Глубина цвета — это что такое в компьютерной графике?
Битовая глубина, или глубина цвета — это количество бит, используемых для указания цвета одного пикселя в растровом изображении или буфере кадра видео. Также этим понятием часто обозначается количество бит, используемых для каждого цветного компонента одного пикселя. Глубина двоичных знаков определяет количество уникальных цветов в палитре изображения с точки зрения количества 0 и 1 или “бит”, которые используются для указания каждого цвета.
Что такое битовая глубина
Глубина цвета — это количество двоичных знаков, используемых для хранения одного пикселя экрана. Другими словами, это количество различных цветов, которые могут быть представлены аппаратным или программным обеспечением. Но это не означает, что изображение обязательно использует все цвета. Когда речь идет о пикселе, понятие глубина цвета — это то, что может быть определено как бит на пиксель (bpp). Он определяет количество используемых двоичных знаков для одного пикселя.
Тогда глубина цвета изображения относится к числу бит на пиксель на мониторе компьютера для представления определенного цвета.
Количество уникальных оттенков
Когда речь идет о цветовом компоненте, понятие может означать количество двоичных знаков на компонент — бит на канал или на цвет. Глубина цвета с большим значением может указывать на передачу цвета с таким высоким уровнем точности. В качестве альтернативы ее также называют пиксельной глубиной.
Изображения с более высокой битовой глубиной могут кодировать больше оттенков или цветов, поскольку имеется больше комбинаций 0 и 1. Глубина цветов — это количество таких комбинаций. Чем больше бит на пиксель, тем лучше цветопередача и качество монитора. Пространственное разрешение экрана монитора можно вычислить по следующей формуле: произведение количества строк изображения на общую сумму точек в строке.
Разрешение экрана и пиксельная глубина
Понятия количества цветов и глубины цвета связаны с понятием разрешения монитора.
Монитор может отображать графику в различном качестве. Глубина цвета и разрешение характеризуют качество изображения.
Среди самых распространенных разрешений — 800 x 600, 1024 x 768, 1280 x 1024 пикселей на дюйм. Режим экрана и глубина цвета также зависят друг от друга. Зная один из параметров, можно рассчитать другой. Для изображения в градациях серого глубина бит определяет количество уникальных оттенков. Количество отображаемых цветов меняется в широком диапазоне. На современных мониторах и дисплеях глубина цвета — это параметр, который может принимать значение от 256 при глубине 8 бит до более чем 16 миллионов при глубине в 24.
Основные цвета и их кодирование
Каждый цветной пиксель в цифровом изображении создается с помощью комбинации трех основных цветов: красного, зеленого и синего. Каждый основной цвет часто называют цветовым каналом. Он может иметь любой диапазон значений интенсивности, заданных его глубиной бита. Глубина бит для каждого основного цвета называется битами на канал.
Бит на пиксель (bpp) относится к сумме двоичных знаков во всех трех цветовых каналах и представляет общие цвета, доступные на каждом пикселе. Часто возникает путаница с цветными изображениями, и может быть непонятно, относится ли размещенный номер к битам на пиксель или на канал. Использование bpp в качестве суффикса помогает различать эти два термина.
Примеры глубины цвета точки
У большинства цветных изображений с цифровых камер битовая глубина составляет 8 двоичных знаков на канал. Поэтому они могут использовать в общей сложности восемь 0 и 1. Глубина цвета и количество цветов при этом составляют 28 или 256 различных комбинаций, либо 256 различных значений интенсивности для каждого основного цвета. Когда все три основных цвета объединены в каждом пикселе, это позволяет использовать до 16 777 216 разных цветов, или “истинный цвет”. Такая глубина называется 24-битной, поскольку каждый пиксель состоит из трех каналов с глубиной цвета 8 бит. Количество цветов, доступных для любого X-битового изображения, равно 2X, если X относится к битам на пиксель, и 23X, если X относится к битам на канал.
Визуализация битовой глубины
Человеческий глаз может различать только около 10 миллионов разных цветов. Поэтому сохранение изображения, где глубина цвета — более 24 бит, является чрезмерным, если единственная цель — это обычный просмотр. С другой стороны, изображения с более чем 24 bpp все еще весьма полезны, поскольку они лучше сохраняются при пост-обработке. Потому этот параметр может быть полезен для фотографов. Цветные градации и палитру глубины цвета в изображениях с менее чем 8 бит на цветовой канал можно четко увидеть на гистограмме изображения. Доступные настройки битовой глубины зависят от типа файла. Стандартные файлы JPEG и TIFF могут использовать только 8 и 16 бит на канал соответственно.
Цветовая точность и гамма
Глубина цвета — это только один из аспектов цветового представления, определяющий, как можно выразить тонкие уровни цвета. Другим аспектом является то, как может быть выражен широкий диапазон цветов или гамма. Определение как цветовой точности, так и гаммы выполняется с помощью спецификации кодирования цвета, которая присваивает значение цифрового кода местоположению в цветовом пространстве.
Отличие графических чипов в системах VGA и Macintosh
Старые графические чипы, особенно те, которые используются в домашних компьютерах и игровых консолях, часто умеют применять другую палитру, чтобы увеличить максимальное количество одновременно отображаемых цветов. При этом использование памяти сводится к минимуму. Это важно для первых компьютеров, где память была дорогостоящей и не слишком большого объема. В то время как лучшие системы VGA предлагали только 18-битную палитру, из которой можно было выбирать цвета, все цветное видеооборудование Macintosh предоставляло 24-битную. Такие палитры были универсальными и могли применяться в любых последних аппаратных или файловых форматах.
Direct color
Если пиксели содержат более 12 бит, для типичных размеров экрана и глубины палитры индексированная палитра занимает больше памяти, чем пиксели, поэтому некоторые системы стараются напрямую указывать цвет непосредственно в пикселе. Например, 8-битный цвет — очень ограниченная, но истинная прямая цветовая система.
