Технологии WWW
CGI
Другие web-технологии
Программное обеспечение WWW
4 Графика в web-дизайне
CGI
Common Gateway Interface (CGI) - это механизм доступа к программам на стороне сервера.
Спецификация Common Gateway Interface (CGI) была разработана для расширения возможностей WWW за счет подключения различного внешнего программного обеспечения. При использовании CGI веб-сервер представляет браузеру доступ к исполнимым программам, запускаемым на его (серверной стороне) через стандартные потоки ввода и вывода, что упрощает программирование до предела.
Механизм CGI можно разделить на четыре части:
1. переменные окружения, через них приложению передаются данные и служебная информация
2. командная строка (при запросах типа ISINDEX)
3. стандартный ввод, используемый при передаче данных по методу POST
4. стандартный вывод, который предназначен для возврата данных серверу.
Интерфейс CGI используется для создания динамических веб-сайтов, например, когда веб-страницы формируются из результатов запроса к базе данных. Сейчас популярность CGI снизилась, т.к. появились более совершенные альтернативные решения (например, модули расширения веб-серверов).
С помощью CGI-сценариев могут приниматься данные от пользователя, они позволяют организовать диалог на Web-страницах, запросы к базам данных и т.д. Создать CGI-сценарий можно с помощью любого популярного языка программирования: Perl, Basic, C, C++, Pascal и т.п.
Технология CGI (Common Gateway Interface) подразумевает использование в составе ресурса Интернет интерактивных элементов на базе приложений, обеспечивающих передачу потока данных от объекта к объекту. Именно так организовано во Всемирной сети большинство чатов, конференций, досок объявлений, гостевых книг, поисковых машин и систем подсчета рейтинга. В общем случае принцип работы CGI выглядит следующим образом: пользователь заполняет на web-страничке ту или иную форму и нажимает на кнопку, после чего встроенная в код HTML строка вызова CGI-скрипта запускает соответствующую программу CGI и передает ей управление процессом обработки информации. Введенные пользователем данные отсылаются этой программе, а она, в свою очередь, «встраивает» их в другую страницу, отправляет по почте или трансформирует каким-либо иным способом, Скрипты CGI размещаются на сервере в специально отведенной для этих целей директории, которой, как правило, назначается имя CGI-BIN. Следует помнить, что подключение, отладка и запуск таких программ требуют соответствующих прав доступа к http-серверу,а также определенных знаний и навыков.
Технология CGI обычно реализуется двумя методами: либо с использованием программ, написанных на языке PERL (Practical Extraction and ReportLanguage), — такие файлы имеют расширение.pi, либо с помощью приложений, созданных обычно с применением языка С и откомпилированных непосредственно на сервере, поскольку большинство UNIX-совместимых платформ включают в себя встроенный транслятор этого языка. Подобные программы имеют расширение.cgi. Необходимо отметить, что PERL, как и HTML, является интерпретируемым языком. Иными словами, для того чтобы запустить подобный скрипт на исполнение, не требуется дополнительной компиляции. Помимо упомянутых возможностей с помощью данной технологии можно организовать систему показа последовательности рекламных баннеров или автозагрузки файлов на сервер, создать форму отправки электронного письма непосредственно со страницы сайта или службу виртуальных открыток. Среди достоинств CGI следует отметить их независимость от клиентского программного обеспечения — эту технологию сможет применять каждый пользователь, просматривающий содержимое сервера при помощи броузера практически любой версии. Главный недостаток заключается в том, что для установки и на- стройки приложений CGI на сервере нужно обладать как минимум правами администратора, поскольку эти программы при запуске способны нарушить нормальное функционирование серверного компьютера и дестабилизировать работу сети.
Другие web-технологии
SSI
SSI (Server Side Includes) — технология, тесно переплетенная с упомянутой выше CGI. На основе макроязыка, очень напоминающего С, SSI позволяет реализовать такие возможности, как вывод в документе того или иного текста в зависимости от определенных условий или согласно заданному алгоритму, формировать файл HTML из динамически изменяющихся фрагментов или встраивать результат работы CGI в какой-либо его участок. Достоинства и недостатки SSI аналогичны описанным в предыдущем абзаце.
