Растровые и векторные форматы изображений¶
PNG, JPEG, PDF и SVG — распространённые форматы цифровых файлов, применяемые для хранения и передачи графики и документов. PNG и JPEG относятся к растровым форматам изображений, SVG — к векторным, а PDF представляет собой формат документов, способный объединять текст, растровую и векторную графику. Выбор формата определяется задачей: фотография, схема, логотип или многостраничный документ требуют разных способов кодирования данных.
¶Растровая и векторная графика
Растровое изображение описывается прямоугольной сеткой пикселей, каждому из которых задан цвет. При увеличении такого изображения становятся заметны отдельные квадраты, а размер файла растёт пропорционально числу точек. К растровым форматам относятся PNG, JPEG, GIF, TIFF, BMP.
Векторное изображение описывается математически: линиями, кривыми, заливками и их координатами. Такое изображение масштабируется без потери качества, а файл обычно занимает немного места. К векторным форматам относятся SVG, AI, EPS, CDR.
¶JPEG
JPEG (Joint Photographic Experts Group) — растровый формат с сжатием с потерями, созданный в 1992 году. Алгоритм отбрасывает часть визуальной информации, малозаметной для человеческого глаза, что позволяет уменьшить размер файла в десятки раз. Формат поддерживает до 16,7 млн цветов (24 бита), но не поддерживает прозрачность и плохо подходит для чертежей, текста и резких контуров — на них появляются артефакты в виде «ореолов» и размытия. JPEG — стандарт для фотографий в интернете и цифровой фотографии.
¶PNG
PNG (Portable Network Graphics) — растровый формат, разработанный в 1995–1996 годах как свободная замена GIF. Использует сжатие без потерь, поддерживает палитру до 16,7 млн цветов и альфа-канал, то есть частичную прозрачность. Формат применяется для логотипов, интерфейсных элементов, схем, скриншотов и изображений с текстом. Недостаток — больший размер файла по сравнению с JPEG при хранении фотографий.
¶SVG
SVG (Scalable Vector Graphics) — векторный формат на основе языка XML, стандартизированный консорциумом W3C в 2001 году. Изображение хранится в виде текстового описания фигур, поэтому его можно редактировать в текстовом редакторе, масштабировать без потери качества и анимировать средствами CSS и JavaScript. SVG широко применяется в веб-разработке для иконок, логотипов, карт и диаграмм. Формат корректно отображается на экранах с любым разрешением.
PDF (Portable Document Format) — формат электронных документов, созданный компанией Adobe в 1993 году. Фиксирует расположение текста, шрифтов, изображений и векторной графики независимо от устройства и программы просмотра. Поддерживает многостраничные документы, гиперссылки, формы, цифровые подписи и защиту паролем. С 2008 года является открытым стандартом ISO 32000. Применяется для договоров, инструкций, научных статей, книг и печатной продукции.
¶Сравнение форматов
| Формат | Тип | Сжатие | Прозрачность | Масштабирование | Типичное применение |
|---|---|---|---|---|---|
| JPEG | растровый | с потерями | нет | с потерей качества | фотографии |
| PNG | растровый | без потерь | да | с потерей качества | логотипы, скриншоты |
| SVG | векторный | текст/без потерь | да | без потери качества | иконки, схемы, веб |
| документ | разное | да | частично | документы, печать |
¶Выбор формата
Практические правила выбора:
- для фотографий и изображений с плавными переходами цветов — JPEG;
- для изображений с текстом, резкими границами и прозрачностью — PNG;
- для логотипов, иконок и схем, которые должны масштабироваться, — SVG;
- для документов, предназначенных для печати или точного воспроизведения вёрстки, — PDF.
Иногда форматы комбинируют: например, PDF может содержать внутри и растровые, и векторные элементы, а веб-страница одновременно использует SVG для иконок и JPEG для фотографий.
¶Российский контекст
В России перечисленные форматы используются повсеместно: JPEG и PNG — в государственных порталах и медиа, PDF — в электронном документообороте и при сдаче отчётности, SVG — в разработке сайтов и мобильных приложений. В реестре отечественного программного обеспечения присутствуют редакторы и просмотрщики, поддерживающие эти форматы, в том числе векторные редакторы и средства работы с PDF. Требования к форматам электронных документов в госорганах нередко закрепляют PDF как основной формат для архивного хранения.
¶Ограничения и совместимость
Ни один формат не универсален. JPEG теряет качество при повторном сохранении, PNG неэффективен для фотографий, SVG не подходит для сложных фотореалистичных изображений, а PDF плохо редактируется без исходного файла. Совместимость обеспечивается тем, что все четыре формата являются открытыми или широко документированными и поддерживаются большинством браузеров, офисных пакетов и графических программ.
Источники: спецификации W3C по SVG, стандарт ISO 32000 (PDF), документация по форматам JPEG и PNG, материалы по компьютерной графике.