В компьютерной графике и цифровой фотографии растровая графика представляет собой двумерное изображение в виде прямоугольной матрицы или сетки квадратных пикселей , доступное для просмотра на дисплее компьютера , бумаге или другом носителе изображения. Растр технически характеризуется шириной и высотой изображения в пикселях и количеством бит на пиксель . [ нужна цитация ] Растровые изображения хранятся в файлах изображений с различными форматами распространения , производства , генерации и приобретения .
В полиграфической и допечатной отраслях растровую графику называют контонами (от непрерывных тонов ). Напротив, в цифровых системах штриховая графика обычно реализуется в виде векторной графики . [1]
Многие растровые манипуляции напрямую связаны с математическими формализмами линейной алгебры , где математические объекты матричной структуры имеют центральное значение.
Слово «растр» происходит от латинского слова rastrum (грабли), которое происходит от слова radere (царапать). Он возникает из-за растрового сканирования видеомониторов с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ) , которые рисуют изображение построчно, магнитно или электростатически управляя сфокусированным электронным лучом . [2] По ассоциации это также может относиться к прямоугольной сетке пикселей. Слово «раструм» теперь используется для обозначения устройства для рисования линий музыкального нотного стана.
Фундаментальная стратегия, лежащая в основе модели растровых данных, — это мозаика плоскости в двумерный массив квадратов, каждый из которых называется ячейкой или пикселем ( от «элемент изображения»). В цифровой фотографии плоскость — это поле зрения , проецируемое на датчик изображения ; в компьютерном искусстве плоскость — виртуальное полотно; В географических информационных системах плоскость — это проекция поверхности Земли. Размер каждого квадратного пикселя, известный как разрешение или поддержка , постоянен по всей сетке. Растровые данные или данные с координатной сеткой могут быть результатом процедуры привязки к координатной сетке .
Затем для каждого пикселя сохраняется одно числовое значение. Для большинства изображений это значение представляет собой видимый цвет, но возможны и другие измерения, даже числовые коды для качественных категорий. Каждая растровая сетка имеет определенный формат пикселей — тип данных для каждого числа. Распространенными форматами пикселей являются двоичный , полутоновый , палитрированный и полноцветный , где глубина цвета [3] определяет точность представленных цветов, а цветовое пространство определяет диапазон цветового охвата (который часто меньше полного диапазона цветовое зрение человека ). Большинство современных форматов цветных растров представляют цвет с использованием 24 битов (более 16 миллионов различных цветов) с 8 битами (значения 0–255) для каждого цветового канала (красного, зеленого и синего). Цифровые датчики, используемые для дистанционного зондирования и астрономии , часто способны обнаруживать и сохранять длины волн за пределами видимого спектра ; большой растровый ПЗС- датчик в обсерватории Веры К. Рубин захватывает 3,2 гигапикселя в одном изображении (6,4 ГБ в необработанном виде) по шести цветовым каналам , что превышает спектральный диапазон цветового зрения человека.