Глубина цвета формула: В палитре растрового графического изображения 8 цветов, его размер -16×16 пикселей, какой информационный объем имеет…

Физическая величина принимает бесконечное множество (значения изменяются непрерывно).

• Художественное полотно
• Виниловая пластинка

Физическая величина принимает конечное число значений (величина изменяется скачкообразно).

• Изображение, напечатанное на струйном принтере
• Аудиокомпакт-диск

В последнее время, человечество оценило все преимущества хранения и обработки именно дискретной (цифровой) информации, проведена огромная работа по “цифровизации” разного рода информации. Процесс такого преобразования называется – дискретизацией.

Дискретизация – это преобразование непрерывных изображений и звука в набор дискретных значений в форме кодов.

В процессе дискретизации производится кодирование, то есть присвоение каждому элементу конкретного значения в форме кода.

Качество кодирования изображения зависит от:

1. размера точки – разрешающая способность 640х480;  800х600;   1024х768 и т.д.
2. количества цветов – палитра цветов 2, 8, 16, 256, 65 536 цветов

Глубина цвета – количество бит информации для хранения цвета точки для каждой палитры цветов.

Для того чтобы определить количество цветов в палитре, воспользуемся формулой Хартли:

где, i – глубина цвета в битах, или информационный вес цвета одной точки графического изображения;

N – количество цветов в палитре.

Задание 1 : Заполните таблицу, определив количество цветов в палитре при разных значениях глубины цвета

Точка изображения в цифровой графике называется пикселем.

Пиксель— наименьший логический элемент двумерного цифрового изображения в растровой графике, или элемент матрицы дисплеев, формирующих изображение.

Теперь разберем, как формируется код цвета. Возьмем для примера глубину цвета i = 3 бита.

Физиологически, цвета, которые мы с Вами воспринимаем, формируются смешиванием 3-х базовых цветов: Красный, Зеленый и Синий. Насыщенность или присутствие каждого из них, вносит многообразие различных оттенков. Такая палитра является базовой и называется RGB.

Например, если смешать красный и зеленый, мы получим – желтый цвет, а смешивая синий с красным – пурпурный.

Итак, у нас имеется 3 бита глубины цвета, общее число цветов, которое мы можем закодировать: N = 8:

000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111. По палитре RGB, получаем соответственно, 1-я цифра кода – наличие (отсутствие) красного цвета, 2-я – зеленого и 3-я – синего. Согласитесь, изображение, состоящее из 8 цветов, не будет выглядеть реалистично, а реалистичность достигается за счет повышения параметра – глубины цвета.

В случае использования глубины цвета i = 24 бита, на каждый цвет выделяется по 8 бит двоичного кода.

Цифровая фотография имеет глубину цвета i = 24 бита, получаем палитру, состоящую из более чем 16 млн. цветов. Зачем такое количество цветов, если человек может идентифицировать 20 – 30 цветов?

Ответ прост, для реалистичности. Сравните 2 изображения с разным набором цветов:

Оба изображения имеют одинаковую разрешающую способность: 1024 х 596 пикселей, но картинка слева имеет глубину цвета i = 4 бита, а картинка справа i = 24 бита.

Расчет количества графической информации

Для определения количества графической информации воспользуемся формулами:

где, I – объем информации,

К – количество пикселей изображения. Определяется произведением количества пикселей по-горизонтали на количество пикселей по- вертикали,

N – количество цветов в палитре,

i – глубина цвета.

Дано:

К = 1024 х 596 = 610 304 пкс.; i1 = 4 бита; i2 = 24 бита.

I1 = 610 304 х 4 = 2 441 216 бит = 305 152 Б = 298 КБ

I2 = 610 304 х 24 = 14 647 296 бит = 1 830 912 Б = 1 788 КБ

Ответ: I1 = 298 КБ, I2 = 1 788 КБ.

Задание 2: Решить задачи

1. Для хранения растрового изображения размером 16 х 32 пикселя отвели 1 килобайт памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?
2. Укажите минимальный объем памяти (в килобайтах), достаточный для хранения любого растрового изображения размером 32 х 32 пикселя, если известно, что в изображении используется палитра из 256 цветов.
3. В цветовой модели RGB для кодирования одного пикселя используется 3 байта. Фотографию размером 2048×1536 пикселей сохранили в виде несжатого файла с использованием RGB-кодирования. Определите размер получившегося файла.

Задание 3: Лабораторная работа

Работу необходимо выполнить в печатном виде, оформляя вычисления, таблицы и эксперимент.

Задачи на вычисление объёма информации.

Практическая работа на ПК с оформлением в табличном виде зависимостей основных параметров, влияющих на вывод графической информации.

Создание и сохранение графических файлов.

Форматы графических файлов.

Теория

1 ЭТАП: При кодировании графической информации используется пространственная дискретизация. Всё изображение делится на малые точки, называемые пиксели.

Получается некое прямоугольное поле с конкретным количеством пикселей по горизонтали и вертикали. Например, 1024 х 768 px.

Несложно посчитать и общее количество пикселей любого графического файла. Для этого достаточно перемножить 2 величины и мы получим площадь прямоугольника. Если умножить 1024 на 768 мы получим – 786 432 пикселя.

2 ЭТАП: Каждой точке необходимо задать цвет. Для формирования цвета используется палитра, состоящая из 3-х базовых цветов:

• RED – красный,
• GREEN – зелёный,
• BLUE – синий.

При условии что на каждый цвет выделяется 8 разрядов двоичного числа, мы получаем 256 комбинаций, или, в нашем случае, уникальных кодов.

от 00000000 до 11111111

Мы также знаем что 8 бит это 1 байт, каждый из базовых цветов по 1 байту информации.

Сколько же всего цветов может выдавать ПК?

Поскольку каждый 1 байт выдает нам 256 цветов, получаем:

Человеческий глаз такое количество цветов воспринимает реалистично. Но изображение может иметь и меньшее количество цветов. Так, изображение состоящее из 2-х цветов называется монохромное, только 2 цвета: чёрный и белый, с кодами 0 и 1, соответственно.

Информационный вес 1 пикселя это и есть количество разрядов двоичного кода. Для формирования палитры из 3-х цветов нужно МИНимум 3 бита, тогда мы получим 8 цветов: красный, зеленый, синий, желтый, пурпурный, голубой, черный, белый.

Ссылка на файл с заданием:

ПР_Кодирование графической информации.

Как определить глубину цвета? – Quick-Advisors.com

Содержание

Как определить глубину цвета?

Глубина цвета определяется разрядностью изображения (количество двоичных разрядов, определяющих оттенок или цвет каждого пикселя в растровом изображении). Например, пиксель с битовой глубиной 1 может иметь два значения: черный и белый.

Что такое измерение глубины цвета?

Глубина цвета изображения измеряется в битах. Количество бит указывает, сколько цветов доступно для каждого пикселя. В черно-белом изображении нужны только два цвета. Это означает, что он имеет глубину цвета 1 бит.

Как узнать разрядность изображения?

Часто задаваемые вопросы

1. Шаг 1: Умножьте количество пикселей детектора по горизонтали на количество пикселей по вертикали, чтобы получить общее количество пикселей детектора.
2. Шаг 2: Умножьте общее количество пикселей на разрядность детектора (16 бит, 14 бит и т. д.), чтобы получить общее количество битов данных.

Что такое нормальная глубина цвета?

24-битный
Цветовой диапазон компьютера определяется глубиной цвета, которая представляет собой количество цветов, которые может отображать оборудование с учетом его оборудования. Наиболее распространенными режимами нормальной глубины цвета, которые вы увидите, являются 8-битный (256 цветов), 16-битный (65 536 цветов) и 24-битный (16,7 миллиона цветов) режимы.

Какова глубина цвета 4 цветов?

Глубина цвета

Как рассчитать глубину цвета бита?

Простой расчет. Умножьте общее количество пикселей на количество «бит» цвета (обычно 24) и разделите результат на 8 (потому что в «байте» 8 «бит»). 98 уникальных цветов на канал, всего 256 цветов. 256 оттенков зеленого, 256 оттенков синего и 256 оттенков красного, смешанные вместе, чтобы сформировать изображение. Важно отметить, что каждый пиксель сэмплирует все три цвета.

Что такое 32-битная глубина?

«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.

Что такое 8-бит и 10-бит?

С технической точки зрения, 8-битный файл работает с RGB, используя 256 уровней на канал, а 10-битный — до 1024 уровней на канал. Это означает, что 10-битное изображение может отображать до 1,07 миллиарда цветов, а 8-битное фото — только 16,7 миллиона.

Сколько существует цветов по 4 бита?

16
СРАВНЕНИЕ

Как глубина цвета используется в изображении?

Глубина цвета определяет, сколько цветов может быть воспроизведено в изображении. Он указывает, сколько битов данных используется для представления значения цвета или сколько используется в каждом канале.

Где настроить глубину цвета на моем компьютере?

Windows 7 устанавливает максимальную глубину цвета, несмотря ни на что. Windows Vista и Windows XP должны делать то же самое, но вместо этого они предоставляют вам варианты. Место для установки глубины цвета для Windows Vista и Windows XP находится в том же месте, где задается разрешение экрана: либо в диалоговом окне «Настройки дисплея», либо в диалоговом окне «Свойства экрана».

Почему в Photoshop глубина цвета 24 бита?

