Farvedybde ( farvekvalitet , billedbithed , farveopløsning ) er et computergrafikudtryk , der betyder antallet af bits (hukommelseskapacitet), der bruges til at lagre og repræsentere farve ved kodning , eller en pixel af et rastergrafik- eller videobillede (udtrykt som en enhed af bits pr. pixel ( eng. bits pr. pixel , bpp )), eller for hver farve, der udgør én pixel (defineret som bits pr. komponent , bits pr. kanal , bits pr. farve ( engelske bits pr. komponent, bits pr. kanal, bits pr. farve er alle tre forkortet bpc )). For forbrugervideostandarder definerer bitdybde antallet af bits, der bruges til hver farvekomponent. [1] [2]
Monokrome billeder er kodet ved hjælp af en endimensionel gråskala. Dette er normalt et sæt sort og hvid og mellemliggende gråtoner, men andre kombinationer kan bruges: for eksempel bruger monokrome skærme ofte en grøn eller orange glødfarve i stedet for hvid.
Billedet er kodet ved hjælp af et diskret sæt farver, som hver er beskrevet ved hjælp af en palet uafhængigt af hinanden.
Efterhånden som antallet af bits i farverepræsentation steg, blev antallet af viste farver upraktisk stort for farvepaletter (20-bit farvedybde kræver mere hukommelse til at lagre farvepaletten end hukommelse til at gemme selve billedpixlerne ). Med en stor farvedybde er lysstyrken af de røde , grønne og blå komponenter i praksis kodet - en sådan kodning kaldes RGB - modellen.
Et meget begrænset, men "rigtigt" farveskema, hvor tre bits (hver af otte mulige værdier) for de røde (R) og grønne (G) komponenter og to resterende bits pr. pixel til kodning af den blå (B) komponent ( fire mulige værdier ), giver dig mulighed for at repræsentere 256 (8×8×4) forskellige farver. Det normale menneskelige øje er mindre følsomt over for den blå komponent end over for de røde og grønne komponenter, så den blå komponent er repræsenteret med en smule mindre. En sådan ordning blev brugt i MSX2 -serien af computere i 1990'erne.
Dette skema må ikke forveksles med en 8 bpp indeksfarve , som kan repræsenteres af et udvalg af forskellige farvepaletter.
En 12-bit "rigtig" farve er kodet med 4 bit (16 mulige værdier) for hver af R-, G- og B-komponenterne, hvilket gør det muligt at repræsentere 4096 (16×16×16) forskellige farver. Denne farvedybde bruges nogle gange i simple enheder med farveskærme ( såsom mobiltelefoner).
HighColor eller HiColor er designet til at repræsentere "det virkelige liv" nuancer, dvs. de mest behagelige for det menneskelige øje. En sådan farve er kodet med 15 eller 16 bit:
TrueColor (fra engelsk. true color - "true / real color") er tæt på farverne i den "virkelige verden", og giver 16,7 millioner forskellige farver. Denne farve er den mest behagelige for opfattelsen af forskellige fotografier af det menneskelige øje, til billedbehandling.
"32-bit farve" er et eksempel på en forkert betegnelse, når farvedybden beskrives. Misforståelsen er, at 32-bit farve giver dig mulighed for at repræsentere 2 32 = 4 294 967 296 forskellige nuancer [3] .
I virkeligheden er en 32-bit farve 24-bit (TrueColor) med en ekstra 8-bit kanal, der enten er fyldt med nuller (påvirker ikke farven) eller er en alfakanal, der indstiller gennemsigtigheden af billedet for hver pixel - det vil sige, at der er 16 777 216 nuancer af farver og 256 graduer af gennemsigtighed [3] .
Grunden til, at de bruger en "tom" kanal er ønsket om at optimere arbejdet med videohukommelse , hvilket de fleste moderne[ hvornår? ] computere har 32-bit adressering og en 32-bit databus .
Også 32-bit er repræsentationen af farve i CMYK -systemet ( 8 bits er tildelt cyan, magenta, gul og sort) [3] .
I slutningen af 1990'erne begyndte nogle avancerede grafiksystemer, såsom SGI , at bruge mere end 8 bits pr. kanal - for eksempel 12 eller 16 bits . Professionelle billedredigeringsprogrammer begyndte at spare 16 bits pr. kanal, hvilket gav "beskyttelse" mod ophobning af afrundingsfejl , fejl ved beregning i et begrænset bitgitter af tal.
Forskellige modeller er blevet skabt for yderligere at udvide det dynamiske udvalg af billeder. For eksempel bruger HDRI ( High Dynamic Range Imaging ), flydende kommatal og giver dig mulighed for mest præcist at beskrive intenst lys og dybe skygger i billeder i samme farverum. Forskellige modeller beskriver sådanne områder med mere end 32 bit pr. kanal. Bemærkelsesværdigt er OpenEXR -formatet skabt af Industrial Light & Magic ved begyndelsen af det 20. og 21. århundrede , som bruger 16-bit ( halv præcision ) flydende kommatal til at repræsentere farvenuancer bedre end 16-bit heltal . Det forventes, at sådanne farveskemaer vil erstatte standardskemaerne, så snart hardwaren kan understøtte de nye formater med tilstrækkelig hastighed og effektivitet.
Understøttelse af Deep Color (30, 36 eller 48 bit) blev føjet til HDMI 1.3 digital videohardwaregrænseflade i 2006 [4] .
DisplayPort - standarden understøtter farvedybder større end 24 bit [5] [6] .
Windows 7 understøtter farver fra 30 til 48 bit [7] .
Samtidig var typiske LCD'er i stand til at vise pixels med en dybde på højst 24 bit, og formater på 36 og 48 bit tillader kodning af flere farver end det menneskelige øje kan skelne [8] [9] .
Mange moderne fjernsyn og computerskærme viser billeder ved at variere intensiteten af de tre primære farver: blå, grøn og rød. Klar gul er for eksempel en sammensætning af samme intensitet røde og grønne komponenter uden tilføjelse af en blå komponent. Dette er dog kun en tilnærmelse og producerer faktisk ikke lysegul. Det er derfor, nyere teknologier, såsom Texas Instruments BrilliantColor, udvider de typiske røde, grønne og blå kanaler med nye: turkis (blå-grøn) , magenta og gul [ 10] . Mitsubishi og Samsung bruger denne teknologi i nogle tv-systemer.
Forudsat brugen af 8-bit kanaler, er 6-farve billeder kodet med 48-bit farver.
ATI FireGL V7350 - videoadaptere understøtter 40-bit og 64-bit farver [11] .
| Farvemodeller | ||
|---|---|---|