В компьютерной графике и цифровой фотографии растровая графика представляет собой механизм, представляющий двумерное изображение в виде прямоугольной матрицы или сетки квадратных пикселей , которые можно просмотреть на дисплее компьютера , бумаге или другом носителе отображения. Растр технически характеризуется шириной и высотой изображения в пикселях и количеством битов на пиксель . Растровые изображения хранятся в файлах изображений с различными форматами распространения , производства , генерации и получения .
В полиграфии и допечатной промышленности растровая графика известна как контоны (от непрерывных тонов ). Напротив, штриховая графика обычно реализуется в виде векторной графики в цифровых системах. [1]
Многие растровые манипуляции отображаются непосредственно на математические формализмы линейной алгебры , где математические объекты матричной структуры имеют центральное значение.
Слово «растр» происходит от латинского rastrum (грабли), которое происходит от radere (соскабливать). 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 растр теперь используется для обозначения устройства для рисования линий нотного стана.
Фундаментальной стратегией, лежащей в основе растровой модели, является тесселяция 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 CCD ; в компьютерном искусстве плоскость — это виртуальный холст; в геоинформационных системах плоскость является проекцией земной поверхности. Размер каждого квадратного пикселя, известный как разрешение или поддержка , постоянен по всей сетке.
Затем для каждого пикселя сохраняется одно числовое значение. Для большинства изображений это значение является видимым цветом, 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 , шкала серого , палитра и полноцветный , где глубина цвета [3] определяет точность представляемых цветов, а цветовое пространство определяет диапазон цветового охвата (который часто меньше полного диапазона цветового зрения человека).). Большинство современных цветных растровых форматов представляют цвет, используя 24 бита (более 16 миллионов различных цветов), по 8 бит (0-255) для 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 фиксирует 3,2 гигапикселя в одном изображении (6,4 ГБ необработанных) по шести цветовым каналам, которые превышают спектральный диапазон цветового зрения человека.