Faits: A. A._ et B._ ont été domiciliés à C._ (VD) dans le canton de Vaud jusqu'en 2005. Ils sont actionnaires majoritaires et administrateurs de X._ SA, à D._ (FR), dotée d'un capital-actions de 100'000 fr. Le but de cette société est l'importation et le commerce de vivres et de spécialités en tous genres. Au 30 juin 1999 et au 30 juin 2000, les chiffres d'affaires de X._ SA ont atteint 22'089'665 et 21'688'923 fr. Au 30 juin 2001 et au 30 juin 2002, ils ont atteint 20'829'151 fr. et 19'348'717 fr. Sur quatre ans, X._ SA a réalisé des bénéfices de 1'224'315 fr. au 30 juin 1999, 3'164'901 fr. au 30 juin 2000, 1'004'305 fr. au 30 juin 2001, respectivement 822'294 fr. au 30 juin 2002. Jusqu'en 2000 y compris, les intéressés n'ont perçu aucun dividende. En 1999 et en 2000, ils ont perçu un salaire de 260'000 fr. brut sans gratification. En 2001 et en 2002, la société leur a distribué un dividende extraordinaire de 250'000 fr. et, en sus de leur salaire, des parts variables (gratifications) de 170'000 fr. en 2001 et de 157'978 fr. en 2002. Le 17 septembre 2003, A._ et B._ ont chacun déposé leur déclaration pour la période fiscale 2001-2002bis. Ils ont déclaré les dividendes de 250'000 fr. comme revenus extraordinaires. Le 27 novembre 2003, l'Office d'impôt du district d'Avenches a arrêté les revenus extraordinaires faisant l'objet d'une taxation séparée pour l'impôt fédéral direct, cantonal et communal de chacun des intéressés à 420'000 fr. pour la période fiscale 2001 et à 407'900 fr. pour la période fiscale 2002. Ces revenus extraordinaires comprenaient les gratifications perçues par chacun des intéressés de 170'000 fr. pour 2001 et de 157'978 fr. pour 2002 que l'Office d'impôt du district d'Avenches a ajoutées aux dividendes annuels de 250'000 fr. déjà déclarés. A._ et B._ ont chacun déposé une réclamation à l'encontre des décisions de taxation séparées. Les 23 et 27 janvier 2009, l'Administration cantonale des impôts a rejeté les réclamations et confirmé les décisions de taxation. Les intéressés ont recouru séparément contre les décisions sur réclamation auprès de la Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal du canton de Vaud (ci-après: le Tribunal cantonal), qui a ordonné la jonction des deux recours. B. Par arrêt du 13 mai 2009, le Tribunal cantonal a rejeté les recours et confirmé les décisions sur réclamation des 23 et 27 janvier 2009. Les gratifications perçues par les intéressés en 2001 et 2002 constituaient des revenus extraordinaires au sens des art. 218 de la loi fédérale du 14 décembre 1990 sur l'impôt fédéral direct et 273 de loi vaudoise du 4 juillet 2000 sur les impôts directs cantonaux (LI/VD; RSV 642.11). Les intéressés exerçaient une influence déterminante sur la politique salariale de l'entreprise. Celle-ci avait modifié sa politique salariale, en inaugurant en 2001 et 2002 le versement en faveur des intéressés d'une gratification en sus de leur salaire, ce qui démontrait un changement dans l'aménagement de la source de revenu et ne correspondait pas à l'évolution des chiffres d'affaires et des bénéfices de X._ SA. C. Agissant par la voie du recours en matière de droit public, A._ et B._ demandent au Tribunal fédéral de casser l'arrêt rendu le 13 mai 2009 par le Tribunal cantonal et de fixer à 250'000 fr. pour chacun d'eux les revenus extraordinaires faisant l'objet d'une taxation séparée pour l'impôt fédéral direct, cantonal et communal des périodes fiscales 2001 et 2002. Ils se plaignent de la violation des art. 218 LIFD et 273 LI/VD. Le Tribunal cantonal renonce à répondre au recours. L'Administration cantonale des impôts et l'Administration fédérale des contributions concluent au rejet du recours.