Hàng trăm định dạng hình ảnh mới đã lần lượt chào đời trong các năm qua. Thế nhưng, phần lớn các định dạng này đã rơi vào quên lãng, không còn ai sử dụng hay chỉ gặp phải trong những tình huống rất đặc biệt. Khi những nhu cầu mới phát sinh, chẳng hạn như đưa hình ảnh trình bày trên mạng Internet, thì những định dạng mới lại xuất hiện. Một số định dạng, chẳng hạn như PhotoCD, được chấp nhận rộng rãi. Nhiều định dạng khác đã từng gây phấn khích nhưng rồi cũng biến mất vì chúng có lỗi kỹ thuật. Trong phần nay, tôi sẽ giới thiệu những định dạng ảnh thông dụng hay phổ cập nhất.
TIFF (.TIF)
Định dạng TIFF (viết tắt của Tag Image File Format) nguyên thủy do hãng Aldus Corporation phát triển thành để lưu lại những hình ảnh do các máy quét, các loại card video, và các phần mềm xử lý ảnh tạo ra. Định dạng này được chấp nhận và hỗ trợ rất rộng rãi như một transfer format (xem phần trên để hiểu) không lệ thuộc vào bất kỳ một hiệu máy in, máy quét hay phần cứng hiển thị của máy tính nào. TIFF cũng là một định dạng phổ thông cho các chương trình dàn trang chế bản điện tử. Có nhiều biến thể của định dạng này – gọi là những extension – cho nên thỉnh thoảng ta cũng gặp phải vấn đề khi đọc tập tin từ một nguồn định dạng TIFF biến thể. Một số biến thể của định dạng TIFF có thể nén nhỏ với giải thuật LZW hay những phương pháp nén khác mà không làm giảm chất lượng hình ảnh. Định dạng này hỗ trợ tới cấp độ màu 24-bit.
PICT (.PIC)
Định dạng PICT được giới thiệu cùng với phần mềm McDraw cho máy tính loại Macintosh. Từ đó nó trở thành định dạng hình ảnh chuẩn của máy tính loại này.
EPS (.EPS)
Định dạng EPS (Encapsulated Postscript) dựa theo tiêu chuẩn định dạng của hãng Adobe cho loại máy in Postscript. Những tập tin lưu theo dạng EPS thường có 2 phần: Phần đầu tiên là những mô tả bằng văn bản (text) để thông báo cho các máy in Postscript biết cách in hình ảnh trong tập tin. Phần thứ hai thường là một hình ảnh bitmap dưới dạng PICT để hiển thị trên màn hình. Một khi hình ảnh đã lưu dưới dạng EPS, ta có thể nhập (import) hình này vào các chương trình khác và thay đổi tỷ lệ hay cúp cắt. Tuy nhiên, ta không thể chỉnh sửa nội dung hình ảnh một khi đã lưu dưới định dạng này. Do đó, định dạng này chỉ sử dụng như công đoạn cuối cùng sau khi đã xử lý hoàn chỉnh và chuẩn bị xuất ra máy in.
BMP (.BMP)
Đây chính là định dạng ảnh bitmap chuẩn của hệ điều hành Microsoft Windows. Những hình ảnh sẽ được lưu dưới dạng device-independent bitmap (viết tắt là DIB) – tức là một dạng bitmap của
Microsoft không phụ thuộc vào thiết bị cho nên có thể hiển thị chính xác mọi chi tiết lẫn màu sắc trên mọi loại màn hình. Tiêu chuẩn BMP này có hai định dạng:
Định dạng BMP không nén, dùng mã màu RGB, và hỗ trợ cấp độ màu 24-bit. Còn gọi là định dạng DIB.
Định dạng BMP dùng mã màu RGB nhưng nén nhỏ được mà không giảm chất lượng hình ảnh. Loại này chỉ hỗ trợ tối đa 256 màu (cấp độ màu 8-bit). Định dạng này còn gọi là định dạng RLE theo tên gọi của giải thuật nén nhỏ được sử dụng (viết tắt từ run length encoded).
