I dag gjør teknologier og enheter det mulig å lage et så lyst og rikt bilde at det blir enda vakrere enn den virkelige prototypen. Kvaliteten på det overførte bildet avhenger av flere indikatorer: antall megapiksler, bildeoppløsning, formatet og så videre. Disse inkluderer en annen egenskap - fargedybde. Hva er det, og hvordan defineres og beregnes det?

Generell informasjon

Fargedybde er det maksimale antallet fargenyanser som et bilde kan inneholde. Denne mengden måles i biter (antall binære biter som definerer fargen på hver piksel og nyanse i bildet). For eksempel kan én piksel, hvis fargedybde er 1 bit, ha to verdier: hvit og svart. Og jo viktigere fargedybden er, jo mer mangfoldig vil bildet være, inkludert mange farger og nyanser. Hun er også ansvarlig for nøyaktigheten av bildeoverføring. Her er alt det samme: jo høyere, jo bedre. Som et annet eksempel vil et GIF-bilde med 8-bits fargedybde inneholde 256 farger, mens et JPEG-bilde med 24-biters fargedybde vil inneholde 16 millioner farger.

Litt om RGB og CMYK

Som regel har alle bilder i disse formatene en fargedybde på 8 bits per kanal (farge). Men bildet kan også inneholde flere fargekanaler. Da vil et RGB-bilde med tre kanaler ha en dybde på 24 biter (3x8). Fargedybden til CMYK-bilder kan nå 32 biter (4x8).

Noen flere biter

Fargedybde er antallet nyanser av samme farge som en enhet i kontakt med bilder er i stand til å reprodusere eller lage. Denne parameteren er ansvarlig for jevn overgang av nyanser i bilder. Alle digitale bilder er kodet med enere og nuller. Null - en - hvit. De er lagret og inneholdt i minnet, målt i byte. En byte inneholder 8 bits, som indikerer fargedybden. For kameraer er det en annen definisjon - fargedybden til matrisen. Dette er en indikator som bestemmer hvor fullstendige og dype bilder når det gjelder nyanser og farger et kamera, eller rettere sagt dets matrise, kan produsere. Takket være en høy verdi av denne parameteren er fotografiene voluminøse og jevne.

Tillatelse

Koblingen mellom fargedybde og bildekvalitet er oppløsningen. For eksempel vil et 32-bits bilde med en oppløsning på 800x600 være betydelig dårligere enn et tilsvarende med 1440x900. Faktisk, i det andre tilfellet er et mye større antall piksler involvert. Det er ganske enkelt å verifisere dette selv. Alt du trenger å gjøre er å gå til "bildeinnstillingene" på PC-en og prøve å forminske eller forstørre suksessivt. I løpet av denne prosessen vil du tydelig se hvor mye oppløsningen påvirker kvaliteten på det overførte bildet. Uavhengig av hvor mange farger et gitt bilde inneholder, vil det være begrenset til maksimal farge som skjermen kan støtte. Som et eksempel kan du ta en skjerm med en fargedybde på 16 biter og et bilde med 32 biter. Dette bildet på en slik skjerm vil vises med en fargedybde på 16 biter.

Digitalkameraer, eller i det minste profesjonelle digitalkameraer, har muligheten til å skyte inn RAW-format, har eksistert i noen år nå, slik at du kan åpne bilder i Photoshop og redigere dem i 16-bits modus, i stedet for i 8-bits modus som du vanligvis gjorde med standard JPEG-bilder.

Til tross for dette tar mange fotografer, selv profesjonelle, fortsatt bildene sine i JPEG-format, selv om kameraet deres støtter RAW-formatet. Og selv om det er svært få overbevisende argumenter for å velge JPEG versus RAW – raskere opptakshastigheter og mye mindre filstørrelser er det første man tenker på – mange mennesker tar fortsatt bilder i JPEG rett og slett fordi de ikke forstår forskjellen mellom å redigere bilder i 16 bitmodus. I denne leksjonen skal vi se på denne forskjellen.

