Дубина боје - шта је то у компјутерској графици?

Дубина бита, или дубина боје, је број битова који се користе да означе боју једног пиксела у битмапу или баферу видео оквира. Такође, овај концепт често означава број битова који се користе за сваку компоненту боје од једног пиксела. Дубина бинарних знакова одређује број јединствених боја у палети слика у смислу броја 0 и 1 или “битова” који се користе за означавање сваке боје.

Шта је битна дубина

Дубина боје је број бинарних знакова који се користе за складиштење једног пиксела екрана. Другим речима, то је број различитих боја које се могу представити хардвером или софтвером. Али то не значи да слика обавезно користи све боје. Када је у питању пиксел, концепт дубине боје је нешто што се може дефинисати као бит по пикселу (бпп). Одређује број бинарних знакова који се користе за један пиксел. Тада се дубина боје слике односи на број битова по пикселу на монитору рачунара који представљају одређену боју.

Број јединствених нијанси

Када је у питању компонента боје, концепт може значити број бинарних знакова по компоненти - битова по каналу или по боји. Дубина боје велике вредности може указивати на боју са тако високим степеном тачности. Алтернативно, такође се назива и дубина пиксела.

Слике са већом дубином бита могу кодирати више нијанси или боја, јер постоји више комбинација 0 и 1. Дубина боја је број таквих комбинација. Што је више битова по пикселу, то је боља боја и квалитет монитора. Просторна резолуција екрана монитора може се израчунати помоћу сљедеће формуле: производ броја линија слике према укупној количини бодова у линији.

Резолуција екрана и дубина пиксела

Појмови о броју боја и дубини боје повезани су са концептом резолуције монитора. Монитор може приказивати графику у различитим квалитетима. Дубина боје и резолуција карактеришу квалитет слике.

Међу најчешћим резолуцијама су 800 к 600, 1024 к 768, 1280 к 1024 пиксела по инчу. Режим екрана и дубина боје такође зависе један од другог. Знајући један од параметара, можете израчунати други. За слике у сивим тоновима, дубина бита одређује број јединствених нијанси. Број приказаних боја варира у широком распону. На модерним мониторима и екранима, дубина боје је параметар који може узети вредност од 256 на дубини од 8 бита до више од 16 милиона на дубини од 24.

Примарне боје и њихово кодирање

Сваки пиксел у дигиталној слици креира се комбинацијом три основне боје: црвена, зелена и плава. Свака примарна боја се често назива канал боје. Може имати било који опсег вредности интензитета датих његовом дубином бита. Дубина бита за сваку основну боју назива се битова по каналу. Бит по пикселу (бпп) односи се на суму бинарних знакова у сва три канала у боји и представља заједничке боје доступне на сваком пикселу. Често постоји конфузија са сликама у боји, и можда није јасно да ли се додељени број односи на битове по пикселу или по каналу. Коришћење бпп као суфикс помаже разликовању ова два термина.

Примјери дубине боје точкица

Већина боја са дигиталних фотоапарата има дубину бита од 8 бинарних знакова по каналу. Према томе, могу да користе укупно осам 0 и 1. Дубина боје и број боја су 28 или 256 различитих комбинација, или 256 различитих вредности интензитета за сваку примарну боју. Када се све три основне боје комбинују у сваком пикселу, то дозвољава до 16.777.216 различитих боја или “праву боју”. Ова дубина се назива 24-битна, јер се сваки пиксел састоји од три канала са дубином боје од 8 бита. Број доступних боја за било коју Кс-битну слику је 2Кс ако се Кс односи на битове по пикселу, а 23Кс ако се Кс односи на битове по каналу.

Визуализација дубине бита

Људско око може да разликује само око 10 милиона различитих боја. Стога је спремање слике, гдје је дубина боје већа од 24 бита, прекомјерна ако је једини циљ нормални приказ. С друге стране, слике са више од 24 бпп су и даље веома корисне, јер су боље очуване током пост-обраде. Зато што ова опција може бити корисна фотографима. Градације боја и палета боја у сликама са мање од 8 бита по каналу боје могу се јасно видети на хистограму слике. Доступне поставке дубине бита разликују се према типу датотеке. Стандардне ЈПЕГ и ТИФФ датотеке могу користити само 8 и 16 бита по каналу.

Тачност боја и гама

Дубина боје је само један аспект представљања боја који одређује како се суптилни нивои боје могу изразити. Други аспект је начин на који се може изразити широк спектар боја или гама. Тачност боја и гама се одређују коришћењем спецификације кодирања боја, која додељује вредност дигиталног кода локацији у простору боја.

Разлика графичких чипова у ВГА и Мацинтосх системима

Старији графички чипови, посебно они који се користе у кућним рачунарима и играћим конзолама, често знају да користе другу палету како би повећали максимални број истовремено приказаних боја. Истовремено, коришћење меморије је сведено на минимум. Ово је важно за прве рачунаре, где је меморија била скупа и не превелика. Док су најбољи ВГА системи нудили само 18-битну палету из које би се могле бирати боје, сва Мацинтосх-ова видео опрема обезбеђивала је 24-бит. Такве палете су биле универзалне и могле би се користити у било ком новијем формату хардвера или датотека.

