Czym jest grafika rastrowa? Jakie są jej zalety i wady?

Całą grafikę komputerową można podzielić na dwa typy: wektorową i rastrową. Oba są w praktyce wykorzystywane równie często — jednak rządzą się zupełnie odmiennymi prawami. W tym wpisie skupimy się na grafice rastrowej — i pokażemy jej zalety oraz wady. Zapraszamy do lektury!

Grafika rastrowa — co to?

Grafika rastrowa (bitmapowa) to podstawowa, najczęściej stosowana metoda prezentacji obrazu cyfrowego. Opiera się na prostokątnej siatce pikseli na ekranie urządzenia — każdy obraz rastrowy to tak naprawdę „mapa” (nazywana często bitmapą lub pixmapą) tysięcy lub milionów odpowiednio pokolorowanych punktów.

”Rastry” wykorzystywane są jeszcze od lat 70. — gdy technikę tę opatentowała amerykańska firma zajmująca się… produkcją półprzewodników — Texas Instruments. Dla urządzeń z wyświetlaczami cyfrowymi jest to po prostu najbardziej „naturalna” forma obrazu — bo same monitory także przecież składają się z pikseli. Przykładem grafiki rastrowej będzie więc zarówno wykonany na komputerze zrzut ekranu, jak i zrobione aparatem cyfrowym zdjęcie. Można ją stosować także w druku — ale z pewnymi ograniczeniami, które wynikają z samych cech grafiki rastrowej. Na papierze z reguły lepiej sprawdza się grafika wektorowa — poświęciliśmy jej osobny wpis.

Cechy obrazu rastrowego

Obraz rastrowy opisywany jest na dwóch poziomach: pojedynczych pikseli oraz całej bitmapy. 

Na poziomie pikseli — możemy zdefiniować jedynie ich kolor, wybrany z odpowiedniego modelu przestrzeni barw (na przykład RGB lub CMYK). Warto tu zapoznać się z pojęciem głębi koloru — w skrócie, jest to ilość informacji (w bitach) reprezentujących kolor danego piksela. Im ich więcej, tym bardziej równomierne, „czyste” przejścia między kolorami możemy otrzymać.

Na poziomie bitmapy liczy się przede wszystkim jej wysokość i szerokość (czyli rozdzielczość — liczba pikseli), a także stosowany tryb koloru. Oprócz tego opartego na RGB/CMYK, możemy przedstawić obraz czarno-biały lub monochromatyczny (z odcieniami szarości). Na jakość obrazu największy wpływ mają oczywiście wymiary bitmapy — znów, im większe, tym lepiej.

Problem w tym, że każda zmiana wielkości bitmapy — i zwiększenie, i zmniejszenie — wymusza też zmianę parametrów samych pikseli. Gdy próbujemy zmniejszyć obraz — piksele są ściskane; gdy go powiększamy — każdy piksel musi zostać rozciągnięty do wymiarów większej siatki, co daje nam (znany doskonale) rozmazany efekt. 

Zdj 1. Obrazy rastrowe nie najlepiej radzą sobie ze zmianami rozdzielczości.

Źródło: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=17126728

To zresztą chyba najważniejsza cecha grafiki rastrowej, odróżniająca ją od wektorowej. Więcej o tym w tekście Grafika rastrowa a wektorowa.

Grafika rastrowa i jej formaty

Wraz z liczbą wyświetlanych pikseli rośnie ilość informacji, jaką musi pomieścić w sobie bitmapa. A więc rośnie też waga samego pliku — grafika rastrowa wysokiej jakości może zajmować nawet kilkaset (!) MB.

Dlatego też pliki rastrowe z reguły przechowywuje się w formatach skompresowanych. Część z nich usuwa informacje „niewidoczne” dla oka — tak jak najpopularniejszy format JPG. Inne — na przykład PNG i GIF — ograniczają ilość bitów, ale w taki sposób, aby umożliwić przywrócenie wersji bitmapy przed kompresją. 

Skompresowany obraz zawsze będzie miał niższą jakość — ale w wielu sytuacjach nie będzie to na tyle istotna różnica, aby przeważyć nad mniejszą wagą pliku. Jeżeli zależy nam na przykład na optymalizacji SXO strony poprzez skrócenie czasu ładowania — warto sprawdzić, w jakich formatach zapisane są grafiki na witrynie!

Jeśli jednak liczy się przede wszystkim jakość — wtedy o kompresji nie ma mowy. Fotografowie i graficy komputerowi najczęściej przechowują obrazy rastrowe w „czystych” formatach: BMP, XPM lub PSD, zapisujących wszystkie informacje powstałe przy tworzeniu grafiki.

Popularne programy do obróbki grafiki rastrowej

Grafika rastrowa ma to do siebie, że bardzo łatwo poddaje się obróbce. 

I tym właśnie zajmuje się, chociażby, najpopularniejszy Photoshop, ale także GIMP, PaintShop Pro od Corela czy reklamowany jako alternatywa dla programu Adobe Affinity Photo.

Grafika rastrowa — zalety i wady

Wiesz już, co to jest grafika rastrowa — spróbujmy zebrać jej najmocniejsze strony:

• Obrazy rastrowe doskonale odwzorowują barwy — ich głębię, subtelniejsze odcienie, przejścia między kolorami. W modelu RGB mamy do dyspozycji ponad 16 milionów barw.
• Bardzo dobrze radzą sobie także z odwzorowaniem światłocieni.
• Grafikę rastrową można edytować w niemal nieograniczony sposób (pod warunkiem że dysponujemy obrazem o wystarczającej rozdzielczości).
• Sprzyja temu liczba dostępnych programów graficznych obsługujących „rastry” — począwszy od Photoshopa po darmowego (ale bardzo uniwersalnego) GIMP-a.

A jeśli chodzi o wady:

• Powiększanie i pomniejszanie obrazu rastrowego skutkują wyraźnym spadkiem jakości — z czym problemu nie ma grafika wektorowa.
• Wprawione oko dostrzeże sporą różnicę także pomiędzy obrazami w formatach stratnych a nieskompresowanych.
• Grafiki wysokiej jakości mogą zajmować naprawdę dużo miejsca na dysku.
• Ewentualna konwersja z grafiki rastrowej na wektorową nie jest najprostsza.

Semcore