Hva betyr begrepet "8 bit"?
Du må ha hørt begrepene 8 bit og 16 bit før, men hva betyr de? Når du tar et bilde med et digitalkamera og lagrer det i JPEG-format, lager du et standard 8-bits bilde. JPEG-formatet har vært rundt oss i lang tid med fremkomsten av digital fotografering og selv under forbedring Photoshop-programmer, men i det siste har manglene blitt mer og mer merkbare. En av dem er manglende evne til å spare JPEG-fil i 16-bits format, siden den rett og slett ikke støtter det. Hvis det er et JPEG-bilde (med en ".jpeg"-utvidelse), er det et 8-bits bilde. Men hva betyr "8 bit" uansett?
Hvis du leser leksjonen vår om RGB og fargekanaler, vet du at hver farge i et digitalt bilde er laget av en kombinasjon av de tre primære lyse fargene - rød(rød), grønn(grønn) og blå(blå):

Det spiller ingen rolle hvilken farge du ser på skjermen. Den ble fortsatt laget av en kombinasjon av disse tre fargene. Du tenker kanskje: "Dette er umulig! Bildet mitt har millioner av farger. Hvordan kan du lage en million blomster bare fra rød(rød), grønn(grønn) og blå(blå)?

Godt spørsmål. Svaret ligger i å blande nyanser av rødt, grønt og blått! Det er mange nyanser av hver farge som du kan jobbe med og blande sammen, enda flere enn du kanskje forestiller deg. Hvis du hadde rent rødt, rent grønt og rent blått, var alt du kunne lage syv forskjellige farger, inkludert hvitt, hvis du blandet alle tre fargene sammen.

Du kan også inkludere en åttende farge - svart - som du kan få hvis du helt fjernet rødt, grønt og blått.
Men hva om du har for eksempel 256 nyanser av rødt, 256 nyanser av grønt og 256 nyanser av blått? Hvis du produserer matematiske beregninger, 256x256x256=16,8 millioner. Du kan nå lage 16,8 millioner farger! Og det er selvfølgelig det du kan få fra et 8-bits bilde - 256 nyanser av rødt, 256 nyanser av grønt og 256 nyanser av blått gir deg de millioner av mulige farger du vanligvis ser på et bilde:

Hvor kommer tallet 256 fra? Så 1 bit har en verdi på 2. Når du flytter fra 1 bit, finner du verdien ved å bruke uttrykket "2 i potensen av (antall påfølgende biter)". For å finne verdien av 2 biter, vil du for eksempel telle "2 i potensen av 2" eller "2x2", som tilsvarer 4. Så 2 biter tilsvarer 4.
Et 4-bits bilde vil være "2 i potensen av 4", eller "2x2x2x2", som gir oss 16. Derfor tilsvarer 4 biter 16.

Vi vil gjøre det samme for et 8-bits bilde, det ville være "2 i potens av 8", eller "2x2x2x2x2x2x2x2", som gir oss 256. Det er her tallet 256 kommer fra.
Ikke bekymre deg hvis du synes dette var forvirrende, uklart og kjedelig. Dette er bare en forklaring på hvordan en datamaskin fungerer. Bare husk at hvis du lagrer et bilde som en JPEG, lagrer du det i 8bit-modus, som gir deg 256 nyanser av rødt, grønt og blått, 16,8 millioner mulige farger.

Så 16,8 millioner farger kan virke som mye. Men de sier at alt læres ved sammenligning, og hvis du ikke har sammenlignet dette med antall mulige farger på et 16-bits bilde, så kan man si at du ikke har sett noe ennå.

Som vi nettopp har lært, ved å lagre et bilde i JPEG-format, får vi et 8-bits bilde, som gir oss 16,8 millioner mulige farger.
Det virker som mye, og det er når du tenker på det, det menneskelige øyet kan ikke engang se så mange farger. Vi kan skille bare noen få millioner farger, i beste fall med visse ferdigheter, litt mer enn 10 millioner, men ikke 16,8 millioner.

