15. Понятие «глубины цвета».
Часто выражается единицей бит на пиксел (англ. bits per pixel, bpp).
Глубина цвета — термин, обозначающий, какое количество цветов или оттенков передает изображение, и изменяется в битах. Подавляющее число изображений, с которыми производится работа, имеют глубину цвета 8 бит на канал, что позволяет в каждом канале изображения хранить до 256 его оттенков. Что это значит? Глубина цвета определяет, сколько бит изображения отводится под хранение графической информации. Чем больше бит отводится под хранение цвета одной точки, тем большее количество цветов одновременно можно передать. При глубине цвета 1 бит, под каждый отдельный пиксел отводится 1 бит информации, и каждый из них может быть или черным, или белым. Так хранится цветовая информация в файлах цветовой модели Bitmap. При использовании двух бит возможно хранение цветовой информации об одном из четырех возможных цветах каждого пиксела. При использовании 4 бит на пискел — уже 16 — и цветов (значения глубины цвета, большие 1 и до 8 бит на точку характерны для т.
Градиент с низким значением глубины цвета выглядит более ступенчато, чем его аналог с более высоким значением глубины цвета. Обычно такие проблемы возникают при слишком сильной или многократной цветокоррекции изображения (например, исправление очень некачественного оригинала). Изображение с высокой глубиной цвета в этом случае выглядит лучше. Однако, в подавляющем большинстве случаев вполне приемлемо сканирование и обработка оригиналов со стандартной глубиной цвета 8 бит на канал. Большее значение выбирайте в случае, если у вас High-end сканер или оригинал требует кардинальной коррекции цветов (сильное затемнение или осветление). Следует учесть, что далеко не все пакеты работают с файлами, где использована нестандартная глубина цвета. Например, в Adobe Photoshop работа в принципе возможна, но не поддерживается работа с большинством инструментов и фильтров.
Иногда о глубине цвета судят как о произведении глубин цветов всех его каналов. Например, для RGB — изображения с глубиной цвета 8 бит на канал это значение будет составлять 24 бита(что позволяет хранить до 16,7 миллионов различных цветов), а для файла в цветовой модели CMYK — 32 бита.
Навигация: Главная Случайная страница Обратная связь ТОП Интересно знать Избранные Топ: Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности… Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре… Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие… Интересное: Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным… Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все… Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными. Дисциплины: Автоматизация Антропология Археология Архитектура Аудит Биология Бухгалтерия Военная наука Генетика География Геология Демография Журналистика Зоология Иностранные языки Информатика Искусство История Кинематография Компьютеризация Кораблестроение Кулинария Культура Лексикология Лингвистика Литература Логика Маркетинг Математика Машиностроение Медицина Менеджмент Металлургия Метрология Механика Музыкология Науковедение Образование Охрана Труда Педагогика Политология Правоотношение Предпринимательство Приборостроение Программирование Производство Промышленность Психология Радиосвязь Религия Риторика Социология Спорт Стандартизация Статистика Строительство Теология Технологии Торговля Транспорт Фармакология Физика Физиология Философия Финансы Химия Хозяйство Черчение Экология Экономика Электроника Энергетика Юриспруденция |
⇐ ПредыдущаяСтр 28 из 41Следующая ⇒ Глубина цвета — это еще один важнейший параметр растровых изображений. Сразу оговорим, что он тесно связан с архитектурой существующих компьютеров и исторически сложившимися стандартами. Глубина цвета выражается в битах и показывает, сколько бит памяти требуется для хранения одного пикселя изображения. Компьютер имеет дело с цифровой информацией в двоичной системе счисления. Двоичный разряд может иметь два значения: единица или ноль (как вы знаете, десятичный разряд может принимать десять значений от нуля до девяти). Этот наименьшая элементарная информации называется битом. Восемь двоичных разрядов, восемь бит, образуют байт. Байт может принимать 28 = 256 значений (восемь десятичных разрядов могут принимать 108 = 100 000 000 значений). Почему байт составляют именно восемь бит? Да просто потому, что восемь разрядов имели первые микропроцессоры. Разрядность современных микропроцессоров для совместимости с их предшественниками тоже кратна восьми. Для больших значений используются «псевдодесятичные» приставки: 1024 байт =1 Кбайт, 1024 Кбайт=1Мбайт. В памяти компьютера информация о цвете пикселей изображения тоже хранится в двоичном представлении. Поэтому