Et rasterbilde , eller " poengkort " (engelsk bitmap ), er et bilde som består av en matrise med fargede prikker. Det vil si bestående av et bord, et rutenett, der hver boks har sin egen farge og blir sett på som et poeng. Det er derfor en sammenstilling av fargede punkter som i sin helhet danner et bilde.
Dette uttrykket brukes hovedsakelig innen digitale bilder ( datagrafikk , databehandling , digital fotografering , etc. ) for å markere motstanden til dette konseptet med vektorbildene . I disse feltene kalles fargepunktene som utgjør dem piksler (for " bildeelement ", det vil si bokstavelig talt: "bildeelement").
I 1672 , demonstrerer Isaac Newton ved hjelp av prismen at hvitt lys kommer fra tillegg av alle farger. Newton utpekte opprinnelig fem farger, og tilførte senere i sitt store arbeid om lys ( Opticks 1702) oransje og indigo analogt med de syv grader av den diatoniske skalaen . Videre ble fysikeren absolutt presset mot dette vilkårlige valget av hans fantasi, av hans underbevissthet badet av esoterisk tro og den symbolske betydningen av tallet syv i religion og historie (de syv dødssyndene, de syv plagene i Egypt, de syv lampene. av ild, de syv skapelsesdagene, de syv dagene i uken, de syv planetene osv.).
I 1839 , året for fotograferingens fødsel, ga Michel Eugène Chevreul ut en bok forklarer de optiske effektene som produseres av farger og deres sidestilling, dvs. ikke superposisjonen til fargede lag (filtre) eller blanding av farger, men effekten som produseres av forskjellige farger, sett side om side og sett på lang avstand. De7. mai 1869, uten å kjenne hverandre og uten å ha jobbet sammen, foreslår Louis Ducos du Hauron og Charles Cros det franske fotografiets samfunn en prosess for deres oppfinnelse som gjør det mulig å skaffe fargefotografier . Alle disse verkene markere Georges Seurat , skaperen av pointillisme (eller neo- impresjonismen ), og er på opprinnelsen til fargeutskrift eller farge-TV .
Enkelte tekstilprosesser, spesielt de fra Jacquard , anser bildene som punktmatriser (tekstilindustrien var dessuten den første som brukte programmeringen med stansede kort ). I mosaikkteknikken, som allerede er praktisert av grekere og romere, er bildene representert ved siden av hverandre i små fargede stein- eller steingodsfliser ( tesserae ). Alt dette er opprinnelsen til bildene i "point map ", eller på engelsk, bitmap .
Dette bildekonseptet er i motsetning til det som anbefales for lagring eller produksjon av bilder å tegne fargelinjer ( tegning , maling , plotter ...). Det faktum å sidestille fargede prikker (vanligvis alle av samme størrelse, men ikke nødvendigvis) tillater en mer trofast gjengivelse av detaljene i et bilde .
Teknikkene for å produsere denne typen bilder utnytter generelt de unike effektene av den oppløsende kraften som menneskelig syn gir vår visuelle oppfatning . Når vi har sine egne grenser, når to elementer side om side er tilstrekkelig små og langt fra hverandre, kan vi ikke lenger skille dem, og vårt øye fanger bare syntese av fargene deres (dvs. blandet).
Derfor må rasterbilder i praksis utformes i henhold til den typiske avstanden til observasjonen: sett fra for nært, ville punktene bli synlige, sett for langt, ville det være detaljene i bildet.
Et rasterbilde bør generelt defineres av:
Kodingen eller datamaskinrepresentasjonen av et bilde innebærer digitalisering . Denne digitaliseringen gjøres i to mellomrom:
Kvaliteten av et rasterbilde som er bestemt av det totale antall bildepunkter ( " bilde ture el ement " ) og mengden av informasjon i hver piksel (ofte kalt fargedybde scanning).
Den definisjon av et bilde med sin tilhørende oppfatningen av oppløsning definerer detaljnivå som vil være synlig i bildet. For en gitt størrelse, jo flere piksler det er, jo flere fine detaljer er det. Det sies at jo flere piksler et bilde har, jo høyere kvalitet er det. Et skannet bilde med en oppløsning på 640 × 480 piksler (inneholder derfor 307 200 piksler) vil vises veldig tilnærmet og i form av en flislegging av små fargede firkanter, sammenlignet med et bilde på 1280 × 1024 px (dvs. 1310 720 pixler). ).
Siden det koster en stor mengde data å lagre et bilde av meget høy kvalitet, brukes ofte datakomprimeringsteknikker for å redusere størrelsen på bildene som er lagret på en disk. Noen av disse teknikkene mister informasjon og forverrer dermed kvaliteten på bildet for å få en fil til å ta mye mindre plass på disken. Komprimeringsteknikker som mister informasjon er kjent som lossy komprimering .