Derfor inneholder selv et 8-bits bilde mange flere farger enn vi kan se. Hvorfor trenger vi da flere blomster? Hvorfor er ikke 8 bits nok? Så vi kommer tilbake til dette litt senere, men først, la oss se på forskjellen mellom 8-biters og 16-biters bilder.

Tidligere fant vi ut at et 8-bits bilde gir oss 256 nyanser av rødt, grønt og blått, og vi fikk dette tallet ved å bruke uttrykket "2 i potens av 8" eller "2x2x2x2x2x2x2x2", som er lik 256. Vi vil gjøre de samme beregningene for å finne ut hvor mange farger vi kan få i et 16-bits bilde. Alt vi trenger å gjøre er å finne verdien av "2 i potens av 16" eller "2x2x2x2x2x2x2x2x2x2x2x2x2x2x2x2", som hvis du regner på en kalkulator er 65 536. Dette betyr at når vi jobber med et 16-bits bilde 65 536 nyanser av rødt, 65 536 nyanser av grønt og 65 536 nyanser av blått. Glem 16,8 millioner! 65 536 x 65 536 x 65 536 gir oss 281 billioner mulige farger!

Nå tenker du kanskje: «Wow, det er flott, men du sa nettopp at vi ikke engang kan se de 16,8 millioner fargene som et 8-bits bilde gir oss, er det virkelig så viktig at 16-bits bilder gir oss billioner av farger som vi ikke kan se?
Når det er på tide å redigere bildene våre i Photoshop, er dette faktisk veldig viktig. La oss se hvorfor.

Redigering i (modus) 16 bit.
Hvis du har to identiske bilder, åpne dem i Photoshop, forskjellen skal være at det ene bildet skal være i 16-bits modus med sine billioner mulige farger, og det andre skal være i 8-bits modus med sine 16,8 mulige farger. Du tror kanskje at 16-bitsversjonen av et bilde burde se bedre ut enn 8-bitsversjonen fordi den har flere farger. Men det åpenbare faktum er at mange fotografier rett og slett ikke inneholder 16,8 millioner farger, enn si billioner av farger for nøyaktig å gjengi innholdet i bildet.

De inneholder vanligvis noen hundre tusen farger i beste fall, selv om noen kan nå flere millioner avhengig av innholdet deres (og også avhengig av størrelsen på bildet, siden du trenger millioner av piksler for å se en million farger). Pluss, som du allerede vet, kan det menneskelige øyet ikke se minst 16,8 millioner farger. Dette betyr at hvis du legger to 8-biters og 16-biters bilder side ved side, vil de se like ut for oss.

Så hvorfor er det bedre å jobbe med 16-bits bilder? Ett ord - fleksibilitet. Når du redigerer et bilde i Photoshop, før eller siden, hvis du fortsetter å redigere det, vil du få problemer. Det vanligste problemet er kjent som "jaggies", der du mister så mye detaljer i et bilde at Photoshop ikke kan gjengi jevne overganger fra en farge til en annen. I stedet får du en forferdelig graderingseffekt mellom farger og deres tonale verdier.

La meg vise deg hva jeg mener. Her er to enkle svart-hvitt-gradienter jeg laget i Photoshop. Begge gradientene er like. Det første ble laget som et 8-bits bilde. Du ser tallet 8 omringet i rødt øverst i dokumentvinduet, som indikerer at dokumentet er åpnet i 8-bits modus:

Og her er nøyaktig samme gradient laget som et 16-bits bilde. Det er ingen forskjeller annet enn det faktum at dokumenttittelen sier 16 bit modus, begge gradientene ser like ut:

Se hva som skjer når jeg redigerer dem. Jeg kommer til å bruke de samme endringene på begge gradientene. For å starte, trykker jeg Ctrl+L (Win) / Command+L (Mac) for å få opp Photoshop-justeringer Nivåer(Nivåer), og uten å gå i detalj om hvordan nivåene fungerer, flytter jeg bare de nederste svart-hvite-gliderne Utgangsverdier(Utgang) mot midten. Igjen, jeg skal gjøre dette med begge gradienter:

Flytt de nederste sort/hvitt utdata-glidebryterne mot midten i dialogboksen Nivåer ( Nivåer ).