24-битная глубина цвета (8 бит на канал) позволяла изображениям в достаточной степени походить на реальную жизнь, настолько, что мониторы не выходят за пределы этой глубины. (32-битные режимы в мониторах фактически используют 24-битную глубину, а дополнительные восемь бит не используются.) Формат изображения JPEG использует 24-битную глубину цвета.

Что означает число бит глубины цвета?

Количество битов указывает, сколько цветов доступно для каждого пикселя. В черно-белом изображении нужны только два цвета. Это означает, что он имеет глубину цвета 1 бит. 2-битная глубина цвета допускает четыре различных значения: 00, 01, 10, 11.

Какова глубина цвета?

Глубина цвета или глубина цвета (см. различия в правописании), также известная как битовая глубина, представляет собой либо количество битов, используемых для указания цвета одного пикселя в растровом изображении или видеобуфере кадра, либо количество используемых битов. для каждой цветовой составляющей одного пикселя.

Как узнать глубину цвета моего ноутбука?

@MishaPrivalov В окне панели управления нажмите «Оформление и темы», а затем нажмите «Экран». В окне «Свойства экрана» перейдите на вкладку «Настройки». Нажмите, чтобы выбрать нужную глубину цвета в раскрывающемся меню в разделе «Цвета».

Как рассчитать разрядность?

Что такое битовая глубина цвета?

Достаточно ли 8-битной глубины цвета?

Число 256 равно 2, возведенному в 8-ю степень, или 8-битной глубине цвета. Это означает, что каждый из каналов RGB имеет 256 оттенков, поэтому всего в этой 8-битной системе RGB имеется 256x256x256 или 16 777 216 цветов. 8-битная цветовая система способна воспроизводить более 16 миллионов цветов.

Типы файлов, битовая глубина, размер изображения. С калькуляторами размера изображения и преобразования в КБ, МБ и ГБ

Понимание типов файлов, разрядности и стоимости памяти изображений

Тема RGB Color была перемещена на отдельную страницу.

Калькуляторы ниже:

Целевой размер изображения для желаемого размера печати
Четыре размера цифрового изображения — сколько байтов?
Преобразование чисел размера B, KB, MB, GB и TB
Размер отсканированного изображения

Большие фотоизображения занимают много памяти и могут вызвать проблемы с нашими компьютерами. Загрузка может быть очень медленной. Стоимость памяти для изображения вычисляется исходя из размера изображения. Наш обычный 24-битный размер изображения RGB составляет три байта на пиксель в несжатом виде в памяти (таким образом, 24 мегапикселя — это x3 или 72 000 000 байт, что составляет 68,7 МБ в несжатом виде в памяти, но может быть меньше в сжатом файле. Сегодня изображения с цифровых камер обычно намного больше, чем можно использовать для большинства целей просмотра или печати (но большое количество пикселей дает преимущества для больших отпечатков или более резкого кадрирования и т. д.).

Одним из необходимых базовых показателей, показывающих размер изображения, необходимый для того, чтобы иметь достаточное количество пикселей для правильной печати фотографии, является очень простое вычисление:

Показывает требуемый размер изображения (в пикселях) для печати этого размера бумаги с желаемым разрешением dpi.
Размер сканирования — это тот же расчет, более подробная информация приведена ниже.
Размер файла показан в разделе «Четыре размера цифрового изображения» ниже.

Печать фотографий с разрешением 250 или 300 dpi считается очень желательной и оптимальной. Но это число точек на дюйм НЕ обязательно должно быть точным, отклонение на 10% или 15% не будет иметь большого эффекта. Но планировать размер изображения так, чтобы иметь достаточное количество пикселей, примерно от 240 до 300 пикселей на дюйм, — это очень хорошая вещь для печати, называемая «фотокачеством». Разрешение более 300 dpi действительно не поможет при печати фотографий, но при разрешении менее 200 dpi качество изображения ухудшится. Обычно речь идет о том, что наш глаз способен видеть, но зависит от средств массовой информации. См. руководство по печати для разрешения, необходимого для нескольких распространенных целей.

Это довольно простое вычисление. Больше пикселей тоже будет работать (но медленная загрузка, по сути, напрасная трата усилий). Принтер или печатная лаборатория просто отбросят лишнее, но слишком большое количество пикселей может серьезно ограничить разрешение и четкость печатной копии.

Соотношение сторон обрезки для соответствия размеру бумаги также является важной проблемой.

И есть калькулятор большего dpi, который знает о сканировании, печати и увеличении.

Стоимость памяти для исходного цветного изображения размером 8×10 дюймов по умолчанию:

  3000 x 2400 пикселей x 3 = 21,6 миллиона байтов = 20,6 мегабайта.

Последний «× 3» соответствует 3 байтам информации о цвете RGB на пиксель для 24-битного цвета (3 значения RGB на пиксель, что составляет один 8-битный байт для каждого значения RGB, что в сумме дает 24-битный цвет).

Но сжатый файл будет меньше (может быть, 10% от этого размера для JPG), выбранным нами для качества JPG. Но чем он меньше, тем хуже качество изображения. Чем он больше, тем лучше качество изображения. В несжатом виде данные составляют три байта на пиксель.

Сжатие данных и размеры файлов

Размер изображения всегда измеряется в пикселях , например 6000×4000 пикселей или 24 мегапикселя. Выражение размера изображения в байтах размера файла бесполезно для описания того, как изображение может использоваться, потому что изображения сжимаются с переменным размером для хранения.

Размер данных и файла составляет байт , например, 12 мегабайт (но JPG сжимается меньше, а не без потерь).
24-битные фотоданные RGB всегда имеют размер 3 байта на пиксель (в несжатом виде для использования). 24-битный PNG без потерь для фотографий, и TIF ​​со сжатием LZW тоже без потерь, но ни один из них не так мал, как JPG, потому что JPG позволяет себе вольности с данными, чтобы быть меньше. Тем не менее, сохранение JPG в формате JPG высокого качества вполне подходит для просмотра или печати, но файлы без потерь — гораздо лучший способ архивирования.

Данные часто сжимаются до меньшего размера для хранения в файле (значительно меньше для JPG). Для использования он должен быть несжатым, но сжатие без потерь возвращается точно так же, как и было.

Сжатие с потерями может внести небольшие изменения в значения данных. Сжатие с потерями нельзя использовать в таких программах, как Quicken, Excel или Word или в программах для резервного копирования, потому что мы настаиваем на том, чтобы каждый сжатый байт возвращался точно таким, каким он был в файле. Все остальное — коррупция. Однако тональные значения изображения могут быть более снисходительными при случайном просмотре, пока они не станут чрезмерными.

Сжатие данных изображения бывает двух типов: без потерь и с потерями.

• Сжатие без потерь означает, что мы получаем из файла точно те же данные, что и в файл, как и ожидалось, без каких-либо изменений. Сжатие TIF LZW и 24-битное сжатие PNG без потерь. Без потерь означает, что сжатие не может быть таким же эффективным, размер файла не становится таким крошечным, но качество данных остается первоначальным, полностью неизменным, без потери качества. Мы, безусловно, предпочитаем, чтобы наше программное обеспечение для банковских счетов использовало сжатие без потерь. Высококачественное изображение имеет те же проблемы.
• Сжатие с потерями всегда возвращает одно и то же неизменное количество пикселей, но некоторые из них могут иметь измененные или искаженные значения цвета. Файлы JPG используют сжатие с потерями, что позволяет чрезвычайно эффективно уменьшить размер файла. Чтобы быть более эффективным (создавая наименьший размер данных), сжатие с потерями допускает вольности, не заботясь о том, чтобы не изменить данные, чтобы стать значительно меньше. JPG является распространенным типом с потерями, но на его качество изображения могут отрицательно влиять артефакты JPG, которые фактор качества JPG может выбирать очень мягким или резким, но никогда больше не быть точно такими же исходными данными. Мягкое сжатие JPG является нашим классическим стандартом для просмотра и печати, обычно это не проблема, если его правильно понять и обработать, но не переусердствуйте. Для любого изображения выбор файла JPG большего размера обеспечивает лучшее качество, чем выбор файла меньшего размера JPG. Обратите внимание, что файл JPG большего размера по-прежнему является небольшим файлом по сравнению с форматами без потерь. Попытки экстремального сжатия не являются хорошим планом в отношении качества изображения.

Сжатие данных в файле слишком сильно изменяет размер данных, чтобы байты имели конкретное значение в отношении размера изображения. Скажем, размер нашего 24-мегапиксельного изображения составляет 6000×4000 пикселей. Этот «размер в пикселях» является важным параметром, который говорит нам, как мы можем использовать это изображение. Размер данных может составлять 72 МБ (без сжатия или, может быть, 12 МБ или другие числа, если они сжаты в файле JPG), но этот размер файла ничего не говорит нам о размере изображения, а только о месте для хранения или скорости Интернета. Например, обычно у нас есть 24-битное цветное фотоизображение, которое представляет собой 3 байта данных на пиксель в несжатом виде (по одному байту данных RGB). Это означает, что любая 24-мегапиксельная камера снимает RGB-изображения с размером данных 72 миллиона байт (приведенный ниже калькулятор конвертирует это в 68,7 МБ, размер данных до сжатия). Однако методы сжатия данных могут сделать эти данные меньше при хранении в файле. В некоторых случаях значительно меньше, и, возможно, 68,7 МБ превращаются в файл размером от 4 до 16 МБ при сжатии JPG. Мы не можем назвать точные цифры размера, потому что при создании файла JPG (в камере или в редакторе) мы можем выбрать разные JPG Качество настройки. Для этого примера 24-мегапиксельного изображения результаты JPG могут варьироваться от:

• При выборе более высокого качества JPG создаются файлы большего размера с более высоким качеством изображения
  (16 МБ будет равно 68,7 МБ / 16 МБ, что соответствует соотношению размеров 4,3:1, очень высокое качество).
• Низкое качество JPG создает файлы меньшего размера с более низким качеством изображения.
• Размер изображения (размеры в пикселях) также сильно влияет на размер данных (68,7 МБ).
• И в некоторой степени степень детализации сцены изображения также влияет на степень сжатия.

