PhotoCD

Трудно объективно писать о вещах, которыми зарабатываешь себе на кусок хлеба. Еще труднее убедить читательскую общественность в том, что в подобной писанине отсутствует желание приложить к куску хлеба кусок масла, а может быть даже и икры. И уж совсем невозможно быть объективным в описании технологии, у которой нет аналога. Исходя из этого, не стоит считать данную статью рассуждениями на тему "что такое хорошо и что такое плохо в технологии PhotoCD". Скорее, это попытка утолить информационные голод и жажду, замеченную в последнее время на фронтах цифровой фотореволюции. С момента объявления и по наши дни технология Kodak PhotoCD сочетает внимание представителей заинтересованной части компьютерного сообщества с практически полным отсутствием профессиональной литературы по предмету. На российских просторах PhotoCD большей частью имеет статус абстрактного объекта, который может быть и хорош, и плох, но связи с жизнью не имеет. Для большинства пользователей всякое упоминание о PhotoCD вызывает лишь смутные ассоциации с маркировкой CD-ROM-дисководов "Kodak PhotoCD compatible".

Объяснить такое положение дел можно, отчасти, закрытостью формата, а отчасти тем, что до последнего времени использование его являлось уделом профессионалов от графики. Несмотря на то, что первоначально стандарт позиционировался на любительский рынок, прижился он лишь в среде высокотехнологичного издательского, рекламного и дизайнерского бизнеса, так как только эти сферы рынка испытывали необходимость в решениях, которые предлагает технология PhotoCD. С ростом вычислительных возможностей домашних компьютеров и появлением недорогой и качественной аппаратуры ввода-вывода, обработка масштабных графических изображений стала доступна практически любому пользователю. Естественно, что в среде любителей, наряду с интересом к другим форматам данных, возникает интерес и к PhotoCD.

Вопреки сложившемуся мнению, PhotoCD - не просто очередной формат сжатия и хранения информации, а функционально новая попытка сделать процесс работы с цифровыми изображениями более удобным для конечного пользователя. Каждый, кто хоть раз пытался украсить рабочий стол своей многострадальной ОС фотографией любимой собаки, знает, как далек до совершенства этот цифровой мир. Несмотря на семимильные шаги в развитии, процесс обработки оригинала по-прежнему напоминает зону боевых действий. Появление в квартире планшетного сканера, хотя и вызывает желание насладиться, но техника берет свое, и из фотографии лучезарно улыбающихся друзей хозяина получается изображение группы пожарных после ликвидации пожара на шинном заводе. Основное неудобство домашнего цифрового фотодела заключается в средних по качеству параметрах аппаратуры. Хорошая фотография, отсканированная на недорогом планшетнике, перестает быть хорошей и становится средней, плохая - еще хуже, а разница заметна после того, как пройдет первая эйфория. В процессе оцифровки любитель сталкивается с теми же проблемами, что и профессионал, но сил и средств для их решения у него несравнимо меньше. Разрешение и глубина цвета - важные, но не решающие характеристики сканера: основные сложности производства связаны с динамическим диапазоном, соотношением сигнал/шум и качеством процессора цифровых сигналов. Эти показатели лучших любительских сканеров ниже, чем у любого среднего профессионального и, к сожалению, еще не скоро наступит тот день, когда соотношение цена/качество в домашней цифровой технике достигнет оптимального уровня, а продукт, полученный любительским способом, в восьми случаях из десяти не потребует серьезной доработки, что называется, "ручками". С точки зрения философии Kodak PhotoCD, рано или поздно пользователь придет к выводу, что в случаях, когда речь идет об изображениях, для которых качество ввода играет ключевую роль, лучше воспользоваться профессиональной техникой. Тот, у кого есть доступ к такого рода технике, вполне независим, остальные вынуждены затрачивать время на поиски знакомых, попадающих в первую категорию. В то же время опыт минифотолабораторий, где осуществляется проявка и печать 35-миллиметровой пленки, показывает, что большинство фотографов-любителей с удовольствием пользуется такой услугой даже в том случае, если их просят за нее платить. Решение очевидно: создание новой услуги по качественной оцифровке оригиналов для пользователя. Все довольно просто: вы сдаете свои негативы, а получаете изображения на компакт-диске.