I hovedsak tok jeg hele spekteret av gradienter fra rent svart til venstre til rent hvitt til høyre og klemte dem inn i et veldig lite segment i midten, som til slutt representerer mellomtonene grå. Jeg endret faktisk ikke gradienten. Jeg konsentrerte toneomfanget hans til et veldig lite rom.
Klikk OK for å gå ut av dialogboksen Nivåer(Nivåer), og la oss nå se på gradienter igjen. Her er en 8-bits gradient:

Og her er en 16-bits gradient:

Begge gradienter etter korrigering med Nivåer(Nivåer) ser nå ut som ensfarget grå, men de ser fortsatt like ut selv om toppgradienten er i 8-bits modus og den nederste er 16-biters. Se hva som skjer når jeg bruker den igjen Nivåer(Nivåer) for å strekke toneområdet til gradienten tilbake til rent svart til venstre og rent hvitt til høyre. Jeg flytter de svarte og hvite glidebryterne Inndataverdier(Inndata) dialogboks Nivåer(Nivåer) mot midten, denne gangen for å fordele de mørke delene av gradienten tilbake til rent svart til venstre og de lyse delene tilbake til rent hvitt til høyre.

Flytting av inngangsverdier ( Inndata ) svarte og hvite skyveknapper mot midten for å fordele de mørke delene av gradienten tilbake til rent svart til venstre og de lyse delene tilbake til rent hvitt til høyre.

La oss se på våre to gradienter igjen. Den første er en 8-bits gradient:

Au! Vår kantutjevne sort-hvitt-gradient ser ikke lenger slik ut! I stedet har den den "graderte" effekten som jeg snakket om, hvor du lett kan se at gråtonene endres etter hverandre, og dette er fordi vi mistet en enorm mengde detaljer i bildet etter å ha gjort justeringene vi gjorde med Nivåer(Nivåer). Dermed taklet ikke 8-bits bildet denne oppgaven så godt. La oss se hva som skjedde med 16-bits bildet:

Se på ham! Selv etter de store justeringene jeg gjorde ved hjelp av Nivåer(Nivåer), 16-bits gradienten taklet oppgaven uten en eneste flekk! Hvorfor det? Hvorfor mistet 8-bits gradienten så mye detaljer, men 16-bits gradienten gjorde det ikke? Svaret ligger i det vi har snakket om frem til nå. Et 8-bits bilde kan bare inneholde maksimalt 256 nyanser av grått, mens et 16-bits bilde kan inneholde opptil 65 536 nyanser av grått. Selv om begge gradientene så like ut til å begynne med, gir de 16 tusen ekstra gråtonene oss mer fleksibilitet under redigering og sannsynligheten for at eventuelle problemer dukker opp senere. Selvsagt når selv 16-bits bilder til slutt et punkt hvor de begynner å miste mye detaljer og du vil se problemer etter mye bilderedigering, men i 8-bits bilder kommer dette punktet raskere, og med et 16-bits bilde kan vi takle det mye lenger.
La oss prøve å vurdere de samme tingene denne gangen ved å bruke et vanlig bilde som eksempel.

