Immagini raster
Si dicono raster tutte le immagini che sono descritte come un insieme finito di punti (pixel) virtuali disposti regolarmente su una griglia rettangolare. Il numero di punti lungo i due lati del rettangolo (lunghezza e larghezza) costituiscono le dimensioni dell’immagine, mentre il numero di bit necessari a rappresentare le caratteristiche di ciascun pixel (espresso in bit/pixel) è chiamata profondità o (bit-)depth dell’immagine. Tali caratteristiche sono tipicamente le coordinate-colore (code-values) di ciascun pixel secondo un tipo di codifica matematica ove ogni possibile colore rappresentabile dalle immagini (gamut) è definito dalle coordinate di uno spazio-colore astratto, all’interno del quale la gamut dell’immagine rappresenta una varietà discreta.
A seconda delle esigenze di conservazione possono essere utili o necessari riferimenti che permettono di correlare la distribuzione spaziale dei pixel di un’immagine raster con dimensioni fisiche. Alcuni formati di file descrivono tali informazioni mediante metadati interni, che possono essere facoltativi o meno. La scelta del formato di file per usi professionali dipende spesso dalla possibilità di creare e, successivamente, fruire di tali metadati, rilevanti sia per raster che provengono da oggetti reali (come nel caso di fotografie, scansioni digitali e diagnostica medica), che per immagini di sintesi usate per la produzione oggetti reali (p.es. stampe o modelli di altro tipo).
In alcuni casi sono indicati le dimensioni equivalenti dell’immagine in unità di misura fisiche (lunghezza, larghezza, profondità; ovvero aree, volumi); in altri casi è indicata la risoluzione espressa come densità di punti per unità di misura lineare, quali punti/pollice (“dpi”, cioè dots per inch) ovvero pixel/cm (nel caso dei raster i termini “punto” e “pixel” sono spesso intercambiabili).
Il numero di bit usati per rappresentare il colore dei pixel è chiamata profondità di colore (colour-depth) e coincide con l’intera profondità dell’immagine raster qualora la sola caratteristica rappresentata sia il colore dei pixel.
Altre volte sono rappresentate una o più di altre caratteristiche del pixel (in alternativa o in aggiunta al colore), quali:
- trasparenza (chiamata anche “alfa”, alpha in inglese),
- densità ottica,
- riflettanza,
- intensità radiante,
- velocità angolare o lineare,
ciascuna di queste caratteristiche del pixel (inclusa ciascuna coordinata dello spazio-colore) sono chiamate, individualmente, “canali” dell’immagine; il numero di bit usati per rappresentare ciascun canale (qualora sia uguale per tutti i canali) permette di specificare la profondità dell’immagine, alternativamente, in bit/canale.
Ad esempio, un’immagine raster a colori che usa il tipico modello colorimetrico rosso-verde-blu e un canale alfa, tutti a 16 bit/canale (4 canali in tutto: RGBα) ha dunque una profondità complessiva di 64bit/pixel e una profondità-colore di 48 bit/pixel.
Molti formati di immagini raster possono – opzionalmente od obbligatoriamente – implementare algoritmi di compressione dati per ottenere una minore occupazione di spazio. Tali algoritmi sono lossless ovvero lossy, a seconda che la compressione sia reversibile (cioè sia possibile, decomprimendo, ritornare punto per punto all’immagine originale) o meno.
Un’altra possibilità per le immagini raster è una rappresentazione mediante sotto-campionamento, cioè utilizzando una codifica con un modello di spazio-colore a 3 componenti (anziché un modello RGB), ove il primo canale (luminanza) ha una risoluzione spaziale piena (cioè è codificato per ogni punto dell’immagine), mentre gli altri due canali, detti complessivamente di crominanza,20 sono codificati con una minore risoluzione.
I formati di immagini raster maggiormente diffusi per usi non professionali, quali ad esempio web e fotografia amatoriale, sono: PNG, JPEG (.jpg, .jpeg), TIFF (.tif, .tiff), GIF.
I formati di immagini raster diffusi per vari usi professionali quali grafica, stampa industriale, fotografia e cinematografia, si differenziano dai precedenti per un ampio supporto –ed effettivo utilizzo– di metadati interni, prevalentemente di tipo colorimetrico. Tra questi formati si annoverano: OpenEXR (.exr), Adobe® DNG (.dng), JPEG2000 (.jp2k, .jp2c), DPX, Adobe® Photoshop® (.psd), ARRIRAW (.ari).