Конечно, мы предпочитаем более высокое качество. Мы не делаем нашим фотографиям пользы, выбирая более низкое качество JPG. Однако, чтобы отправить бабушке по электронной почте фотографию детей, не обязательно иметь разрешение 24 мегапикселя. Максимальный размер, возможно, 1000 пикселей, является разумным для электронной почты, все еще большой на экране. Или даже меньше, если на мобильный телефон. Даже для печати размером 5×7 дюймов требуется всего 1500×2100 пикселей. Но этот ресемпл должен быть КОПИЕЙ. Никогда не перезаписывайте исходное изображение.

Файлы JPG, сделанные слишком маленькими, конечно, не являются плюсом, чем больше, тем лучше качество изображения. Конечно, мы хотим, чтобы изображения с наших камер были как можно лучше. Кроме того, этот размер сжатого файла, естественно, зависит от содержимого изображения. Изображения, содержащие много мелких деталей повсюду (дерево, полное мелких листьев), будут немного больше, а изображения с большим количеством пустого невыразительного содержимого (стены или голубое небо и т. д.) будут заметно меньше (лучше сжаты). Размеры файлов могут варьироваться в диапазоне 2:1 из-за значительной разницы в деталях сцены. Но файлы JPG обычно составляют от 1/5 до 1/12 размера данных изображения (но существуют и другие крайности). Возможны как большие, так и меньшие размеры (дополнительный выбор, устанавливаемый настройкой качества JPG).

Затем, когда файл открывается и данные изображения распаковываются и отображаются, данные изображения возвращаются из файла без сжатия и исходного размера с исходным количеством байтов и пикселей при открытии в памяти компьютера. Количество пикселей остается тем же, но различия в качестве JPG влияют на точность цветопередачи некоторых пикселей (детали изображения отображаются цветами пикселей). Плохие эффекты сжатия могут добавить видимые дополнительные артефакты JPG, которые мы можем научиться видеть.

Лучший план безопасного использования изображений JPG

Разумным выбором будет ВСЕГДА сначала архивировать и сохранять оригинальное исходное изображение JPG с камеры. Тогда, что бы ни случилось, у вас все еще есть оригинал. Когда необходимо отредактировать или изменить размер, отредактируйте изображение по своему усмотрению, но никогда не перезаписывайте этот заархивированный исходный файл. Для использования делайте только КОПИЮ другого файла JPG высокого качества (с другим именем файла). Никогда не перезаписывайте исходный заархивированный файл, это может понадобиться позже. Чем важнее изображение, тем важнее сохранить нетронутой копию исходного исходного изображения. Другого пути для файла JPG нет.

И вторая причина: больше не СОХРАНЯЙТЕ никакие JPG-копии. Я предлагаю никогда, но, по крайней мере, крайне редко. Это означает, что если последующие планы требуют СОХРАНЕНИЯ еще одного отредактированного или измененного изображения, НИКОГДА не начинайте с этого ранее отредактированного файла JPG. Это связано с тем, что сжатие с потерями JPG означает, что в нем уже есть два набора артефактов JPG, сначала камера, а затем первое редактирование (или обрезка, или изменение размера), поэтому третий или четвертый раз не поможет. Относитесь к копии JPG как к расходному материалу, выбросьте ее, когда с ней будет покончено. Для внесения изменений (редактирование или просто изменение размера) НАЧНИТЕ СНОВА из заархивированного неизмененного исходного файла. Потому что каждая операция СОХРАНЕНИЯ в файл JPG снова выполняет сжатие JPG поверх любых предыдущих сохранений в формате JPG. Или Легкий и безотказный способ , если ваше редактирование было обширной работой (больше, чем вы хотите повторить в следующий раз), или если, возможно, вы просто еще не закончили редактирование в тот день, вы могли бы подумать заранее, а затем также сохраните эту работу в файл без потерь (TIF LZW или 24-битный PNG, которые без потерь и не будут добавлять дополнительные артефакты JPG). Затем, когда ваша работа будет завершена, также сохраните это готовое изображение в виде архива TIF LZW или PNG, а затем сможете использовать его в качестве основной версии в будущем и сделать из него любую последующую копию JPG. И TIF, и PNG намного больше, чем JPG, потому что они без потерь. PNG немного меньше, чем TIF, но и открывается немного медленнее, но эти факты не очень важны. Это СОХРАНЕНИЕ без потерь не удалит какие-либо существующие артефакты JPG в данных изображения, но само по себе не добавит новых.

Одним из многих преимуществ изображений RAW является то, что они не имеют проблем с артефактами JPG. Исходное RAW-изображение всегда автоматически сохраняется (и изменить его невозможно). Также автоматически сохраняется список прошлых операций редактирования, и любое новое редактирование начинается с исходного изображения RAW и этого списка прошлых правок. Любое новое редактирование просто редактирует сохраненный список операций редактирования, который затем сохраняется для следующего раза, после чего может следовать только одно первое сохранение JPG для использования. Эта процедура RAW называется редактированием без потерь (всегда начиная с сохраненного исходного полного изображения и сохраненного списка прошлых правок). RAW — это очень серьезно.

Фотопрограммы различаются тем, как они описывают качество JPG. У программного обеспечения есть варианты того, как это делается, и Качество 100 является произвольным (не процентом чего-либо) и НИКОГДА не означает 100% Качество. Это всегда JPG. Но максимальное качество JPG на уровне 100 и даже качество на уровне 90 (или 9 по десятичной шкале) должно быть довольно приличным. Я обычно использую Adobe Quality 9 для печати изображений JPG, как «достаточно хороший». Веб-изображения обычно менее качественные, потому что размер файла очень важен в Интернете, и они просматриваются только один раз.

13 МБ JPG из 68,7 МБ данных будет составлять 19% от исходного размера (~ 1/5), и мы ожидаем хорошего качества (не совсем идеального, но очень адекватного, трудно придраться).

6 МБ JPG из 68,7 МБ будет сжато до размера 8% (~1/12), и мы не ожидаем лучшего качества. Возможно, приемлемо для некоторых повседневных целей, например, для Интернета, но такое сильное сжатие JPG, вероятно, будет плохой новостью. Не создавайте свой JPG по глупости, чтобы он был небольшим хранилищем. Целесообразно делать их большими для хорошего качества. Используйте параметр «Высокое качество JPG» при сохранении JPG.

Компрометация маленького размера до 1/10 (10%) может быть типичным и разумным размером файла для JPG, за исключением случаев, когда мы предпочли бы лучшие результаты. Мы также должны понимать, что изображения с большим количеством пустых невыразительных областей, таких как небо или пустые гладкие стены, могут быть сжаты исключительно хорошо, менее чем на 10%, что само по себе не проблема, но число вроде 10% — это просто очень расплывчатая спецификация. Размер файла не является окончательным критерием, мы должны судить о том, как выглядит изображение. Мы можем научиться видеть и оценивать артефакты JPG. Мы бы предпочли не видеть ни одного из них на наших изображениях.

Но у JPG есть недостатки, потому что это сжатие с потерями, и качество изображения может быть потеряно (не восстанавливается). Единственный способ восстановить — удалить неверную копию JPG и начать заново с нетронутого оригинального изображения с камеры. Выбор более высокого качества JPG означает лучшее качество изображения, но больший размер файла. Более низкое качество JPG — это файл меньшего размера, но более низкое качество изображения. Не отрезай себе нос назло своему лицу. Большой — это хорошо в отношении JPG, большой — все равно маленький. Размер файла может иметь значение, когда файл хранится, но качество изображения важно, когда мы смотрим на изображение. Более низкое качество JPG вызывает артефакты JPG (сжатие с потерями), что означает, что не все пиксели могут иметь один и тот же исходный цвет (качество изображения страдает от видимых артефактов). При открытии сохраняется то же исходное количество байтов и пикселей, но исходное качество изображения может не сохраниться, если сжатие JPG было слишком сильным. Большинство других типов сжатия файлов (включая PNG, GIF и TIF ​​LZW) работают без потерь, никогда не возникают проблемы, но, хотя они и впечатляют, они не столь эффективны (оба сильно различаются, возможно, размер 70% вместо размера 10%).

Сколько байт? Существует четыре размера цифрового изображения.

Размер изображения измеряется в пикселях , что определяет, как изображение может использоваться надлежащим образом. ПЕРВЫЕ цифры, которые вам нужно знать об использовании цифрового изображения, это его размеры в пикселях (и размер изображения, просматриваемого на экране монитора, по-прежнему измеряется в пикселях).

