Пора розглянути більш складні види зображень. Спочатку розглянемо напівтонові зображення, до яких відноситься, перш за все, класична чорно-біла фотографія, а також малюнок олівцем, акварель і олійний живопис одним кольором (гризайль), деякі види гравюр і т. Д.
Тут історія розвитку технічних систем йшла, в загальному, шляхом збільшення кількості градацій тону (кольори): спочатку використовувалися 16 градацій, потім - 64 і, нарешті, 256 градацій. Така кількість тонів викликано не змістовними причинами, а суто формальними - цифровим характером передачі інформації і кількістю розрядів, які можна зарезервувати для кодування. Це означає, що причина - виключно в зручності для технічних систем, а не в художній доцільності.
Як всі види інформації тонові рівні також були прив'язані до необхідності оперувати сукупністю байтів. А оскільки байт - це вісім бітів, або вісім розрядів, кількість можливих градацій тону можна розрахувати наступним чином:
Таким чином, початкового коду (тобто "0" в десятковій системі числення) ставимо у відповідність чорний колір, а кінцевому (тобто "255" в десятковій системі числення) - білий колір, інші 254 коду будуть відповідати відтінкам сірого: від дуже темного , близького до чорного, до дуже світлого, близького до білого. Такі зображення називаються напівтоновими.
З огляду на штучність даної таблиці квантування, можна задатися питанням: багато це чи мало - 256 градацій тону? У порівнянні з тими п'ятьма-шістьма тонами, які використовують художники-малювальники, звичайно, це дуже багато. А в порівнянні з безперервними тонами об'єктивної реальності це, зрозуміло, мало. Дослідження свідчать, що в середньому людське око може впевнено розрізняти близько 64 градацій тону. І хоча це середньостатистичний показник (мабуть, у людей з тренованим зором цей рівень значно вище), проте "сіра шкала" перевищує його в чотири рази.
Разом з тим, необхідно врахувати, що ті 256 градацій тону, які дозволяє кодова таблиця - це ідеальне уявлення, а в реальності їх наявності в цифровому зображенні можуть перешкоджати різні причини.
По-перше, не обов'язково будь-Тонове зображення спочатку містить всі 256 градацій. Скажімо, на фотографії, сюжетом якої є сніжне поле, представлена тільки тонка сюїта світло-сірих і білих відтінків.
По-друге, якщо пристрій реєстрації, наприклад сканер або цифрова фотокамера, не володіє достатньою чутливістю, то в цьому випадку тонкі відтінки в тінях і світлі представляються однаковими кодами, що означає виключення певних тонів з цифрового зображення.
По-третє, можливо свідоме і навмисне зменшення (редукція) тонових діапазонів з певною художньою метою (наприклад, для посилення контрасту). Така процедура - неодмінна складова тонової корекції.
Слід чітко зафіксувати, що дозвіл зовсім не пов'язане з тоновими рівнями.
Зберігаючи прийняте визначення бітової карти і умова незмінності дозволу, проблема вирішується за рахунок додавання нових бітових карт по числу додаткових розрядів.
Поняття бітових карт як бітових площин знайшло своє відображення в одному з дуже ранніх графічних форматів PCX. Байт "65" спеціально відведений для кодування інформації про кількість бітових площин. І, відповідно, загальна кількість бітових карт (а по суті розрядів або довічних цифр) визначає "глибину" таблиці квантування. В англійській термінології цей параметр отримав назву "color depth", що дослівно означає "колірна глибина", а в російській мові прижилася форма "глибина кольору".
Глибина кольору - це найважливіший параметр цифрової графіки, тому він повинен мати кількісну міру. Глибина кольору вимірюється числом двійкових розрядів, відведених для кожного пікселя.
Тепер можна сказати, що глибина кольору у монохромних зображень дорівнює одному біту, тому таку графіку іноді називають "однобітових" ( "1-bit image", або просто "bitmap image").
Якщо використовується півтонування, то глибина кольору такого зображення традиційно дорівнює восьми бітам, тому таке зображення називають "8-bit image" (восьмибитового зображення), крім того, у нього є спеціальну назву: "grayscale" ( "сіра шкала").
Для напівтонових зображень, які відображаються на екрані монітора, характерно використання згладжування. Суть згладжування (antialiasing) полягає у взаємному злиття пікселів у межі виділення та пікселів основного малюнка, що потрапляють в цю смугу. Внаслідок цього даний спосіб трохи зменшує видимість ступенчатости бітової карти з низьким дозволом (це використовується, зокрема, при відображенні шрифту на екрані монітора).