Для каждого из компонентов R (красного цвета и G (зеленого цвета) есть 3 бита, 8 возможных уровней. При этом два оставшихся бита в байтовом пикселе — компонент B (синий цвет), занимающий четыре уровня, что позволяет использовать 256 разных цветов. Здоровый человеческий глаз менее чувствителен к синему компоненту, чем к красному или зеленому, потому что две трети рецепторов глаза обрабатывают более длинные волны. Поэтому он назначается на один двоичный знак меньше, чем остальные. 8-битный цвет можно перепутать с индексированной глубиной цвета 8bpp. Но этот параметр тоже можно моделировать в таких системах, выбирая подходящую таблицу.
High color
Высококачественная цветопередача, или режим High color, поддерживает 15/16-бит для трех цветов в системе RGB. В 16-битном цвете могут быть 4 бита, то есть 16 возможных уровней для каждого из компонентов R, G и B. А также дополнительно 4 двоичных знака для параметра «альфа», обозначающего прозрачность, что позволяет использовать 4 096 различных цветов с 16 уровнями прозрачности.
В последнее время термин используется для обозначения глубин цвета, превышающих 24 бит. Он был разработан для представления и передачи “реальных” оттенков, которые воспринимаются человеческим глазом. Почти все наименее дорогие ЖК-дисплеи обеспечивают 18-битный цвет для достижения быстрого времени перехода по цвету и используют либо сглаживание, либо регулировку частоты кадров, чтобы приблизиться к 24-битной цветопередаче или полностью отбросить 6 бит информации о цвете. Более дорогие ЖК-дисплеи могут отображать 24-битную или большую глубину цвета.
True color
Цветопередача в 24 бита почти всегда использует 8 бит каждого из R, G, B. По состоянию на 2018 год 24-битная глубина цвета используется практически для всех компьютеров и телефонов, а также для большинства форматов хранения изображений. Почти во всех случаях, когда 32 бит на пиксель означают, что 24 используются для цвета, остальные 8 являются альфа-каналами или не используются. 224 дает 16 777 216 вариаций цвета.
Особенности человеческого восприятия цвета
Человеческий глаз может различать до десяти миллионов цветов, и поскольку гамма дисплея меньше, чем диапазон человеческого зрения, это означает, что этот диапазон содержит больше оттенков, чем может быть воспринято человеком.
Однако дисплеи неравномерно распределяют цвета в пространстве для облегчения восприятия человеком, поэтому люди могут видеть изменения между соседними цветами в цветовой гамме. Монохроматические изображения устанавливают все три канала на одно и то же значение. В результате получается всего 256 различных цветов и, следовательно, более заметная полоса различия. Некоторое программное обеспечение пытается сгладить уровень серого в цветовых каналах, чтобы увеличить его, хотя в современном программном обеспечении это гораздо больше используется для субпиксельной визуализации. Она позволяет увеличить разрешение пространства на ЖК-экранах, где цвета имеют несколько разные позиции.
Deep color
Стандарты DVD-Video и Blu-ray Disc поддерживают бит глубиной 8 бит на цвет в YCbCr с подвыборкой цветности 4:2:0. Системы Macintosh относятся к 24-битовому цвету как к «миллионам цветов». Он также часто используется для обозначения всех глубин цвета, больших или равных 24. Глубокий цвет, или Deep color, состоит из миллиарда или более цветов.
Используются глубины цвета 30, 36 и 48 бит на пиксель, также называемые 10, 12 или 16 бит на канал.
Использование глубины цвета в различных системах
Некоторые системы SGI имели 10 или более бит для видеосигнала и могли быть настроены для интерпретации данных, хранящихся таким образом для отображения. Часто для них добавляется альфа-канал того же размера, в результате получается 40, 48 или 64 бит для каждого пикселя. Некоторые более ранние системы размещали три 10-битных канала в 32-битном слове, причем 2 бита не использовались или использовались как 4-уровневый альфа-канал. Формат файла Cineon, который был популярен для движущихся изображений, использовал эту глубину цвета. Цифровые камеры могли производить 10 или 12 бит на канал в своих исходных данных, а 16 бит — это наименьшая адресуемая единица, которая позволяла бы обрабатывать данные.
Видеокарты с 10 бит на компонент начали выходить на рынок в конце 1990-х годов. Эти системы не использовали 16 бит для высокого динамического диапазона, а некоторые присваивают почти мистические возможности 16 битам, которые на самом деле не верны.
Программное обеспечение для редактирования изображений, такое как Photoshop, начало использовать 16 бит на канал достаточно рано. Основная цель этого заключалась в том, чтобы уменьшить квантование промежуточных результатов. Если операция была разделена на 4, а затем умножена на 4, она потеряла бы нижние 2 бита 8-битных данных, но если использовались 16 бит, она не потеряла бы ни одного из 8-битных данных. В 2008 Microsoft объявила о том, что в Windows 7 поддерживаются цвета глубиной 30 бит и 48 бит, а также широкая цветовая гамма scRGB.
Доказано, поскольку люди в основном являются трихроматами, хотя существуют тетрахроматы, воспринимающие не три основных цвета, а четыре. Для хранения и работы с изображениями можно использовать «мнимые» основные цвета, но обычно их количество составляет три, как в системе RGB.
Глубина цвета — это что такое в компьютерной графике? :: SYL.ru
Битовая глубина, или глубина цвета — это количество бит, используемых для указания цвета одного пикселя в растровом изображении или буфере кадра видео.
Также этим понятием часто обозначается количество бит, используемых для каждого цветного компонента одного пикселя. Глубина двоичных знаков определяет количество уникальных цветов в палитре изображения с точки зрения количества 0 и 1 или “бит”, которые используются для указания каждого цвета.
Что такое битовая глубина
Глубина цвета — это количество двоичных знаков, используемых для хранения одного пикселя экрана. Другими словами, это количество различных цветов, которые могут быть представлены аппаратным или программным обеспечением. Но это не означает, что изображение обязательно использует все цвета. Когда речь идет о пикселе, понятие глубина цвета — это то, что может быть определено как бит на пиксель (bpp). Он определяет количество используемых двоичных знаков для одного пикселя. Тогда глубина цвета изображения относится к числу бит на пиксель на мониторе компьютера для представления определенного цвета.