Et bilde kan inneholde en palett for å definere fargen på hver piksel. Hver piksel er assosiert med rangeringen opptatt av fargen i paletten. Dette er tilfelle for GIF- bilder som har en palett som støtter opptil 256 farger .
Bildene som leveres av kameraer og tegningsprogramvare, blir en gang dekomprimert kodet for hver piksel av en triplett med verdier for rødt, grønt og blått ( RGB- modell ). Hver kanal er kodet (for JPEG- bilder ) på 8 bits i henhold til intensiteten. På 8 bits er det mulig å definere 256 nivåer (2 til kraften 8). Resultatet er et bilde av 16,777216 millioner tilgjengelige nyanser (256 kraft 3). Vi snakker om et bilde i 16 millioner farger.
Vi må skille mellom de forskjellige representasjonene av et matriksbilde.
Når vi forstørrer et matrisebilde, siden vi ikke legger til informasjon som ikke allerede er tilstede, induserer dette et synlig tap av kvalitet. Mer presist, når et bilde er skannet, blir definisjonen løst, og det visuelle utseendet kan ikke forbedres, selv når du bruker bedre skjermenheter eller viser triks. Et forstørret digitalt bilde sies å være pixelert .
På den annen side kan vektorbilder enkelt vises i forskjellige skalaer og tilpasse seg kvaliteten på skjermenheten. Til tross for dette er rasterbilder mer egnet enn vektorbilder for arbeid på fotografier eller realistiske bilder, fordi det i dag er umulig i praksis å skaffe et vektorbilde fra et bilde, selv om det forskes på det. Dette emnet i bildeanalyse .
Et vektorbilde kan ikke vises direkte på en skjerm. Det må først forvandles til et bitmap-type bilde, den eneste typen som kan brukes av grafikkortet. All programvare som produserer vektorbilder (spesielt industriell designprogramvare) oppnår denne transformasjonen.
Ved slutten av den XX th -tallet , dataskjermer kan vise omtrent 72 til 96 PPP (eller dpi (punkter per tomme) på engelsk eller 28-38 punkter per centimeter), mens skrivere moderne kan oppnå oppløsninger 600 dpi (236 punkter pr cm ) eller mer; det kan derfor være vanskelig å jobbe med bilder beregnet for utskrift eller kreve store skjermer og veldig kraftige datamaskiner . Skjermer med oppløsninger på 200 dpi (79 prikker per cm) var tilgjengelige for allmennheten mot slutten av 2001, og høyere oppløsninger forventes i de kommende årene.
Bilder beregnet på profesjonell utskrift behandles med 300 dpi (118 prikker per cm) og i CMYK (cyan, magenta, gul, svart, representasjon ved subtraktiv syntese ). De opptar mellom tjue megabyte (~ 20 MB) og mer enn 100. RGB er en skjermpalett som tilsvarer additiv syntese .
Merk at et bilde på 640 × 480 på en skjerm på 36 cm (14 ") har en oppløsning på 22,2 punkter per cm eller 56 dpi. Et bilde på 1600 × 1200 på en skjerm på 53 cm (21") har en oppløsning på 38 prikker per cm eller 96 dpi.
I 3D-datagrafikk (i tre dimensjoner) utvides begrepet en plan raster av piksler til et tredimensjonalt volum dannet av små blokker kalt “ voxels ”. I dette tilfellet er det et vanlig rutenett i tredimensjonalt rom med elementer som inneholder fargeinformasjonen for hvert punkt i rutenettet. Selv om “voxels” er kraftige abstraksjoner for behandling av komplekse 3D-former, krever de mye minne for å bli lagret i et ganske stort utvalg. Som et resultat blir vektorbilder oftere brukt enn “voxels” for å produsere tredimensjonale bilder.
Rasterbilder ble først patentert av Texas Instruments på 1970-tallet , og er nå allestedsnærværende.
Matriseformatet ble brukt til å sende en melding i rommet til en utenomjordisk intelligens: det er et svart-hvitt-bilde som representerer solsystemet , med dimensjoner n ved m , n og m som primtall . Bare serien med n × m biter overføres, dimensjonene til bildet må trekkes fra primfaktoriseringen ; senderne håper altså at mottakerne vil være i stand til å spalte n × m i sine to faktorer, og dermed komponere bildet på nytt.
For praktisk informasjon om bruk av rasterbilder:
(fr) Denne artikkelen inneholder utdrag fra Free On-line Dictionary of Computing som tillater bruk av innholdet under GFDL- lisensen .