Rastrového obrazu , nebo „ karta skóre “ (anglicky bitmapa ), je obraz skládá z matice barevných teček. To znamená, že se skládá z tabulky, mřížky, kde každé pole má svou vlastní barvu a je považováno za bod. Jde tedy o srovnání barevných bodů tvořících jako celek obraz.
Tento výraz se používá hlavně v oblasti digitálního obrazu ( počítačové grafiky , dat zpracování , digitální fotografie , atd ), aby se označil opozici tohoto konceptu se to vektorových obrázků . V těchto polích se barevné body, které je tvoří, nazývají pixely (pro „ obrazový prvek “, tj. Doslovně: „obrazový prvek“).
V roce 1672 , Isaac Newton pomocí hranolu demonstruje, že bílé světlo pochází z přidání všech barev. Newton nejprve rozlišoval pět barev, přidávání později ve svém hlavním díle na světle ( Opticks 1702) oranžové a indigo obdobně se sedmi stupňů na diatonické stupnice . Fyzika navíc k této svévolné volbě jistě tlačila jeho představivost, jeho podvědomí zalité ezoterickými vírami a symbolický význam čísla sedm v náboženství a historii (sedm smrtelných hříchů, sedm ran Egypta, sedm lamp ohně, sedm dní stvoření, sedm dní v týdnu, sedm planet atd.).
V roce 1839 , v roce zrodu fotografie, vydal Michel Eugène Chevreul knihu vysvětlující optické efekty produkované barvami a jejich vzájemné srovnávání, tj. ne superpozice barevných vrstev (filtrů) nebo míchání barev, ale účinek produkovaný různými barvami vedle sebe a při pohledu z dálky. The7. května 1869„ Louis Ducos du Hauron a Charles Cros navrhují Francouzské společnosti fotografie , aniž by se navzájem znali a spolupracovali, postup jejich vynálezu, který umožňuje získat barevné fotografie . Všechna tato díla označují Georgese Seurata , tvůrce pointilismu (nebo neo- impresionismu ), a jsou původem barevného tisku nebo dokonce barevné televize .
Některé textilní procesy, zejména Jacquardovy , považují obrázky za matice bodů (textilní průmysl byl navíc první, kdo použil programování pomocí děrných štítků ). V mozaikové technice, kterou již praktikují Řekové a Římané, jsou obrazy představovány srovnáním malých barevných kamenných nebo kameninových dlaždic ( tesserae ). To vše je původem obrázků v „bodové mapě “ nebo v angličtině na bitmapě .
Proti tomuto pojetí obrazu se doporučuje, aby se pro ukládání nebo produkci obrázků kreslily barevné linie ( kresba , malba , plotry …). Skutečnost juxtaposing barevných bodů (obecně všechny stejné velikosti, ale ne nutně) umožňuje věrnější reprodukci detailů obrazu .
Techniky produkce tohoto typu obrazu obecně využívají jedinečné účinky rozlišovací síly, kterou lidské vidění propůjčuje našemu vizuálnímu vnímání . Ve skutečnosti, máme-li své vlastní limity, když jsou dva prvky vedle sebe dostatečně malé a daleko od sebe, už je nemůžeme rozlišit a naše oko pak zachytí pouze syntézu jejich barev (tj. Smíšených).
V praxi proto musí být rastrové obrázky navrženy podle typické vzdálenosti jejich pozorování: při pohledu z příliš malé vzdálenosti by se body staly rozeznatelnými, při pohledu z příliš velké vzdálenosti by to byly detaily obrazu.
Rastrový obrázek by měl být obecně definován:
Kódování nebo počítačová reprezentace obrazu zahrnuje jeho digitalizaci . Tato digitalizace se provádí ve dvou prostorech:
Kvalita rastrového obrazu je dána celkovým počtem bodů ( „ pic ture el ement “ ) a množství informací v každém pixelu (často volal barevnou hloubku skenování).
Definice obrazu s jeho souvisejícím pojmem rozlišení určuje úroveň detailů, které budou viditelné v obraze. U dané velikosti platí, že čím více pixelů je, tím jsou viditelné jemnější detaily. Říká se, že čím více obrázků má obraz, tím vyšší je kvalita. Naskenovaný obrázek s rozlišením 640 × 480 pixelů (tedy obsahující 307 200 pixelů) se bude jevit jako velmi přibližný a ve formě obkladu malých barevných čtverců ve srovnání s obrázkem 1280 × 1024 px (tj. 1310 720 pixelů). ).
Jelikož uložení velmi kvalitního obrazu stojí velké množství dat, jsou ke zmenšení velikosti obrázků uložených na disku často používány techniky komprese dat . Některé z těchto technik ztrácejí informace, a tak ochuzují kvalitu obrazu, aby soubor zabral mnohem méně místa na disku. Kompresní techniky, které ztrácejí informace, se označují jako ztrátová komprese .