Размер данных — размер несжатого файла в байтах при открытии файла в памяти компьютера. Если обычное 24-битное изображение, то размер данных будет 3 байта на пиксель. Если 24 мегапикселя, то 72 миллиона пикселей, что из-за 1024 штуки будет около 68,7 Мб.

Размер файла — это его размер в байтах в файле на диске (что не имеет смысла в отношении того, как может использоваться изображение. Размер изображения указан в пикселях). Сжатие данных (например, JPG) может значительно уменьшить размер файла, но размер изображения в пикселях и размер данных в байтах остаются прежними при восстановлении в память компьютера.

Размер печати — это размер при печати на бумаге (дюймы или мм). Размер пленки также в дюймах или миллиметрах. Размер цифрового сенсора меньше мм, который необходимо увеличить до размера печати или просмотра.

Опять же, размер изображения на экране монитора по-прежнему измеряется в пикселях (размеры бумаги для печати измеряются в дюймах или миллиметрах, а размеры видеоэкранов — в пикселях). Если размер изображения больше, чем размер экрана, нам обычно показывается временная уменьшенная копия с передискретизацией более подходящего меньшего размера.

Обычным и наиболее распространенным типом цветного изображения (например, любого файла JPG) является выбор 24-битного RGB.

Для работы этого калькулятора в вашем браузере должен быть включен JavaScript.

Отказ от ответственности. Размер изображения — это фактический размер бинарного изображения в пикселях. Размер данных — это несжатые байты данных для пикселей изображения, когда файл открывается в памяти компьютера. Эти части известны и просты, но есть и другие факторы.

• Размер файла зависит от степени сжатия данных . Вычисленные здесь размеры файлов не могут быть точными, а являются приблизительными предположениями, подходящими для всех, поскольку сжатие зависит от режима, типа, разрядности и детализации сцены. Это приблизительно, и никаких гарантий не предлагается. Ограниченная цель здесь — просто предложить некоторые относительные значения. Любая небольшая вариация не портит задуманного концепта.
• Размер файла также очень слабо зависит от Exif размера , который варьируется, я видел от нуля до 23 КБ (что крошечный по сравнению с мегабайтами). Размер Exif зависит от источника файла, который варьируется. Также опция Adobe «Сохранить для Интернета» удаляет Exif, который мог существовать. Индексированные файлы включают размер палитры, но файлы GIF не имеют Exif. PNG формально не имеет Exif, но такие данные обычно могут быть добавлены несколькими приложениями. Многие файлы Raw являются внутренними файлами TIF ​​с необработанными данными в разделе Exif. Так что все усложняется, но Exif относительно мал. Вы можете добавить ожидаемый размер Exif, если он известен, но это не будет иметь большого значения. По умолчанию Exif здесь составляет 6 КБ, что составляет всего 0,0059.мегабайты (калькулятор преобразования МБ ниже). Вы можете ввести 0, если хотите.

  Например, файл JPG с моей цифровой зеркальной фотокамеры Nikon D800 имеет размер 23300 байт Exif (как сообщает ExifTool). Но затем редактирование Photoshop «Сохранить как JPG» удаляет многое, уменьшая его примерно до половины размера, или «Сохранить для Интернета» уменьшает его до нуля. Raw не сообщает размер Exif, но предполагает, что это, вероятно, те же данные, что и в JPG на той же камере. Небольшой компактный Canon (ELPH) JPG Exif составляет 12300 байт. Размер JPG Exif для iPhone 4S составляет 14050 байт, а для iPhone 5S — 12278 байт. Я видел, что Exif в TIF и PNG, созданные в Photoshop, варьируются от 2 КБ до 9КБ, на значения которых, казалось, повлияла индексированная разрядность без видимой причины (данные оказались одинаковыми, но с разными номерами). Возможно, добавление 12 КБ или более для Exif разумно для камер, но, может быть, 6 КБ для файлов редактора? Exif может добавить от 0 до 25 КБ или около того. но который пока малозаметен в мегабайтах.

• Добавлен размер встроенного JPG в файлы Raw. добавлен на основе моей цифровой зеркальной фотокамеры Nikon, которая добавляет полноразмерный, но низкокачественный JPG (рассчитанный как размер 20:1, что соответствует) в необработанные файлы, но некоторые камеры добавить изображение JPG меньше полного размера в свои файлы Raw. Этот встроенный JPG содержит обработанные настройки камеры (баланс белого, контрастность и т. д.), а необработанные данные — нет. Встроенный JPG используется для предварительного просмотра RGB на заднем ЖК-дисплее камеры, а также для вычисления и отображения гистограммы RGB, отображаемой в камере, но никак иначе не влияет на необработанный файл.

Обратите внимание, что несжатые 24-битные данные RGB всегда составляют три байта на пиксель , независимо от размера изображения. Цветовые данные в файлах JPG представляют собой 24-битный RGB. Например, несжатое 24-мегапиксельное изображение с разрешением 6000×4000 пикселей имеет размер 6000x4000x3 = 72 миллиона байт, а также 24×3 каждый раз. Это его реальный размер в байтах памяти компьютера при открытии файла. Заполните свои собственные числа, но преобразование в единицы МБ — это байты, разделенные на 1048576 (или просто делите на 1024 дважды), что преобразует единицы в 68,66 мегабайт. Файлы JPG будут различаться по размеру, поскольку степень сжатия JPG зависит от уровня детализации сцены и от правильного коэффициента качества JPG, указанного при записи JPG.

Говоря о вариациях размера сцены , если у вас есть несколько десятков JPG-изображений из самых разных случайных сцен в одной папке (но конкретно, все они записаны из одного источника с одинаковым размером изображения с одинаковыми настройками JPG), а затем отсортированы по Размер самого большого и самого маленького файла часто может отличаться на размер файла 2:1 (возможно, намного больше для крайностей). Гладкие области с невыразительными деталями (безоблачное небо, гладкие стены и т. д.) сжимаются значительно меньше, чем сцена, полная высокодетализированных областей (например, множество деревьев или много листьев деревьев). Если JPG в этом 24-мегапиксельном примере имеет размер, скажем, 12,7 МБ, то (игнорируя небольшой Exif) это 12,7 МБ / 68,66 МБ = 18,5% размера несжатого файла, что составляет 1/0,185 = 5,4: 1 уменьшение размера. Это был бы JPG высокого качества. Но размер файла JPG также зависит от степени детализации сцены, поэтому размер файла не является жестким ответом на качество. См. образец этого варианта размера JPG. Подробнее о пикселях см.

Совместимые типы файлов

Различные цветовые режимы имеют разные значения данных размера, как показано.

Тип изображения	Число байтов на пиксель	Возможные цвета комбинаций	Совместимость Типы файлов
1 бит Штриховой рисунок	1 / 8 байт на пиксель	2 цвета, 1 бит на пиксель. Одна тушь на белой бумаге	TIF, PNG, GIF
8-битный индексированный цвет	До 1 байта на пиксель при 256 цветах	Максимум 256 цветов. Для современного использования в графике	TIF, PNG, GIF
8-битная шкала серого	1 байт на пиксель	256 оттенков серого	С потерями: JPG Без потерь: TIF, PNG
16-битная шкала серого	2 байта на пиксель	65636 оттенков серого	TIF, PNG
24-битный RGB (8-битный режим)	3 байта на пиксель (по одному байту для R, G, B)	Вычисляет 16,77 млн ​​цветов макс. 24-битный формат является «нормой» для фотоизображений, например, JPG	с потерями: JPG без потерь:   TIF, PNG
32-бит CMYK	4 байта на пиксель, для допечатной подготовки	Голубые, пурпурные, желтые и черные чернила, обычно в полутонах	TIF
48-бит RGB (16-битный режим)	6 байт на пиксель	2,81 триллиона цветов макс. За исключением того, что у нас нет 16-битных устройств отображения	TIF, PNG

Количество цветовых комбинаций вычисляется как «максимально возможное». Человеческий глаз ограничен и может различать от 1 до 3 миллионов из 16,77 миллионов возможных в 24-битном цвете. Типичное реальное фотоизображение может иметь от 100 до 400 тысяч уникальных цветов.