Директна боја

Ако пиксели садрже више од 12 бита, за типичне величине екрана и палете, индексирана палета заузима више меморије од пиксела, тако да неки системи покушавају директно да одреде боју директно у пикселу. На пример, 8-битна боја је веома ограничен али истински раван систем боја. За сваку од Р компоненти (црвена и Г (зелена), постоје 3 бита, 8 могућих нивоа. Два преостала бита у бајтном пикселу су Б компонента (плава), која заузима четири нивоа, што омогућава употребу 256 различитих боја. људско око је мање осетљиво на плаву компоненту него на црвену или зелену, јер две трећине рецептора на очима обрађују дуже таласне дужине, тако да је додељено једном бинарном знаку мање од осталих, 8-битна боја се може заменити са индексираном дубином боје од 8 бпп. О овом параметру се такодје могу моделирати у таквим системима избором одговарајуће табеле.

Хигх цолор

Висококвалитетно приказивање боја или Хигх цолор мод, подржава 15/16-бит за три боје у РГБ систему. 16-битна боја може имати 4 бита, односно 16 могућих нивоа за сваку од Р, Г и Б компоненти, и додатних 4 бинарне цифре за алфа параметар, што значи транспарентност, која омогућава кориштење 4.096 различитих боја са 16 нивоа. транспарентност. Недавно, термин се користи за означавање дубине боје веће од 24 бита. Дизајниран је тако да представља и преноси „праве“ нијансе које опажа људско око. Скоро сви најјефтинији ЛЦД монитори пружају 18-битну боју за постизање брзих пријелаза у боји и користе или подешавање анти-алиасинга или фраме рате како би се приближили 24-битној боји или потпуно одбацили 6 битова информација о боји. Скупи ЛЦД дисплеји могу приказати 24-битну или већу дубину боја.

Труе цолор

24-битна репродукција боја готово увек користи 8 бита сваког од Р, Г, Б. Од 2018., 24-битна дубина боје се користи за скоро све рачунаре и телефоне, као и за већину формата за складиштење слика. У скоро свим случајевима, када 32 бита по пикселу значи да се 24 користи за боју, преосталих 8 су алфа канали или се не користе. 224 даје 16,777,216 варијација боја.

Карактеристике перцепције људске боје

Људско око може да разликује до десет милиона боја, а пошто је гама екрана мања од опсега људског вида, то значи да овај опсег садржи више нијанси него што особа може да опази. Међутим, дисплеји неједнако дистрибуирају боје у простору како би олакшали људску перцепцију, тако да људи могу да виде промене између суседних боја у гамути боја. Монокроматске слике постављају сва три канала на исту вредност. Резултат је укупно 256 различитих боја и, стога, видљивији појас разлике. Неки софтвер покушава да изједначи ниво сиве боје у каналима боја како би га повећао, иако је у модерном софтверу то много више кориштено за визуализацију подпиксела. То вам омогућава да повећате резолуцију простора на ЛЦД екранима, где боје имају мало другачије позиције.

Дееп цолор

Стандарди ДВД-Видео и Блу-раи дискова подржавају битове 8-бит-у-боји у ИЦбЦр са 4: 2: 0 цхром субампле. Мацинтосх системи се односе на 24-битну боју као "милионе боја". Такође се често користи за означавање свих дубина боје веће или једнаке 24. Дубока боја, или дубока боја, састоји се од милијарде или више боја. Користе се дубине боја од 30, 36 и 48 бита по пикселу, које се називају и 10, 12 или 16 бита по каналу.

Коришћење дубине боја у различитим системима

Неки СГИ системи су имали 10 или више битова за видео сигнал и могли су бити конфигурирани да интерпретирају податке похрањене на овај начин за приказ. За њих се често додаје алфа канал исте величине, што резултира 40, 48 или 64 бита за сваки пиксел. Неки ранији системи су поставили три 10-битна канала у 32-битној речи, при чему се 2 бита не користе или се користе као алфа-канал на 4 нивоа. Формат датотеке Цинеон, који је био популаран за покретне слике, користио је ову дубину боја. Дигитални фотоапарати могли би произвести 10 или 12 бита по каналу у својим изворним подацима, а 16 бита је била најмања адресабилна јединица која би омогућила обраду података.

Видео картице са 10 бита по компоненти почеле су да улазе на тржиште крајем деведесетих. Ови системи нису користили 16 бита за висок динамички опсег, а неки додељују готово мистичне могућности за 16 бита, који у ствари нису тачни. Софтвер за уређивање слика, као што је Пхотосхоп, почео је да користи 16 бита по каналу довољно рано. Главна сврха овога била је да се смањи квантизација средњих резултата. Ако је операција подељена са 4, а затим помножена са 4, изгубила би нижа 2 бита 8-битних података, али ако би се користило 16 бита, не би изгубио ниједан од 8-битних података. Мицрософт је 2008. године објавио да Виндовс 7 подржава 30-битне и 48-битне дубоке боје, као и широку сцРГБ скалу боја.

Доказано је, јер су људи углавном трихромати, иако постоје тетракромати који не виде три основне боје, већ четири. За похрањивање и рад са сликама, можете користити "имагинарне" примарне боје, али обично је њихов број три, као у РГБ систему.