Redigering av bilder i (-modusmodus) 16 bit
La oss prøve å bruke det samme redigeringseksperimentet på et fullfargebilde. Jeg tok badeballbildet vi så på forsiden. Her er bildet i standard 8 bit modus. Igjen ser vi tallet 8 øverst i dokumentvinduet:

Og her er det samme bildet, men i 16-bits modus:

Begge bildene ser like ut dette øyeblikket, som de to gradientene.
Den eneste forskjellen mellom dem er at det øverste bildet er 8-bit og det nederste er 16-bit. La oss prøve å gjøre de samme justeringene ved å bruke Nivåer(Nivåer). Jeg redigerer for tiden et bilde på en ekstrem måte, noe som absolutt ikke er det du vanligvis gjør med bildene dine. Men denne metoden vil gi deg en klar ide om hvor mye skade vi kan forårsake på et bilde hvis det er i 8-bits modus sammenlignet med den mindre skaden som oppstår når du redigerer en 16-bit versjon av et bilde.

Jeg trykker Ctrl+L (Win) / Command+L (Mac) igjen for å få opp dialogboksen Nivåer(Nivåer), og flytt glidebryterne Utgangsverdier(Output) nederst mot midten, på samme punkt som ved gradienter. Jeg gjør det samme igjen med begge bildene: 8-biters og 16-biters versjoner av bildene:

Flytte glidebryterne for hvit og svart utgangsverdi ( Produksjon ) mot midten i dialogboksen Nivåer.

Slik ser et 8-bits bilde ut etter å ha komprimert toneområdet til det lille rommet der du vanligvis finner mellomtoneinformasjon:

Og her er hvordan et 16-bits bilde ser ut:

Igjen, begge versjonene er identiske. Det er ingen synlige forskjeller mellom 16-biters og 8-biters versjoner.
La oss nå ringe Nivåer(Nivåer) og sett tilbake tonalitetsverdiene slik at de mørke områdene blir helt svarte og de lyse områdene blir helt hvite:

Flytte glidebryteren for svart-hvitt inngangsverdier ( Inndata ) mot midten i dialogboksen Nivåer for å fokusere de mørke områdene i bildet i svart og de lyse områdene i hvitt.

La oss nå se om det er noen forskjell mellom 16-bitsversjonen og 8-bitsversjonen. Til å begynne med, 8 biter:

Å nei! Som med gradienten, er det ganske mye skade på 8-bits bildet takket være redigeringen. Det er en veldig merkbar overgang i farge, spesielt på vannet, som ser ut som en slags malingseffekt i stedet for et fullfargebilde. Du kan også se skader på badeballen samt sanden nederst på bildet. På dette tidspunktet har 8-bits bildebehandling gitt liten fordel.
La oss se hva som skjedde med 16-bits bildet:

Igjen, som med gradienten, ble 16-bitsversjonen stående uten noen merker! Hver bit forble den samme som før redigering, mens 8-bits bildet mistet mange detaljer. Og dette er alt fordi 16-bitsversjonen har et så stort antall mulige farger til disposisjon. Selv etter den tunge eksponeringen jeg gjorde, klarte jeg ikke å forårsake noen synlig skade på bildet takket være 16-biters modus.

Så hvordan kan du dra nytte av 16-bits bilder? Bare. Ta alltid bilder i RAW-format i stedet for JPEG (hvis kameraet ditt støtter raw, selvfølgelig), åpne og rediger det i Photoshop som et 16-bits bilde. Husk at når du arbeider med et 16-bits bilde, er det større enn et 8-bits bilde, og hvis du har gammel datamaskin, kan det påvirke hvor lang tid det tar å behandle et bilde i Photoshop. Også, til tross for at nye Photoshop-versjoner Hver gang det blir bedre og bedre i denne forbindelse, er ikke hvert filter tilgjengelig for bildekorreksjon i 16-bits modus, men de fleste av de viktigste fungerer. Hvis du vil jobbe i 8-bits modus, gå til menyen Bilde(Bilde) øverst på skjermen og velg Modus(Modus), og velg deretter 8 bit. Prøv å jobbe i 16-bits modus så lenge som mulig før du bytter til 8-bits modus. Sørg også for at du bytter til 8-bits modus før du skriver ut bildet, eller til og med lagre 16-biters versjonen av bildet som Photoshop. PSD-fil, og lagre deretter en separat 8-biters versjon for utskrift.