Количество уникальных оттенков
Когда речь идет о цветовом компоненте, понятие может означать количество двоичных знаков на компонент — бит на канал или на цвет.
Глубина цвета с большим значением может указывать на передачу цвета с таким высоким уровнем точности. В качестве альтернативы ее также называют пиксельной глубиной.
Изображения с более высокой битовой глубиной могут кодировать больше оттенков или цветов, поскольку имеется больше комбинаций 0 и 1. Глубина цветов — это количество таких комбинаций. Чем больше бит на пиксель, тем лучше цветопередача и качество монитора. Пространственное разрешение экрана монитора можно вычислить по следующей формуле: произведение количества строк изображения на общую сумму точек в строке.
Разрешение экрана и пиксельная глубина
Понятия количества цветов и глубины цвета связаны с понятием разрешения монитора. Монитор может отображать графику в различном качестве. Глубина цвета и разрешение характеризуют качество изображения.
Среди самых распространенных разрешений — 800 x 600, 1024 x 768, 1280 x 1024 пикселей на дюйм. Режим экрана и глубина цвета также зависят друг от друга. Зная один из параметров, можно рассчитать другой.
Для изображения в градациях серого глубина бит определяет количество уникальных оттенков. Количество отображаемых цветов меняется в широком диапазоне. На современных мониторах и дисплеях глубина цвета — это параметр, который может принимать значение от 256 при глубине 8 бит до более чем 16 миллионов при глубине в 24.
Основные цвета и их кодирование
Каждый цветной пиксель в цифровом изображении создается с помощью комбинации трех основных цветов: красного, зеленого и синего. Каждый основной цвет часто называют цветовым каналом. Он может иметь любой диапазон значений интенсивности, заданных его глубиной бита. Глубина бит для каждого основного цвета называется битами на канал. Бит на пиксель (bpp) относится к сумме двоичных знаков во всех трех цветовых каналах и представляет общие цвета, доступные на каждом пикселе. Часто возникает путаница с цветными изображениями, и может быть непонятно, относится ли размещенный номер к битам на пиксель или на канал. Использование bpp в качестве суффикса помогает различать эти два термина.
Примеры глубины цвета точки
У большинства цветных изображений с цифровых камер битовая глубина составляет 8 двоичных знаков на канал. Поэтому они могут использовать в общей сложности восемь 0 и 1. Глубина цвета и количество цветов при этом составляют 28 или 256 различных комбинаций, либо 256 различных значений интенсивности для каждого основного цвета. Когда все три основных цвета объединены в каждом пикселе, это позволяет использовать до 16 777 216 разных цветов, или “истинный цвет”. Такая глубина называется 24-битной, поскольку каждый пиксель состоит из трех каналов с глубиной цвета 8 бит. Количество цветов, доступных для любого X-битового изображения, равно 2X, если X относится к битам на пиксель, и 23X, если X относится к битам на канал.
Визуализация битовой глубины
Человеческий глаз может различать только около 10 миллионов разных цветов. Поэтому сохранение изображения, где глубина цвета — более 24 бит, является чрезмерным, если единственная цель — это обычный просмотр.
С другой стороны, изображения с более чем 24 bpp все еще весьма полезны, поскольку они лучше сохраняются при пост-обработке. Потому этот параметр может быть полезен для фотографов. Цветные градации и палитру глубины цвета в изображениях с менее чем 8 бит на цветовой канал можно четко увидеть на гистограмме изображения. Доступные настройки битовой глубины зависят от типа файла. Стандартные файлы JPEG и TIFF могут использовать только 8 и 16 бит на канал соответственно.
Цветовая точность и гамма
Глубина цвета — это только один из аспектов цветового представления, определяющий, как можно выразить тонкие уровни цвета. Другим аспектом является то, как может быть выражен широкий диапазон цветов или гамма. Определение как цветовой точности, так и гаммы выполняется с помощью спецификации кодирования цвета, которая присваивает значение цифрового кода местоположению в цветовом пространстве.
Отличие графических чипов в системах VGA и Macintosh
Старые графические чипы, особенно те, которые используются в домашних компьютерах и игровых консолях, часто умеют применять другую палитру, чтобы увеличить максимальное количество одновременно отображаемых цветов.
При этом использование памяти сводится к минимуму. Это важно для первых компьютеров, где память была дорогостоящей и не слишком большого объема. В то время как лучшие системы VGA предлагали только 18-битную палитру, из которой можно было выбирать цвета, все цветное видеооборудование Macintosh предоставляло 24-битную. Такие палитры были универсальными и могли применяться в любых последних аппаратных или файловых форматах.
Direct color
Если пиксели содержат более 12 бит, для типичных размеров экрана и глубины палитры индексированная палитра занимает больше памяти, чем пиксели, поэтому некоторые системы стараются напрямую указывать цвет непосредственно в пикселе. Например, 8-битный цвет — очень ограниченная, но истинная прямая цветовая система. Для каждого из компонентов R (красного цвета и G (зеленого цвета) есть 3 бита, 8 возможных уровней. При этом два оставшихся бита в байтовом пикселе — компонент B (синий цвет), занимающий четыре уровня, что позволяет использовать 256 разных цветов.
Здоровый человеческий глаз менее чувствителен к синему компоненту, чем к красному или зеленому, потому что две трети рецепторов глаза обрабатывают более длинные волны. Поэтому он назначается на один двоичный знак меньше, чем остальные. 8-битный цвет можно перепутать с индексированной глубиной цвета 8bpp. Но этот параметр тоже можно моделировать в таких системах, выбирая подходящую таблицу.
High color
Высококачественная цветопередача, или режим High color, поддерживает 15/16-бит для трех цветов в системе RGB. В 16-битном цвете могут быть 4 бита, то есть 16 возможных уровней для каждого из компонентов R, G и B. А также дополнительно 4 двоичных знака для параметра «альфа», обозначающего прозрачность, что позволяет использовать 4 096 различных цветов с 16 уровнями прозрачности. В последнее время термин используется для обозначения глубин цвета, превышающих 24 бит. Он был разработан для представления и передачи “реальных” оттенков, которые воспринимаются человеческим глазом. Почти все наименее дорогие ЖК-дисплеи обеспечивают 18-битный цвет для достижения быстрого времени перехода по цвету и используют либо сглаживание, либо регулировку частоты кадров, чтобы приблизиться к 24-битной цветопередаче или полностью отбросить 6 бит информации о цвете.
