Imaginea bitmap sau matriceal este forma n care se obine o imagine digital de la o anumit surs, prin operaii de scanare sau de captare. Aceast imagine este descris ca o matrice informaional, reprezentat prin puncte imagine (denumite pixeli) i culorile asociate lor.

Reprezentarea bitmap se folosete, n principal, pentru fotografii cu multe detalii, culori, emise de ctre periferice care lucreaz n mod linie (raster), cum ar fi scannerul, camera foto sau camera video.

Fig. Matrice de pixeliCrearea i includerea de imagini bitmap n scenele unui document multimedia ine de mai muli factori: caracteristicile ecranului, adic rezoluia, numrul de culori, tipurile de ecrane; dimensiunea imaginii i influena rezoluiei (definiiei). Dimensiunea imaginilor este foarte important pentru a asigura un timp mic de descrcare i afiare. mod de afiare a imaginii.

Caracteristici ale imaginii bitmap n codajul bitmap semantica imaginii nu este luat n considerare, astfel imaginea este srac n informaie, n sensul c obiectele care compun imaginea nu se pot distinge n mod individual. Datorit dimensiunilor mari obinute pentru aceste imagini, reprezentarea matriceal cere, de cele mai multe ori, aplicarea unei metode de comprimare. Ca urmare a acestui proces, s-a constatat c spaiul ocupat de o imagine necomprimat se poate reduce pn la 1:200. Reprezentarea imaginii sub form de matrice are numeroase dezavantaje datorit pstrrii tuturor punctelor imaginii. Orice metod de compresie a acestui tip de imagine duce la o degradare a acesteia proporional cu rata de compresie. Imaginile bitmap sau matriceale, regsite de obicei n fiiere de tip GIFi JPEG pot deveni pixelate sau distorsionate dac li se schimb dimensiunea. Compunerea din puncte a imaginii face ca aceasta s nu se poat adapta unei scri variabile de vizualizare. Astfel, orice modificare simpl a dimensiunii imaginii, prin lirea sau lungirea sa, este nsoit de o degradare vizual a detaliilor acesteia, prin repartizarea aceluiai numr de puncte imagine pe o suprafa mai mare sau mai mic dect cea pentru care a fost creat imaginea. Pentru a menine proporia i calitatea necesar acestora, trebuie s se foloseasc un program special de editare a imaginii, care va determina i o reducere a fiierului odat cu reducerea dimensiunilor, cum ar fi: Adobe PhotoShop, PaintShopPro, Corel Photo, Macromedia Fireworks i altele. Imaginea n culori numerizat i afiat pe ecran este descompus dup modelul de culoare RGB (Red Blue Green). Ea poate fi redat i cu niveluri de gri. Cele trei culori de baz se combin pentru a da o anumit nuan unui punct din imagine. Preluarea prin scanare de pe o foaie de hrtie sau imprimarea imaginii presupune folosirea modelului de culoare CYMN. Trecerea de la un model culoare la altul se produce cu alterarea imaginii i sunt necesare operaii de retu electronic care s redea calitatea dorit. O imagine bitmap are rezoluia ei fix, care impune un periferic de ieire corespunztor, pentru a-i reda calitatea dorit. O imagine se poate afia n mod progresiv, adic treptat de la o rezoluie slab la una maxim, cu afiarea ntregii imagini pe ecran sau imaginea se poate afia secvenial, pe pri, de sus n jos, cu o calitate maxim, pn cnd este redat integral.

Culoarea n imaginile bitmapFiecare imagine bitmap are asociat o palet de culori. Fiecare culoare dintr-o palet este o valoare hexazecimal. Paleta de culori este o list de mai multe culori disponibile ntr-un fiier, ataat fiecrei imagini. Numai culorile definite n paleta de culoare apar ntr-o imagine. Totui, anumite palete de culoare conin culori care nu sunt din imagine.

Ajustarea paletei de culori prin optimizare afecteaz culorile din imaginea exportat. Cteva palete de culori des ntlnite sunt:Paleta de culoareDescriere

AdaptiveEste o palet de culori derivat din culorile folosite n imagine. Ea produce de cele mai multe ori imagini de calitate nalt.