XHTML и XML
XML (Extensible Markup Language, расширяемый язык разметки) является принципиально новым стандартом, предложенным в 2000 году создателем языка HTML — консорциумом World Wide Web Consortium (W3C). Это новейшая технология изготовления web-страниц, и ее окончательная спецификация $ настоящий момент еще находится в стадии разработки. По структуре XML представляет собой не собственно язык разметки гипертекста, а так называемый метаязык, предназначенный для описания других языков более низкого уровня. В свою очередь XHTML (Extensible Hypertext Markup Language, расширя емый язык разметки гипертекста) представляет собой промежуточный вариант между XML и HTML 4.O. Именно за счет его широкого применения W3C планирует осуществить постепенный переход от одного стандарта к другому. В спецификацию XHTML заложен принцип обратной совместимости. Иными словами, владельцам web-сайтов, страницы которых выполнены по технологии HTML 4.0или более ранних версий, не придется как-либо изменять формат опубликованных в Интернете документов: все дополнения и расширения нового языка полностью включают в себя предыдущие стандарты.
XML и XHTML значительно расширяют возможности HTML и позволяют web-мастерам использовать практически весь заложенный в современный Интернет потенциал на сто процентов, в первую очередь в сфере электронной коммерции. Поскольку XHTML подразумевает модульную архитектуру построения электронных документов, данный стандарт позволяет создавать механизмы взаимодействия с нетрадиционными для Интернета устройствами, такими как факсы, сотовые телефоны и телевизоры. По мнению аналитиков, в не столь отдаленном будущем XML станет основным стандартом во Всемирной сети, посте- пенно включив в себя большинство других использующихся ныне форматов. Читателям, заинтересовавшимся какой-либо из описанных выше web-технологий, рекомендую обратиться к справочным материалам, опубликованным в Интернете, либо к специализированной литературе, например, книгам издетельства «Питер»: С. Палмер, «VBScript и ActiveX: библиотека программиста»; Дж. Бранденбау, «JavaScript: сборник рецептов для профессионалов»; С. Холзнер, «PERL: специальный справочник»; Р. Дарнелл, «JavaScript: справочник»; А. Хоумер, К. Улмен, «Dynamic HTML: справочник»; Сандра Э. Эдди, «XML: справочник»; С. Джерол, «Секреты разработки Web-приложений на Visual BASIC 5».
ASP
ASP (Active Server Pages, активные страницы сервера) — еще одна технология, аналогичная JavaScript и РНР. Для того чтобы сделать web-страницуинтерактивной с применением технологии ASP, необходимо встроить в ее код соответствующий скрипт, написанный на макроязыке, отдаленно напоминающем Java и С. Скрипт интерпретируется и исполняется непосредственно на сервере, после чего пользовательскому броузеру отправляется уже готовый html-документ с результатами работы сценария ASP. Отсюда следует вполне справедливое заключение о том, что для страниц, содержащих ASP, не имеет значения, какое программное обеспечение установлено на пользовательском компьютере. Зато принципиальное значение имеет тип сервера, на котором вы планируете использовать ASP, поскольку отнюдь не все они поддерживают данную технологию.
Macromedia Flash
Стандарт Flash был разработан компанией Macromedia в 1996 году. Основное назначение данной технологии — создание высококачественной интерактивной анимации, которую можно представлять при относительно небольшом размере итогового файла. С помощью Macromedia Flash web-мастер имеет возможность изготавливать красочные анимационные заставки, определенные элементы которых могут «реагировать» на движения мыши, а также встроенные в web-страницы мини-игры, озвученные мультипликационные клипы и многое другое. Другими словами, Macromedia Flash способна практически на все, что доступно при применении Java, и даже больше.
Одним из основных отличий Macromedia Flash от всех остальных существующих ныне web-технологий является то, что это единственный стандарт, позволяющий работать не только с растровой графикой, но и с векторной. Помимо этого текст импортируется в среду Flash не как растровое изображение, а именно как текст, в котором один символ кодируется одним байтом информации, что является серьезным оружием в борьбе с излишним объемом результирующих файлов. Немаловажно, что во Flash имеется возможность воспроизведения музыки и звуков в формате МРЗ.
