Et halvtonebillede ( eng. Halftone ) er et billede , der har mange toneværdier og deres kontinuerlige, jævne ændring .
Eksempler på halvtonebilleder kan være tegninger, malerier lavet med maling, fotografier .
Som alle bitmapbilleder er et gråtonebillede kodet digitalt ved hjælp af en bitmap (en matrix, der gemmer værdierne af billedelementer ( pixels )). Hver pixel i et gråtonebillede kan kodes med et forskelligt antal bits , som bestemmer antallet af mulige halvtoner.
For eksempel:
Samtidig kan et 1-bit binært billede (1 bit pr. 1 pixel) betragtes som en degenereret halvtone, der kun er i stand til at transmittere 2 halvtoner (f.eks. sort/hvid), eller dets specielle tilfælde.
Sættet af mulige halvtoner kaldes gråskala ( eng. gråskala ), uanset hvilke halvtoner farven eller dens nuance transmitteres af. (I lighed med hvordan et binært billede , ofte omtalt som "sort og hvidt", kan fremstå som "sort og grønt", når det vises.) Gråniveauer adskiller sig således ikke i spektral sammensætning (farvetone), men forskellige i lysstyrke . Antallet af mulige halvtoner i dette tilfælde er farvedybde , som ofte formidles ikke i selve antallet af halvtoner, men i antallet af bits pr. pixel ( engelsk bit pr. pixel , bpp ).
Hvilken af værdierne i det tilladte område vil blive betragtet som den lyseste, og hvilken der er den mørkeste, betyder ikke noget, da tallet, der er værdien af hver pixel, kun er en betinget lysstyrkekode. Det er nok at angive retningen for optælling.
For eksempel kan der være halvtonerastere, hvor hver pixel har 8 bit, billedet har 256 halvtoner, og pixels med en værdi på 0 eller 255 er sorte, og omvendt, pixels med en værdi på 255 eller 0 er hvide, de resterende gråtoner vil være jævnt fordelt mellem datafarveindeksværdierne .
I kunsten og hverdagen bruges halvtonerastere med en farvedybde på 8 bits (som er lig med 1 byte ), det vil sige , at hver pixel i billedet kan tage 256 forskellige betingede lysstyrkeværdier: fra 0 til 255 Dette er ganske nok til korrekt at vise sort / hvid fotografi .
Inden for videnskab og teknologi er en sådan rækkevidde og diskrethed af repræsentationen af lysstyrke ofte ikke nok. For eksempel i luftfotografering og rumfotografering kan outputtet være gråtonebilleder med en farvedybde (antal bits pr. pixel, bpp fra den engelske bit pr. pixel ) 16 eller 32.
Nogle rasterbilledlagringsformater (f.eks. TIFF ) giver dig mulighed for at indstille billedets nøjagtige fotometriske karakteristika ved hjælp af en palet gennem en betinget indeksværdi. En sådan palet er en tabel, hvor hvert betinget gråt niveau (sat med en heltal-kode) er forbundet med en fotometrisk værdi . Dette bruges også ofte i praksis i tilfælde, hvor den betingede forskel i lysstyrken på et område af billedet fra et andet ikke er nok.
For eksempel, når man tolker fly-billeder for at forudsige afgrøder eller vurdere skadedyrsangreb, er det nødvendigt at kende den nøjagtige mængde af registreret stråling.
I nogle tilfælde, for at opnå kunstneriske effekter, er en ændring i farve også knyttet til en ændring i lysstyrke ifølge en bestemt algoritme. For eksempel i duotone-tilstand vises minimum lysstyrke i sort, maksimum i hvid og mellemlysstyrke, for eksempel i blåt af forskellig intensitet og mætning.
Denne kategori omfatter også de såkaldte "falske farver", der i vid udstrækning bruges til at øge synligheden af monokrome billeder, især dem, der er lavet i de områder, der er usynlige for det menneskelige øje.