Web 216Este o palet de 216 culori commune att calculatoarelor Windows ct i Macintosh. Aceast palet denumit i Websafe produce rezultate consistente n diferiii browseri.

Web AdaptiveEste o palet adaptiv n care culorile care nu sunt Websafe sunt convertite la culori apropiate de culorile Websafe.

ExactConine numrul exact de culori coninute ntr-o imagine. Paleta este folosit doar de imaginile n 256 de culori sau mai puin. Dac imaginea conine mai mult de 256 de culori, paleta se va comuta la Adaptive.

System (Windows) i System (Macintosh)Fiecare conine 256 de culori definite de platformele standard Windows sau Macintosh.

GrayscaleEste o palet de 256 sau mai puin de nuane de gri. Alegerea acestei palete va converti imaginea n nuane de gri.

Black and WhitePalet din dou culori ce conine doar negru i alb.

UniformEste o palet matematic bazat pe valorile pixel RGB.

CustomEste o palet ce a fost modificat sau ncrcat dintr-o palet extern sau un fiier GIF.

Culorile din paleta de culori se obin prin folosirea unor modele de culoare, cum ar fi, modelul: hexazecimal, RGB, CMY, HSB sau Grayscale. Orice culoare poate fi vizualizat i exprimat n fiecare dintre aceste modele culoare. Valorile componentelor culoare se modific cu fiecare nou model. n general, culorile RGB sunt identificate n hexazecimal, afind valorile componentelor Red, Green i Blue.

Modelul culoareModalitatea de a exprima componentele

RGBCuloarea este redat n valori de Red, Green i Blue, unde fiecare component are valori de la 0 la 255. 0-0-0 este negru i 255-255-255 este alb.

HexazecimalCuloarea este redat n valori de Red, Green i Blue, unde fiecare component are o valoare hexazecimal de la 00 la FF. 00-00-00 este negru i FF-FF-FF este alb.

HSBCuloarea este redat n valori de Hue, Saturation i Brightness, unde Hue are o valoare de la 0 la 360 de grade, Saturation i Brightness au valori marcate de la 0 la 100%.

CMYCuloarea este redat n valori de Cyan, Magenta i Yellow, unde fiecare component are o valoare de la 0 la 255. 0-0-0 este alb i 255-255-255 este negru.

GrayscaleCuloarea este redat cu un procent de negru. Componenta unic, negrul (K) are o valoare de la 0 la 100%, unde 0 este alb i 100 este negru. ntre aceste valori exist nuane de gri.

Culorile unei imagini se pot ajusta prin aplicarea de filtre de contrast, luminan, saturaia culorii sau domenii tonale. Filtrele se regsesc n programele de editare a imaginii, cum ar fi Adobe Photoshop. Formate de fiiere ce stocheaz imaginea bitmapExist numeroase formate de fiiere care pstreaz imaginea sub forma unei matrici de puncte i pot fi incluse n documentele multimedia. Formatul GIF (Graphics Interchange Format) este creat de Compuserve, conine o metod de compresie fr pierderi, adic fiecare parte de imagine este pstrat n mod identic cu originalul, prin culoare i intensitate. Imaginea este analizat linie cu linie. O imagine GIF este limitat la o palet de maximum 256 de culori sau mai puin pe un punct imagine (pixel). Formatul GIF este un format compresat, cunoscut pentru timpul de transmisie redus i care permite tratarea imaginii n culori sau n nivele de gri. Acest format are caracteristici care l fac foarte bun pentru imaginile de tip interlacing (cu afiare interesut) i pentru background-uri transparente. Imaginile interlaced se afieaz n reprize repetate, vizualizndu-se din ce n ce mai puternic detaliile imaginii. O imagine n format GIF se poate salva cu afiare ntreesut sau nu. Un background transparent salvat ca GIF permite vizualizarea prin el i suprapunerea cu alte elemente.ntruct folosesc o palet mic de culori, fiierele GIF sunt bune pentru afiarea imaginilor n tonuri necontinue, pentru imaginile cu zone mari de o anumit culoare sau pentru imagini ce au culori i tonuri uniforme, cum ar fi: bri de navigare, butoane, icon-uri, logo-uri.