Более дорогие ЖК-дисплеи могут отображать 24-битную или большую глубину цвета.
True color
Цветопередача в 24 бита почти всегда использует 8 бит каждого из R, G, B. По состоянию на 2018 год 24-битная глубина цвета используется практически для всех компьютеров и телефонов, а также для большинства форматов хранения изображений. Почти во всех случаях, когда 32 бит на пиксель означают, что 24 используются для цвета, остальные 8 являются альфа-каналами или не используются. 224 дает 16 777 216 вариаций цвета.
Особенности человеческого восприятия цвета
Человеческий глаз может различать до десяти миллионов цветов, и поскольку гамма дисплея меньше, чем диапазон человеческого зрения, это означает, что этот диапазон содержит больше оттенков, чем может быть воспринято человеком. Однако дисплеи неравномерно распределяют цвета в пространстве для облегчения восприятия человеком, поэтому люди могут видеть изменения между соседними цветами в цветовой гамме. Монохроматические изображения устанавливают все три канала на одно и то же значение.
В результате получается всего 256 различных цветов и, следовательно, более заметная полоса различия. Некоторое программное обеспечение пытается сгладить уровень серого в цветовых каналах, чтобы увеличить его, хотя в современном программном обеспечении это гораздо больше используется для субпиксельной визуализации. Она позволяет увеличить разрешение пространства на ЖК-экранах, где цвета имеют несколько разные позиции.
Deep color
Стандарты DVD-Video и Blu-ray Disc поддерживают бит глубиной 8 бит на цвет в YCbCr с подвыборкой цветности 4:2:0. Системы Macintosh относятся к 24-битовому цвету как к «миллионам цветов». Он также часто используется для обозначения всех глубин цвета, больших или равных 24. Глубокий цвет, или Deep color, состоит из миллиарда или более цветов. Используются глубины цвета 30, 36 и 48 бит на пиксель, также называемые 10, 12 или 16 бит на канал.
Использование глубины цвета в различных системах
Некоторые системы SGI имели 10 или более бит для видеосигнала и могли быть настроены для интерпретации данных, хранящихся таким образом для отображения.
Часто для них добавляется альфа-канал того же размера, в результате получается 40, 48 или 64 бит для каждого пикселя. Некоторые более ранние системы размещали три 10-битных канала в 32-битном слове, причем 2 бита не использовались или использовались как 4-уровневый альфа-канал. Формат файла Cineon, который был популярен для движущихся изображений, использовал эту глубину цвета. Цифровые камеры могли производить 10 или 12 бит на канал в своих исходных данных, а 16 бит — это наименьшая адресуемая единица, которая позволяла бы обрабатывать данные.
Видеокарты с 10 бит на компонент начали выходить на рынок в конце 1990-х годов. Эти системы не использовали 16 бит для высокого динамического диапазона, а некоторые присваивают почти мистические возможности 16 битам, которые на самом деле не верны. Программное обеспечение для редактирования изображений, такое как Photoshop, начало использовать 16 бит на канал достаточно рано. Основная цель этого заключалась в том, чтобы уменьшить квантование промежуточных результатов.
Если операция была разделена на 4, а затем умножена на 4, она потеряла бы нижние 2 бита 8-битных данных, но если использовались 16 бит, она не потеряла бы ни одного из 8-битных данных. В 2008 Microsoft объявила о том, что в Windows 7 поддерживаются цвета глубиной 30 бит и 48 бит, а также широкая цветовая гамма scRGB.
Доказано, поскольку люди в основном являются трихроматами, хотя существуют тетрахроматы, воспринимающие не три основных цвета, а четыре. Для хранения и работы с изображениями можно использовать «мнимые» основные цвета, но обычно их количество составляет три, как в системе RGB.
Глубокие цветные проблемы
Порой непредсказуемо работает аппаратура с интерфейсом HDMI, хотя уже много лет прошло после появления её на рынке ProAV. Что работало с одним дисплеем, не хочет дружить с другим. Отчего с этим источником сигнала кабель длиной 15 м работает, а с другим не работает? Список проблем бесконечен, и подобные вопросы давно никого не удивляют в мире HDMI, но все же — почему? Ясности не добавляют и объяснения вида «Проигрыватели BluRay бывают разные, у них разная сила сигнала на выходе».
Правда ли это может быть причиной проблем? Мы не всегда сможем точно указать такую причину, однако предсказуемость нашей системы возрастет, если мы уясним, как тихо и незаметно меняется наш HDMI-сигнал в зависимости от глубины цвета.
Что такое глубина цвета (Color Depth)?
Любой сигнал HDMI имеет определенную глубину цвета. Этой глубиной определяется, сколько разных цветов и оттенков может быть представлено каждым пикселем изображения. Обычный сигнал имеет глубину в 8 битов на каждую цветовую компоненту. Часто это называется 24-битным цветом (т. к. имеются 3 цветовых компоненты, R, G и B, по 8 бит на каждую). Число двоичных битов определяет максимальное число цветов в сигнале. Например, для 24-битного цвета получаем: 111111111111111111111111(двоичное) = 16 777 215 = 16,7 миллионов оттенков.
Глубина цвета играет для HDMI-сигнала важную роль, поскольку чем она больше, тем более высокочастотным становится сигнал.
Глубокий цвет (Deep Color)
С выходом стандарта HDMI 1.3 сигнал может быть не только 24-битным, но и более «глубоким», с глубиной цвета 30, 36 и даже 48 бит. Эти глубины позволяют источникам сигнала посылать на дисплеи больше оттенков, чем способен различить человеческий глаз. В некоторых особых случаях, когда для различения некоторых деталей изображения не хватает «обычных» оттенков, это по идее должно позволить избежать появления артефактов в виде ложных контуров на плавных градиентах.
