Полутоновое изображение (англ. Halftone) — это изображение, имеющее множество значений тона, и их непрерывное, плавное изменение[источник не указан 634 дня].
Как и все растровые изображения полутоновое кодируется в цифровом виде с помощью битовой карты (матрицы, хранящей значения элементов изображения (пикселов)).
Каждый пиксел полутонового изображения может кодироваться различным количеством бит, что определяет количество возможных полутонов.
Например:
При этом, однобитовое бинарное изображение (1 бит на 1 пиксел) можно считать вырожденным полутоновым, способным передать лишь 2 полутона (чёрный и белый, например), или же его частным случаем.
Множество возможных полутонов называют уровнями серого (англ. gray scale), независимо от того, полутона какого цвета или его оттенка передаются. (Аналогично тому, как бинарное изображение, часто называемое «чёрно-белым», может при отображении выглядеть «чёрно-зелёным».) Таким образом, уровни серого не отличаются по спектральному составу (оттенку цвета), но отличаются по яркости. Количество возможных полутонов в данном случае есть глубина цвета, которую часто передают не в количестве самих полутонов, а в количестве бит на пиксел (англ. bit per pixel, bpp).
Какое из значений в допустимом диапазоне будет считаться самым ярким, а какое самым тёмным не имеет значения, так как число, являющееся значением каждого пиксела — всего лишь условный код яркости. Достаточно указать направление отсчёта.
Например, могут существовать полутоновые растры, где на каждый пиксел отведено 8 бит, изображение имеет 256 полутонов, а пикселы со значением 0 или 255 являются черными, и наоборот, пикселы со значением 255 или 0 — белыми, остальные полутона серого будут равномерно распределены между данными значениями цветового индекса.
В изобразительном искусстве и быту чаще всего применяют полутоновые растры с глубиной цвета 8 бит (что равно 1 байт), то есть каждый пиксел изображения может принимать 256 различных условных значений яркости: от 0 до 255. Этого вполне достаточно, чтобы правильно отобразить чёрно-белую фотографию.