JPEG (.JPG)
Định dạng JPEG (Joint Photographic Experts Group) cho tới nay vẫn là định dạng phổ thông nhất để hiển thị hình ảnh trên Web. Thuật ngữ “JPEG” thường được dùng để chỉ định dạng tập tin JFIF (viết tắt của JPEG File Interchange Format có nghĩa là định dạng tập tin JPEG có thể trao đổi) những tập tin JFIF này cũng sử dụng đuôi là .JPG tuy nhiên những tiêu chuẩn mới kêu gọi nên dùng đuôi .JIF cho định dạng này. JPEG là định dạng tối ưu để hiển thị hình ảnh chụp nhưng không hưu hiệu bằng định dạng GIF (xem phần sau) khi hiển thị các loại hình vẽ nét. Các hình ảnh JPEG có hai đặc tính nổi bật:
JPEG sử dụng một giải thuật có thể nén kích thước tập tin lại rất nhỏ nhưng đồng thời làm giảm chất lượng hình ảnh khi nén. Tuy nhiên chúng ta có thể biến đổi cấp độ nén để có thể có hình ảnh chất lượng cao với độ nén thấp (tập tin lớn) hay có độ nén cực cao (tập tin vô cùng nhỏ) với chất lượng hình ảnh... vứt đi.
JPEG hỗ trợ cấp độ màu 24-bit, tức 16 triệu màu, trong khi đó một định dạng ảnh khác cũng rất phổ thông trên Internet là định dạng GIF chỉ hỗ trợ cấp độ màu 8-bit hay tối đa 256 màu mà thôi.
Hầu như mọi loại máy ảnh kỹ thuật số đều cho phép lưu tập tin theo định dạng này và cho phép người sử dụng chọn lựa các cấp độ nén tùy theo nhu cầu.
PNG (.PNG)
Định dạng PNG (viết tắt của Portable Network Graphics có nghĩa là "những hình ảnh đồ họa có thể truyền qua mạng") được phát triển để thay thế cho định dạng GIF đã quá xưa (xem bên dưới). Đây là một định dạng hình ảnh được hỗ trợ bởi các trình duyệt Internet phổ biến nhất hiện nay là Microsoft Internet Explorer và Netscape Navigator. Cũng giống như định dạng GIF, đây là một định dạng có thể nén nhỏ kích thước tập tin mà không làm giảm chất lượng (gọi là lossless format), nhưng nó có nhiều đặc tính mà định dạng GIF không có. Định dạng PNG hỗ trợ 256 cấp độ trong suốt (transparency) trong GIF chỉ hỗ trợ một cấp độ, PNG có khả năng kiểm soát độ sáng (brightness) của hình ảnh tinh vi hơn. Ngoài ra định dạng PNG hỗ trợ hơn 48-bit màu trên một pixel trong khi định dạng GIF chỉ hỗ trợ 8-bit màu hay tối đa 256 màu mà thôi. Khả năng nén của định dạng PNG cũng tốt hơn định dạng GIF.
Định dạng GIF (viết tắt của Graphics Interchange Format tức là "định dạng hình ảnh đồ họa có thể trao đổi") là định dạng đồ họa được sử dụng rất phổ thông trên Internet nhưng chủ yếu dùng cho các hình vẽ nét (line art) chứ không dùng cho ảnh chụp. Định dạng GIF chỉ hỗ trợ tối đa 256 màu theo một bảng màu định sẵn gọi là palette. Vì bản thân hình ảnh chứa hàng triệu màu cho nên ta phải sử dụng những chương trình xử lý ảnh mạnh như Adobe Photoshop hay Corel PhotoPaint để chọn ra 256 màu tiêu biểu nhất phù hợp với bảng màu của GIF để đại diện cho tất cả những màu tương tự khi ta lưu hình ảnh theo định dạng này.