30 бит: 1 миллиард
36 бит: 68,7 миллиардов
48 бит: 281474 миллиардов Скорость передачи данных в HDMI
Любое оборудование с интерфейсом HDMI имеет ограничения по скорости передачи данных. Важно уметь вычислять, какую скорость требует тот или иной сигнал, чтобы убедиться, что он «пройдет» по всем компонентам системы.
Скорость будет определяться разрешением, кадровой частотой и глубиной цвета сигнала.
Примеры стандартных частот пикселей
1080p@60Hz: около 148,5 МГц
1080p@24Hz: около 74,25 МГц
1080i@60Hz: около 74,2 МГц
720p@60Hz: около 74,2 МГц
Когда частота пикселей известна, скорость передачи данных выводится по формуле:Скорость = частота_пикселей * (глубина цвета + 2), где глубина цвета может быть 8, 10, 12 или 16 бит (это соответствует 24-, 30-, 36- или 48-битному цвету).
Примеры скорости передачи данных
720p/1080i@60Hz — 24 бит: 0,74 Гбит/с; 36 бит: 1,04 Гбит/с; 48 бит: 1,34 Гбит/с
1080p@24Hz — 24 бит: 0,74 Гбит/с; 36 бит: 1,04 Гбит/с; 48 бит: 1,34 Гбит/с
1080p@60Hz — 24 бит: 1,48 Гбит/с; 36 бит: 2,07 Гбит/с; 48 бит: 2,7 Гбит/с Глубокий цвет и BluRay-проигрыватели
Если не все, то большинство современных BluRay-плееров, спутниковых ресиверов, а также телевизоров поддерживают передачу Deep Color по выходам и входам.
Такой проигрыватель сначала определяет, можно ли выдать глубокий цвет в дисплей, или нет (считывая и анализируя EDID дисплея). В простой системе типа домашнего кинотеатра здесь обычно проблем не возникает, однако в мире ProAV это может быть опасным. Все оборудование ProAV имеет свои ограничения по скорости передачи данных, а также по-разному передает информацию EDID.
Желаете передать сигнал HDMI по линии витой пары на удаленный HDMI-дисплей. Все подключаете по инструкции (используются приборы Kramer PT-571 и PT-572+), используете рекомендованную производителем витую пару (BC-DGKat623) и разъемы, однако картинки нет. Почему возникла проблема?
Приборы для передачи сигнала по витой паре рассчитаны на максимальную скорость данных 1,65 Гбит/с (по паспорту). Эти приборы, как и большинство подобных удлинителей, передают данные EDID от дисплея к источнику сигнала как есть, без какой-либо обработки. Поскольку и дисплей, и BluRay-проигрыватель оба поддерживают глубокий цвет, и такая поддержка записана в EDID дисплея — проигрыватель со спокойной совестью переходит в режим Deep Color.
Для режима 1080p@60Hz с 36-битным цветом требуется более 2 Гбит/с, а витая пара передает только 1,65 Гбит/с. Картинки нет.
Несколько путей решения отличаются друг от друга удобством или затратностью.
1. Подавляющее большинство фильмов, записанных на дисках BluRay, представлены там в формате 24-битного цвета, и к тому же записаны в режиме 1080p@24Hz. Повышенная глубина цвета и кадровая частота создаются искусственно внутри проигрывателя, что, естественно, нисколько не улучшает картинку. Меню некоторых проигрывателей позволяет выключить Deep Color (например, изменить настройку с Auto на Off). При этом цвет становится опять 24-битным, а скорость передачи данных для сигнала 1080p@60Hz снижается до 1,48 Гбит/с.
2. Аналогичного эффекта можно добиться, понизив кадровую частоту с 60 до 24 или 30 Гц (например, включив режим Native 24fps). Почему-то малоизвестен тот факт, что именно 24 Гц — оптимальная частота на выходе проигрывателя, поскольку именно так записана программа на диске.
3. Наконец, если возможности отключить Deep Color или снизить кадровую частоту нет (поскольку многие модели проигрывателей в этом деле всецело полагаются на EDID и не предлагают пользователю настроек), остается только использовать эмулятор EDID сразу после выхода проигрывателя. Надо отметить, что такие эмуляторы уже встроены по все усилители-распределители и коммутаторы от Kramer, если проигрыватель подключается к такому устройству, ничего больше покупать не надо. Также выпускаются и отдельные приборы-эмуляторы, например Kramer VA-2H.
Кстати говоря, прибор VA-2H позволяет также (с помощью компьютера и специального ПО) вручную корректировать EDID, считанный из телевизора. Разумеется, нужна определенная квалификация и знание параметров, заключенных в EDID, однако для опытного инсталлятора появляется возможность отключать любые «вредные» возможности (типа глубокого цвета, старших видеорежимов, поддержки «лишних» аудиоформатов в звуковом тракте), что может быть жизненно важным при запуске особо капризных систем. С учетом того, что прибор способен на 1 минуту «снять» кодирование HDCP на своем выходе, диагностика систем с HDCP (не менее проблемной технологии) также серьезно облегчается.
Итоги
Прежде, чем рассуждать о «силе» выходов разных BluRay-проигрывателей, убедитесь, что не сравниваете яблоки со слонами.
Разные аппараты могут по-разному трактовать глубокий цвет, и это может создать иллюзию, что один лучше другого; на самом деле просто один из них дает гораздо более высокочастотный сигнал, чем другой. При выводе сигнала одинакового формата и с одной скоростью передачи данных любой проигрыватель должен вести себя примерно как и все остальные. Совсем другие, зачастую непредсказуемые, проблемы могут возникать из-за особенностей микросхем и электронных компонентов, выбранных производителем проигрывателя, а также качества программирования им всего этого хозяйства; это, однако, выходит далеко за рамки данного обсуждения.
Авторы: Том Копин (Kramer USA), Сергей Дмитренко.