Obrázek může obsahovat paletu, která definuje barvu každého pixelu. Každý pixel je spojen s hodností obsazenou jeho barvou v paletě. To je případ obrázků GIF, které mají paletu podporující až 256 barev .
Snímky dodávané fotoaparáty a kreslicím softwarem jsou po dekompresi kódovány pro každý pixel trojicí hodnot pro červenou, zelenou a modrou (model RGB ). Každý kanál je kódován (pro obrázky JPEG ) na 8 bitů podle jeho intenzity. Na 8 bitech je možné definovat 256 úrovní (2 na sílu 8). Výsledkem je obraz 16,777216 milionu dostupných odstínů (256 výkonů 3). Mluvíme o obrázku v 16 milionech barev.
Musíme rozlišovat mezi různými reprezentacemi maticového obrazu.
Když zvětšíme maticový obraz, protože nepřidáme žádné informace, které již nejsou k dispozici, způsobí to viditelnou ztrátu kvality. Přesněji řečeno, po naskenování obrázku je jeho definice pevná a jeho vizuální vzhled se nemůže zlepšit ani při použití lepších zobrazovacích zařízení nebo triků. Zvětšený digitální obraz je údajně pixelový .
Na druhou stranu lze vektorové obrázky snadno zobrazit v různých měřítcích a přizpůsobit se kvalitě zobrazovacího zařízení. Navzdory tomu jsou rastrové obrázky pro práci na fotografiích nebo realistických fotografiích vhodnější než vektorové obrázky, protože je dnes v praxi nemožné získat z fotografie vektorový obrázek, i když je na něm prováděn výzkum tohoto předmětu při analýze obrazu .
Vektorový obrázek nelze zobrazit přímo na obrazovce. Nejprve musí být transformován do bitmapového typu, což je jediný typ, který lze použít na grafické kartě. Veškerý software, který produkuje vektorové obrázky (zejména software pro průmyslový design), dosahuje této transformace.
Na konci XX th století , počítačové monitory mohou vykazovat přibližně 72 až 96 PPP (či dpi (bodů na palec) v angličtině nebo 28-38 bodů na centimetr), zatímco tiskárny moderní dosáhnout rezoluce 600 dpi (236 dots per cm ) nebo více; takže práce s obrázky určenými k tisku může být obtížná nebo vyžaduje velké monitory a velmi výkonné počítače . Monitory s rozlišením 200 dpi (79 bodů na cm) byly k dispozici široké veřejnosti koncem roku 2001 a vyšší rozlišení se očekávají v příštích letech.
Snímky určené pro profesionální tisk jsou zpracovávány při 300 dpi (118 bodů na cm) a v CMYK (azurová, purpurová, žlutá, černá, reprezentace subtraktivní syntézou ). Zabírají mezi dvacet megabajtů (~ 20 MB) a více než 100. RGB je paleta zobrazení, která odpovídá syntéze aditiv .
Všimněte si, že obraz 640 × 480 na obrazovce 36 cm (14 ") má rozlišení 22,2 bodů na cm nebo 56 dpi. Obrázek 1600 × 1200 na obrazovce 53 cm (21") má rozlišení 38 bodů na cm nebo 96 dpi.
Ve 3D počítačové grafice (ve třech rozměrech) je koncept rovinného rastru pixelů někdy rozšířen na trojrozměrný objem tvořený malými bloky zvanými „ voxely “. V tomto případě existuje pravidelná mřížka v trojrozměrném prostoru s prvky obsahujícími barevné informace pro každý bod mřížky. Ačkoli jsou „voxely“ výkonnými abstrakcemi pro zpracování složitých 3D tvarů, vyžadují spoustu paměti, aby byly uloženy v poměrně velkém poli. Výsledkem je, že k vytvoření trojrozměrných obrazů se vektorové obrázky používají častěji než „voxely“.
Rastrové obrázky byly poprvé patentovány společností Texas Instruments v 70. letech , a nyní jsou všudypřítomné.
Maticový formát byl použit k odeslání zprávy ve vesmíru mimozemské inteligenci: jedná se o černobílý obraz představující sluneční soustavu , rozměry n x m , n a m jsou prvočísla . Přenáší se pouze řada n × m bitů, rozměry obrazu musí být odvozeny z primární faktorizace ; vysílače tak doufají, že přijímače budou schopny rozložit n × m na dva faktory, a tak znovu rozložit obraz.
Praktické informace o používání rastrových obrázků:
(fr) Tento článek obsahuje výňatky z bezplatného počítačového slovníku online, který povoluje použití jeho obsahu na základě licence GFDL .