для быстрой ее обработки пиксел кодируется одним или несколькими байтами. Единственное исключение составляют монохромные изображения. Для хранения информации о цвете пикселя такого изображения вполне достаточно одного бита, ведь пиксель может иметь всего два цвета. Таким образом, глубина цвета монохромных изображений составляет 1 бит. Зная, сколько памяти требуется для хранения одного пикселя изображения (то есть глубину цвета), легко рассчитать, сколько памяти займет все изображение. Например, изображение размером 100х100 пикселей займет 100 пикселей x 100 пикселов х 1 бит = 10 000 бит приблизительно 1,2 Кбайт. Объем памяти, занимаемый цветными изображениями, зависит от количества имеющихся в них каналов. Каждый канал является полутоновым, то есть кодируется одним байтом. Если каналов три, как в изображениях в модели RGB или LAB, то на один пиксел приходится 8 бит х 3 =24 бита. В модели CMYK четыре канала и глубина цвета равна 8 бит х 4 = 32 бита. Таким образом, память, занимаемая цветными изображениями, в три или четыре раза больше, чем для полутоновых изображений: 100 пикселей х 100 х 24 бит = 240 000 бит приблизительно 29,3 Кбайт или 100 х 100 х 32 бит = 320 000 бит = 39,1 Кбайт.Говоря о глубине цвета для типов растровых изображений, мы имели в виду наиболее употребительные изображения с восьмибитными каналами. Adobe Photoshop допускает ограниченное редактирование изображений с 16 битами на канал (Выделение областей, Feather, Клонирующий штамп (Rubber Stamp), в общем, очень мало возможностей.) Нетрудно вычислить, что цветное изображение с восьмибитными каналами может содержать максимум 2 Для перевода из 8-ми битного цвета в 16-ти битный и наоборот предназначены одноимённые команды из подменю Mode из подменю Image. (8 bits/channel и 16 bits/channel). Ещё один тип изображений — индексированные изображения. Это один из первых способов представления цветных точечных изображений. Он широко применялся в те времена, когда компьютеры были не столь мощными, а видеоадаптеры, поддерживающие более 256 цветов, являлись роскошью. Индексированное изображение как раз и рассчитано на хранение не более чем 256 цветов. Цвета, использованные в индексированном изображении, могут быть произвольными, но их общее количество не должно превышать указанного. Какие именно цвета использованы в изображении, определяется его палитрой. Палитра индексированного изображения представляет собой нумерованный список цветов и хранится в файле вместе с изображением. Каждый байт индексированного изображения хранит номер цвета в палитре, а не значения RGB-компонентов цвета. В результате на один пиксель цветного индексированного изображения приходится не 24 бита, а всего 8.Палитра индексированного изображения может иметь не только 256 цветов, но и меньшее их количество. Сокращение палитры дает возможность сократить и размер файла. Например, если палитра будет состоять не из 256, а из 64 цветов, то для кодирования одного пикселя потребуется только 6 бит, а не 8. В результате размер изображения уменьшится на четверть. Таким образом, глубина цвета индексированных изображений может принимать целые значения в диапазоне от 1 до 8. Компактность представления цветов в индексированных изображениях объясняет нынешнюю сферу их применения — Web-дизайн. Индексированные изображения получают из полноцветных сокращением количества использованных цветов. Иными словами, изображение приводится к ограниченной палитре. Какие из цветов изображения попадут в палитру, определяется особыми алгоритмами или указывается непосредственно. Первый способ используют, когда необходимо достичь наилучшего приближения индексированного изображения к цветам оригинала. Ко второму прибегают, если хотят достичь одинакового воспроизведения цветов в разных программах или на разных компьютерах. Для перевода изображения в индексированное необходимо выбрать пункт Indexed Color из подпункта Mode меню Image. В ответ получите такое окно: Чтобы достичь одинаковой цветопередачи на разных компьютерных платформах и на устаревшем видеооборудовании, Photoshop имеет четыре стандартные палитры: две системные MacOS и Windows, палитру Web и равномерную палитру. Первые две соответствуют цветам, используемым операционной системой. Если вы используете в изображении цвета этих палитр, то это даст полную гарантию их правильного и одинакового воспроизведения на любом компьютере выбранной платформы. Палитра Web используется броузерами. Ее применение обеспечит практически одинаковое воспроизведение цветов индексированного изображения любым броузером на любом компьютере. Равномерную палитру составляют цвета, полученные равномерным делением всего цветового диапазона изображения на количество цветов индексированной палитры.