Что такое глубина цвета? (с изображением)
`;
Интернет
Факт проверен
Глубина цвета — это ссылка на то, сколько цветов может отображать экран компьютера, в зависимости от количества битов на пиксель.
Например, глубина цвета в восемь бит дает 256 цветов. Глубина цвета увеличивается экспоненциально по мере добавления битов, что позволяет людям видеть более точно окрашенные и детализированные изображения. Многие компьютеры позволяют людям выбирать между несколькими глубинами цвета для отображения цвета. Наряду с другими графическими качествами, такими как разрешение, это влияет на окончательный вид изображений на экране.
Один бит на пиксель обеспечивает два цвета. Пиксель может быть включен или выключен, создавая один или два цвета. Черный и белый цвета распространены, хотя некоторые компьютеры когда-то работали с черным и зеленым цветом.
Добавление еще одного бита создает возможность четырех цветов, поскольку каждый бит можно включать и выключать, чтобы создать больше слоев цвета. По мере добавления бит становится возможным больше цветов благодаря восьми-, 16- и 24-битному цвету. Двадцатичетырехбитный цвет, дающий 16 777 216 цветов, иногда называют «истинным цветом», ссылаясь на доступную точность затенения и оттенка.
При высоких значениях глубины цвета цвет может быть достаточно отчетливым и детализированным. Компьютеры могут использовать ряд систем для отображения цвета, включая систему красного, зеленого, синего (RBG), где цвета выражаются значениями красного, зеленого и синего.
Голубой, пурпурный, желтый и ключевой или черный (CMYK) цветной дисплей также доступен на некоторых компьютерах и может использоваться графическими дизайнерами, готовящими изображения для печати, поскольку операторы печати обычно используют цветовое кодирование CMYK при смешивании цветов для тиражей. Также может использоваться шестнадцатеричная идентификация.
Высокая глубина цвета не всегда необходима. Для чего-то вроде обработки текста абсолютно необходимы только два цвета, в то время как дополнительные цвета могут быть полезны для снижения нагрузки на глаза и предоставления таких функций, как выделение, различные цвета текста и т.
д. Обработка изображений, с другой стороны, требует высокой глубины цвета, когда люди работают с такими вещами, как цветные фотографии.
Важно помнить, что глубина цвета определяется настройками экрана, а не самим изображением. Человек может сохранить изображение в 24-битном цвете и отправить его человеку с восьмибитным монитором, а другой человек увидит только 256 цветов, независимо от того, сколько цветов в исходном изображении. На качество изображения также могут влиять другие факторы, участвующие в процессе сохранения и обработки изображения. Для таких вещей, как подготовка изображений для отображения в Интернете, люди должны учитывать вопросы качества, чтобы изображения отображались как можно лучше во всех возможных браузерах.
Чрезвычайно тонкие цветовые вариации могут быть видны не во всех браузерах, что приводит к снижению понимания и удовольствия со стороны пользователей Интернета.
С тех пор как несколько лет назад Мэри начала работать над сайтом, она приняла захватывающая задача быть исследователем и писателем EasyTechJunkie. Мэри имеет степень по гуманитарным наукам в Годдард-колледже и проводит свободное время за чтением, приготовлением пищи и прогулками на свежем воздухе.
Мэри МакМахон С тех пор как несколько лет назад Мэри начала работать над сайтом, она приняла
захватывающая задача быть исследователем и писателем EasyTechJunkie.
Мэри имеет степень по гуманитарным наукам в Годдард-колледже и
проводит свободное время за чтением, приготовлением пищи и прогулками на свежем воздухе.
Вам также может понравиться
Рекомендуется
КАК ПРЕДСТАВЛЕНО НА:
Что такое 10-битный (и 12-битный) цвет?
Перейти к основному содержаниюTom’s Hardware поддерживается аудиторией. Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот почему вы можете доверять нам.
Итак, 10-битный цвет: это важно и ново, но… что это? Прежде чем мы углубимся в это, первый вопрос: что такое битовая глубина и почему она важна для дисплеев?
Что такое битовая глубина
В компьютерном программировании переменные хранятся в разных форматах с разным количеством битов (т.
е. единиц и нулей), в зависимости от того, сколько битов нужно этой переменной. В общем, каждый добавляемый бит позволяет вам удвоить предыдущее число и сохранить удвоенный объем информации. Поэтому, если вам нужно сосчитать до двух (исключая ноль), вам нужен один бит. Два бита позволяют считать до четырех, три бита — до восьми и так далее.
Еще одна вещь, на которую следует обратить внимание, это то, что чем меньше битов, тем лучше. Чем меньше битов, тем меньше информации, поэтому независимо от того, передаете ли вы данные через Интернет или обрабатываете их на компьютере, вы получаете все, что хотите, быстрее.
Однако вам нужно достаточное количество битов, чтобы фактически считать до самого высокого (или самого низкого) числа, которое вы хотите получить. Превышение лимита — одна из самых распространенных программных ошибок. Это тип ошибки, из-за которой Ганди в Цивилизация . После того, как его «военный» рейтинг попытался стать отрицательным, он переключился на максимально возможное значение.
Так что это уравновешивание количества битов, которое вам нужно; чем меньше битов вы используете, тем лучше, но вы никогда не должны использовать меньше, чем требуется.
Как битовая глубина работает с дисплеями
С изображением, которое вы сейчас видите, ваше устройство передает три разных набора битов на пиксель, разделенных на красный, зеленый и синий цвета. Битовая глубина этих трех каналов определяет, сколько оттенков красного, зеленого и синего получает ваш дисплей, таким образом ограничивая, сколько он может выводить.
Дисплеи самого низкого уровня (которые в настоящее время совершенно не распространены) имеют только шесть бит на цветовой канал. Стандарт sRGB требует восемь бит на цветовой канал, чтобы избежать полос. Чтобы соответствовать этому стандарту, эти старые шестибитные панели используют управление частотой кадров для дизеринга с течением времени. Это, надеюсь, скрывает полосы.
А что такое полосатость? Полосатость — это внезапный нежелательный скачок цвета и/или яркости, когда ничего не требуется.
