Ψηφιακές εικόνες και pixels

Mια εικόνα στην οθόνη του υπολογιστή ουσιαστικά είναι συνδυασμός από pixels. Η πληροφορία που έχει ο υπολογιστής για κάθε ένα από αυτά τα pixels ορίζει το βάθος της εικόνας, έτσι αν έχουμε δυαδική πληροφορία για κάθε pixel αυτά θα εμφανίζονται με τελείως μαύρο ή τελείως λευκό χρώμα και η εικόνα ονομάζεται 1-bit monochrome ή binary ή bitonal. Ο συνδυασμός βέβαια των λευκών και μαύρων pixel μπορεί να δημιουργήσει μια αναγνωρίσιμη εικόνα, τέτοια τεχνολογία είχαν οι οθόνες των πρώτων κινητών τηλεφώνων.

Αν τώρα το κάθε pixel φέρει περισσότερη πληροφορία, όπως για παράδειγμα οι grayscale εικόνες στις οποίες δεν έχουμε μόνο μαύρα ή λευκά pixel αλλά και ενδιάμεσους γκρίζους τόνους, τότε μιλάμε για εικόνες 8, 16, 24bit κλπ.

Μια truecolor εικόνα 24bit υποστηρίζει τρία κανάλια για κάθε pixel (κόκκινο, πράσινο και μπλε, κοινώς RGB), με 256 διαφορετικές τιμές για κάθε κανάλι (οι τιμές ξεκινούν από 0 έως 255), από τους συνδυασμούς των οποίων μπορούν να προκύψουν πάνω από 16 εκατομμύρια διαφορετικά χρώματα που είναι πολύ περισσότερα από αυτά που μπορεί να αντιληφθεί και να ξεχωρίσει το ανθρώπινο μάτι.

Μια εικόνα 32bit είναι ουσιαστικά μια 24bit εικόνα με 8bit πληροφορίας επιπλέον σε κάθε pixel για το alpha channel. Για όσους δεν ξέρουν τι είναι το alpha channel να πούμε οτι χονδρικά πρόκειται για το υπόβαθρο σε ένα rendering που μπορεί να είναι ένας ουράνιος θόλος, μια φωτογραφία ενός τοπίου κλπ. Οποιοδήποτε pixel παραχθεί και δεν αντιπροσωπεύει μέρος του μοντέλου μας αποθηκεύεται στο alpha channel.

Τέλος, ειδικά στα renderings υπάρχει η πιθανότητα οι τιμές που παράγονται από τον αλγόριθμο του φωτορεαλισμού για το κάθε pixel, να είναι μεγαλύτερες από 255 ή και μικρότερες από 0. Σε αυτή την περίπτωση μπορούμε να κόψουμε όλες τις τιμές που ξεφεύγουν από τα όρια 0 έως 255 όμως έτσι χάνουμε πληροφορία. Αν αποφασίσουμε να κρατήσουμε τις τιμές αυτές τότε η εικόνα που παράγεται ονομάζεται High Dynamic Range Image ή HDRI. Η παραπάνω αποθηκευμένη πληροφορία μπορεί να ανακτηθεί και να χρησιμοποιηθεί αν ανοίξουμε το αρχείο με ένα πρόγραμμα επεξεργασίας εικόνων όπως το Adobe After Effects, όπου εφαρμόζοντας διορθώσεις στην αντίθεση, την φωτεινότητα, την καμπύλη γάμμα κλπ, το πρόγραμμα επεξεργασίας εικόνας χρησιμοποιεί όλες τις αποθηκευμένες τιμές.