Färgdjup ( färgkvalitet , bildbithet , färgupplösning ) är en datorgrafikterm som betyder antalet bitar (minneskapacitet) som används för att lagra och representera färg vid kodning , eller en pixel av en rastergrafik eller videobild (uttryckt som en enhet av bitar per pixel ( eng. bitar per pixel , bpp )), eller för varje färg som utgör en pixel (definierad som bitar per komponent , bitar per kanal ,bitar per färg ( eng. bitar per komponent, bitar per kanal, bitar per färg , alla tre förkortas bpc )). För konsumentvideostandarder definierar bitdjupet antalet bitar som används för varje färgkomponent. [1] [2]
Monokroma bilder kodas med en endimensionell gråskala. Detta är vanligtvis en uppsättning svartvita och mellanliggande gråtoner, men andra kombinationer kan användas: till exempel använder monokroma monitorer ofta en grön eller orange glödfärg istället för vit.
Bilden kodas med en diskret uppsättning färger, som var och en beskrivs med en palett oberoende av varandra.
När antalet bitar i färgrepresentation ökade, blev antalet visade färger opraktiskt stort för färgpaletter (20-bitars färgdjup kräver mer minne för att lagra färgpaletten än minne för att lagra själva bildpixlarna ). Med ett stort färgdjup kodas i praktiken ljusstyrkan hos de röda , gröna och blå komponenterna - sådan kodning kallas RGB- modellen.
Ett mycket begränsat, men "riktigt" färgschema, där tre bitar (var och en av åtta möjliga värden) för de röda (R) och gröna (G) komponenterna, och två återstående bitar per pixel för att koda den blå (B) komponenten ( fyra möjliga värden ), låter dig representera 256 (8×8×4) olika färger. Det normala mänskliga ögat är mindre känsligt för den blå komponenten än för de röda och gröna komponenterna, så den blå komponenten representeras av en bit mindre. Ett sådant schema användes i MSX2 -serien av datorer på 1990-talet.
Detta schema ska inte förväxlas med en 8 bpp indexfärg , som kan representeras av ett urval av olika färgpaletter.
En 12-bitars "riktig" färg kodas med 4 bitar (16 möjliga värden) för var och en av R-, G- och B-komponenterna, vilket gör det möjligt att representera 4096 (16×16×16) olika färger. Detta färgdjup används ibland i enkla enheter med färgskärmar ( som mobiltelefoner).
HighColor eller HiColor är designad för att representera "verkliga" nyanser, det vill säga de mest bekväma för det mänskliga ögat. En sådan färg är kodad med 15 eller 16 bitar:
TrueColor (från engelskan. true color - "true / real color") är nära färgerna i den "verkliga världen", vilket ger 16,7 miljoner olika färger. Denna färg är den mest tilltalande för uppfattningen av olika fotografier av det mänskliga ögat, för bildbehandling.
"32-bitars färg" är ett exempel på en felaktig benämning när färgdjupet beskrivs. Missuppfattningen är att 32-bitars färg låter dig representera 2 32 = 4 294 967 296 olika nyanser [3] .
I verkligheten är en 32-bitars färg 24-bitars (TrueColor) med ytterligare en 8-bitars kanal som antingen är fylld med nollor (påverkar inte färgen) eller är en alfakanal som ställer in genomskinligheten för bilden för varje pixel - det vill säga, det finns 16 777 216 nyanser av färger och 256 nyanser av transparens [3] .
Anledningen till att de använder en "tom" kanal är önskan att optimera arbetet med videominne , vilket är mest modernt[ när? ] datorer har 32-bitars adressering och en 32-bitars databuss .
Även 32-bitar är representationen av färg i CMYK -systemet ( 8 bitar är tilldelade cyan, magenta, gult och svart) [3] .
I slutet av 1990-talet började vissa avancerade grafiksystem, som SGI , använda mer än 8 bitar per kanal – till exempel 12 eller 16 bitar . Professionella bildredigeringsprogram började spara 16 bitar per kanal, vilket gav "skydd" mot ackumulering av avrundningsfel , fel vid beräkning i ett begränsat bitrutnät av tal.
Olika modeller har skapats för att ytterligare utöka det dynamiska utbudet av bilder. Till exempel , HDRI ( High Dynamic Range Imaging ), använder flyttalstal och låter dig beskriva intensivt ljus och djupa skuggor mest exakt i bilder i samma färgrymd. Olika modeller beskriver sådana intervall med mer än 32 bitar per kanal. Att notera är OpenEXR- formatet som skapades av Industrial Light & Magic vid 1900- och 2000-talets början , som använder 16-bitars ( halvprecision ) flyttal för att representera färgnyanser bättre än 16-bitars heltal . Det förväntas att sådana färgscheman kommer att ersätta standardscheman så snart hårdvaran kan stödja de nya formaten med tillräcklig hastighet och effektivitet.
Stöd för Deep Color (30, 36 eller 48 bitar) lades till HDMI 1.3 digitalt videohårdvarugränssnitt 2006 [4] .
DisplayPort - standarden stöder färgdjup större än 24 bitar [5] [6] .
Windows 7 stöder färger från 30 till 48 bitar [7] .
Samtidigt kunde typiska LCD-skärmar visa pixlar med ett djup på högst 24 bitar, och format på 36 och 48 bitar tillåter kodning av fler färger än det mänskliga ögat kan urskilja [8] [9] .
Många moderna tv -apparater och datorskärmar visar bilder genom att variera intensiteten hos de tre primärfärgerna: blått, grönt och rött. Klargul, till exempel, är en sammansättning av lika intensitet röda och gröna komponenter utan tillsats av en blå komponent. Detta är dock bara en uppskattning och producerar faktiskt inte ljusgult. Det är därför nyare teknologier, som Texas Instruments BrilliantColor, utökar de typiska röda, gröna och blå kanalerna med nya: turkos (blågrön) , magenta och gul [ 10] . Mitsubishi och Samsung använder denna teknik i vissa TV-system.
Förutsatt att 8-bitars kanaler används kodas 6-färgsbilder med 48-bitars färger.
ATI FireGL V7350 -videoadaptrar stöder 40-bitars och 64-bitars färger [11] .
| Färgmodeller | ||
|---|---|---|