Fargedybde

Fargedybde(fargekvalitet, bildebitdybde) - et datagrafikkbegrep som betyr mengden minne i antall biter som brukes til å lagre og representere farge ved koding av én piksel rastergrafikk eller videobilder. Ofte uttrykt som en enhet biter per piksel (eng. bpp - biter per piksel) .

8-bit bilde. Med et stort antall biter i fargerepresentasjonen, er antallet farger som vises for stort for fargepaletter. Derfor, med en stor fargedybde, er lysstyrken til de røde, grønne og blå komponentene kodet - denne kodingen er RGB-modellen.
8-bit farge V data-grafikk– lagringsmetode grafisk informasjon V tilfeldig tilgangsminne eller i en bildefil, når hver piksel er kodet som én byte (8 bits). Maksimalt antall farger som kan vises samtidig er 256 (28).

8-bits fargeformater

Indeksert farge. I indeksert (palett )-modus velges alle 256 farger fra et bredt fargerom. Deres betydninger R, G Og I lagres i et spesielt bord - en palett. Hver piksel i bildet lagrer en fargeprøve i paletten - fra 0 til 255. 8-biters grafiske formater Komprimer bilder effektivt med opptil 256 forskjellige farger. Å redusere antall farger er en av tapskompresjonsmetodene.

Fordelen med indekserte farger er høy kvalitet bilder – et bredt fargespekter kombineres med lavt minneforbruk.

Svart og hvit palett. 8-bits svart-hvitt-bilde - fra svart (0) til hvitt (255) - 256 nyanser av grått.

Homogene paletter. Et annet format for å representere 8-bits farger er beskrivelsen av de røde, grønne og blå komponentene med lav bitdybde. Denne formen for fargerepresentasjon i datagrafikk kalles vanligvis 8-bit. Ekte farge eller en uniform palett (eng. uniform palett) .

12-bits farge farge er kodet i 4 biter (16 mulige verdier) for hver R-, G- og B -komponenter, som lar deg forestille deg 4096 (16 x 16 x 16) forskjellige farger. Denne fargedybden brukes noen ganger i enkle enheter med fargeskjermer (for eksempel i mobiltelefoner).

Høyfarge, eller HiColor, designet for å representere hele spekteret av nyanser som oppfattes av det menneskelige øyet. Denne fargen er kodet med 15 eller 16 biter, nemlig: en 15-bits farge bruker 5 biter for å representere den røde komponenten, 5 for den grønne komponenten og 5 for den blå komponenten, dvs. 25 – 32 mulige verdier hver farge, noe som gir 32 768 (32 × 32 × 32) farger kombinert. 16-bits farge bruker 5 bits for å representere den røde komponenten, 5 bits for den blå komponenten, og (siden det menneskelige øyet er mer følsomt for grønne toner) 6 bits for å representere den grønne komponenten - det er 64 mulige verdier. Totalt 65 536 (32 × 64 × 32) farger.

LCD Viser . De fleste moderne LCD-skjermer viser 18-bits farger (64 x 64 x 64 = 262 144 kombinasjoner). Forskjell med ekte farge- skjermer kompenseres av flimring av pikselfarger mellom deres nærmeste 6-bits farger og (eller) umerkelig for øyet rystelse (Engelsk) rystelse ), der manglende farger er laget av eksisterende ved å blande dem.

Ekte farge 24-bits bilde. Ekte farge gir 16,7 millioner forskjellige farger. Denne fargen er nærmest menneskelig oppfatning og er praktisk for bildebehandling. 24-bit ekte farge -color bruker 8 biter hver for å representere de røde, blå og grønne komponentene, 256 forskjellige fargerepresentasjoner for hver kanal, eller totalt 16 777 216 farger (256 × 256 × 256).

32-biters farge er en feil beskrivelse av fargedybden. 32-biters farge er 24-biters ( Ekte farge ) med en ekstra 8-bits kanal som bestemmer gjennomsiktigheten av bildet for hver piksel.

