В вычислительной технике растровое изображение — это отображение некоторого домена (например, диапазона целых чисел) на биты . Его также называют битовым массивом или индексом растрового изображения .
Как существительное, термин «растровое изображение» очень часто используется для обозначения конкретного приложения для работы с растровыми изображениями: pix-map , которое относится к карте пикселей , где каждый из них может хранить более двух цветов, таким образом используя более одного бита. на пиксель. В таком случае рассматриваемая область представляет собой массив пикселей, которые составляют устройство вывода цифровой графики (экран или монитор). В некоторых контекстах термин «растровое изображение» подразумевает один бит на пиксель, тогда как «растровое изображение» используется для изображений с несколькими битами на пиксель. [1] [2]
Растровое изображение — это тип организации памяти или формат файла изображения , используемый для хранения цифровых изображений . Термин «растровое изображение» происходит из терминологии компьютерного программирования и означает просто карту битов , пространственно отображенный массив битов . Теперь, наряду с pixmap , он обычно относится к аналогичной концепции пространственно отображенного массива пикселей. Растровые изображения в целом можно называть растровыми или растровыми изображениями, синтетическими или фотографическими, в файлах или памяти.
Многие графические пользовательские интерфейсы используют растровые изображения во встроенных графических подсистемах; [3] например, подсистема GDI платформ Microsoft Windows и OS/2 , где конкретным используемым форматом является формат файла растрового изображения Windows и OS/2 , обычно называемый по расширению файла (или для аппаратно-независимого растрового изображения ). Помимо BMP , другие форматы файлов, в которых хранятся литеральные растровые изображения, включают InterLeaved Bitmap (ILBM) , Portable Bitmap (PBM) , X Bitmap (XBM) и Bitmap протокола беспроводных приложений (WBMP) . Аналогичным образом, большинство других форматов файлов изображений, таких как JPEG , TIFF , PNG и GIF , также хранят растровые изображения (в отличие от векторной графики ), но их обычно не называют растровыми изображениями , поскольку они внутренне используют сжатые форматы..BMP.DIB
В типичных несжатых растровых изображениях пиксели изображения обычно хранятся с переменным числом битов на пиксель, которые определяют его цвет, глубину цвета . Пиксели длиной 8 бит и меньше могут представлять либо оттенки серого , либо индексированный цвет . Альфа -канал (для прозрачности ) может храниться в отдельном растровом изображении, где он аналогичен растровому изображению в оттенках серого, или в четвертом канале, который, например, преобразует 24-битные изображения в 32 бита на пиксель.
Биты, представляющие пиксели растрового изображения, могут быть упакованы или распакованы (разнесены до границ байта или слова), в зависимости от формата или требований устройства. В зависимости от глубины цвета пиксель изображения будет занимать не менее n/8 байт, где n — разрядность.
Для несжатого, упакованного в строки растрового изображения, например, хранящегося в формате файла Microsoft DIB или BMP или в несжатом формате TIFF , нижняя граница размера хранилища для растрового изображения с числом n бит на пиксель (2 n цветов) в байтах , можно рассчитать как:
где ширина и высота указаны в пикселях.
В приведенной выше формуле не учитываются размер заголовка и размер цветовой палитры , если таковые имеются. Из-за эффекта заполнения строк для выравнивания начала каждой строки по границе единицы хранения, такой как слово , могут потребоваться дополнительные байты.
Microsoft определила особое представление цветных растровых изображений с различной глубиной цвета , чтобы облегчить обмен растровыми изображениями между устройствами и приложениями с различными внутренними представлениями. Они назвали эти аппаратно-независимые растровые изображения DIB, а формат файла для них называется форматом файла DIB или форматом файла BMP . По данным службы поддержки Microsoft: [4]
Аппаратно-независимое растровое изображение (DIB) — это формат, используемый для определения аппаратно-независимых растровых изображений в различных цветовых разрешениях . Основная цель DIB — обеспечить возможность перемещения растровых изображений с одного устройства на другое (отсюда и независимая от устройства часть имени). DIB — это внешний формат, в отличие от растрового изображения, зависящего от устройства, которое отображается в системе как объект растрового изображения (созданный приложением...). DIB обычно передается в метафайлах (обычно с использованием функции StretchDIBits()), файлах BMP и буфере обмена (формат данных CF_DIB).
Здесь «независимый от устройства» относится к формату или способу хранения, и его не следует путать с независимым от устройства цветом .
Система X Window использует аналогичный формат XBM для черно-белых изображений и XPM ( пиксельную карту ) для цветных изображений. Используется множество других форматов несжатых растровых файлов, хотя большинство из них не широко. [5] Для большинства целей используются стандартизированные сжатые растровые файлы, такие как GIF , PNG , TIFF и JPEG ; Сжатие без потерь, в частности, предоставляет ту же информацию, что и растровое изображение, но в файле меньшего размера. [6] TIFF и JPEG имеют различные варианты. JPEG обычно представляет собой сжатие с потерями . TIFF обычно либо несжат, либо сжат без потерь по Лемпелю-Зиву-Уэлчу , как GIF . PNG использует сжатие без потерь Deflate , еще один вариант Lempel-Ziv .
Существует также множество «необработанных» файлов изображений, в которых хранятся необработанные растровые изображения без какой-либо другой информации; такие необработанные файлы представляют собой просто растровые изображения в файлах, часто без заголовка или информации о размере (они отличаются от форматов фотографических необработанных изображений , которые хранят необработанные необработанные данные датчика в структурированном контейнере, таком как формат TIFF , вместе с обширными метаданными изображения ).
Термин «растровое изображение», строго говоря, применим только к двухуровневым системам с битом на пиксель; для систем с несколькими битами на пиксель мы используем более общий термин «пиксельная карта» (сокращение от «пиксельная карта»).