Чем больше вы можете считать, в данном случае для вывода оттенков красного, зеленого и синего, тем больше цветов вы должны выбирать и тем меньше полос вы увидите. Дизеринг, с другой стороны, не имеет промежуточных цветов. Вместо этого он пытается скрыть полосы, шумно переходя от одного цвета к другому. Это не так хорошо, как настоящий более высокий битрейт, но это лучше, чем ничего.
С современными HDR-дисплеями вам нужно гораздо больше цветов и гораздо более высокий диапазон яркости, которые будут подаваться на ваш дисплей. Это, в свою очередь, означает, что требуется больше битов информации для хранения всех цветов и яркости между ними без образования полос. Тогда вопрос в том, сколько бит вам нужно для HDR?
В настоящее время наиболее часто используемый ответ исходит из порога Бартена, предложенного в этой статье, для того, насколько хорошо люди воспринимают контраст в яркости. Изучив это, компания Dolby (разработчик того, как биты применяются к яркости в новом стандарте HDR, используемом Dolby Vision и HDR10) пришла к выводу, что 10-битные будут иметь немного заметных полос, тогда как 12-битные не будут иметь вообще.
.
Вот почему HDR10 (и 10+, и любые другие, которые появятся позже) имеют 10 бит на пиксель, что обеспечивает компромисс между небольшими полосами и более быстрой передачей. Стандарт Dolby Vision использует 12 бит на пиксель, что обеспечивает максимальное качество пикселей даже при использовании большего количества битов. Это охватывает расширенный диапазон яркости (то есть яркости), который может охватывать HDR, но как насчет цвета?
Трудно определить, сколько битов необходимо для охвата «цветовой гаммы» (диапазона цветов, которые может воспроизвести стандарт) без полос. Научных причин множество, но все они сводятся к тому, что трудно точно измерить, как человеческий глаз воспринимает цвета.
Одной из проблем является то, как человеческий глаз реагирует на цвета, кажется, меняется в зависимости от того, какой тест вы применяете. Цветовое зрение человека зависит от «опсинов», которые представляют собой цветовые фильтры, которые ваш глаз использует, чтобы видеть красный, зеленый и синий цвета соответственно.
Проблема в том, что разные люди имеют несколько разные опсины, а это означает, что люди могут видеть один и тот же оттенок цвета по-разному, в зависимости от генетики.
Однако мы можем сделать некоторые обоснованные предположения. Во-первых, исходя из наблюдений, восьмибитный цвет, выполненный в стандарте «sRGB», отличном от HDR, и цветовая гамма могут почти, но не совсем, охватывать достаточное количество цветов, чтобы избежать полос. Если вы внимательно посмотрите на цветовой градиент, предполагая, что у вас восьмибитный экран, есть неплохая вероятность, что вы заметите там небольшую полосатость. В целом, однако, это достаточно хорошо, что вы не увидите его, если вы действительно не ищете его.
Две гаммы HDR должны охватывать огромный диапазон яркости и либо цветовую гамму P3, которая шире, чем sRGB, либо еще более широкую цветовую гамму BT2020. Мы уже рассмотрели, сколько бит вам нужно для яркости, но сколько бит вам нужно для более широкой гаммы? Что ж, гамма P3 менее чем в два раза превышает количество цветов в гамме SRGB, то есть номинально вам нужно меньше одного бита, чтобы покрыть ее без полос.
Тем не менее, цветовой охват BT 2020 чуть более чем в два раза превышает охват sRGB, а это означает, что вам потребуется более одного дополнительного бита, чтобы покрыть его без полос.
Это означает, что стандарту HDR10 и 10-битному цвету не хватает битовой глубины для одновременного охвата полного диапазона яркости HDR и расширенной цветовой гаммы без полос. Помните, что 10-битный цвет сам по себе не полностью покрывает более высокий диапазон яркости, не говоря уже о большем количестве цветов.
Это одна из причин, по которой HDR10 и 10-битный цвет (стандарт HLG также использует 10 бит) ограничен выходной яркостью 1 тыс. нит, максимум, вместо 10 тыс. нит яркости, как у Dolby Vision. Не сильно увеличивая диапазон яркости, вы можете свести видимые полосы к минимуму. Фактически, при ограниченной яркости и цветовом диапазоне современных панелей, что приводит к ограниченной яркости и цветовому содержанию, очень немногие люди могут заметить разницу между 12-битными и 10-битными сигналами.
Итак, как все это выглядит на реальном оборудовании и содержимом, которое вы можете использовать?
Применение на практике
Во-первых, стоит ли вам беспокоиться о более ограниченном диапазоне цветов и яркости HDR10 и 10-битного цвета? Ответ прямо сейчас — нет, не беспокойтесь об этом слишком сильно. Поскольку большая часть контента обрабатывается и передается в 10-битном цвете, аппаратное обеспечение с 12-битным цветом в любом случае сегодня мало что вам даст.
Во-вторых, как обеспечить 10-битный цвет на мониторе. К счастью, это почти всегда будет указано в технических характеристиках устройства, но остерегайтесь любого HDR-дисплея, на котором этого нет. Вам понадобятся 10-битные входные данные для цвета, но выходные данные — это совсем другая история. Это может быть 10-битный выход панели или восьмибитный с FRC.
Другие хитрости, которые используют производители дисплеев, включают поисковые таблицы. На самом деле не все сцены используют все цвета и яркости, доступные стандарту; большинство этого не делает.
Таблицы поиска используют это преимущество, изменяя информацию, которую представляют имеющиеся у вас биты, на более ограниченный набор цветов и яркости. Это ограничивает количество битов, необходимых для создания сцены без полос, и может значительно уменьшить полосатость в 95% или более сцен. Однако следует отметить, что в настоящее время это встречается исключительно в высококлассных эталонных мониторах, таких как Eizo. Это также единственное место, где нужен этот трюк, потому что после передачи с камеры (или что у вас есть) на устройство, на котором вы будете смотреть контент, сегодняшние HDR-сигналы уже идут с похожим трюком метаданных, который говорит отображать диапазон яркости, который он должен отображать в любой момент времени.
