Ein Rasterbild oder " Score Card " (englische Bitmap ) ist ein Bild, das aus einer Matrix farbiger Punkte besteht. Das heißt, es besteht aus einer Tabelle, einem Raster, in dem jede Box ihre eigene Farbe hat und als Punkt betrachtet wird. Es ist daher ein Nebeneinander von farbigen Punkten, die als Ganzes ein Bild bilden.
Dieser Ausdruck wird in erster Linie in den Bereichen verwendet , digitale Bilder ( Computergrafik , Datenverarbeitung , digitale Fotografie , usw. ), um die Opposition dieses Konzepts zu markieren mit der Vektor - Bilder . In diesen Feldern werden die sie bildenden Farbpunkte als Pixel bezeichnet (für „ Bildelement “, dh wörtlich: „Bildelement“).
In 1672 , demonstriert Isaac Newton mit Hilfe des Prismas, dass weißes Licht durch das Hinzufügen aller Farben entsteht. Newton unterschied zunächst fünf Farben und fügte später in seiner Hauptarbeit über Licht ( Opticks 1702) Orange und Indigo in Analogie zu den sieben Grad der diatonischen Skala hinzu . Darüber hinaus wurde der Physiker sicherlich durch seine Vorstellungskraft, durch sein Unterbewusstsein, das von esoterischen Überzeugungen und der symbolischen Bedeutung der Nummer sieben in Religion und Geschichte (die sieben Todsünden, die sieben Plagen Ägyptens, die sieben Lampen) gebadet wurde, zu dieser willkürlichen Entscheidung gedrängt des Feuers, die sieben Tage der Schöpfung, die sieben Tage der Woche, die sieben Planeten usw.).
Im Jahr 1839 , dem Geburtsjahr der Fotografie, veröffentlichte Michel Eugène Chevreul ein Buch erklärt die optischen Effekte, die durch Farben und deren Nebeneinander erzeugt werden, dh nicht die Überlagerung von Farbschichten (Filtern) oder das Mischen von Farben, sondern den Effekt, der von verschiedenen Farben nebeneinander und aus der Ferne erzeugt wird. Das7. Mai 1869Louis Ducos du Hauron und Charles Cros schlagen der französischen Gesellschaft für Fotografie , ohne sich zu kennen und ohne zusammengearbeitet zu haben, ein Verfahren ihrer Erfindung vor, das es ermöglicht, Farbfotos zu erhalten . Alle diese Werke kennzeichnen Georges Seurat , den Schöpfer des Pointillismus (oder Neoimpressionismus ), und sind der Ursprung des Farbdrucks oder sogar des Farbfernsehens .
Bestimmte Textilprozesse, insbesondere die von Jacquard , betrachten die Bilder als Punktmatrizen (die Textilindustrie war außerdem die erste, die die Programmierung mit Lochkarten verwendete ). In der Mosaik-Technik, die bereits von den Griechen und Römern praktiziert wurde, werden die Bilder durch das Nebeneinander von kleinen farbigen Stein- oder Steingutfliesen (den Steinchen ) dargestellt. All dies ist der Ursprung der Bilder in der " Punktkarte " oder in der englischen Bitmap .
Dieses Bildkonzept steht im Gegensatz zu der Empfehlung, für die Speicherung oder Produktion von Bildern Farblinien ( Zeichnen , Malen , Plotten …) zu zeichnen . Das Nebeneinander von farbigen Punkten (im Allgemeinen alle gleich groß, aber nicht unbedingt) ermöglicht eine originalgetreuere Reproduktion der Details eines Bildes .
Die Techniken zur Erzeugung dieser Art von Bild nutzen im Allgemeinen die einzigartigen Effekte des Auflösungsvermögens, das das menschliche Sehen unserer visuellen Wahrnehmung verleiht . In der Tat können wir ihre eigenen Grenzen haben, wenn zwei Elemente nebeneinander ausreichend klein und weit voneinander entfernt sind, sie nicht mehr unterscheiden, und unser Auge erfasst dann nur die Synthese ihrer Farben (dh gemischt).
Daher müssen Rasterbilder in der Praxis entsprechend der typischen Entfernung ihrer Beobachtung entworfen werden: Von zu nah gesehen würden die Punkte erkennbar, von zu weit gesehen wären es die Details des Bildes.
Ein Rasterbild sollte im Allgemeinen definiert werden durch:
Die Codierung oder Computerdarstellung eines Bildes beinhaltet dessen Digitalisierung . Diese Digitalisierung erfolgt in zwei Räumen:
Die Qualität eines Rasterbildes wird durch die Gesamtzahl der ermittelten Pixel ( „ pic ture el ement “ ) und die Menge an Informationen , die in jedem Bildpunkt (oft als Farbtiefenabtastung).
Die Definition eines Bildes mit dem damit verbundenen Begriff der Auflösung definiert den Detaillierungsgrad, der im Bild sichtbar sein wird. Je mehr Pixel für eine bestimmte Größe vorhanden sind, desto feinere Details sind sichtbar. Es heißt, je mehr Pixel ein Bild hat, desto höher ist die Qualität. Ein gescanntes Bild mit einer Auflösung von 640 × 480 Pixel (daher 307.200 Pixel enthaltend) erscheint sehr ungefähr und in Form einer Kachelung kleiner farbiger Quadrate im Vergleich zu einem Bild von 1280 × 1024 Pixel (d. H. 1310.720 Pixel). ).
Da das Speichern eines Bildes mit sehr hoher Qualität eine große Datenmenge kostet, werden häufig Datenkomprimierungstechniken eingesetzt, um die Größe der auf einer Festplatte gespeicherten Bilder zu verringern. Einige dieser Techniken verlieren Informationen und beeinträchtigen somit die Bildqualität, um eine Datei zu erstellen, die viel weniger Speicherplatz auf der Festplatte beansprucht. Komprimierungstechniken, bei denen Informationen verloren gehen, werden als verlustbehaftete Komprimierung bezeichnet .
