Um arquivo de imagem digital é uma descrição, em "linguagem de máquina", do estado de luminosidade dos pixels (picture element, o menor ponto luminoso da tela). Quanto mais pixels, maior o arquivo, em kbytes. Esse tipo de arquivo se chama de MAPA de BITS, ou mais comumente, BITMAP.
Nos arquivos em formato JPG (JPEG - Joint Picture Expert Group, que reúne os maiores fabricantes de imagem - Kodak, Epson, Canon, Nikon, HP etc.), a cada 8 pixels na horizontal por 8 pixels na vertical (conjunto de 64 pixels), é descartada a informação (de luminosidade) redundante, sendo esta atribuída à posição do pixel na descrição no início do grupo no arquivo. O JPG pode ter diferentes graus de descarte de dados redundantes e padrões de compactação. Para uso em impressão profissional sempre se usa a qualidade máxima e nenhuma compactação, na hora que gravar o arquivo. Para preservar a qualidade é preferível usar a opção "salvar como", do software de imagem, para não se correr o risco de haver degradação da imagem final.
No formato TIF (TIFF - Tagged Image File Format), o tamanho em kbytes é - normalmente - o mesmo do arquivo em disco e aberto em tela. Pode ter ou não compactação.
O formato PSD (Photoshop Document) não sofre compactação e como é editável, tende e crescer quanto mais camadas se acrescenta e efeitos se aplica.
O formato RAW é nativo das câmeras digitais mais sofisticadas e não sofre processamento de sharpen, tonalidade, brilho, contraste etc. dentro da câmera, o que ocorre com o JPG, sendo considerado "puro". Permite maiores ampliações e maior controle, pois só carrega a configuração de temperatura de cor configurada na câmera, sendo editado no Photoshop.
Existem vários outros formatos de arquivos, como o BMP, GIF, PNG etc, que tem aplicações diversas, mas não vamos nos aprofundar neles.
Isso faz com que o tamanho em kbytes do arquivo fechado, jpg no disco, seja muitas vezes menor do que seu tamanho em kbytes, quando aberto no software de edição.
Outro parâmetro que chamamos de tamanho da imagem é a sua resolução, ou seja, a quantidade de pixels por polegada (ppp ou ppi - pixels per inches) da imagem. A resolução é a quantidade de informação luminosa da imagem. Quanto mais ppi, mais nítida, definida, com mais tonalidades deve ser o resultado impresso (onde a resolução é "medida" em pontos por polegada ou dots per inches (dpi). Embora não sejam a mesma coisa, são usados como equivalentes.
As imagens de tela, vídeo e web tem 72 pixels por polegada. As imagens para impressão profissional (off set e rotogravura) ou ampliação fotográfica precisam ter 300 pixels por polegada. A concentração de ppi e a medida em centímetros de uma imagem estão, necessariamente relacionadas, em função do tipo de saída que objetivamos.
A quantidade total de pixels é o resultado da multiplicação do número de pixels na horizontal, pelo número de pixels na vertical. Por exemplo, uma imagem com 3.504 na horizontal por 2.336 na vertical tem 8.185.344, ou seja, arredondando, 8 megapixels (oito milhões de pixels). Em 300 ppi essa imagem terá 29,67 cm x 19,78 cm. Essa mesma imagem em 72 ppi terá 123,61 cm x 82,41 cm. Para que ela fique com 29,67 cm x 19,78 cm e, 72 ppi, nós descartamos pontos, descartamos informação luminosa. Para o inverso, aumentar quantidade de ppi numa imagem de 29,67 cm x 19,78 cm, de 72ppi para 300 ppi por exemplo, a coisa não é tão simples. Esse processo chama-se interpolação, criar pontos luminosos pela média de luminosidade dos pontos circundantes. No Photoshop isso pode ser feito aumentando-se a imagem - no menu Imagem, na caixa de Tamanho da Imagem - de 10% em 10%, para que a imagem não perca definição e foco e não "pixelise" (fique serrilhada, especialmente nas passagens de cor).