Formatul JPEG (Joint Photographics Expert Group) conine o metod de comprimare cu pierdere i este avantajos pentru imaginile cu un numr mare de culori i cu nuane diferite. Exemplele cele mai bune sunt fotografiile scanate sau transparente, obinute ca imagini n tonuri continue cu milioane de culori. Acest format tinde s fie mai mare dect formatele GIF i PNG, dar i calitatea, dimensiunea i timpul de descrcare a acestor fiiere este mai mare. Pentru acest format trebuie inut echilibrul ntre calitatea imaginii i dimensiunea fiierului obinut prin comprimare. Fiierele JPEG sunt ntotdeauna salvate n culori pe 24 de bii. Reducerea informaiilor n formatul JPEG se bazeaz pe compresia tranziiilor de culoare i a gradientelor. Compresia care este selectiv, adic permite tratarea diferit a prilor imagine la diferite niveluri. Astfel, zonele de interes deosebit pot fi compresate la un nivel mai mare, zonele de importan mai mic, cum ar fi backgroundurile, pot fi compresate la un nivel mai sczut, reducnd dimensiunea total a imaginii.Formatul JPEG are avantajul c deine rate de compresie diferite, definite chiar de utilizator, n funcie de calitatea imaginii ce se dorete a fi obinut. Aceste rate de compresie pot fi foarte mari fr a pierde din calitatea imaginii. Formatul JPEG s-a dorit a fi n acelai timp un standard al unui tip de compresie i a unui format de fiier. Formatul PCX (PC PaintBrush File Format) este recunoscut pe platforma Windows i el poate trata imaginea codificat pe 8 bii (256 de culori), de dimensiune maxim 64000 * 64000 pixeli. Formatul TIFF (Tag Image File Format)este cunoscut pentru stocarea i transferul imaginilor scanate. Acest format este foarte puternic n ceea ce privete codificarea imaginilor i folosete mai muli algoritmi de compresie. Majoritatea programelor pot gestiona acest tip de format de fiier nu i browserii, n mod direct. Formatul TIFF deine avantajul de a fi recunoscut pe toate tipurile de platforme, ceea ce face posibil transferul lui fr dificulti precum i citirea lui. Formatul BMP (Microsoft Windows Bitmap)este formatul tradiional care stochez imaginea bitmap, definit de Microsoft pentru interfaa sa grafic. Imaginea stocat poate fi comprimat RLE (Run Length Encoding), poate fi monocrom sau n culori pe 24 sau 32 de bii. Acest format este recunoscut i n mediul OS/2.

Formatul ICO (Icon Resource File)este un format bitmap, pentru imagini de dimensiune mic i este folosit de Windows pentru reprezentarea icon-urilor program. Acest tip de fiier accept definiia unei imagini n numeroase rezoluii i n culori diferite.

Compresia / decompresia imaginilor matricealeReducerea volumului de date pentru stocare i transfer se datoreaz tehnicilor de comprimare i decomprimare. Compresia se aplic tuturor tipurilor de date: textuale, grafice, vectoriale, imagini bitmap, imagini fixe sau animate i sunet. n conformitate cu specificul fiecrui tip de dat, se aleg algoritmi potrivii, specifici sau normai. Comprimarea imaginilor este o codificare a acestora prin eliminarea din formatul iniial a datelor redundante sau repetitive. Aceast operaie duce la micorarea dimensiunii fiierului care stocheaz imaginea.