Флажок Тransparency (прозрачность) имеет смысл, только если на изображении есть прозрачные области. Форматы файлов, имеющих дело с индексированными изображениями, могут хранить прозрачные области, что очень часто используется в Internet-технологиях. Поэтому предусмотрена возможность сохранения этих областей при переводе в индексированное изображение. Выпадающее меню Matte (кайма) позволяет установить кайму практически произвольного цвета вокруг рисунка, если в изображении имеются прозрачные области. Подробнее это дело рассмотрим позже. Фиксированные предопределенные палитры не позволяют достичь столь точного соответствия цветов оригиналу, как алгоритмические — они предназначены для специальных целей. Как же передаются при индексировании те цвета исходного изображения, которые отсутствуют в палитре? Отсутствующие цвета передаются не одним, а несколькими соседними пикселями изображения. Отсутствующий в палитре изображения оттенок серого передаётся чередующимися пикселями более темного и более светлого оттенка. Часто такие «синтезированные» цвета называют гибридными, а имитацию отсутствующих цветов — dithering (сглаживание). Алгоритм сглаживания устанавливается в выпадающем меню Dither. Adobe Photoshop предлагает несколько алгоритмов сглаживания. Первый, Pattern (Узор), работает примерно так, как было описано выше. Отсутствующие цвета заменяются «узором» из пикселей, имеющихся в палитре индексированного изображения. Этот способ не всегда дает удовлетворительный результат, поскольку проявляется хорошо заметная регулярная структура «узоров». Лучший внешний вид дает алгоритм Diffusion (Диффузия). Упрощенно его можно описать следующим образом. Photoshop начинает сглаживание с первого, левого верхнего пикселя изображения и следует построчно к последнему, правому нижнему. Цвет первого пикселя заменяется на ближайший из ограниченной палитры. Цвет второго пикселя выбирается таким образом, чтобы вместе с первым они давали цвет, наиболее близкий к цвету второго пикселя оригинала. Такой алгоритм позволяет «рассеять» ошибку в выборе цвета по всему изображению без появления регулярных узоров. Третий алгоритм,Noise (Шум), представляет собой усовершенствованный вариант алгоритма Diffusion (Диффузия), создающий еще менее рeгyлярное сглаживание. В поле Amount вводится степень сглаживания. Чем сильнее сглаживание, тем больший диапазон цветов может передать индексированное изображение. Флажок Preserve Exact Colors (Сохранять точные цвета) заставляет алгоритм сглаживания сохранять пиксели тех цветов, которые имеются в палитре, не включая их в рассеивание ошибки (в пиксели, принимающие участие в сглаживании по методу диффузии) или узоры (Patern). Такими тяжёлыми кажутся эти преобразования. На самом деле, главное — первоначально разобраться, где и что настраивать, а потом это будет происходить автоматически, устанавливая настройки, над которыми Вы даже не будете задумываться. Цветовая коррекция.
