O imagine digitală este o reprezentare a unei imagini reale bi-dimensionale (imagine în "2D" sau două dimensiuni), ca o mulţime finită de valori digitale (numerice), codificate după un anumit sistem. Pentru aceasta, imaginea digitală se împarte mai întâi în numeroase elemente ale imaginii numite pixeli, şi anume sub formă de raster grafic sau hartă de tip raster, fiecare pixel având două coordonate plane. Apoi caracteristicile de luminozitate şi culoare ale fiecărui pixel, eventual împreună cu coordonatele sale (dacă acestea nu sunt implicite), sunt codificate conform mai multor sisteme, rezultatul final fiind un şir de numere. În mod obişnuit, imaginile digitale şi pixelii lor sunt stocate în memorii de computere, sau şi pe benzi magnetice video digitale. Luate ca atare, imaginile digitale şi pixelii nu se pot vedea, deoarece ele sunt doar înşiruiri de numere. În mod teoretic memorarea lor ar putea fi realizată şi prin simpla notare a şirului de numere pe hârtie, ceeace însă este împiedicat în practică de lungimea uriaşă a şirului. Pentru a ocupa / consuma mai puţin loc în memorie, imaginile digitale pot fi stocate, sau şi transmise sub forme comprimate, urmând să fie decomprimate la destinaţie după necesităţi.

Imaginile digitale pot fi create cu ajutorul unei multitudini de dispozitive tehnice, aşa cum ar fi aparate de fotografiat digitale, aparate de filmat digitale, scanere de imagine, maşini de măsurat coordonate, radare aeriene şi multe altele. Imaginile digitale mai pot fi de asemenea obţinute şi/sau sintetizate (create) din diferite alte date ne-imagistice, eventual "artificiale", aşa cum ar fi funcţii matematice, modele bi- şi tri-dimensionale, grafică computerizată ş.a.

Deşi pixelii şi imaginile digitale nu pot fi văzute în mod nemijlocit, până la urmă scopul folosirii lor este tot obţinerea unor imagini reale, care pot fi deci văzute de către om. Acestea se realizează cu ajutorul unor altor dispozitive tehnice, consacrate acestui scop, cum ar fi imprimantele (normale sau stereolitografice), ecranele (display-urile) de calculator, proiectoarele de imagini ş.a. Însă uneori, şi aceste imagini reale sunt denumite tot "imagini digitale", dacă provin din imaginile digitale din memoria calculatorului.

Domeniul cunoscut sub numele de procesare a imaginilor digitale studiază algoritmii transformărilor numerice ale acestora în vederea obţinerii efectelor dorite.

Fiecare pixel al unei imagini în 2D este asociat pe de-o parte cu poziţia sa relativă pe imagine, şi deţine pe de altă parte un număr (relativ mic) de valori caracteristice ale semnalului de lumină emis de pixelul respectiv. Semnalele digitale pot fi clasificate conform numărului şi naturii valorilor semnalului în:

- binare (di- sau bi-nivel)

- scală gri

- color

- fals color

- multi spectrale

- tematică

Termenul de imagine digitală se aplică de asemenea şi datelor asociate cu punctele unei regiuni din spaţiu, tridimensionale, aşa cum ar fi aceea produsă de un echipament tomografic, sau şi de camere de luat vederi / aparate fotografice speciale pentru 3 dimensiuni. În acest caz, fiecare element al imaginii în "3D" (în spaţiu) are 3 coordonate (în loc de 2) şi poartă numele de voxel (acronim provenit de la "volumetric pixel").

Vizualizarea imaginilor digitale

Există numeroase programe care pot face ca o imagine digitală din computerul unde a fost ea stocată să devină vizibilă şi pentru om. Astfel, imginile de tipul GIF, JPEG şi PNG pot fi prezentate pe un display în mod foarte simplu, prin utilizarea unui browser web, pentru că acestea sunt formatele de codificare a imaginilor cele mai răspândite ("standard") în Internet. Şi formatul SVG este utilizat din ce în ce mai frecvent, fiind format standard al organizaţiei W3C. De obicei programele speciale de vizualizare a imaginilor, numite viewers, oferă şi posibilitatea prezentării mai multor imagini într-o anumită ordine şi cu o anumită viteză, această funcţie constituind aşa-numita "slideshow utility".

Pe de altă parte, imaginile digitale stocate pe benzi video, care reprezintă de obicei imagini în mişcare, pot fi vizualizate prin intermediul aparatelor sau programelor de calculator numite "video player", care le transformă în semnale pentru monitorul de TV sau cel al calculatorului.

În sfârşit, fotografiile digitale (statice) pot fi transformate de către calculator în fotografii vizibile, dar şi de către aparate speciale numite "digital picture frame" (rame de tablou electronice, digitale), precum şi de alte aparate.

Calibrarea imaginilor

Folosirea corectă a unei imagini digitale presupune cunoştinţe ţinând de mai multe domenii, dar în special de domeniul programelor şi subprogramelor care o pot modifica şi optimiza. Astfel, calibrarea geometrică, fotometrică şi senzorială sunt elemente importante ale corecţiei şi prelucrării digitale a imaginilor digitale. Aici este de fapt vorba de meseria/specialitatea de grafician. Utilizatorii trebuie să fie conştienţi de erorile de cuantificare inevitabile, carese datorează în special rezoluţiei limitate a imaginii (numărului fint de pixeli). Ca atare, se recomandă ca fiecărei imagini în parte să fie întotdeauna corectată şi calibrată în mod profesionist.

 Rezoluţia digitală reprezintă o măsură a clarităţii unei imagini digitale (numerice). Imaginile digitale sunt forma de memorare şi prelucrare a imaginilor obişnuite - în calculator; ele pot fi ce-i drept afişate sau tipărite, dar, spre deosebire de imaginile reale, nu se pot vedea ca atare, direct. Rezoluţia digitală poate fi exprimată în în pixeli (de ex. o imagine de 800x600 pixeli), sau şi în megapixeli (o imagine de 2 megapixeli). O mărime înrudită este numărul de "dots per inch" - dpi.

Detalii

Rezoluţia în pixeli exprimă dimesiunile imaginii, în ipoteza că este vorba de o imagine dreptunghiulară, şi anume (lungime x lăţime) măsurate în pixeli. Această exprimare nu se poate aplica la alte forme de imagini.

Rezoluţia în megapixeli (prescurtat: Mpx) exprimă numărul total de pixeli cuprinşi în aria imaginii, indiferent de forma ei. De exemplu, dacă o imagine este dreptunghiulară şi are 2 megapixeli, ea ar putea avea atât o rezoluţie de 1.600x1.200 pixeli (1.600x1.200 = 1,92 megapixeli, rotunjit la 2 Mpx), dar şi 20.000 x 100 pixeli sau şi nenumărate alte combinaţii. Foarte des, numărul de megapixeli se rotunjeşte până la cel mult 2 cifre după virgulă.

Rezoluţia în dpi (dot per inch = puncte/ţol) reprezintă şi ea o măsură a clarităţii unei imagini, de data asta reale, care a fost produsă de un dispozitiv anume de prelucrare a imaginilor, cum e cazul mai ales pentru imprimante, scanere şi ecrane. Astfel, dpi-ul reprezintă numărul de puncte tipografice ce pot fi tipărite sau afişate pe lungimea de un inch: cu cât o imagine reală de o mărime prestabilită are o rezoluţie dpi mai mare, cu atât ea este mai clară (cel puţin în principiu).