Metodele folosite la comprimarea imaginilor pot fi grupate dup urmtoarele criterii:a) volumul de informaii obinute n procesul de comprimare / decomprimare:- metode fr pierderi de informaie la comprimare, - metode cu pierderi; informaia recuperat nu este n totalitate identic cu cea iniial.b) dup raportul timp de compresie timp pentru decompresia datelor: - algoritmi simetrici; timpii de comprimare i de decomprimare sunt egali,- algoritmi asimetrici; timpul necesar comprimrii este mult superior timpului de decompresie.O tehnic recunoscut i un standard n compresia imaginii fixe bitmap este JPEG (Joint Photographic Experts Group). Acesta este i un format foarte recunoscut pe Web, creat la iniiativa ISO a CCITT. Standardul se ncadreaz n clasa metodelor de comprimare cu pierdere de informaie. Principiul sub care funcioneaz JPEG este stabilirea de relaii ntre pixelii unei imagini i codificarea lor, iar prin aplicarea sa se poate obine o imagine comprimat ntr-un raport de pn la 75:1, fr o degradare vizibil a calitii acesteia. Standardul poart n clar denumirea de compresie numeric a imaginilor fixe de natur fotografic.Reducerea cantitii de date se bazeaz pe eliminarea acelor aspecte din imagine care nu afecteaz percepia vizual a acesteia. n acest sens, imaginea RGB este codificat ntr-un semnal de chrominan i de luminan. Apoi, ea este descompus n blocuri de cte 8 * 8 pixeli, 64 pixeli, crora li se aplic diferii algoritmi. Compresia JPEG poate funciona n mai multe moduri, determinate de procesele de codaj a imaginii, moduri care influeneaz i modul su de afiare:- codificarea secvenial, n care blocurile de pixeli sunt codificate unul dup altul, de la stnga la dreapta i rnd de blocuri dup rnd de blocuri; este i cel mai simplu. Acest mod de codificare are ca rezultat construirea definitiv i pe poriuni, de sus n jos, a imaginii finale pe ecran, la afiare.- codificarea progresiv, n care blocurile de informaie supuse codificrii sunt tratate n mod egal, n aceeai ordine, dar prin mai multe baleieri ale imaginii. Imaginea rezultat din acest tip de codaj se construiete i se afieaz prin adugarea de noi detalii de culoare cu fiecare nou bloc codificat, pn cnd se obine imaginea final.- codaj progresiv fr pierdere n care se face o predicie a unei valori pornind de la alte trei eantioane vecine. Acest codaj se folosete, n special, pentru imaginile de calitate fotografic. Afiarea imaginii se face prin adugarea repetitiv de detalii i culori. - codaj progresiv ierarhic n care imaginea este codificat ca ntr-o urzeal. Se pornete cu o linie de urzeal de referin, dup care se face o predicie asupra liniilor de urzeal urmtoare. Diferena constatat ntre urzelile surs i urzelile reconstruite se codific printr-un algoritm de tip diferenial. Rata de comprimare obinut n fiecare din aceste moduri de codificare depinde i de caracteristicile imaginii tratate.

Imaginea vectorial Imaginile vectoriale sunt obinute prin compunerea de primitive grafice n cadrul unui program de desenare. Grafica vectorial interpreteaz imaginea ca o succesiune de puncte i funcii matematice care descriu geometric componentele acesteia i caracteristicile lor.

Formatele de tip vectorial sunt foarte bine adaptate reprezentrii obiectelor grafice (descrierea geometric a obiectelor i cu descrierea atributelor lor).

Fig. Linie vectorial anti-aliasingFig. Imagine vectorial construit dintr-o curb

Caracteristicile imaginii vectoriale Codificarea vectorial a imaginilor ine seama de semantica lor, iar din punct de vedere informaional, reprezentarea imaginilor vectoriale este mult mai bogat n comparaie cu reprezentarea n format matriceal. Structura vectorial este mult mai compact dect cea matriceal, ea reinnd doar punctele caracteristice fiecrui obiect. Acest format devine foarte complex atunci cnd conine un numr mare de obiecte de dimensiune mic. Dimensiunea fiierelor ce conin imagini vectoriale este foarte mic n comparaie cu cele matriceale. Spre deosebire de imaginea matriceal, stocarea imaginilor vectoriale este independent de scara de afiaj, ceea ce permite o modificare a dimensiunii acesteia fr a-i deteriora calitatea. Datorit bogiei lor semantice, imaginile vectoriale presupun procese de tratare complexe realizate numai n programe de editare specializate, cum ar fi: AutoCAD, Corel Draw etc.