Несколько замечаний:

• Файлы JPG ограничены только 24-битным цветом RGB или 8-битными оттенками серого. JPG радикально отличается от большинства, используя сжатие с потерями, которое в крайних случаях может быть очень маленьким, но также пагубным для качества изображения, если мы переусердствуем. Файл большего размера с лучшей настройкой качества JPG является лучшим фотоизображением. Безусловно, самый популярный файл изображения, большинство изображений с цифровых камер и изображений веб-страниц — это JPG. Многие фотомагазины, занимающиеся одночасовой фотопечатью, принимают только файлы JPG. Только не переусердствуйте с уменьшением размера. Самое большое высококачественное изображение JPG по-прежнему является довольно маленьким файлом по сравнению с другими.
• Файлы GIF были разработаны CompuServe для ранних 8-битных видеомониторов, когда небольшой размер файла был важен для скорости коммутируемых модемов, и все это до того, как стали популярными 24-битный цвет или JPG (и теперь 24-битный цвет намного лучше для фото). картинки). Поскольку число разрешения изображения (dpi) не используется видеомониторами, оно не сохраняется в файлах GIF, что делает GIF менее пригодным для печати. GIF имеет не более одного байта на пиксель и предназначен для индексированного цвета, такого как графика, но 8-битные оттенки серого также подходят. GIF использует сжатие без потерь.
• Файлы PNG являются универсальными (многоцелевыми) и могут рассматриваться как замена GIF. Два основных режима: 8-битный режим PNG (PNG8) предназначен для индексированного цвета, сравнимого с использованием файлов GIF (но с дополнениями). В противном случае PNG может быть 24-битным или 48-битным цветом RGB или 8- или 16-битными оттенками серого, сравнимыми с TIF для них. PNG использует сжатие без потерь, часто файл немного меньше, чем GIF или TIF ​​LZW, но может быть немного медленнее при открытии и распаковке.
• Файлы TIF наиболее универсальны по нескольким параметрам (различные типы изображений RGB, допечатная подготовка CMYK, YCbCr, полутона, CIE L*a*b*), и, безусловно, мы можем сказать, что они популярны среди более серьезных пользователей (но не совместимы в веб-браузеры). Обычно используется для данных без потерь, как фотографий, так и для архива отсканированных текстовых документов. Для фотографий используется сжатие LZW, а для документов обычно используется сжатие ITU G3 или G4 (включая факсимильные изображения в формате TIFF). Технически TIF ​​позволяет разработчикам изобретать любой новый формат в формате TIF, но тогда он совместим только для их предполагаемого использования с их программным обеспечением. Некоторые файлы Raw относятся к этой категории. Технически TIF ​​также может поддерживать сжатие JPG, предлагаемое Photoshop, но эти файлы будут несовместимы с большинством пользователей.
• Файлы Raw содержат 12 или 14 бит на пиксель (менее 2 байт на пиксель) и часто также сжаты. Необработанные изображения нельзя просматривать напрямую (наши мониторы показывают RGB). Мы видим преобразование RGB при обработке RAW (обычно исправление баланса белого и, возможно, экспозиции), а затем выводится файл RGB, часто файл JPG. Если позже потребуется дополнительное редактирование, мы отбрасываем этот JPG-файл как расходный и используем необработанный процесс для добавления любого дополнительного редактирования и выводим хороший заменяющий JPG-файл.

8-бит: Как это обычно бывает, для одних и тех же слов часто используется несколько определений с разными значениями: 8-битное — одно из них.

В изображениях RGB — 8-битный «режим» означает три 8-битных канала данных RGB, также называемых 24-битными данными «глубины цвета». Это три 8-битных канала, по одному байту на каждый из компонентов R, G или B, что составляет 3 байта на пиксель, 24-битный цвет и до 16,7 миллионов возможных цветовых комбинаций (256 x 256 x 256). Наши мониторы или принтеры являются 8-битными устройствами, что означает 24-битный цвет. 24 бита очень хороши для фотографий.

В изображениях в градациях серого (черно-белые фотографии) значения пикселей представляют собой один канал 8-битных данных, состоящих из отдельных чисел, представляющих оттенок серого от черного (0) до белого (255).

Индексированный цвет: Обычно используется для графики, содержащей относительно небольшое количество цветов (например, только 4 или 8 цветов). Все файлы GIF и PNG8 имеют индексированный цвет, а индексация является опцией в TIF. Эти проиндексированные файлы включают цветовую палитру (это просто список фактических цветов RGB). 8-битный индекс равен 2 ^{8 9.0438 = 256 значений от 0 до 255, что соответствует палитре из 256 цветов. Или 3-битный индекс 2 3 = 8 значений 0..7, что соответствует палитре из 8 цветов. Фактические данные пикселей — это порядковый номер в этой ограниченной палитре цветов. Например, в данных о пикселях может быть указано «использовать цвет номер 3», поэтому цвет пикселя берется из цвета палитры номер 3, который может быть любым 24-битным цветом RGB, хранящимся там. Редактор, создающий индексированный файл, округляет все цвета изображения до ближайших значений только этого ограниченного числа возможных значений палитры. Индексированные пиксельные данные чаще всего составляют один байт на пиксель перед сжатием, но если байты содержат только эти небольшие индексные числа, скажем, для 4-битных 16 цветов, сжатие (без потерь) может значительно уменьшить размер файла. Ограничение только 256 цветами не очень хорошо для фотоизображений, которые обычно содержат от 100 до 400 тысяч цветов, но 8 или 16 цветов — это очень маленький файл и очень подходит для графики, состоящей всего из нескольких цветов. Подробнее об индексированном цвете.}

8-битный цвет широко использовался до того, как стало доступно наше текущее 24-битное аппаратное обеспечение. Примечание из истории, мы все еще можем видеть старые упоминания о «веб-безопасных цветах». Дело было не в безопасности, этот стандарт был еще в те дни, когда наши 8-битные мониторы могли отображать только несколько индексированных цветов. Палитра «безопасная для Интернета» состояла из шести оттенков каждого R, G, B (216) плюс 40 системных цветов, которые могла использовать ОС. Эти цвета будут отображаться правильно, любые другие будут лишь ближайшим соответствием. «Веб-безопасность» сейчас устарела, каждый цвет RGB сегодня «безопасен» для 24-битных систем цвета.

Штриховой рисунок (также называемый двухуровневым) представляет собой два цвета, обычно черные чернильные точки на белой бумаге (печатный станок может использовать чернила или бумагу другого цвета, но ваш домашний принтер будет использовать только черные чернила). Штриховой рисунок упакован битами и не индексируется (и это не то же самое, что 2-цветный индексированный, который может быть любыми двумя цветами из палитры, а индексированный несжатый по-прежнему составляет один байт на пиксель, но сжатие очень эффективно для меньших значений) . Сканеры имеют три стандартных режима сканирования: Штриховой рисунок, Оттенки серого или Цветной режим (они могут называть его этими именами, или некоторые (HP) могут называть их черно-белым режимом и режимом черно-белого фото и цветным, одно и то же. Штриховой рисунок — самый маленький, простой , самый старый тип изображения, 1 бит на пиксель, где каждый пиксель представляет собой просто данные 0 или 1. Примеры: факс — это штриховая графика, ноты лучше всего подходят для штриховой графики, а печатные текстовые страницы обычно лучше всего сканировать как штриховую графику. режим (за исключением любых фотоизображений на той же странице). Название происходит от штриховых рисунков, таких как газетные карикатуры, которые обычно представляют собой штриховые рисунки (возможно, сегодня внутри черных линий добавляется цвет, как в детской книжке-раскраске). Мы обычно сканируем цвет работать с разрешением 300 dpi, но штриховой рисунок будет более четким, если он создан с разрешением 600 dpi, или, возможно, даже 1200 dpi, если у вас есть способ его распечатать (это работает, потому что это только одна краска, нет цветных точек, которые нужно размывать) . Несмотря на это, штриховой рисунок создает очень маленькие файлы (особенно в сжатом виде). uff когда применимо, очевидный первый выбор для этих особых случаев. Режим штрихового рисунка в Photoshop ловко достигается на Image — Mode — BitMap , где не будет указано штриховое изображение, но штриховое изображение создается путем выбора 50% Threshold там в BitMap (которое уже должно быть изображением в градациях серого, чтобы достичь BitMap). BitMap на самом деле существует для полутонов, за исключением выбора 50% Threshold , означающего, что все тона темнее среднего будут просто черными, а все тона светлее среднего будут белыми, что является штриховым рисунком. Два цвета, черный и белый (порог 50%), означают, что все тона темнее среднего будут просто черными, а все тона светлее среднего будут белыми, что является штриховым рисунком. Два цвета, черный и белый.

Один МБ чуть больше одного миллиона байт

Размер памяти изображений часто указывается в мегабайтах. Вы можете заметить небольшое расхождение с числом, которое вы вычисляете из пикселей с байтами WxHx3. Это связано с тем, что (что касается размеров памяти) «мегабайты» и «миллионы байтов» — не совсем одно и то же.

Размеры памяти в таких терминах, как КБ, МБ, ГБ и ТБ, исчисляются единицами по 1024 байта для одного К, тогда как люди считают тысячи единицами по 1000.

Миллион равен 1000×1000 = 1 000 000, степени 10 или 10 ⁶ . Но двоичные единицы используются для размеров памяти, степени двойки, где один килобайт равен 1024 байтам, а один мегабайт равен 1024×1024 = 1 048 576 байт, или 2 ²⁰ . Таким образом, число вроде 10 миллионов байт равно 10 000 000 / (1024×1024) = 9,54 мегабайта. Один двоичный мегабайт содержит на 4,86% (1024×1024/1000000) больше байтов, чем один миллион, поэтому мегабайтов на 4,86% меньше, чем миллионов.

Общие сведения о единицах размера КБ, МБ, ГБ, ТБ для микросхем памяти

Введите значение где-нибудь здесь и нажмите кнопку «Единицы», чтобы преобразовать другие эквиваленты единиц.

Для работы этого калькулятора в вашем браузере должен быть включен JavaScript.

При изменении режима между 1024 (2 ²⁰ ) и 1000 (10 ³ ) единицами сохраняется и используется предыдущий выбор K, KB, MB, GB или TB.