Có 2 phiên bản của định dạng GIF được sử dụng trên Internet; phiên bản GIF 87a nguyên thủy và phiên bản mới hơn GIF 89a. Cả hai phiên bản đều có khả năng hiển thị tiệm tiến (progressive rendering hay interlaced display). Thông thường, khi một hình ảnh được hiển thị trong một chương trình duyệt Internet, hình ảnh sẽ được tải về mỗi lần một hàng, lần lượt từ trên xuống cho đến hết. Người duyệt Internet như thế buộc phải chờ hình ảnh hiển thị hết mới biết được nội dung hình ảnh là gì – do đó sẽ mất nhiều thời gian truy cập và tất nhiên là tốn tiền. Nếu hình ảnh được lưu dưới dạng GIF tiệm tiến (hay interlaced GIF) thì hình ảnh sẽ hiện thị toàn bộ ngay lập tức ở độ phân giải rất thấp. Người duyệt Internet nhờ đó có thể biết được nội dung hình ảnh là gì trước khi toàn bộ hình ảnh với độ phân giải cao được truyền tải tới. Hình ảnh lưu ở dạng GIF sẽ trước truyền tải 4 lần: lầu đầu là toàn hình với độ phân giải thấp, 3 lân còn lại mỗi lần sẽ truyền đi nhiều pixel hơn cho đến khi phủ đầu hình ảnh ở độ phân giải cao nhất. Phiên bản GIF 89a còn có thêm những tính năng khác sau đây:
Nền của hình ảnh có thể trong suốt (transparency). Muốn vậy ta phải chỉ định màu nào trong bảng màu sẽ có tính năng trong suốt này. Khi xem hình bằng trình duyệt Web, trình duyệt sẽ thay thế những pixel đã được chỉ định tính năng trong suốt bằng những pixel từ màu nền của chính trình duyệt. Điều này cho phép nền của trình duyệt sẽ hiện ra ở một vài phần nào đó của hình ảnh.
Hình ảnh có thể chuyển động (animated GIF). Nhờ “lật” thật nhanh qua một loạt hình ảnh, ta có thể thể hiện những đoạn phim hoạt hình với vật thể chuyển động từ một loại ảnh tĩnh. Dạng
animated GIF hay GIF “động” này phù hợp nhất với hình vẽ nhưng cũng có thể làm với các ảnh chụp.
Những hình ảnh theo định dạng GIF được giới hạn trong palette 256 màu. 256 màu này được gọi là những màu đã lập danh mục (indexed colors). Các phần mềm xử lý ảnh sẽ căn cứ theo danh mục màu này để giản lược hay rút gọn số màu có sẵn trong hình ảnh cho phù hợp với định dạng GIF. Những ảnh màu dạng GIF trông khá chất lượng trên màn hình nhờ giải thuật giản lược màu khá hữu hiệu của các chương trình nhưng vẫn thua xa chất lượng màu sắc của các định dạng khác như JPEG. Do đó, định dạng GIF thường chỉ dùng tối ưu trong các trường hợp cần hiển thị hình vẽ nét hay sơ đồ, biểu tượng (logo) và chữ với số lượng màu giới hạn có những mảng màu phân biệt rõ ràng.
Những hình ảnh dạng GIF thường được nén nhỏ theo một giải thuật nén không giảm chất lượng gọi là LZW (Lempel-Ziv-Welch). Các cấp độ nén tùy thuộc vào tần số lập lại của màu sắc trên từng hàng pixel. Những hình ảnh với những màn màu lớn đồng nhất như trời, mây, tuyết do đó sẽ nén tốt hơn là những hình có nhiều màu sắc và hoa văn. Khi lưu hình ảnh ở các cấp độ xám (gray scale) thì định dạng GIF và JPEG đều cho chất lượng như nhau vì mọi chương trình vi tính đều sử dụng cấp độ màu 8-bit (256 màu) để thể hiện 256 cấp độ xám.