Для создания документов, подготовленных согласно данному стандарту, компания Macromedia выпустила специальную объектно-ориентированную среду разработчика в виде стандартного 32-разрядного приложения Microsoft Windows.Благодаря этому собственно процесс программирования при подготовке интерактивных элементов Flash и анимации сведен к минимуму: пользователю достаточно создать новый проект в удобной и дружественной среде, для чего необходимо лишь разобраться в принципах работы программного пакета и уметь обращаться с мышью, — по окончании работы программа встроит созданные объекты в документ HTML автоматически.
В среду Flash интегрирован специальный язык программирования, немного похожий на Java, но более простой в изучении. Написанные с его помощью программные модули импортируются в документ как апплеты и вставляются в нужный кадр анимации, где должно произойти динамическое изменение изображения. С помощью специального редактора можно написать небольшую программку, управляющую проигрыванием клипа, создать элементы, поддающиеся индивидуальным настройкам посетителями сайта, генерировать заставку с несколькими вариантами продолжения. Способов реализации этой возможности существует множество, но все-таки, чтобы использовать всю мощь встроенного языка, необходимо иметь определенный опыт в программировании. Механизм технологии Macromedia Flash достаточно прост: в общем случае подготовленные разработчиком интерактивные элементы и анимация превращаются в интерпретируемый код, который импортируется в страницу HTML. Для того чтобы клиентский броузер мог распознать объекты Flash, необходимо проинсталлировать на компьютере пользователя специальную надстройку кброузеру (plug-in), которая носит название Macromedia Flash Player. Эта программа распространяется бесплатно фирмой-разработчиком данной технологии. Пользовательский броузер, сталкиваясь с документом в формате Flash, как правило, сам связывается с соответствующим узлом, после чего начинает загрузку и установку Flash Player в автоматическом режиме. Проигрыватель Flash уже интегрирован в броузеры Microsoft Internet Explorer и Netscape Navigator. Другие броузеры, к сожалению, не уме- ют распознавать данный стандарт, в чем и заключается его основной недостаток.
JAVA
Язык программирования Java, разработанный около восьми лет назад компанией Sun Microsystems и напоминающий по структуре и синтаксису хорошо знакомый многим программистам С, существует сегодня в Интернете в двух вариантах: JavaScript и собственно Java. Первый вариант языка является всего лишь надстройкой стандарта HTML и значительно расширяет возможности документа, созданного в этом формате. Модуль, написанный на JavaScript, интегрируется в файл HTML как подпрограмма и вызывается на исполнение из соответствующей строки HTML-кода стандартной командой. Встроенный в броузер интерпретатор языка воспринимает и скрипт, и сам код гипертекста как единый документ, обрабатывая те и другие данные одновременно. Модуль Java в отличие от JavaScript не интегрируется в использующую его страницу, а существует как самостоятельное приложение с расширением.classили, выражаясь научным языком, апплет. При использовании этого варианта языка апплет также вызывается из html-файла соответствующей командой, но загружается, инициализируется и запускается на исполнение в виде отдельной программы, в фоновом режиме.
С помощью технологии Java можно придать своей странице элементы интерактивности, формировать, компоновать и полностью контролировать формат всплывающих окон и встроенных фреймов, организовывать такие активные элементы, как «часы», «бегущие строки» и иную анимацию, создать чат. Большинство web-камер, передающих на сайт «живое» изображение, также работают на базе соответствующих приложений Java.
Среди достоинств этой технологии следует отметить отсутствие необходимости устанавливать и настраивать на сервере какие-либо дополнительные модули, обеспечивающие работу Java-программ. Главный недостаток Java заключается в том, что пользователи броузеров старых версий, не поддерживающих компиляцию данного языка, воспринимать объекты, созданные при помощи Java и JavaScript, не смогут.
Программное обеспечение WWW
Веб-сервер — это сетевое приложение, обслуживающее HTTP-запросы от клиентов, обычно веб-браузеров. Веб-сервер принимает запросы и возвращает ответы, обычно вместе с HTML-страницей, изображением, файлом, медиа-потоком или другими данными. Веб-серверы — основа Всемирной паутины.
Созданием программного обеспечения web-серверов занимаются многие разработчики, но наибольшую популярность в WWW получили такие программные продукты, как Apache (Apache Software Foundation), IIS (Microsoft), QZHTTP (он же qq.com), Google Web Server (GWS, Google Inc.)