Если вы видите в результате такой формат, как «e-7», это просто означает перемещение десятичной точки на 7 знаков влево (или e+7, перемещение вправо). Пример: 9.53e-7 — это 0,000000953

Любые вычисленные дробные байты округляются до целых байтов. В двоичном режиме каждая строка калькулятора в 1024 раза больше строки под ней (степень двойки). Который является двоичным, и именно так память вычисляет адреса байтов. Однако люди обычно используют 1000 единиц для своих вещей (степени 10). Чтобы быть очень ясным:

Двоичные степени числа 2 равны 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024… что равно 2 в степени 0, 1, 2, 3, 4, 5, и т.п.

Цифровые степени числа 10 равны 1, 10, 100, 1000, 10000, 100000… что равно 10 в степени 0, 1, 2, 3, 4, 5 и т. д.

В частности, размер мегапикселей и жесткого диска в ГБ или ТБ, которые мы покупаем, правильно измеряется в 1000 единицах, а размер диска на 500 ГБ соответствует правильному размеру 500 000 000 000 байт. Однако, когда мы форматируем диск, когда Windows показывает 1024 единицы, называя его 465,7 ГБ, но в любом случае это точно такие же байты. Чипы памяти (включая SSD и карты камер и USB-накопители) обязательно используют 1024 единицы. Размеры файлов не обязательно должны быть 1024 единицы, однако это все равно было обычной практикой. Windows может отображать размер файла в любом случае, в зависимости от местоположения (Windows File Explorer обычно показывает двоичные КБ, но Cmd DIR показывает фактические десятичные байты).

Математику легко сделать напрямую. Преобразование идет слева направо в таблице. Если вы хотите преобразовать байты в МБ, байты в МБ — это два шага прямо в списке (Б, КБ, МБ, ГБ, ТБ), поэтому просто разделите байты на 1024 дважды, чтобы получить МБ. Или разделите три раза на ГБ.

Пример:
3 ГБ = 3×1024×1024 = 3 145 728 КБ
( x 1024 два раза для ГБ в КБ)

Мы также видим единиц Мб как пропускную способность . Малый b — это биты, например, пропускная способность в Мбит/с. Заглавная B — это байты данных, как в размере МБ. Полоса пропускания использует цифровые единицы, степени 10. Есть Восемь бит на байт , поэтому Mb = MB x 8.

О числах в мегабайтах и ​​мегапикселях

Люди считают в десятичных единицах 10 или 1000 (что составляет 10 ³ ), но двоичные единицы равны 2 или 1024 (то есть 2 ¹⁰ ). Двоичные единицы обязательно используются для микросхем памяти, включая SSD и флешки. Это разные числа.

Так как каждая адресная строка микросхемы памяти для выбора байта может иметь два значения, 0 и 1, поэтому аппаратная память микросхемы Общее количество байтов должно быть степенью 2, например 2, 4, 8 16, 32, 64, 128, 512, 1024 и т. д. и т. д.) Но затем компьютерные операционные системы произвольно получили понятие также использовать 1024 единицы для размеров файлов, но это не обязательно для размеров файлов, и это просто сбивает с толку большинство людей. 🙂  Но во всех остальных случаях человеческого счета используются обычные десятичные 1000 единиц (степень 10 вместо двоичной 2).

В частности, спецификации для мегапикселей в цифровых изображениях и размера жесткого диска в гигабайтах правильно рекламируются как кратные десятичным тысячам (что означает НЕ 1024). Итак, миллионы 1000×1000. Или гига это 1000х1000х1000. Так же, как считают люди. Калькулятор предлагает режим для единиц 1000, чтобы сделать точку о разнице. Эта 1000 единица меньше, чем 1024, поэтому меньше единиц памяти КБ, МБ и ГБ, каждая из которых содержит больше байтов. Одно и то же количество байтов просто имеет разные единицы счета. Тысячи — это то, как люди считают (в степенях 10), а миллион — ЭТО ОПРЕДЕЛЕНИЕ Мега.

Однако, после форматирования диска, операционная система компьютера имеет понятия считать его в двоичном формате 1024 единицы. Нет веской причины делать это на жестких дисках, это просто усложнение. Производитель диска ДЕЙСТВИТЕЛЬНО правильно рекламирует размер как десятичный (как считают люди), а форматирование НЕ уменьшает размер диска, компьютер просто меняет единицы измерения (на компьютерном жаргоне 1K стал считаться 1024 байтами вместо 1000 байтов). Таким образом, размер является меньшим числом, когда он указан в более крупной двоичной единице ГБ, чем в десятичной единице ГБ. Вот почему мы покупаем жесткий диск на 500 ГБ (продается как 1000, реальный счет, десятичный способ счета людей), и это означает ровно 500 000 000 000 байтов (500 миллиардов), и мы получаем их все. Но затем мы форматируем его и видим, что он составляет 465 гигабайт двоичного файлового пространства (используя единицы измерения 1024). Обе системы нумерации по-своему точно численно правильны.

Фактический диск объемом 2 ТБ продается как 2 000 000 000 000 десятичных байтов (два триллиона), но точно такое же количество байтов отображается как двоичное число 1,819 ТБ при форматировании в операционной системе компьютера. В любом случае одинаковое точное количество байтов. Но пользователи, которые не понимают этого переключения системы нумерации, могут предположить, что производитель дисков каким-то образом их обманул. Вместо этого нет, совсем нет, вы получили честный счет. Диск только что считал 2 000 000 000 000 десятичных знаков, так же, как мы, люди, считаем. В этом нет ничего криминального, тетра на самом деле означает триллион (10 ¹² ), и мы считаем в десятичном формате (степень 10 вместо 2). Нас смущает операционная система, называющая тетраединицы чем-то другим, как степенью двойки (2 ⁴⁰ — это примерно 1,1 триллиона).

Итак, еще раз обратите внимание, что на диске емкостью 2 ТБ на самом деле имеется 2 000 000 000 000 байт (цифровой счет). Но вместо этого операционная система преобразует его, чтобы указать его как 1,819 ТБ (двоичный, но на самом деле это 2 ТБ байтов, 2 000 000 000 000, как люди считают в степени 10). Степень 10 также верна для мегапикселей камеры, для которых также нет необходимости использовать двоичную систему подсчета (мегапиксели НЕ являются двоичными степенями 2). Так что 20 мегапикселей — это настоящие 20 000 000 пикселей. Мегапиксели НЕ в двоичных единицах.

Итак, термины килограмм, мега, гига и тера были определены как степени 10, но были искажены, чтобы иметь два значения. Компьютеры использовали эти существующие термины с разными значениями для размеров памяти. Микросхемы памяти обязательно должны использовать двоичную систему счета , но это не обязательно для жестких дисков или дисковых файлов (даже если операционная система все равно настаивает на этом). Значение префиксов мега, кило, гига и тера означает и всегда означало десятичные единицы числа 1000.98 для бинарных блоков питания, но они не прижились и кажутся очень неиспользованными. Таким образом, это все еще осложнение сегодня. Микросхемы памяти являются двоичными, но нет абсолютно никаких причин, по которым наша компьютерная операционная система до сих пор делает это в отношении размеров файлов. Люди считают в десятичной степени 10, включая мегапиксели, а производители жестких дисков считают байты.

Однако , Чипы памяти (также включая SSD и карты памяти камер и USB-накопители, которые все являются чипами памяти) отличаются, и их конструкция требует использования двоичных килобайт (считая в 1024 единицах) или мегабайтов (1024×1024) или гигабайт (1024x1024x1024). Это связано с тем, что каждая добавленная адресная строка точно удваивает размер (степень двойки). Например, четыре строки адреса представляют собой 4-битное число, имеющее до 1111 двоичных значений, что соответствует 15 десятичным числам, что, следовательно, может адресовать 16 байтов памяти (от 0 до 15). Либо 8-битное число подсчитывает 256 значений, либо 16-битное адресует 65536 байт. Таким образом, если микросхема памяти имеет N адресных линий, она обязательно обеспечивает 2 ^N байт памяти. Вот почему размер памяти измеряется в единицах по 1024 байта для того, что мы называем шагом в 1 КБ. Когда два из этих чипов 1K соединены вместе, план состоит в том, что они будут считать до 2x или 2048 байт. Но если каждый из них реализует только 1000 байтов, между ними остается недостающий промежуток в 24 байта, из-за которого адресация памяти не удастся.

Таким образом, у микросхем памяти есть веские технические причины использовать двоичные числа, потому что каждый бит адреса является степенью двойки — последовательность 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024 , делает крайне непрактичным (просто немыслимым) встраивать 1000-байтовую микросхему памяти в микросхему, которая считает до 1024 кратных. Просто не вышло бы даже. Строки двоичного адреса имеют значения от 0 до 1023, поэтому необходимо добавить остальные 24 байта, чтобы заполнить их. Полностью заполнив адресные линии чипа памяти, мы можем соединить несколько чипов последовательно и получить непрерывный больший объем памяти. Однако оставление каких-либо пробелов в адресации полностью испортит ее (там просто непригодные для использования неверные значения байтов), поэтому это никогда не делается (немыслимо).

