第 27 章 了解最常用的图像文件格式 了解最常用的图像文件格式
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任何为数据可视化制作图形的人,最终都必须了解 有关图形在计算机上如何存储的一些知识。有许多不同的图像文件格式,每种格式都有自己的优点和缺点。选择正确的文件格式和正确的工作流程可以减轻许多制作图形的麻烦。
我个人倾向于使用 PDF 格式来制作高质量的出版就绪文件,一般情况下尽可能使用 PDF 格式;PNG 格式用于在线文档和其他需要位图图形的情况;如果 PNG 文件太大,则最终采用 JPEG 格式。 在下面的章节中,我将解释这些文件格式之间的主要区别及其各自的优缺点。
位图和矢量图
各种图形格式之间最重要的区别在于它们是位图还是矢量(表 27-1)。位图或光栅图形将图像存储为由单个点(称为像素)组成的网格,每个点都有指定的颜色。 相比之下,矢量图形存储的是图像中各个图形元素的几何排列。因此,矢量图像包含 "从左上角到右下角有一条黑线,从左下角到右上角有一条红线 "等信息,而实际图像是在屏幕显示或打印时即时重现的。
| 缩略语 | 名称 | 类型 | 应用 |
|---|---|---|---|
便携式文档格式 |
矢量 |
一般用途 |
|
每股盈余 |
封装的 PostScript |
矢量 |
通用、过时;使用 PDF |
SVG |
可缩放矢量图形 |
矢量 |
在线使用 |
巴新 |
便携式网络图形处理器 |
位图 |
针对线条图进行了优化 |
JPEG/JPG |
联合摄影专家组 |
位图 |
针对摄影图像进行了优化 |
TIFF |
标签图像文件格式 |
位图 |
印刷生产,色彩还原准确 |
RAW |
原始图像文件 |
位图 |
数码摄影,需要后期处理 |
图像互换格式 |
图形交换格式 |
位图 |
用于静态人物已过时,用于动画则没问题 |
矢量图形也被称为 "与分辨率无关",因为它们可以放大到任意大小而不会丢失细节或清晰度。 演示见图 27-1。
图 27-1. 矢量图形与位图的主要区别说明。(a) 原始图像。黑色正方形表示我们在 (b) 和 (c) 部分中放大的区域。(b) 当图像被存储为位图图形时,(a) 部分中高亮区域的放大倍数增加。我们可以看到,随着进一步放大,图像的像素越来越高。(c) 放大图像的矢量表示。在任意放大倍数下,图像都能保持完美的清晰度。
矢量图形有两个缺点,在实际应用中经常会造成麻烦。 首先,由于矢量图形是由显示图形的图形程序即时重新绘制的,因此同一个图形在两个不同的程序或两台不同的计算机上看起来可能会有差异。 这种问题最常发生在文本上,例如,当所需字体不可用时,渲染软件就会替换成另一种字体。字体替换通常可以让浏览者按照预期阅读文本,但生成的图像很少好看。有一些方法可以避免这些问题,例如在 PDF 文件中勾画或嵌入所有字体,但这可能需要特殊的软件和/或特殊的技术知识才能实现。相比之下,位图图像看起来总是一样的。
其次,对于非常大和/或复杂的图形,矢量图形的文件大小可能会非常大,渲染速度也会很慢。例如,由数百万个数据点组成的散点图将包含每个点的x和y坐标,在渲染图像时需要绘制每个点,即使点与点重叠和/或被其他图形元素隐藏。因此,文件的大小可能高达数兆字节,而且渲染软件可能需要一些时间才能显示图形。2000 年代初,我还是一名博士后时,曾创建过一个 ...
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