Apache - свободный web-сервер с открытым исходным кодом, распространяется под совместимой с GPL лицензией. Apache уже многие годы является лидером по распространенности во Всемирной паутине в силу своей надежности, гибкости, масштабируемости и безопасности.
IIS (Internet Information Services) - проприетарный набор серверов для нескольких служб Интернета, разработанный Майкрософт и распространяемый с ОС семейства Windows NT. Основным компонентом IIS является веб-сервер, также поддерживаются протоколы FTP, POP3, SMTP, NNTP.
QZHTTP - модифицированный Apache, используемый на китайском портале qq.com. На нем размещены сервисы онлайн-дневников и мгновенного обмена сообщениями.
Google Web Server (GWS) - разработка компании Google на основе web-сервера Apache. GWS оптимизирован для выполнения приложений сервиса Google Applications.
nginx [e ngin e x ] — это HTTP-сервер, совмещенный с почтовым прокси-сервером. Разработан И.Сысоевым для компании Рамблер. Осенью 2004 года вышел первый публично доступный релиз, сейчас nginx используется рядом крупных сайтов.
lighttpd — веб-сервер, разрабатываемый с расчётом на быстроту и защищённость при использовании на сильно нагруженных сайтах, а также соответствие стандартам. lighttpd — свободное программное обеспечение, распространяемое по лицензии BSD.
Рис. 2. Распределение web-серверов на октябрь 2009 г.(по данным netcraft.com)
Браузеры
Браузер, веб-обозреватель (web-browser) — это клиентское программное обеспечение для доступа к веб-серверам по протоколу HTTP и просмотра веб-страниц. Как правило браузеры дополнительно поддерживают и ряд других протоколов (например ftp, file, mms, pop3).
Первые HTTP-клиенты были консольными и работали в текстовом режиме, позволяя читать гипертекст и перемещаться по ссылкам. Сейчас консольные браузеры (такие, как lynx, w3m или links) практически не используются рядовыми посетителями веб-сайтов. Тем не менее такие браузеры весьма полезны для веб-разработчиков, так как позволяют "увидеть" веб-страницу "глазами" поискового робота.
Исторически первым браузером в современном понимании (т.е. с графическим интерфейсом и т.д.) была программа NCSA Mosaic, разработанная Марком Андерисеном и Эриком Бина. Mosaic имел довольно ограниченные возможности, но его открытый исходный код стал основой для последующих разработок.
Ныне браузер — комплексное приложение для обработки и вывода разных компонентов веб-страницы.
Наибольшую распространенность в мире имеют четыре браузера (с появлением Google Chrome их стало пять): Internet Explorer (Microsoft), Firefox (Mozilla Foundation), Safari (Apple) и Opera (OperaSoftware ASA) (Рис. 3).
Internet Explorer (IE) - браузер, разработанный компанией Майкрософт, является наиболее распространенным в мире. Это связано с тем, что IE тесно интегрирован c ОС Windows и поставляется вместе с ней. Платформозависим (поддержка сторонних ОС прекращена, начиная с версии 5). Единственный браузер, напрямую поддерживающий технологию ActiveX. Не полностью совместим со стандартами W3C, в связи с чем требует дополнительных затрат от веб-разработчиков.
Firefox - свободный кроссплатформенный браузер, разрабатываемый Mozilla Foundation и распространяемый под тройной лицензией GPL/LGPL/MPL. В основе браузера - движок Gekko, который изначально создавался для Netscape Communicator. Однако, вместо того, чтобы предоставить все возможности движка в стандартной поставке, Firefox реализует лишь основную его функциональность, предоставляя пользователям возможность модифицировать браузер в соответствии с их требованиями через поддержку расширений (add-ons), тем оформления и плагинов.
Такая лёгкая расширяемость достигается, в основном, за счёт использования в интерфейсе специально разработанного исключительно для Gecko языка разметки XUL и стандартных JavaScript и CSS. Это иногда приводит к более медленной работе интерфейса и повышенным требованиям к оперативной памяти. Для тех, кому нужны функции движка Gecko, а не расширяемый интерфейс, существуют сторонние браузеры, в которых интерфейс реализован по-другому; например, Camino, SeaMonkey, Epiphany и Kazehakase.