В первые дни микросхемы памяти были очень маленькими, и было проблемой, могут ли они вместить размер одного конкретного файла. Описание этих файлов в двоичном виде для соответствия чипу памяти было полезно, чтобы узнать, подойдет ли он. Однако сегодня нет веских причин для размеров файлов в двоичном формате. Файлы — это просто последовательная строка байтов, общее количество которых может быть любым. Но размер чипа памяти должен быть двоичной степенью 2, чтобы соответствовать адресным строкам. Массивы чипов памяти сегодня, вероятно, вмещают гигабайты и тысячи любых файлов. Таким образом, теперь уже неважно знать точное количество двоичных файлов в файле, а подсчет их в двоичном виде теперь является бесполезным усложнением. Тем не менее, операционная система подсчитывает в двоичных единицах 1024 по-прежнему обычно также и файлы. Если бы у нас был файл реального размера ровно 200 000 байт (по основанию 10), операционная система компьютера назвала бы его 19.5,3 КБ (основание 2).

В системе счисления с основанием 10 мы знаем, что наибольшее числовое значение, которое мы можем представить в виде трех цифр, равно 999. Это 9 + 90 + 900 = 999, и включая 0 в диапазоне от 0 до 999, это максимум 10 ³ = 1000 значений. Двоичная база 2 работает так же, максимальное число, которое может храниться в 8-битном формате, равно 255, потому что 2 ⁸ = 256 (это 256 значений, хранящихся как 0..255, в 8 битах). Итак, 1 + 2 + 4 + 8 + 16 + 32 + 64 + 128 = 255. А 16-битные могут содержать адреса 0..65535. 2 ¹⁶ = 65536, что соответствует значениям 0. .65525.

Единицы 10 или 1000 чрезвычайно удобны для людей, мы можем конвертировать КБ, МБ и ГБ в уме, просто перемещая десятичную точку. Единицы 1024 не так просты, но это появилось на заре компьютеров, когда 1024 байта были довольно большой микросхемой памяти. Исторически сложилось так, что нам приходилось точно считать байты, чтобы данные помещались в чип, и число 1024 было важно для программистов. Сегодня это не так, фишки огромные, а точные подсчеты сейчас не важны. Размер жестких дисков измеряется в единицах 1000, но наши операционные системы по-прежнему любят преобразовывать размеры файлов в 1024 единицы. Сегодня нет веской причины…

Но это напоминает воспоминание, когда несколько десятилетий назад, когда я был программистом, мне пришлось изменить загрузчик компьютера в 256-байтовом PROM (1/4 двоичного кода 1K, но 256 вместо 250). Он использовался с чипом 8080 на заводских тестовых станциях, которые загружались с консольной кассеты, и мне пришлось добавить опцию загрузки с диска центрального компьютера, если она присутствовала. Я добавил код, но тогда он был слишком большим. После моих максимальных усилий изменение по-прежнему составляло 257 байтов, просто на один байт больше, чем в 256-байтовую микросхему ППЗУ. Потребовалось несколько грязных трюков, чтобы заставить его работать. Таким образом, точный размер памяти был очень важен в первые дни (микромикросхемы памяти), но сегодня наши компьютеры имеют несколько ГБ памяти и терабайты дискового хранилища, и точные точные размеры файлов на самом деле не имеют большого значения. Интересный цвет может быть, по крайней мере для меня. 🙂

Определение префикса единиц «Мега» абсолютно всегда означало миллионы (десятичные множители 1000×1000) — и до сих пор означает единицы из 1000, а НЕ 1024 единицы (за исключением того, что оно, конечно, используется и таким образом). Поскольку микросхемы памяти обязательно имеют размеры в двоичных единицах (множители 1024), и они просто неправильно присвоили термины «кило» и «мега» много лет назад… так что это особенное, но мы используем его таким образом. В первые дни, когда микросхемы памяти были крошечными, было полезно думать о размерах файлов в двоичном виде, когда они должны были соответствовать. Однако с тех пор чипы стали огромными, и файлы тоже могут быть относительно большими, и теперь мы не тратим время на несколько байтов.

Обратите внимание, что вы можете увидеть разные числа в разных единицах измерения для одного и того же размера файла:

• Фоторедакторы обычно показывают размер данных изображения в двоичных единицах, либо КБ (несжатые байты, разделенные на 1024), либо МБ (байты, разделенные на 1024 дважды, для КБ и для МБ). Некоторые редакторы (Irfanview) отображают как числовые значения размера, так и двоичное представление и фактическое число байтов в десятичном формате.

  Photoshop Image Size показывает это следующим образом: 68,7 М вверху соответствует размеру данных 68,7 МБ (без сжатия, при открытии в памяти). Показано 6000 x 4000 x 3 (3 байта на пиксель для обычного 24-битного цвета RGB) = 72 миллиона байт, но 72 000 000 / (1024 x 1024) = 68,7 МБ размер несжатых данных в памяти . Вы можете думать об этом как о сжатом JPG-файле размером примерно 8 МБ, поскольку файлы изображений обычно каким-то образом сжимаются (без потерь или с потерями), поэтому файл на диске, вероятно, меньше, чем размер данных изображения.

  Нам нужно знать размер изображения в пикселях. Тогда размер изображения в байтах равен (ширина в пикселях) x (высота в пикселях), а затем x 3 (по 3 байта на пиксель, если обычный 24-битный цвет). Это реальный размер десятичных данных в байтах. Затем для двоичных чисел для байтов, затем разделить на 1024 байта для КБ или дважды разделить на 1024 байта для МБ. После этого вы можете вернуться к реальному десятичному счету в байтах, умножив его на 1,024 (один раз для КБ, или два раза для МБ, или три раза для ГБ).

• Проводник Windows показывает размер файла в КБ (байты, разделенные на 1024 один раз).
• Команда DIR командной строки Windows показывает точный десятичный размер файла в байтах. Операционная система записывает размер файла в десятичных байтах, но имеет тенденцию показывать людям значение в двоичных килобайтах или мегабайтах. Я не могу себе представить никакой причины, по которой эта конвенция продолжается и сегодня.
• Щелкните правой кнопкой мыши файл в проводнике Windows (проводник) и выберите «Свойства», чтобы отобразить размер в КБ или МБ, а также в фактических байтах. Показаны два размера: фактический размер файла и двоичный размер. Пространство на диске распределяется кластерами (вероятно, 4096-байтовые блоки для NTFS сегодня). Двоичная математика может просто сдвигать степень двойки вместо гораздо более медленного деления и умножения, но она может быть скрыта от людей, интересующихся размером файла.

Калькулятор размера сканирования

Существует калькулятор большего dpi, который знает о сканировании, печати и увеличении.

Сканирование любой фотографии размером 6×4 дюйма займет объем памяти, указанный в таблице ниже. Я надеюсь, вы понимаете, что крайнее разрешение быстро становится невозможным.

Здесь вы можете ввести другое разрешение и размер сканирования, они также будут рассчитаны в последней строке таблицы ниже. Видение результата NaN означает, что некоторый ввод был не числом.

Для работы этого калькулятора в вашем браузере должен быть включен JavaScript.

Когда люди спрашивают, как исправить ошибки памяти при сканировании фотографий или документов с разрешением 9600 dpi, отвечают: «Не делайте этого», если у вас нет 8 гигабайт памяти, сканера с разрешением 9600 dpi и специального причина. Обычно правильно сканировать с разрешением 300 dpi для повторной печати в исходном размере (600 dpi может помочь при сканировании штриховых рисунков, но обычно не подходит для цветных фотографий или фотографий в градациях серого).

Еще раз повторю: (распространенная ошибка первого раза)

Сканирование 35-миллиметрового слайда для печати в формате 8×10 дюймов дает примерно 9-кратное увеличение (приблизительно, с учетом очень небольшого кадрирования).
Цель состоит в том, что для печати 8×10 дюймов с разрешением 300 dpi требуется 2400×3000 пикселей.
Работают два метода сканирования. Оба примера здесь будут сканироваться с разрешением 2700 dpi:

Скан Входной размер соответствует размеру пленки 35 мм. Выходной размер соответствует отпечатку 8×10 дюймов.
С помощью мыши вы отмечаете размер ввода на предварительном просмотре сканера.

• Вы можете установить сканер Входной размер пленки и масштаб 100% при 9x 300 = 2700 dpi. Однако 35-мм пленка имеет соотношение сторон 3:2, а бумага для печати 8×10 имеет соотношение сторон 4:5, поэтому изображение придется обрезать, чтобы оно соответствовало форме бумаги. Либо обрежьте его здесь, во входном размере сканера, либо вы можете обрезать его позже. См. простую процедуру обрезки изображения в соответствии с формой бумаги. Обрезка позже обычно предлагает больше вариантов.

  При сканировании 35-мм пленки с разрешением 2700 dpi и коэффициентом масштабирования 100 % устанавливается размер пленки для печати с разрешением 2700 dpi, но во время печати это тривиально масштабируется для печати с разрешением 300 dpi и размером 8×10 (при условии, что соотношение сторон было установлено в соответствии с форматом бумаги). ).

• Отсканируйте пленку 35 мм, установив сканер на желаемый размер 8×10 дюймов. Если вы укажете Выходной размер 8×10 дюймов, сканер обрежет его в соответствии с формой бумаги 8×10.

  Сканирование 8×10 дюймов Выходные данные с разрешением 300 dpi уже масштабированы до 300 dpi для печати 8×10 непосредственно дома.

Пиксели одинаковы в любом случае (A или B), около 2400 x 3000 пикселей. Если отправить его с указанием распечатать 8×10, это будет 8×10 в любом случае. Вам нужно достаточное количество пикселей (достаточно близкое), но это не обязательно должно быть точно 300 dpi, большинство магазинов, вероятно, в любом случае будут печатать с разрешением 250 dpi.