Conversia din i n format rasterVectorizarea imaginilor este util pentru eliminarea detaliilor nefolositoare dintr-o fotografie.Adesea este necesar ca o imagine, odat ce este adus la forma dorit, s fie convertit din format vectorial ntr-un format raster comun, ce poate fi folosit de o gam larg de aplicaii i dispozitive. Mrimea fiierului astfel generat va fi direct proporional cu rezoluia selectat, n timp ce mrimea fiierului surs va rmne aceeai. Conversia din format vectorial se face practic de fiecare dat cnd este afiat imaginea, astfel nct procesul de l salva ca bitmap ntr-un fiier este destul de simplu.Mult mai dificil este procesul invers, care implic aproximarea formelor i culorilor din imaginea bitmap i crearea obiectelor cu proprietile corespunztoare. Numrul obiectelor generate este direct proporional cu complexitatea imaginii. Cu toate acestea, mrimea fiierului cu imaginea n format vectorial nu va depi de obicei pe cea a sursei bitmap.Aplicaiile grafice avansate pot combina imagini din surse vectoriale i raster i pun la dispoziie unelte pentru amndou, n cazurile n care unele pri ale proiectului pot fi obinute de la o camer, iar altele desenate prin grafic vectorial.

VectorizareaAceasta se refer la programe i tehnologii/servicii folosite pentru a converti imagini de tip bitmap n imagini de tip vectorial. Exemple:n Proiectarea asistata pe calculator (CAD) schiele sunt scanate, vectorizate i transformate n fiiere CAD printr-un process denumit sugestiv hrtie-CAD.n GIS imaginile provenite de la satelii sunt vectorizate cu scopul de a obine hri.n arta digitala i fotografie, imaginile sunt de obicei vectorizate folosind plugin-uri pentru programe ca Adobe Photoshop sau Adobe Illustrator, dar vectorizarea se poate face i manual. Imaginile pot fi vectorizate pentru o mai bun utilizare i redimensionare, de obicei far diferene mari fa de original. Vectorizarea unei fotografii i va schimba aspectul din fotografic n pictat sau desenat; fotografiile pot fi transformate i n siluete. Un avantaj al vectorizrii este c rezultatul poate fi integrat cu succes intr-un design precum un logo.

Dezavantaje i limitriPrincipalul dezavantaj al imaginilor vectoriale este c, fiind alctuite din obiecte descrise cu formule matemetice, att numrul acestor obiecte ct i complexitatea lor sunt limitate, depinznd de biblioteca de formule matematice folosit de programul de desenare. De exemplu, dispozitivele digitale, cum ar fi camerele foto sau scannerele, produc fiiere raster care nu pot fi reprezentate fidel folosind imagini vectoriale. Chiar i n cazul n care se reuete vectorizarea unei astfel de imagini, editarea acesteia la complexitatea original este dificil.Un alt dezavantaj este c formatele n care sunt stocate imaginile vectoriale sunt foarte complexe. Implementarea acestor formate pe dispozitive diferite este problematic din aceast cauz. Conversia dintr-un format n altul este de asemenea dificil.