Safari - проприетарный браузер, разработаный корпорацией Apple и входящий в состав операционной системы Mac OS X. Бесплатно распространяется для операционных систем семейства Microsoft Windows. В браузере используется уникальный по производительности интерпретатор JavaScript, опережающий аналоги более чем в 2 раза. Среди других особенностей: функция «Snapback», которая позволяет мгновенно вернуться к исходным результатам поиска или к верхнему уровню любого веб-сайта; те же графические технологии, что и в Mac OS X; предварительная поддержка стандартов CSS3 и HTML 5; автоматическое распознавание и подгрузка отсутствующих в системе шрифтов; интеграция мультимедийных технологий QuickTime.
Google Chrome — браузер с открытым исходным кодом, разрабатываемый компанией Google. Первая стабильная версия вышла 11 декабря 2008 года. В отличие от многих других браузеров, в Chrome каждая вкладка является отдельным процессом. В случае если процесс обработки содержимого вкладки зависнет, его можно будет завершить без риска потери данных других вкладок. Еще одна особенность - интеллектуальная адресная строка (Omnibox). К возможности автозаполнения она добавляет поисковые функции с учетом популярности сайта, релевантности и пользовательских предпочтений (истории переходов). Планируется кроссплатформенность.
Opera — кроссплатформенный многофункциональный веб-браузер, разработанный в 1994 году группой исследователей из норвежской компании Telenor. Дальнейшая разработка ведется Opera Software ASA.
Браузер Opera обладает высокой скоростью работы и совместим с основными стандартами WWW. Отличительными особенностями Opera долгое время являлись многостраничный интерфейс (система вкладок) и возможность масштабирования веб-страниц целиком, вместе с графикой. Функция Small Screen Rendering позволяет переформатировать документ для отображения на экранах мобильных устройств. В Opera, кроме стандартных способов навигации предусмотрены так называемые «жесты мышью». На разных этапах развития в Opera были интегрированы возможности почтового/новостного клиента Opera Mail, адресной книги, клиента сети BitTorrent, агрегатора RSS, клиента IRC, менеджера закачек, WAP-браузера, а также поддержка виджетов — графические модулей, работающих вне окна браузера.
Специальные редакции, Opera Mobile и Opera Mini, существенно опережают прочие браузеры по числу установок на мобильные телефоны. Opera также единственный браузер для игровых систем NintendoDS и Wii. Движок Opera (Presto) лицензирован Adobe и интегрирован в пакет для веб-разработчиков Adobe Creative Suite.
До 2005 года Opera распространялся в виде ad-ware, а с 2005 года версии Opera для ПК и устройств мобильной связи (кроме Opera Mobile) доступны бесплатно.
Типы HTML-редакторов
Для создания любого файла нужна какая-нибудь программа.
HTML-редакторы подразделяются на два типа:
§ редакторы тегов (HTMLPad, LightPad, HomeSite, Visual HTML Workshop) – предполагают, что пользователь знаком с языком HTML
§ WYSIWYG-редакторы (Netscape Composer, Front Page Express, Front Page 2000, Microsoft Word) – часто называют редакторами типа «что видишь, то и получишь» (what you see is what you get).
Не все WYSIWYG-редакторы могут генерировать код HTML, полностью адекватный форматируемой странице. Например, MS Word теряет при преобразовании в HTML информацию о стиле линий.
Графика в web-дизайне
Онлайновое время весьма дорого, скорости модемов и пропускная способность линий связи весьма далеки от идеала. Встретить во Всемирной сети неиллюстрированный проект сейчас достаточно сложно (в большинстве случаев это либо литературные тексты, либо технические спецификации и справочники), графика же применяется только тогда и только там, где это действительно необходимо.
Графические компоненты web-страниц по назначению можно условно разделить на три обширные категории: иллюстративная графика, включая дополняющие текст фотографии, пояснительные рисунки, чертежи и схемы, функциональная графика, представляющая собой элементы управления сайтом (кнопки навигации, счетчики и элементы интерактивных форм) и, наконец, декоративная графика — элементы дизайна страницы, включенные в нее «для красоты» и не несущие информационной нагрузки (фоновые рисунки, линии-разделители, выполненные в виде графических файлов заголовки и многое другое).
