Tavolozza - Modalità dell'immagine e mappatura dei colori
La maggior parte delle immagini bitmap che si incontrano nel lavoro appartengono a due diverse categorie: colore indicizzato (indexed color) e canale di colore (channel color) e ciascuno di questi tipi di bitmap è memorizzato su disco in uno speciale formato di file utilizzato per esprimere valori di colore in modo univoco. Diversamente dal disegno vettoriale tutte le immagini bitmap visualizzano contenuto di immagine e valori di colore tramite la disposizione dei pixel. In altre parole, i pixel rappresentano il riempimento di colore di una fotografia di una palla, ma rappresentano anche il contorno della palla e la luce e ombreggiatura.
Poiché le immagini bitmap o immagini raster dipendono interamente da blocchetti da costruzione rettangolari (pixel) sia per la forma sia per le sfumature del contenuto dell'immagine, si tornerà spesso alle possibilità del colore e alla disposizione dei pixel in un formato di file per le descrizioni qualitative di un'immagine bitmap. Il termine bitmap è stato dapprima inventato per la descrizione di un singolo bit di informazioni rappresentato su una griglia invisibile che definisce le dimensioni di un'immagine. Un singolo bit di informazione digitale è in grado, tuttavia, di esprimere solo uno stato (on, acceso oppure off, spento) di un pixel: questo da per risultato un'immagine bitmap con una possibilità di rappresentare due colori (normalmente il bianco e il nero).
Con l'aumento della capacità di calcolo dei personal computer, in un pixel è stato possibile memorizzare più informazioni e oggi il termine bitmap è un termine in qualche modo eredità del passato, poiché i byte di informazioni possono oggi essere utilizzati per esprimere una gamma più ampia di valori di colore. Le immagini RGB hanno la capacità di rappresentare 16,7 milioni di valori univoci entro un formato di immagine bitmap, poiché le immagini RGB hanno 24 bit di informazioni per ogni pixel colorato (2 elevato alla 24-esima potenza). Le immagini in scala di grigi hanno una capacità di colore di otto bit (un byte) di informazioni per pixel.
Le applicazioni per il disegno usano schemi di codifica per organizzare le informazioni relative ai colori in un formato di file facile da richiamare e indipendente dalla piattaforma. Gli utenti possono scegliere il tipo di file bitmap (BMP, PCX, TIFF ecc.) nel quale salvare un'immagine, ma i formati di grafica bitmap possono essere suddivisi in due categorie distinte, come si vedrà nelle sezioni seguenti.
Immagini a colori indicizzati
Le immagini a colori indicizzati normalmente possiedono una capacità di colore massima di 8 bit per pixel e danno per risultato immagini bitmap che contengono 256 valori di colore univoci. Un'immagine a colori indicizzati è memorizzata da un programma applicativo di disegno tramite una tabella di colori (detta anche tabella di ricerca, lookup table oppure tavolozza dei colori) che fa parte delle informazioni della intestazione di un file a colori indicizzati. Questo indice di valori di colore specifici viene poi letto da un programma applicativo prima del caricamento in memoria del file salvato in questo formato.
Ovviamente, la gamma completa dei colori visibili non può essere salvata fedelmente nel formato a colori indicizzati e i programmi di fotoritocco effettuano la riduzione dei colori per eliminare alcuni colori nella creazione delle immagini a colori indicizzati. Come risultato del tentativo di un programma di "truccare" i colori che non possono esistere all'interno della tavolozza dei colori limitata di un'immagine indicizzata, si vedrà spesso l'effetto dithering, cioè pixel colorati sparsi a caso in vari punti di un'immagine indicizzata. Il formato di colori indicizzati non rappresenta la scelta ideale per operazioni di editing. Tuttavia, le immagini a colori indicizzati offrono una struttura compatta di file usata con il formato GIF (per la grafica delle Pagine Web) e con altri formati di file usati nelle presentazioni elettroniche.