Здесь две точки:

• Думайте о поле разрешения сканера в точках на дюйм как о разрешении печати на выходе. Если коэффициент масштабирования равен 100 %, то он также равен разрешению сканирования, что является обычной практикой при планировании печати копии в исходном размере. Если не 100 %, то разрешение сканирования представляет собой введенное количество точек на дюйм x коэффициент масштабирования… 300 точек на дюйм при масштабе 900 % соответствует разрешению сканирования 9x или 2700 точек на дюйм, что создает достаточное количество пикселей для печати вывода в 9-кратном размере с разрешением 300 точек на дюйм.
• Вы категорически НЕ хотите ставить ОБА 8×10 дюймов и 2700 dpi, что даст 21600 x 27000 пикселей (около 17 гигабайт). Вам ни к чему 8×10 при 2700 dpi. Этой целью будет выход 8×10 дюймов с разрешением 300 dpi.

Обратите внимание, что при увеличении разрешения приведенная выше формула размера дважды умножает стоимость памяти на это число разрешения, как по ширине, так и по высоте. Стоимость памяти для изображения увеличивается пропорционально квадрату разрешения. Квадрат, скажем, 300 dpi — довольно большое число (более чем в два раза больше квадрата 200).

Разрешение сканирования и разрешение печати — две большие разницы. Идея состоит в том, что мы можем отсканировать пленку размером примерно 1×1 дюйм с разрешением, скажем, 2400 dpi, а затем распечатать ее в 8-кратном размере с разрешением 300 dpi и размером 8×8 дюймов. Мы всегда хотим печатать фотографии с разрешением около 300 dpi, большее разрешение сканирования нужно только для увеличения.
Коэффициент увеличения равен разрешению сканирования/разрешению печати. Сканирование с разрешением 600 dpi будет печатать в 2 раза больше при разрешении 300 dpi.
Подчеркиваю, если это не маленькая пленка для увеличения, вам не нужно сканировать бумагу формата Letter с высоким разрешением. Вам может понадобиться отсканированное изображение с разрешением 300 dpi, чтобы распечатать его в исходном размере.

Когда мы удваиваем разрешение сканирования, стоимость памяти возрастает в 4 раза. Умножьте разрешение на 3, и стоимость памяти увеличится в 9 раз и т. д. Таким образом, это кажется очень очевидным аргументом в пользу использования только того разрешения, которое нам действительно нужно для улучшения результатов изображения для целей работы. Более того, это отходы. Часто даже болезненно. Ну, виртуальная боль. <усмехается>

Copyright © 1997-2022 Уэйн Фултон — Все права защищены.

Битовая глубина и субдискретизация цвета

Производство

Брэд Уэстон 8 октября 2019 г. 7975 Просмотров

*Внимание* Эта статья довольно глубокая. Вы обнаружите, что большинство сообщений в нашем блоге легко читаются, мы даже раздаем шаблоны и другие советы по использованию нашего программного обеспечения. Однако сегодня мы собираемся немного глубже, и поэтому, если вы хотите узнать, как глубина цвета и субдискретизация цвета влияют на вашу выходную полосу пропускания, то эта статья для вас!

В предыдущей статье мы подробно рассмотрели разрешение и частоту кадров, а также их влияние на выходную пропускную способность. Двумя другими важными факторами, влияющими на выходную полосу пропускания, являются битовая глубина цвета и субдискретизация цвета.

Разрядность цвета

Начнем с основ. Цифровые изображения состоят из маленьких точек, называемых «пикселями», каждая из которых имеет свой цвет. «Разрешение» видеоизображения — это количество пикселей в ширину и высоту выходного изображения. Цвет пикселя представляет собой комбинацию красного, зеленого и синего света. Если все три цвета равны 100%, пиксель белый, если все три цвета равны 0%, пиксель черный. Любая другая комбинация приводит к спектру доступных цветов в зависимости от глубины цвета видеопотока.

ПРИМЕЧАНИЕ. Описанная цветовая модель — RGB, которая используется для графического вывода компьютера. Для стандартов цифрового вещательного видео (SDI) используется цветовая модель YCbCr, которая сильно отличается, но более трудна для понимания концептуально. Мы немного обсудим эти различия в следующем разделе, но я думаю, что основы глубины цвета лучше понятны с моделью RGB.

Большинство видеопотоков, особенно в прямом эфире, представляют собой 8-битные видеопотоки. Это означает, что для каждого из трех цветов RGB (красный, зеленый и синий) существует 256 градаций (со значениями от 0 до 255), которые при объединении определяют цвет пикселя. Так, например, чтобы «смешать» чистый красный цвет, значение R будет равно 255, а значения G и B будут равны 0. У чистого белого будет 255 для всех значений RGB, а у чистого черного будет 0 для всех значений. . Используя эти комбинации, можно определить 16,7 миллиона цветов (256 x 256 x 256). Вы можете увидеть, как меняются эти значения, поэкспериментировав с ползунками на этой странице: http://colorizer.org

Иногда требуется еще более широкий диапазон цветов, и по этой причине существует 10-битный видеопоток. В 10-битных потоках доступно более миллиарда различных цветов, поскольку каждый из трех компонентов имеет 1024 градации (1024 x 1024 x 1024 = 1,07 миллиарда). Хотя это полезно для некоторого контента, разница в уровне обработки цвета не заметна на большинстве светодиодных экранов или проекционных дисплеев.

Итак, если вы выводите 8-битный видеопоток с разрешением 1280 x 720, то скорость передачи данных для вывода равна размеру кадра (1280×720), умноженному на количество кадров в секунду (60), умноженному на общее количество цветных битов (3 x 8):

(1280 × 720) размер кадра × 60 кадров в секунду × 24 бит на пиксель = 1,3 Гбит/с .

Подвыборка цвета

Последним фактором в выходной полосе пропускания является подвыборка цвета. Обработка видео требует больших вычислительных ресурсов и может привести к большим размерам файлов, а также к большой пропускной способности данных при воспроизведении через широковещательные устройства (такие как продукты Blackmagic SDI). Таким образом, производители видеооборудования придумали еще один метод более эффективной обработки видео, изучая, как человеческий глаз и мозг воспринимают визуальные образы. Мы гораздо более чувствительны к яркости (темной или яркой) изображения, чем к конкретным цветам. Из-за этого при обработке видео большая часть информации о цвете изображения часто может быть отброшена, если сохраняется информация о яркости. Это называется цветовой субдискретизацией.

Величина субдискретизации обозначается отношением информации о яркости к информации о цвете. Цветовая модель, используемая для широковещательного видео, не основана на независимых значениях красного, зеленого и синего, как описано выше. Скорее, широковещательное видео основано на яркости (Y) и цвете или «цветности» (представленных как Pb и Pr в цифровом компонентном видео). Сложите их вместе, и вы получите YPbPr. Мы не будем слишком углубляться в то, как это работает, но вы можете увидеть, как воздействуют цвета на основе изменения ползунков, показанных на http://colorizer.org в разделе YPbPr.

Цветовая субдискретизация обозначается как отношение скорости передачи данных, используемой для этих трех каналов (Y:Pb:Pr). Таким образом, если каждый канал получает одинаковую скорость передачи данных, это обозначается как 4:4:4. В 8-битном видеопотоке с соотношением сторон 4:4:4 каждый канал получает полные 8 бит информации на пиксель, что дает 8 x 3 или 24 бита. Если бы это было 10-битное видео в формате 4:4:4, то потребовалось бы 30 бит информации на пиксель. Поскольку наши глаза не так чувствительны к информации о цвете, мы часто сокращаем объем хранимой информации о цвете вдвое, что означает соотношение 4:2:2… каналы Pb и Pr получают половину информации канала яркости. Это означает, что 8-битный видеопоток будет использовать 8 бит для яркости, 4 для Pb и 4 для Pr… 8+4+4 = 12 бит. Для 10-битного потока 4:2:2 будет использоваться 10 бит для яркости, 5 для Pb и 5 для Pr… всего 20 бит на пиксель.

Итак, если это вариант, возникает логичный вопрос: какое значение это имеет?

Как и глубина цвета, в большинстве случаев это не имеет большого значения… по крайней мере, в пространстве «конечного вывода», которое занимают продукты Renewed Vision. На самом деле при создании видео или фильмов наличие дополнительной информации о цвете из исходного материала несколько важно, потому что это обеспечивает большую гибкость при цветокоррекции (осветление/затемнение областей изображения, подчеркивающих цвета разных кадров). Однако после завершения видео лишняя информация о цвете обычно не имеет большого значения для конечного зрителя. Однако есть некоторые исключения. Классический пример — снимок солнечного неба… здесь различные цвета синего цвета при переходе от светлого к темному создают полосы на изображении, если данных о цвете недостаточно.

Одно интересное замечание: поскольку большая часть потребительского контента сильно сжата, а большая часть информации о цвете удалена, обычным обходным решением для цветовой полосы выше является добавление некоторого шума к изображению. Подобно тонкому мягкому фильтру, шум сглаживает края и создает изображения, которые, хотя и имеют недостатки, гораздо менее заметны.

По умолчанию вся обработка вещательных выходов в продуктах Renewed Vision выполняется в формате 4:2:2.