Сетевые графические форматы
Как говорили И. Ильф и Е. Петров, «статистика знает все». Эта самая всезнающая статистика утверждает, что большинство пользователей Интернета на нашей планете применяют для связи со Всемирной сетью соединение по коммутируемым телефонным каналам при помощи модема. Поскольку это весьма медленный способ связи, время загрузки графического изображения в клиентский броузер в данном случае должно быть как можно меньшим. Именно поэтому два наиболее популярных стандарта, в которых хранится 90 % всей графики, представленной ныне в Интернете, это GIF и JPEG. В них заложены различные алгоритмы сжатия изображения с потерей качества, благодаря использованию которых удается значительно уменьшить размер целевого файла.
GIF
В далеком 1978 году двое израильских исследователей Якоб Зив (Jacob Ziv)и Абрахам Лемпел (Abraham Lempel) разработали принципиально новый для того времени алгоритм сжатия информации без потери данных, которому дали полученное из сокращения собственных фамилий и даты завершения своего проекта название: LZ78. Информация о принципах построения этого алгоритма была общедоступной, и спустя несколько лет американский программист Терри Уэлч (Terry Welch) усовершенствовал его, добавил в обозначение первую букву своей фамилии и запатентовал новый алгоритм под названием LZW, также предоставив свою разработку для использования всем желающим.
Одним из таких «желающих» оказался сотрудник компании CompuServe Inc.Боб Берри (Bob Berry), взявший LZW в качестве основы для созданного им в 1987 году принципиально нового графического формата GIF (Graphic Interchange Format). Созданная Терри Уэлчем компания Unisys, которой и принадлежали авторские права на алгоритм LZW, взимала плату за его использование только с производителей аппаратного обеспечения для компьютеров, в котором применялся данный стандарт, например, с изготовителей модемов. Разработчики программного обеспечения «комиссионными сборами» не облагались.
Однако зимой 1994 года компания Unisys, начавшая испытывать финансовые проблемы, объявила LZW коммерческим стандартом, использование которого требует оплаты. Это автоматически сделало GIF единственным в мире «платным» графическим форматом, что вызвало волну недовольства среди пользователей Интернета, поскольку практически на всех современных web-сайтах так или иначе применяются элементы GIF. Тем не менее GIF чрезвычайно широко используется в Интернете и сейчас, причем пользователи не обязаны оплачивать кому бы то ни было возможность разместить на своей страничке изображение в данном формате, так как упомянутые выше финансовые претензии касаются, в первую очередь, производителей работающего с GIF программного обеспечения. Ситуация с дальнейшей судьбой этого стандарта до сих пор остается не разрешенной.
Благодаря возможностям алгоритма LZW стандарт GIF позволяет значительно сокращать объем итогового графического файла по сравнению с исходным изображением. Достигается это методом смешения сходных оттенков в один. Если, например, в составе рисунка имеется участок, состоящий из нескольких сходных полутонов, к примеру, голубого, светло-голубого и темно-голубого цвета, они будут кодированы одним оттенком — голубым. Информация об изображении в файле стандарта GIF записывается построчно то есть представляет собой массив описаний строк высотой в один пиксел. Именно это свойство GIF, а также то, что данный формат оперирует фиксированной, так называемой индексированной палитрой, причем число цветов в этой палитре не превышает 256,явилось основой для появления двух простых правил, применяющихся в современном web-дизайне.
Стандарт GIF используется в документах HTML только для отображения так называемой бизнес-графики: диаграмм, логотипов, кнопок, разделительных линий, других элементов оформления страницы. Для размещения на web-сайте фотографий, репродукций картин и изображений с большим количеством цветов и цветовых переходов используется стандарт JPEG.
В упрощенном виде данный закон «web-мастерства» можно сформулировать так: если изображение рисованное, его следует представлять в стандарте GIF, во всех остальных случаях лучше воспользоваться JPEG.
Подготавливая рисунок для сохранения его в формате GIF, необходимо избегать следующих художественных приемов: градиентных заливок, размытий, постепенных цветовых переходов с множеством оттенков, а также графических фильтров, обеспечивающих неравномерное смешение нескольких цветов на одном участке изображения, например, эффектов изменения интенсивности освещения, подобных фильтру «блик» редактора Adobe Photoshop.
