컴퓨터 그래픽스와 디지털 사진에서 래스터 그래픽스(raster graphics) 또는 래스터 이미지(raster image)는 정사각형 모양의 작은 색상 화소(pixel, picture element)를 직사각형 그리드(grid) 형태로 배열하여 구성한 디지털 이미지를 말한다. 각 화소는 특정 위치에 해당하는 색상 값을 가지며, 수백만 개의 화소가 모여 하나의 완전한 이미지를 형성한다.
어원
"래스터(raster)"라는 단어는 라틴어 rastrum(갈퀴)에서 유래하였으며, 이는 다시 radere(긁어내다)에서 파생되었다. 이 용어는 브라운관(CRT) 비디오 모니터에서 전자총을 자기적 또는 정전기적으로 조종하여 화면을 수평 주사선 단위로 그려내는 래스터 스캔(raster scan) 방식에서 비롯되었다.
벡터 그래픽스와의 차이
래스터 그래픽스는 모양과 선을 수학적 공식으로 표현하는 벡터 그래픽스(vector graphics)와 대비된다. 벡터 그래픽스가 점, 선, 곡선 등의 수학적 도형으로 이미지를 구성하는 반면, 래스터 그래픽스는 각 화소의 정확한 색상 값을 개별적으로 저장한다. 이로 인해 래스터 이미지는 사진이나 복잡한 색상 변화와 세부 정보가 필요한 이미지에 적합하지만, 확대 시 화소가 드러나면서 품질이 저하되는 해상도 의존성을 가진다.
데이터 모델
래스터 데이터는 2차원 배열(행렬) 구조로 표현된다. 각 화소는 다음과 같은 형식으로 저장된다:
- 이진(binary): 흑백 2색
- 회색조(grayscale): 명암 단계 표현
- 팔레트 기반(palette-based): 제한된 색상표 사용
- RGB: 빨강, 초록, 파랑 각 채널에 8비트씩 할당한 24비트 트루컬러(약 1,670만 색상)
이미지의 주요 특성은 치수(화소 단위의 너비와 높이)와 색 깊이(화소당 비트 수)로 정의된다.
파일 형식
대표적인 래스터 이미지 파일 형식으로는 JPEG, PNG, GIF, BMP, TIFF 등이 있으며, 이들은 각각 손실 압축(JPEG) 또는 무손실 압축(PNG, GIF) 방식을 사용하여 데이터를 저장한다.
활용 분야
- 디지털 사진 및 이미지 저장: 디지털 카메라와 스캐너로 획득한 이미지의 기본 형식
- 컴퓨터 디스플레이: LED 모니터, LCD 등 모든 현대 평면 패널 디스플레이는 래스터 방식으로 작동
- 인쇄: 잉크젯 및 레이저 프린터는 인쇄물을 래스터 그리드로 생성
- 지리 정보 시스템(GIS): 지표면의 온도, 고도, 토지 피복 등의 공간 데이터를 래스터 격자로 표현
- 의료 영상: MRI, CT 스캔 등에서 3차원 복셀(voxel) 래스터 데이터 사용
- 래스터 기반 이미지 편집기: Adobe Photoshop, GIMP, Krita, Paint.NET 등
해상도
래스터 이미지는 해상도에 의존적이므로( resolution-dependent) 확대 시 화소화(pixelation) 현상이 발생하여 품질이 저하된다. 일반적으로 웹용 이미지는 72~130 PPI(pixels per inch), 인쇄용 이미지는 150~300 PPI의 해상도가 사용된다.
