півтонування

Кодування і кількість півтонів

Як і всі растрові зображення півтонове кодується в цифровому вигляді за допомогою бітової карти (матриці, що зберігає значення елементів зображення (пікселів)). Кожен піксель півтонування може кодуватися різною кількістю біт. що визначає кількість можливих півтонів.
наприклад:

При цьому, однобітових бінарне зображення (1 біт на 1 піксел) можна вважати виродженим напівтоновим, здатним передати лише 2 півтони (чорний і білий, наприклад), або ж його окремим випадком.

Безліч можливих півтонів називають рівнями сірого (англ. Gray scale), незалежно від того, півтони якого кольору або його відтінку передаються. (Аналогічно тому, як бінарне зображення. Часто зване «чорно-білим», може при відображенні виглядати «чорно-зеленим».) Таким чином, рівні сірого не відрізняються по спектрального складу (відтінку кольору), але відрізняються за яскравістю. Кількість можливих півтонів в даному випадку є глибина кольору. яку часто передають не в кількості самих півтонів, а в кількості біт на піксель (англ. bit per pixel. bpp).

Яке із значень в допустимому діапазоні буде вважатися найяскравішим, а яке самим темним не має значення, т. К. Число, що є значенням кожного пікселя - всього лише умовний код яскравості. Досить вказати напрямок відліку.
Наприклад, можуть існувати напівтонові растри, де на кожен піксель відведено 8 біт, зображення має 256 напівтонів, а пікселі зі значенням 0 або 255 є чорними, і навпаки, пікселі зі значенням 255 або 0 - білими, інші півтони сірого будуть рівномірно розподілені між даними значеннями колірного індексу.

Використання

В образотворчому мистецтві і побуті найчастіше застосовують напівтонові растри з глибиною кольору 8 біт (що дорівнює 1 байт), т. Е. Кожен піксель зображення може приймати 256 різних умовних значень яскравості: від 0 до 255. Цього цілком достатньо, щоб правильно відобразити чорно -БІЛА фотографію.

В науці і техніці часто такого діапазону і дискретності уявлення яскравості мало. Наприклад, в аерофотозніманні і космічної зйомки на виході можуть отримувати напівтонові зображення з глибиною кольору (кількістю біт на піксель, bpp від англ. Bit per pixel) 16 або 32.

Деякі формати зберігання растрових зображень (наприклад, TIFF) дозволяють задавати за допомогою палітри через умовне значення індексу точні фотометричні характеристики зображення. Така палітра є таблицею, де кожному умовному рівню сірого (задається цілим числом - кодом) ставиться у відповідність будь-яка фотометрична величина. Це також часто використовується на практиці в тих випадках, коли умовного відмінності яскравості однієї ділянки зображення від іншого не досить.
Наприклад, при дешифруванні аерокосмічних знімків з метою прогнозування врожаю або оцінки ураженості шкідниками, необхідно знати точну кількість зареєстрованого випромінювання.