Это правило продиктовано тем, что алгоритм замещения схожих оттенков одним в формате GIF далеко не всегда работает корректно. Правильнее было бы, наверное, сказать «работает некорректно почти всегда». Поэтому участки со множеством различных оттенков на небольшом физическом пространстве рисунка после сохранения изображения в индексированной палитре будут выглядеть смазанными и «грязными». Этого можно избежать, применяя в своей иллюстрации по возможности однотонные и контрастные цвета.
Одно из замечательных свойств стандарта GIF — его уникальная особенность, названная разработчиками «interlace». Она позволяет загружать картинку с сервера в клиентский броузер не целиком, а частями, причем процедура считывания файла выглядит следующим образом: сначала на экране отображаются первая, пятая и десятая строки, составляющие изображение, затем — вторая, шестая и одиннадцатая и т. д. Таким образом, для пользователя создается иллюзия постепенной загрузки графического элемента: картинка как бы медленно «проявляется» на странице, что иногда бывает очень полезно при включении в документ изображений большого размера —психологически зрителю легче дождаться полной прорисовки иллюстрации, чем несколько минут скучать перед пустым экраном. К тому же еще до полной загрузки файла пользователь может оценить приблизительное содержимое картинки и решить, стоит ли ему дожидаться ее полной прорисовки или нет.
Через несколько лет после создания стандарта GIF, в 1989 году, компания CompuServe выпустила новую версию этого графического формата, получившую название GIF89a. Данная модификация включает в себя еще две уникальные особенности, широко использующиеся в современном Интернете. Первая называется «transparency» и подразумевает создание для изображения прозрачного фона методом сохранения вместе с файлом так называемого альфа-канала, представляющего собой маску прозрачности рисунка. Цвета, помеченные в альфа-канале как прозрачные, станут невидимы в броузерах и большинстве других программ, предназначенных для просмотра изображений. Эта функция необходима, например, при размещении картинок неправильной геометрической формы на странице со сложным фоновым рисунком, когда корректно «подогнать» части изображений друг к другу не представляется возможным.
Убрать ненужный фон из файла GIF можно, воспользовавшись встроенной процедурой графического редактора Adobe Photoshop. Для этого вменю «файл» необходимо выбрать пункт «экспорт», среди предложенных вариантов отметить «GIF89a» и в появившемся окне с помощью инструмента «пипетка» указать цвета, в которых вы больше не нуждаетесь.
Другая полезная особенность стандарта GIF89a заключается том, что этот формат позволяет сохранять в файле с одним физическим заголовком несколько разных изображений, демонстрируя их на экране последовательно одно за другим, причем с возможностью специфицировать порядок их чередования и временной интервал между сменами кадра. Именно на этом принципе построена весьма распространенная в Интернете GIF-анимация.
JPEG
JPEG (Joint Photographic Experts Group) — графический стандарт, созданный на основе одноименного алгоритма сжатия изображений с потерей качества, кодирующего не идентичные элементы, как алгоритм LZW, а межпиксельные интервалы. В упрощенном виде механизм сжатия изображения в файл формата JPEG выглядит следующим образом. Первой ступенью компрессии является преобразование изображения в цветовой образ LAB, раскладывающий картинку на три независимых канала, один из которых (Lightness) выделен для сохранения значений интенсивности цветов, а два других (А и В) — для запоминания непосредственно цветовой информации. Причем данные о цветах сохраняются в виде шкалы, организованной по принципу непрерывного спектра. Вторая ступень — собственно компрессия: из получившейся цветовой модели удаляются приблизительно три четверти информации о цвете, затем образ дробится на участки размером 8x8 точек и преобразуется в числовой массив данных. Заголовок каждого блока описывает доминирующий цвет участка, остальная информация — менее заметные оттенки. На третьей ступени сжатия из массива данных удаляется определенная часть информации, описывающей второстепенные оттенки, причем количество изымаемых данных зависит от выбранного пользователем качества результирующего изображения. И наконец, готовый файл сжимается согласно алгоритму Хаффмана, который предусматривает замену наиболее часто встречающихся в массиве данных знаков более компактной двух битной кодировкой. Декомпрессия файла JPEG происходит в обратном порядке.
Из всего сказанного можно сделать вполне очевидное заключение: JPEG оптимален для передачи фотографических изображений, а также картинок с большим количеством полутонов и цветовых переходов. Максимальное число цветов, которое может содержать изображение в формате JPEG, достигает 16 миллионов. Очевидно также, что чем выше степень компрессии такого изображения, тем ниже его качество.