⇐ Предыдущая23242526272829303132Следующая ⇒ Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой… Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого. .. Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)… Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим… |
— достаточно ли 32-битной глубины цвета?
Вы должны быть немного осторожны с определениями.
24 бита на пиксель и 32 бита на пиксель
«24 бита» обычно означает всего 24 бита на пиксель, по 8 бит на канал для красного, зеленого и синего, или всего 16 777 216 цветов. Иногда это называют 24-битным RGB.
«32 бита» также обычно означает 32 бита на пиксель и 8 бит на канал с дополнительным 8-битным альфа-каналом, который используется для прозрачности. 16 777 216 цветов снова. Иногда это называют 32-битным RGBA.
24 бита и 32 бита могут означать одно и то же с точки зрения возможных цветов. Также стоит отметить, что прозрачность не нужно отправлять на ваш дисплей, потому что дисплеи непрозрачны (вы не можете видеть через свой дисплей то, что находится за ним, если только вы не Тони Старк).
32 бита на канал
Кроме того, 32 бита иногда означает 32 бита на канал (всего 128 бит на пиксель). И в большинстве случаев 32 бита на канал используют числа с плавающей запятой, а не целые числа. (Я буду рад добавить более подробную информацию о плавающей запятой и целочисленном, если хотите.)
Формат OpenEXR поддерживает 32-битные каналы с плавающей запятой. Это может показаться чрезмерным, но это часто используется для VFX и визуализированного материала, где может потребоваться тяжелая обработка или коррекция цвета, а большие файлы не вызывают беспокойства.
16 бит на пиксель или 16 бит на канал?
«16 бит» обычно может означать две разные вещи: 16 бит на пиксель или 16 бит на канал. 16 бит на пиксель соответствуют 65 536 возможным цветам, и это определенно выглядит хуже, чем 24 бита на пиксель. 16 бит на канал означает 281 474,9Всего 76 710 656 цветов — это далеко за пределами человеческого восприятия, но удобно для обработки.
RGB или CMYK?
Вся приведенная выше информация предполагает, что вы работаете с изображениями RGB или RGBA. Если изображение CMYK, оно может иметь 8 бит на канал и 32 бита на пиксель, с 8 битами для голубого, пурпурного, желтого и черного каналов.
Мне интересно, может ли человеческий глаз определить разницу между 40-битной, 48-битной и т. д. глубиной цвета?
Я думаю, что 8 бит на канал (24 бита на пиксель) находится на грани того, что может легко различить человеческий глаз, но это только часть истории. Обработка может привести к округлению и отсечению, поэтому дополнительная глубина цвета может вывести ошибки за пределы того, что люди и технологии отображения могут их увидеть.
Это одна из причин, по которой форматы камер RAW обычно имеют 10, 12 или даже 14 бит на канал, что в итоге составляет 30, 36 или 42 бита на пиксель. Те, кто работает с фотографиями, также часто импортируют RAW в документ с 16-битным каналом для дальнейшей обработки. Профессиональная видеозапись также может иметь разрядность 10 бит на канал или выше.
А в тех случаях, когда вы можете не подозревать, что происходит какая-либо обработка, она может быть — только управление цветом может ввести дополнительную обработку.
8 бит на канал означает, что существует только 256 уровней интенсивности, что на самом деле немного. Распространенные причины появления ошибок округления при использовании 8 бит на канал:
- Использование градиентов, наложенных друг на друга, где слои не имеют 100% непрозрачности.
- Градиенты нарисованы без приличного сглаживания.
- Тени с большими размытиями.
- Размытые объекты.
- Режимы наложения и другое наложение двух или более слоев.
бит на пиксель против 9 бит на канал0005
Сейчас самое время упомянуть сокращение, которое часто используется для бит на пиксель
, бит на пиксель
и бит на канал
, бит на канал
. Говоря об этих вещах, принято писать 32bpp
и т. д., чтобы устранить двусмысленность высказывания 32 бит
.
