палитру. Общее правило таково: чем больше какого–то цвета в оригинале, тем выше вероятность того, что он в неизменном виде войдет в редуцированную палитру; менее популярные цвета, наоборот, будут «округлены» к ближайшим цветам палитры либо переданы смесью пикселов близких цветов (если включена диффузия). Как видите, принцип этот сформулирован достаточно общо, так что конкретные алгоритмы редуцирования палитры могут отличаться довольно сильно — что и наблюдается в многочисленных программах–оптимизаторах, предназначенных единственно для сохранения графики в формате GIF .

Сколько же цветов нужно для вашего изображения? Хотя опыт определения цветовых потребностей графики «на глазок» приобретается довольно быстро, во многих случаях приходится поэкспериментировать. Так, одноцветному тексту на одноцветном фоне должно хватить палитры из 8, а в небольших размерах даже и 4 цветов — два из них станут «основными», а остальные отойдут промежуточным тонам для анти–алиасинга. С другой стороны, 256 (а иногда и 128) цветов с диффузией обычно вполне достаточно для полноценной передачи фотографического изображения средних размеров (хотя с этой задачей, скорее всего, лучше справится JPEG). Основная часть веб–графики располагается где–то в промежутке между этими крайностями.

Сжатие без потерь и ограниченность палитры 256 цветами, собственно говоря, никак не связаны друг с другом, хотя веб–дизайнеры, пользующиеся форматом GIF, привыкли к одновременному действию этих факторов. Разработанный сравнительно недавно формат PNG (Portable Network Graphics) реализует более эффективное, чем GIF, сжатие без потерь, но при этом может хранить не только графику с фиксированной палитрой, но и полноцветные изображения с тремя байтами на пиксел. Этот формат имеет и множество других преимуществ, благодаря которым он, вероятно, вытеснит GIF сразу же, как только его поддержка появится в распространенных графических броузерах.

Взболтать и настоять.На величину палитры сильно влияет наличие или отсутствие диффузии — метода, подменяющего смешение цветов внутри пиксела смешением пикселов разных цветов. Основанная на псевдослучайном (стр. 87) распределении пикселов, диффузия обнаруживает свое несомненное сродство с фотографическими текстурами: хотя на первый взгляд диффузная зернистость совсем не похожа на фотографическую плавность и размытость, для глаза сочетание этих двух аморфных (стр. 100) текстур гораздо естественнее, чем диффузия изображений с плоским цветом и четкими границами объектов.

Если «сыпь» пикселов на плоскоцветных участках можно в конце концов вылечить увеличением размера палитры (занимающие определенную площадь цвета рано или поздно получат свои собственные клеточки в цветовой таблице и тем самым избавятся от диффузии), то на резких цветовых границах с анти–алиасингом диффузия приводит к появлению принципиально неустранимых «зубчиков» (рис. 57). Человеческий взгляд все равно бы не смог заметить фальшь в отдельных граничных пикселах — но программа, увы, об этом не подозревает и добросовестно старается «аппроксимировать» края объектов диффузией, для которой там попросту нет места.

Рис. 57 «Зубчики», возникающие при редукции палитры с диффузией, особенно заметны на вертикальных и горизонтальных цветовых границах с анти–алиасингом; хотя, как я писал, в таких местах сглаживания контуров следует избегать, это не всегда возможно — очень часто в изображениях вертикальные и горизонтальные участки контура соседствуют с диагональными, в которых без анти–алиасинга не обойтись

Главный смысл использования диффузии — в том, что изображение при этом становится гораздо терпимее к размеру палитры. Например, если без применения диффузии картинка не выдерживает редукции даже до 128 цветов, то с диффузией ее можно обкорнать до 64 или даже 32 цветов без особой потери качества. С другой стороны, случайная диффузия, как и любая нерегулярность («шум») в данных, резко ухудшает сжимаемость графики. Вот почему иногда, снизив цветность картинки, скажем, с 256 до 128 цветов, из–за этого противоположно направленного эффекта вы вместо уменьшения размера файла получите увеличение.

К сожалению, даже диффузия подчас неспособна «вытянуть» такие сугубо фотографические элементы изображения, как размывки и градиенты. На рис. 54 хорошо заметно, как при воспроизведении в ограниченной палитре градиент распадается на сильно портящие впечатление поперечные полосы (впрочем, надо отдать справедливость диффузии, — без нее эти полосы были бы несоизмеримо заметнее). Многочисленные программы–оптимизаторы с разной степенью успеха пытаются избавиться от этой «полосатости» (англ. banding), но до конца это не удается пока что никому.

Как и у программ–архиваторов, степень сжатия графической информации в GIF сильно зависит от уровня ее повторяемости и предсказуемости, а иногда еще и от ориентации картинки. Поскольку GIF сканирует изображение по строкам, то, к примеру, градиент, направленный сверху вниз, сожмется куда лучше, чем тех же размеров градиент, ориентированный слева направо, а этот последний — лучше, чем градиент по диагонали. Диффузия, хотя и сильно ослабляет эффект зависимости степени сжатия от ориентации, все же не отменяет его.