Ein Bild kann eine Palette enthalten , um die Farbe jedes Pixels zu definieren. Jedes Pixel ist dem Rang zugeordnet, den seine Farbe in der Palette einnimmt. Dies ist der Fall bei GIF- Bildern mit einer Palette, die bis zu 256 Farben unterstützt .
Die von Kameras und Zeichensoftware gelieferten Bilder werden nach der Dekomprimierung für jedes Pixel durch ein Triplett von Werten für Rot, Grün und Blau ( RGB- Modell ) codiert . Jeder Kanal wird (für JPEG- Bilder ) entsprechend seiner Intensität auf 8 Bit codiert . Auf 8 Bits können 256 Ebenen definiert werden (2 hoch 8). Das Ergebnis ist ein Bild von 16.777216 Millionen verfügbaren Farbtönen (256 Potenzen 3). Wir sprechen von einem Bild in 16 Millionen Farben.
Wir müssen die verschiedenen Darstellungen eines Matrixbildes unterscheiden.
Wenn wir ein Matrixbild vergrößern, führt dies zu einem sichtbaren Qualitätsverlust, da wir keine Informationen hinzufügen, die noch nicht vorhanden sind. Genauer gesagt, sobald ein Bild gescannt wurde, ist seine Definition festgelegt und sein visuelles Erscheinungsbild kann sich nicht verbessern, selbst wenn bessere Anzeigegeräte oder Anzeigetricks verwendet werden. Ein vergrößertes digitales Bild soll pixelig sein .
Andererseits können Vektorbilder leicht in verschiedenen Maßstäben angezeigt und an die Qualität des Anzeigegeräts angepasst werden. Trotzdem eignen sich Rasterbilder besser als Vektorgrafiken für die Arbeit an Fotos oder realistischen Fotos, da es heutzutage in der Praxis unmöglich ist, ein Vektorbild von einem Foto zu erhalten, selbst wenn dies untersucht wird. Dieses Thema wird in der Bildanalyse behandelt .
Ein Vektorbild kann nicht direkt auf einem Bildschirm angezeigt werden. Es muss zuerst in ein Bild vom Typ Bitmap umgewandelt werden, der einzige Typ, der von der Grafikkarte verwendet werden kann. Alle Software, die Vektorgrafiken erzeugt (insbesondere Industriedesign-Software), erreicht diese Transformation.
Am Ende des XX - ten Jahrhunderts , Computermonitore können etwa 72 bis 96 zeigen PPP (oder dpi (Dots Per Inch) auf Englisch oder 28-38 Punkte pro Zentimeter), während Drucker moderne Auflösungen erreichen können 600 dpi (236 Punkte pro cm ) oder mehr; Daher kann das Arbeiten mit zum Drucken bestimmten Bildern schwierig sein oder große Monitore und sehr leistungsfähige Computer erfordern . Monitore mit Auflösungen von 200 dpi (79 Punkte pro cm) standen der Öffentlichkeit gegen Ende 2001 zur Verfügung, und in den kommenden Jahren werden höhere Auflösungen erwartet.
Für den professionellen Druck bestimmte Bilder werden mit 300 dpi (118 Punkte pro cm) und in CMYK (Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz, Darstellung durch subtraktive Synthese ) verarbeitet. Sie belegen zwischen 20 Megabyte (~ 20 MB) und mehr als 100. RGB ist eine Anzeigepalette, die der additiven Synthese entspricht .
Beachten Sie, dass ein Bild von 640 × 480 auf einem Bildschirm von 36 cm (14 ") eine Auflösung von 22,2 Punkten pro cm oder 56 dpi hat. Ein Bild von 1600 × 1200 auf einem Bildschirm von 53 cm (21") hat eine Auflösung von 38 Punkte pro cm oder 96 dpi.
In der 3D-Computergrafik (in drei Dimensionen) wird das Konzept eines ebenen Pixelrasters manchmal auf ein dreidimensionales Volumen erweitert, das aus kleinen Blöcken besteht, die als „ Voxel “ bezeichnet werden. In diesem Fall gibt es im dreidimensionalen Raum ein reguläres Gitter mit Elementen, die die Farbinformationen für jeden Punkt des Gitters enthalten. Obwohl „Voxel“ leistungsstarke Abstraktionen für die Verarbeitung komplexer 3D-Formen sind, benötigen sie viel Speicher, um in einem relativ großen Array gespeichert zu werden. Infolgedessen werden Vektorbilder häufiger als "Voxel" verwendet, um dreidimensionale Bilder zu erzeugen.
Rasterbilder wurden erstmals in den 1970er Jahren von Texas Instruments patentiert und sind jetzt allgegenwärtig.
Das Matrix - Format wurde verwendet , um eine senden Nachricht im Raum zu einer außerirdischen Intelligenz: es ist ein Schwarz-Weiß - Bild repräsentiert , das Sonnensystem , die Dimensionen n von m , n und m zu sein Primzahlen . Es wird nur die Reihe von n × m Bits übertragen, die Abmessungen des Bildes müssen aus der Primfaktorisierung abgeleitet werden ; Die Sender hoffen daher, dass die Empfänger das n × m in seine beiden Faktoren zerlegen und so das Bild neu zusammensetzen können.
Praktische Informationen zur Verwendung von Rasterbildern:
(fr) Dieser Artikel enthält Auszüge aus dem Free Online Dictionary of Computing, das die Verwendung seines Inhalts unter der GFDL- Lizenz autorisiert .