Использование негатива как оригинала для сканирования очевидно. Во-первых, развитие любительской фотографии в последние 5 лет принесло "мыльницу" почти в каждый дом, а стоимость проявки пленки может позволить себе практически любой, кто получает зарплату вовремя. Во-вторых, качество пленочного носителя заведомо выше, динамический диапазон (разница между самым темным и самым светлым участком изображения) шире, а проработка деталей глубже, чем у фотографии. Все это дает больший простор для дальнейшей обработки изображения и вывода его на печать, а это и является главным для большинства пользователей. С другой стороны, в момент сканирования достоинства пленочного оригинала превращаются если не в недостатки, то, как минимум, в головную боль. Такой оригинал требует к себе особого отношения, поскольку сказочное изобилие информации об изображении необходимо получить с максимальной достоверностью, обработать с минимальными потерями и сохранить, желательно, со всеми подробностями и с наименьшим размером. Обычный способ - сканировать на максимуме разрешения и глубины цвета и хранить, к примеру, на магнитооптике - подходит в том случае, если у вас есть намерение заняться расклейкой собственных фотографий на билбордах города Москвы. Если же предел ваших желаний и возможностей принтера заключается в скромном формате 10х15 - количество чашек кофе, выпитых в ожидании завершения операции открытия и масштабирования огромных файлов, может серьезно сказаться на здоровье. Немаловажно и то, что любая операция по уменьшению или увеличению изображения является математическим пересчетом информации, что ведет к потере качества не так редко, как может показаться. Идеально, если оригинал сканируется с тем разрешением, которое необходимо в данный момент, однако постоянный доступ к сканеру для многих невозможен.

Избежать не всегда рационального расхода времени и дискового пространства может помочь формат хранения данных, используемый в PhotoCD, - он называется Image Pac. Суть формата Image Pac заключается в том, что одно изображение хранится сразу в нескольких разрешениях. Внешне это выглядит как один файл со своей внутренней структурой, фактически прозрачной для пользователя. Ниже приведена таблица пяти основных разрешений, предлагаемых к записи в Image Pac:

Подобный набор, как предполагается, способен предложить соответствующее разрешение практически в любом случае, когда необходимо использование цифровой графики, - от создания баз данных и поисковых систем до применений в области качественного вывода на печать. Несмотря на то, что сумма размеров всех разрешений в файле Image Pac составляет около 25 Мбайт, занимаемое им дисковое пространство невелико - от 4 до 5 мегабайт. Таким образом, на один диск можно поместить около 100-120 изображений (плюс служебную информацию). Уменьшение размеров файла достигается за счет схемы сжатия, которая тесно связана со структурой файла Image Pac и способом кодирования цвета, применяемом при описании цифровых изображений формата Kodak PhotoCD. Первичное сжатие осуществляется методом субдискретизации: на этой стадии объем изображения уменьшается примерно наполовину, причем практически без потери качества изображения, поскольку потери в цветовой информации относятся к яркостной характеристике и мало воспринимаются человеческим глазом. На втором этапе вычисляется и хранится разница между парами Base-Base*4 и Base*4-Base*16. Полученные разности (так называемые остаточные значения) записываются на диск вместо разрешений Base*4 и Base*16.

Очевидно, что в силу особенностей формата Image Pac прямой доступ к каждому из разрешений невозможен. Для того чтобы загрузить изображение с разрешением Base*16 необходимо дополнить данные Base их разностью с Base*4, а затем - разностью с Base*16. Большинство графических пакетов (такие как Adobe PhotoShop, Fractal Design Painter, Aldus PhotoStyler) оснащены программными модулями, берущими на себя все операции по восстановлению и загрузке изображения с PhotoCD.

