Et rasterbillede eller " score-kort " (engelsk bitmap ) er et billede, der består af en matrix af farvede prikker. Det vil sige består af et bord, et gitter, hvor hver kasse har sin egen farve og betragtes som et punkt. Det er derfor en sammenstilling af farvede punkter, der som helhed danner et billede.
Dette udtryk anvendes hovedsageligt inden for områderne digitale billeder ( computergrafik , data behandling , digital fotografering , osv ) for at markere modstand af dette begreb med at af vektor billeder . I disse felter kaldes de farvepunkter , der udgør dem, pixels (for " billedelement ", dvs. bogstaveligt: "billedelement").
I 1672 , demonstrerer Isaac Newton ved hjælp af prismen, at hvidt lys kommer fra tilføjelsen af alle farver. Newton oprindeligt skelnes fem farver, tilføjer senere i sit hovedværk på lys ( Opticks 1702) orange og indigo i analogi med de syv grader i den diatoniske skala . Desuden blev fysikeren bestemt skubbet mod dette vilkårlige valg af hans fantasi, af hans underbevidsthed badet af esoterisk overbevisning og den symbolske betydning af tallet syv i religion og historie (de syv dødssynder, de syv plager i Egypten, de syv lamper) af ild, de syv dage med skabelsen, de syv dage i ugen, de syv planeter osv.).
I 1839 , året for fotograferingens fødsel, udgav Michel Eugène Chevreul en bog forklarer de optiske effekter produceret af farver og deres sidestilling, dvs. ikke overlejringen af farvede lag (filtre) eller blanding af farver, men den effekt, der produceres af forskellige farver, der sidder side om side og ses langt væk. Det7. maj 1869uden at kende hinanden og uden at have arbejdet sammen, foreslår Louis Ducos du Hauron og Charles Cros det franske selskab for fotografi en proces ifølge deres opfindelse, der gør det muligt at opnå farvebilleder . Alle disse værker markerer Georges Seurat , skaberen af pointillismen (eller neo- impressionisme ), og ligger til grund for farveprint eller endda farve-tv .
Visse tekstilprocesser, især Jacquards , betragter billederne som punktmatricer (tekstilindustrien var desuden den første til at bruge programmeringen med stansede kort ). I mosaikteknikken, der allerede er praktiseret af grækerne og romerne, er billederne repræsenteret ved sammenstillingen af små farvede sten eller fliser af fajance ( tesserae ). Alt dette er oprindelsen af billederne i "point map " eller på engelsk bitmap .
Dette billedbegreb er i modsætning til det, der anbefales til lagring eller produktion af billeder at tegne linjer med farver ( tegning , maleri , plottere ...). At sidestille farvede prikker (generelt alle af samme størrelse, men ikke nødvendigvis) muliggør en mere trofast gengivelse af detaljerne i et billede .
Teknikkerne til at producere denne type billede udnytter generelt de unikke effekter af den opløsende kraft, som menneskelig vision giver vores visuelle opfattelse . Når vi har sine egne grænser, når to elementer side om side er tilstrækkeligt små og langt fra hinanden, kan vi ikke længere skelne mellem dem, og vores øje fanger kun syntesen af deres farver (dvs. blandet).
Derfor skal rasterbilleder i praksis designes i henhold til den typiske afstand for deres observation: set fra for tæt ville punkterne blive synlige, set for langt, ville det være detaljerne i billedet.
Et rasterbillede skal generelt defineres af:
Kodningen eller computerrepræsentationen af et billede involverer dets digitalisering . Denne digitalisering udføres i to rum:
Kvaliteten af et rasterbillede er bestemt af det samlede antal pixels ( " pic Ture el ement " ) og mængden af information i hver pixel (ofte kaldet farvedybde scanning).
Den definition af et billede med dens tilknyttede begrebet resolution definerer den detaljeringsgrad, der vil kunne ses i billedet. For en given størrelse, jo flere pixels der er, jo flere fine detaljer synlige. Det siges, at jo flere pixels et billede har, jo højere kvalitet er det. Et scannet billede med en opløsning på 640 × 480 pixels (derfor indeholdende 307.200 pixels) vises meget omtrentligt og i form af en flisebelægning af små farvede firkanter sammenlignet med et billede på 1280 × 1024 px (dvs. 1310.720 pixels). ).
Da det koster en stor mængde data at gemme et meget højkvalitetsbillede, anvendes datakomprimeringsteknikker ofte til at reducere størrelsen på billeder, der er gemt på en disk. Nogle af disse teknikker mister information og forarmer således billedets kvalitet for at få en fil til at tage meget mindre plads på disken. Kompressionsteknikker, der mister information, er kendt som tabsfri komprimering .