Ce sunt imaginile de tip raster?Imaginile raster sunt alctuite din nite punctulee foarte mici numite pixeli. Cu ct o imagine conine mai muli pixeli, cu att imaginea va fi de mai bun calitate. Ce rol au pixelii? Fiecare pixel are un anumit cod de culoare, pe care l red. Rezoluia este cea care msoar ci pixeli sunt pe lungimea unei imagini i ci pixeli sunt pe limea acesteia. Aadar, cu ct o imagine are o rezoluie mai mare cu att i dimensiunea acesteia va fi mai mare. S lum ca exemplu un wallpaper, adic o imagine care ocup tot ecranul unui calculator. Acesta de obicei are rezoluia 1024 768 (adic lungimea sa conine 1024 de pixeli, iar limea 768). Dac rezoluia sa ar fi mai mic, 250 341 s zicem (adic ar avea 250 de pixeli pe lungime i 341 pe lime) i dac am vrea s punem imaginea pe tot ecranul (adic s o mrim), am observa c ar deveni foarte neclar. Dac am pune imaginea pe ecran, fr s vrem s ocupe tot ecranul (fr s o mrim, adic s-i pstrm dimensiunea iniial), am observa c imaginea ar ocupa o mic parte din ecran, din cauza dimensiunilor ei mici, la care a fost creat iniial, dar va avea o calitate bun. Deci, dac la o imagine de tip raster o s se mreasc dimensiune la care a fost creat iniial, imaginea va deveni neclar. Asta se ntmpl deoarece numrul de pixeli de pe ecran nu corespunde cu numrul de pixeli la care a fost creat imaginea. Imaginile de tip raster pot avea de exemplu extensiile .bmp sau .jpg. Imaginile de tip raster se mai numesc i bitmap.n schimb la imaginile vectoriale, chiar dac rezoluia de pe un anumit ecran este mai mare dect cea la care a fost creat imaginea iniial, aceasta nu devine neclar, deoarece imaginea este reconstruit n funcie de formulele matematice folosite pentru a stoca liniile, formele i culorile imaginii. S dm drept exemplu un dreptunghi cu linia galben, dar cu fundal portocaliu. Nu se vor memora pixelii, ca la imaginile raster, ci partea strict matematic (diagonala dreptunghiului, culoarea liniei, culoarea fundalului). Un program de grafic vectorial folosete apoi aceste formule matematice pentru a reconstrui imaginea pe ecran, la calitate optim, n funcie de rezoluia ecranului. Cu alte cuvinte, aceeai imagine vectorial poate fi folosit att pentru o carte de vizit, ct i pentru un panou publicitar, la ambele calitatea fiind nalt. Programe care lucreaz cu imagini vectoriale sunt Abode Ilustrator i CorelDraw.

Care este diferena dintre imaginea vectorial i harta de bii (bitmap)?Imaginea vectorial este definit matematic ca o serie de puncteunite de linii. ntr-o imagine vectorial, elementele grafice sunt numite obiecte.Fiecare obiect este o entitate de sine stttoare, cu proprieti bine definite:culoare, form, contur (outline), dimensiuni (lime, lungime) i poziie fa decentrul paginii n care se lucreaz.Cel mai mare avantaj al imaginii vectoriale este c permite modificareaproprietilor oricrui obiect din compoziie, fr ca acesta s-i piardcalitatea i fr a afecta celelalte obiecte din pagin. Acest lucru este posibiltocmai datorit faptului c fiecare obiect, ca imagine vectorial, este o entitatede sine stttoare.Imaginile vectoriale sunt independente fa de rezoluie. Asta nseamn c elesunt afiate la rezoluia maxim a perifericelor de ieire folosite (exemplu: monitor,imprimant). Ca rezultat, nseamn c imaginea va avea o rezoluie cu att maibun cu ct rezoluia, de exemplu a imprimantei, este mai mare.Harta de bii (bitmap, fig. 2) este alctuit din puncte individuale numitepixeli (picture elements), care sunt aranjate i colorate diferit pentru a formaimaginea. Mrind dimensiunile bitmap-ului, automat se mresc i pixelii. Astfelcalitatea imaginii se deterioreaz, deoarece acelai numr de pixeli vor fidistribuii pe o suprafa mai mare, deci o rezoluie mai sczut (dots per inch,dpi ). Astfel apar formele zimate i imaginile neclare. ntr-o hart de bii pot fifcute mici retuuri, culorile pot fi modificate, aplicate efecte speciale, dar nuindependent fa de rezoluie. Bitmap-urile pot fi combinate ntre ele, bucidin ele pot fi desprinse i mutate separat, dar asta numai n programespecializate, cum ar fi Adobe Photoshop, i printr-un procedeu asemntor celui de tiere, deci un procedeu destul de greoi n cazul unor formeneregulate.