Для хранения цвета в Image Pac используется цветовая модель YCC (где Y - яркость, C1 и C2 - два вектора цветности в пространстве МКО). Подобные модели называются перцепционными, так как их описание построено на принципах восприятия человеческого цветовосприятия. Примером подобной реализации может служить модель CIELab, применяемая в Adobe PhotoShop. Перцепционные системы интересны тем, что их описательная схема, во-первых, базируется на яркостной характеристике цвета, а во-вторых, является аппаратно-независимой. Последнее свойство является критичным при выводе изображения на печать или для просмотра на мониторе. Дело в том, что устройства вывода несут в себе свойство по-разному отображать цвет в зависимости от своих характеристик. Тип люминофора в мониторах, отражающие качества бумаги и плотность красителя в принтерах - все это отличается от модели к модели. Цветовая модель YCC, как и многие другие так называемые перцепционные цветовые модели, имеет более широкий цветовой охват, чем модели RGB (мониторы и сканеры) или CMYK (принтеры). Это позволяет хранить изображение с более подробной цветовой информацией, а затем, в ходе редактирования, просмотра или печати приводить данную информацию в соответствие с параметрами конкретного монитора или принтера. Фактически, система, реализованная в модулях работы с PhotoCD, превращает ваш диск в виртуальный сканер, который может сканировать сразу во всех цветовых моделях, поддерживаемых графическим пакетом. Очевидно, что это накладывает особый отпечаток на момент оцифровки. Посему фирмой Kodak введена особая процедура выдачи лицензии на производство PhotoCD. В настоящее время получить ее возможно лишь вместе с оборудованием для записи PhotoCD - рабочей станцией.

Рабочие станции по записи PhotoCD (PIW - Professional Imaging Workstation) представляют собой программно-аппаратные комплексы, специально предназначенные для быстрого и качественного ввода, обработки и записи изображений. Существует несколько моделей PIW, различающихся по типу сканеров и, как следствие, форматов вводимых пленок.

Как видно из таблицы, все комплексы рассчитаны на работу с большим количеством клиентов и предназначены в основном для фирм, которые хотели бы специализироваться на данной услуге. В этом смысле PIW представляют собой цифровой аналог фотолабораторий, ставших привычными для российского покупателя. Если не считать модели 4220, предназначенной в основном для работы с профессиональными фотографами, все реализации рассчитаны именно на любительское фото.

Если не говорить о профессиональных применениях технологии PhotoCD, то данный формат все же представляет интерес как для бытового пользователя, так и для малого бизнеса, не связанного с профессиональной работой с цифровой графикой. Это один из самых дешевых способов получить качественные цифровые изображения, не вкладываясь в аппаратуру. PhotoCD-диск довольно автономен. Для просмотра его можно использовать как компьютер (стандарт записи ISO 9660 допускает просмотр средствами платформ IBM, Macintosh и SUN), так и другие устройства: игровые приставки Panasonic 3DO и Sony Playstation, Philips CD-I, а также специальные PhotoCD-проигрыватели фирмы Kodak. На каждом PhotoCD-диске имеется программный проигрыватель изображений, а монитором служит экран телевизора. В том случае, когда вы хотите показать свои фотографии на компьютере приятеля, вам нет нужды приносить еще и инсталляционный диск PhotoShop'а - на PhotoCD-диске имеется специальная программа и на этот случай. Кроме того, существует масса мелких приятных вещей - таких как программы визуального поиска и OLE-механизмы для вставки изображений в документы непосредственно с диска, что весьма удобно, когда речь идет об архивах фотоизображений. Если же вы считаете, что ваш снимок может возбудить интерес у кого-либо, вы можете этот интерес перевести в деньги, использовав возможности контроля авторских прав, заложенных в технологию PhotoCD: нанесение "водяных знаков" или шифрование деталей изображения.

Существующий "подформат" PhotoCD - Portfolio - предназначенный для создания интерактивных презентаций, мультимедийных энциклопедий и обучающих программ, позволяет помимо изображений в формате PhotoCD записывать на диск аудио- и видеоинформацию и создавать дерево событий, сохраняя при этом доступ к изображениям теми же методами, что и в стандартном PhotoCD. Изготовление таких дисков обходится несколько дороже, но и рыночная ценность их достаточно высока, особенно в среде малого и среднего бизнеса.