Et billede kan indeholde en palet til at definere farven på hver pixel. Hver pixel er knyttet til den rang, der er optaget af dens farve i paletten. Dette er tilfældet med GIF- billeder, der har en palet, der understøtter op til 256 farver .
Billederne leveret af kameraer og tegningssoftware er, når dekomprimeres, kodet for hver pixel af en triplet af værdier for rød, grøn og blå ( RGB- model ). Hver kanal er kodet (til JPEG- billeder ) på 8 bit i henhold til dens intensitet. På 8 bits er det muligt at definere 256 niveauer (2 til kraften 8). Resultatet er et billede af 16.777216 millioner tilgængelige nuancer (256 power 3). Vi taler om et billede i 16 millioner farver.
Vi skal skelne mellem de forskellige repræsentationer af et matrixbillede.
Når vi forstørrer et matrixbillede, da vi ikke tilføjer nogen information, der ikke allerede er til stede, inducerer dette et synligt tab af kvalitet. Mere præcist, når et billede er scannet, er dets definition rettet, og dets visuelle udseende kan ikke forbedres, selv når du bruger bedre displayenheder eller displaytricks. Et forstørret digitalt billede siges at være pixeleret .
På den anden side kan vektorbilleder let vises i forskellige skalaer og tilpasse sig kvaliteten af displayenheden. På trods af dette er rasterbilleder mere velegnede end vektorbilleder til arbejde på fotografier eller realistiske fotos, fordi det i dag i dag er umuligt i praksis at få et vektorbillede fra et foto, selvom der udføres forskning på det. Dette emne i billedanalyse .
Et vektorbillede kan ikke vises direkte på en skærm. Det skal først omdannes til et bitmap-type billede, den eneste type, der kan bruges af grafikkortet. Al software, der producerer vektorbilleder (især software til industrielt design) opnår denne transformation.
Ved slutningen af det XX th århundrede , kunne computerskærme vise ca. 72 til 96 PPP (eller dpi (dots per inch) på engelsk eller 28-38 point pr centimeter), mens printere moderne kan opnå resolutioner 600 dpi (236 dots per cm ) eller mere; Det kan således være svært at arbejde med billeder beregnet til udskrivning eller kræve store skærme og meget kraftige computere . Skærme med opløsninger på 200 dpi (79 prikker pr. Cm) var tilgængelige for offentligheden i slutningen af 2001, og der forventes højere opløsninger i de kommende år.
Billeder beregnet til professionel udskrivning behandles med 300 dpi (118 pr. Cm) og i CMYK (cyan, magenta, gul, sort, gengivelse ved subtraktiv syntese ). De optager mellem tyve megabyte (~ 20 MB) og mere end 100. RGB er en skærmpalet, der svarer til additiv syntese .
Bemærk, at et billede på 640 × 480 på en skærm på 36 cm (14 ") har en opløsning på 22,2 prikker pr. Cm eller 56 dpi. Et billede på 1600 × 1200 på en skærm på 53 cm (21") har en opløsning på 38 prikker pr. Cm eller 96 dpi.
I 3D-computergrafik (i tre dimensioner) udvides begrebet en plan raster af pixels undertiden til et tredimensionelt volumen dannet af små blokke kaldet “ voxels ”. I dette tilfælde er der et regelmæssigt gitter i et tredimensionelt rum med elementer, der indeholder farveinformation for hvert punkt i gitteret. Selvom “voxels” er kraftige abstraktioner til behandling af komplekse 3D-figurer, kræver de en masse hukommelse for at blive gemt i et ret stort array. Som et resultat bruges vektorbilleder oftere end "voxels" til at producere tredimensionelle billeder.
Rasterbilleder blev først patenteret af Texas Instruments i 1970'erne , og er nu allestedsnærværende.
Matrixformatet blev brugt til at sende en besked i rummet til en udenjordisk intelligens: det er et sort-hvidt billede, der repræsenterer solsystemet , med dimensionerne n ved m , n og m har primtal . Kun serien af n × m bits transmitteres, billedets dimensioner skal udledes af primfaktoriseringen ; senderne håber således, at modtagerne vil være i stand til at nedbryde n × m i dets to faktorer og således komponere billedet igen.
For praktisk information om brug af rasterbilleder:
(fr) Denne artikel indeholder uddrag fra Free On-line Dictionary of Computing, der tillader brugen af dets indhold under GFDL- licensen .