Третья и последняя часть — когда нужно беспокоиться о 12-битном цвете. Когда цветовую гамму BT2020 можно использовать на таких устройствах, как мониторы, телевизоры и телефоны, и эти устройства могут достигать гораздо более высокой яркости, тогда вы можете думать о 12 битах.
Как только индустрия дойдет до этого момента, 10-битного цвета будет недостаточно для отображения такого уровня HDR без полос. Но мы еще не там.
Tom’s Hardware является частью Future US Inc, международной медиа-группы и ведущего цифрового издателя. Посетите наш корпоративный сайт (откроется в новой вкладке).
© Future US, Inc. Полный 7-й этаж, 130 West 42nd Street, Нью-Йорк, Нью-Йорк 10036.
Что такое глубина цвета: погружение в мир битов
Автор: Гитали Лалвани
Слово «Глубина цвета» приходит нам на ум при выборе электроники с экранами, такой как ноутбук, мобильный телефон, компьютер или телевизор. Но что такое глубина цвета? Что такое биты и пиксели? Связаны ли они и каково их значение? Давай выясним.
Говоря простым языком, глубина цвета, также известная как глубина цвета или глубина пикселей, на самом деле является единицей измерения, которая напрямую связана с количеством цветов, которые могут отображаться на экране.
Так что в основном это означает количество бит на пиксель. Например, глубина цвета может быть 8-битной, 10-битной и т. д. Чем больше бит на пиксель, тем выше будет цветовое разнообразие и качество монитора. Различная глубина цвета в битах, которую поддерживают мониторы:
- 1 битная глубина цвета = 2 цвета каждого основного цветового оттенка
- 8-битная глубина цвета = 256 цветов “
- 10-битная глубина цвета = 1024 цвета “
- 12-битная глубина цвета = 4096 цветов “
- 16-битная глубина цвета = 65 536 цветов “
- 24-битная глубина цвета = 16,7 миллиона цветов “
Истинный цвет или 24-битный цвет — наиболее часто используемый режим большинством компаний.
Актуальность глубины цвета
Глубина цвета очень важна, поскольку чем выше глубина цвета, тем больше цветов может отображаться на экране. Глубина цвета изображения показывает, сколько цветов доступно для каждого пикселя.
Это означает, что 1-битная глубина цвета будет иметь только два цвета, т. е. черный и белый или то, что мы называем монохромным, 2-битная будет в оттенках серого, а 8-битная будет иметь 256 цветовую шкалу.
Для фотографов глубина цвета имеет большое значение, особенно при съемке портретов, поскольку более высокая глубина цвета обеспечивает более плавный переход между различными оттенками кожи. Даже на обычных фотографиях цвета кажутся близкими к реальности.
Всегда ли дисплей телевизора или монитора с большим числом бит обеспечивает изображение с высокой глубиной цвета?
Нет, потому что помимо экрана телевизора или компьютера, исходный материал также должен иметь такую глубину цвета. Таким образом, вы должны использовать игры, изображения или видео, которые также предлагают глубину цвета 10 бит или выше. Это очень необходимо для исходного материала вместе с экраном телевизора или компьютера, так как тогда только на дисплее цвет будет казаться очень реальным.
Таким образом, можно включить контент HDR или Dolby Vision, чтобы получить лучшее изображение, которое выглядит ближе к реальности. Для компьютеров и мониторов подходит глубина цвета 10 бит или выше
Давайте выясним, всегда ли более высокая глубина цвета лучше или нет
10-битные цвета выглядят лучше, чем 8-битные, в любом случае они допускают больше градаций, больший диапазон контрастности и расширенные возможности отображения . Часто для реалистичного представления используются 10 бит, 8 бит выглядят более «мультяшно». В какой-то степени это тоже вопрос вкуса.
Хотя любой более высокий бит – цвет всегда будет давать лучший диапазон яркости, расширенные возможности отображения, больший диапазон контрастности и допускать больше градаций, чем младший бит – цвет, он определенно занимает больше места. Это связано с тем, что более высокая глубина цвета означает больше данных.
Иногда битовый цвет может быть невысоким, но изображения очень яркие и с высокой точностью, и это связано с важным фактором, называемым кодированием яркости или гамма-коррекцией.
На больших производственных рабочих станциях, поскольку имеется больше доступного хранилища, они будут использовать высокий бит цвета в своей записывающей камере. Таким образом, высокая глубина цвета не всегда лучше, если нет свободного места для хранения.
Узнайте, когда требуется телевизор или монитор с высокой глубиной цвета
Когда вы используете компьютер для записи и вам требуются изображения с насыщенным цветом и высоким разрешением, а также использовать его для редактирования или воспроизведения HDR-видео, тогда, безусловно, требуется монитор с высокой глубиной цвета. Даже если вы хотите наслаждаться просмотром фильмов в формате HDR или хотите получить роскошные впечатления от домашнего кинотеатра, вам обязательно следует выбрать телевизор с высокой глубиной цвета.
Мониторы для графического дизайна, редактирования видео, 3D-анимации и других творческих задач не нуждаются в мониторе с такой высокой глубиной цвета. Таким образом, нужно быть очень внимательным при выборе монитора и его глубины цвета.
Резюме
- Глубина цвета, также известная как битовая глубина, является единицей измерения и определяет, сколько цветов может отображаться на экране. Чем больше бит на пиксель, тем выше будет цветовое разнообразие и качество монитора.
- Глубина цвета изображения указывает, сколько цветов доступно для каждого пикселя. Высокая глубина цвета позволяет избежать эффекта полос, а на изображении или видео четко отображаются темные и светлые области.
- Глубина цвета имеет большое значение для людей, занимающихся фотографией или созданием и редактированием видео.
- Наряду с экраном компьютера или телевизором исходный материал, т. е. контент, также должен иметь высокую глубину цвета, чтобы изображение на экране выглядело очень реалистично.
- Более высокая глубина цвета, несомненно, даст лучшее, яркое изображение, многоуровневый диапазон контрастности и расширенные возможности отображения, но это также означает больше данных и, следовательно, займет больше места.