Immagini basate sui canali di colore
Le immagini basate sui canali di colore (channel color images) offrono la gamma più ampia di colori disponibile poiché, diversamente dalle immagini indicizzate, le informazioni sui colori vengono memorizzate come forze relative dei colori componenti. La maggior parte delle immagini TIF, Targa e CPT usano tre canali distinti di colore per esprimere un'immagine a colori composita; questi tre canali di colore vengono presentati all'utente come canali con scale di grigi a 8 bit la cui relativa luminosità costituisce un contributo del canale di colore all'immagine complessiva.
In generale, le immagini basate sui canali di colore non vengono caricate in un'applicazione velocemente come le immagini a colori indicizzati, poiché il programma applicativo non legge un'intestazione contenente le informazioni dei colori. Vengono invece mescolati insieme valori espliciti di luminosità relativi al colore rosso, verde e blu per presentare l'immagine composita (RGB) ottenuta con i canali di colore.
Le immagini in scala di grigi sono limitate a 256 tonalità univoche, ma possono essere considerate immagini basate su canale di un unico colore. È vero che una della tavolozza dei colori indicizzata può essere utilizzata per la creazione di un'immagine in scala di grigi, ma le immagini scandite in modalità di scala di grigi oppure ridotte a scala di grigi da un formato RGB, conservano la disposizione di formato del canale colorato. È questo formato di canale colorato che verrà usato in tutto questo capitolo per le immagini bitmap, poiché le immagini di canale colorato, anche in scala di grigi, hanno un aspetto migliore quando inviate a dispositivi di stampa e possono contenere più colori univoci delle immagini indicizzate.
[D]La gamma di colori visibile e i suoli sottoinsiemi: i colori del monitor
Il monitor del PC è una finestra sul mondo più basto dello spettro di luce visibile. I monitor creano i colori che si vedono sullo schermo combinando la luce rossa, verde e blu. Poiché un monitor per computer e una scheda video sono destinati ad esprimere tutti i possibili colori come combinazione di valori di luminosità rosso, verde e blu su una scala da 0 a 255, la gamma di colori di un monitor è limitata a 16,7 milioni di colori. Un totale di 16,7 milioni di colori fornisce all'utente una tavolozza di colori sufficientemente ampia per esprimere la maggior parte dei concetti grafici.
Gruppi di fosfori rossi, verdi e blu sul monitor vengono caricati da una serie di segnali di voltaggio trasmessi dal PC per visualizzare i colori nel modello di colori RGB. I colori RGB sono un sottoinsieme dello spettro visibile perché non possono esprimere tutti i colori che l'occhio umano è in grado di percepire. Diversamente dall'occhio umano, il colore digitale deve essere quantificato (suddiviso in valori numerici interi discreti) prima che un'immagine digitale a colori possa essere scritta su un mezzo digitale come il disco rigido di un computer. La differenza tra il colore visualizzato sullo schermo e quello percepito dai recettori degli occhi è irrilevante.
In realtà, il colore RGB è stato creato per i video dei computer nel modo più prossimo possibile in senso elettronico alla percezione della luce rossa, verde e blu da parte dei recettori dell'occhio umano. Ma lo spazio dei colori RGB, espresso come modello di colori, non è il più intuitivo da comprendere ne il più semplice da utilizzare, principalmente perché gli artisti sono stati educati a ottenere i colori mescolando tra loro pigmenti che riflettono luce e non unendo differenti quantità di luce colorata. Risulta a volte difficile per gli artisti adattarsi al metodo di miscelazione dei colori del PC, utilizzando principi additivi di luce anziché principi sottrattivi di pigmenti.
I colori RGB rappresentano il modello fisico utilizzato dal monitor per visualizzare i colori, ma l'output finale del disegno non è con molta probabilità un monitor di computer. Il disegno finito dovrà essere molto probabilmente stampato su qualcosa che utilizza pigmenti sottrattivi o tinte per ricreare i colori presenti nel disegno. Altri modelli di colori, come il CMYK (ciano, magenta, giallo e nero) e i sistemi di corrispondenze di colori come il Pantone, sono stati sviluppati per facilitare la selezione dei colori in modo da riprodurli correttamente in stampa