Динамический диапазон и гамма
Динамический диапазон также следует учитывать. Для дисплеев типично ориентироваться на sRGB (гамма 2,2). Более широкий динамический диапазон означает, что количество возможных значений увеличивается, поэтому требуется большее цветовое разрешение.
Достаточно ли 8 бит на канал для окончательной доставки активов?
Да, в большинстве случаев, в зависимости от использования.
Достаточно ли 8 бит на канал для создания?
Иногда. Но часто это не так.
Обратите внимание: ниже я добавил дополнительную информацию, касающуюся комментариев digijim и Уоррена Янга.
Color (Руководство пользователя Image Processing Toolbox)
Работа с разной глубиной цвета экрана :: Color (Руководство пользователя Image Processing Toolbox)Руководство пользователя Image Processing Toolbox |
Работа с разной разрядностью экрана
Большинство компьютерных дисплеев используют 8, 16 или 24 бита на пиксель экрана. Количество битов на пиксель экрана определяет разрядность экрана дисплея . Разрядность экрана определяет цветовое разрешение экрана , то есть количество различных цветов, которые может воспроизводить дисплей.
Независимо от количества цветов, которые может отображать ваша система, MATLAB может хранить и обрабатывать изображения с очень высокой битовой глубиной: 2 24 цветов для изображений uint8
RGB, 2 48 цветов для изображений uint16
RGB и 2 159 для двойных изображений
RGB. Эти изображения лучше всего отображаются в системах с 24-битным цветом, но обычно хорошо выглядят и в 16-битных системах. (Дополнительную информацию о том, как MATLAB обрабатывает цвет, см. в графической документации MATLAB.)
Этот раздел
- Описывает, как определить разрядность экрана вашей системы.
- Дает рекомендации по выбору разрядности экрана.
Определение разрядности экрана
Чтобы определить разрядность экрана вашей системы, введите эту команду в приглашении MATLAB.
Целое число, возвращаемое MATLAB, представляет количество битов на пиксель экрана:
Значение | Разрядность экрана |
8 | 8-битные дисплеи поддерживают 256 цветов. 8-битный дисплей может отображать любой из цветов, доступных на 24-битном дисплее, но одновременно может отображаться только 256 различных цветов. (Доступно 256 оттенков серого, но если используются все 256 оттенков серого, они занимают все доступные цветовые слоты.) |
16 | 16-битные дисплеи обычно используют 5 бит для каждого цветового компонента, в результате чего получается 32 (т. е. 2 5 ) уровней красного, зеленого и синего цветов. Это поддерживает 32 768 (т.е. 2 15 ) различных цветов (32 из которых являются оттенками серого). В некоторых системах дополнительный бит используется для увеличения количества отображаемых уровней зеленого цвета. В этом случае количество различных цветов, поддерживаемых 16-битным дисплеем, фактически составляет 64 536 (т.е. 2 16 ). |
24 | 24-битные дисплеи используют 8 бит для каждого из трех цветовых компонентов, в результате чего получается 256 (т. е. 2 8 ) уровней красного, зеленого и синего цветов. Это поддерживает 16 777 216 (т.е. 2 24 ) различных цветов. (Из этих цветов 256 являются оттенками серого. Оттенки серого возникают там, где R=G=B.) 16 миллионов возможных цветов, поддерживаемых 24-битным дисплеем, могут воспроизводить реалистичное изображение. |
32 | 32-битные дисплеи используют 24 бита для хранения информации о цвете, а оставшиеся 8 бит используют для хранения данных о прозрачности (альфа-канал). Для получения информации о том, как MATLAB поддерживает альфа-канал, см. раздел «Прозрачность» в документации по графике MATLAB. |
Выбор разрядности экрана
В зависимости от вашей системы вы можете выбрать разрядность экрана, которую хотите использовать.