При изготовлении иллюстраций в формате JPEG рекомендуется избегать использования больших участков, заполненных одним цветом, во избежание появления на изображении постороннего цветового «шума» и «грязи».
Несоблюдение этого правила может повлечь за собой ряд неприятных последствий: например, картинка в формате JPEG, содержащая достаточно большое пространство, заполненное одним цветом, будет выглядеть на экране компьютера «грязно» и неопрятно, фон сохраненного в JPEG логотипа, «подогнанный» под фоновый цвет html-документа, «поплывет» при изменении свойств экранной палитры.
Существует несколько разновидностей стандарта JPEG. Среди них — формат JPEG Baseline Optimized, основанный на более совершенном алгоритме компрессии изображений. Недостатком данной реализации JPEG является то, что она не распознается целым рядом часто используемых приложений. Так называемый Progressive JPEG был оптимизирован специально для представления графики во Всемирной сети, изображения в этом формате сжимаются чуть лучше, чем в стандартном JPEG, но хуже, чем в JPEG Baseline Optimized. Отличительная особенность Progressive JPEG — возможность сохранять графику в чересстрочном режиме, как это реализовано в стандарте GIF.
При работе со стандартом JPEG следует учитывать, что сжатию с наименьшей потерей качества поддаются изображения, сохраненные с высоким разрешением, от 150 до 300 dpi. В процессе обработки иллюстраций лучше всего сохранять картинку в формате TIFF и переводить в JPEG лишь готовый результат, поскольку каждое промежуточное сохранение файла JPEG на диск приводит к удалению второстепенной информации и ухудшению качества рисунка.
PNG
Описанная чуть ранее «криминальная история» с неожиданным изменением статуса алгоритма сжатия LZW с бесплатного на платный спровоцировала стремление пользователей избавиться от формата GIF. С этой целью во второй половине девяностых годов была создана инициативная группа программистов и исследователей, которую возглавил американский специалист по электронным технологиям Том Боутелл (Thomas Bowtell). Перед инициативной группой стояла нелегкая задача: разработать стандарт, который не только включал бы в себя все лучшие качества GIF, нo и превосходил бы его по всем характеристикам, оставаясь при этом совершенно бесплатным для пользователей. Основной областью применения данного формата должен был стать Интернет. Такой стандарт был создан и получил название Portable Network Graphics — PNG, хотя многие пользователи Всемирной сети придумали этой аббревиатуре иную расшифровку: Picture is Not GIF.
PNG, как и GIF, поддерживает interlacing (черезстрочность), но в отличие от последнего не только по горизонтали, но и по вертикали. Палитра PNG не ограничивается 256 цветами, данный формат позволяет создавать изображения с глубиной цвета до 48 бит. Весьма любопытные изменения внесены в режим прозрачности графики: PNG также поддерживает альфа-канал, по состоит он не из одного уровня, как альфа-канал файлов GIF, а из 254 уровней для каждого элемента изображения, с диапазоном прозрачности рт 0 до 99 %. Благодаря этому дизайнер получил возможность создавать картинки с переменной прозрачностью, например, логотипы, фон которых плавно сливается с фоновым цветом html-документа, каким бы тот ни был.
Помимо альфа-канала изображения PNG содержат так называемый блок описания гамма-коррекции. Под переменной «гамма» в данном случае подразумевается некая величина, выражающая зависимость яркости свечения каждой точки экрана пользователя от напряжения на электродах кинескопа, которое берется из файлов управления видеоподсистемой компьютера. Таким образом, при открытии изображения, созданного с помощью IBM-совместимой машины, на компьютере другого производителя, например на Apple Macintosh, в яркость цветопередачи вводится соответствующая поправка, и картинка отображается совершенно идентично на разных типах оборудования. Этим стандарт PNG еще более приблизился к основной идее Интернета единообразию отображения web-страниц на компьютерах от различных производителей.
Поскольку данный формат появился на свет относительно недавно, его поддерживают далеко не все броузеры, в отличие от GIF и JPEG, которые распознаются без проблем любыми программами, предназначенными для отображения графики. PNG поддерживается Microsoft Internet Explorer, и Netscape Communicator.