Svsrkh-Truecolor. På slutten av 1990-tallet. noen avanserte grafikksystemer har begynt å bruke mer enn 8 bits per kanal, for eksempel 12 eller 16 biter.

8-bits bilde, 16-bits bilde... En skanner med en fargedybde på 48 biter... Alle forstår intuitivt at jo større fargedybden er, jo bedre er noe. Og generelt sett, er det noen praktisk bruk i disse tallene for en enkel hotellentusiast?

Først noen få grunnleggende konsepter.

Bit– Dette er den minste informasjonen. Det kan bety

8 bits utgjør byte. En byte (8 bits) kan representere 256 forskjellige verdier av noe.

De fleste av dagens digitale enheter fungerer med 8-bit Bilder. Dette er din blekkskriver og muligens til og med skjermen din. Det vil si at nesten alle bildene du ser er 8-bit.

Lite offtopic

Hvis du skriver ut et svart-hvitt-bilde på en blekkskriver med kun én svart patron, blir kvaliteten dårligere enn om du skriver ut med alle blekkpatronene (fire, seks eller åtte – hvor mange har du?).

Hvorfor er det verre med én svart patron? Tross alt er bildet svart-hvitt?

Fordi skriveren kan gjengi bare 256 graderinger av lysstyrke - fra hvitt til helt svart. For bilder med et stort antall halvtoner og jevne overganger av lysstyrke, er dette kanskje ikke nok. Bildet ser litt røft ut.

Hvis du også bruker fargekassetter, kan blanding av de tre primærfargene (magenta, cyan og gul) gi millioner nyanser av grått (256x256x256). Føl forskjellen

(Faktisk er alt noe mer komplisert, men essensen gjenstår - 8 bits er ikke nok til å vise til og med et svart-hvitt-bilde).

Hvor mye er det egentlig - 8 bits eller 24?

Ethvert digitalt bilde består alltid av 3 primærfarger:

avhengig av om du ser det på skjermen eller på papir.

8 bits brukes til å lagre informasjon om hver av de 3 fargene. Så for å være helt presis, ville det være mer riktig å kalle slike bilder ikke 8-bit, men 24-bit(8x3).

Derfor er et 8-bits bilde og et 24-bits bilde faktisk synonymer.

8 (24) og 16 (48) biter - to ENORME forskjeller

I stedet for å bruke bare 8 bit for å representere en enkelt farge, kan mer avanserte enheter noen ganger bruke 12 eller 16 bit.

16-bit bildet kan lagre 65,536 diskrete nivåer av informasjon for hver farge, i stedet 256 nivåer de er i stand til 8-bit Bilder. Du kan forestille deg hvor mye mer nyanser et 16-bits bilde kan formidle. Hvis bildet er veldig komplekst og delikat, med et stort antall halvtoneoverganger, kan en slik forskjell være virkelig slående.

Og akkurat som de fargede 8-bit 24-bit, og farget 16-bit bildene er faktisk 48-bit(16x3), hvis du husker at de består av tre farger.

Teoretisk sett kan et 48-bits bilde formidle en vanvittig mengde fargetoner. 281474976710656 , For å være presis. Ikke verst…

Hva er dagens mikrokretser i stand til?

Alle bildebehandlingsbrikker i skannere og digitale kameraer er i stand til å generere 24-bit(8x3) bilder.
Noen kan generere 36-bit(12x3) fotografier, og noen toppmodeller av skannere og kameraer kan gi full 48-bit(16x3) bilder.

Stor fargedybde har sine fordeler og ulemper.

Hvor mye misbruk tåler et bilde?

På en skjerm vil du ofte ikke kunne skille et 8-bits bilde fra et 16-bits bilde med øyet.
Men!

Hovedpoenget når forskjellen mellom 8 og 16 biter begynner å vises (og påfallende nok) er under enhver bilderedigeringsoperasjon. For eksempel å bruke en vaktoperasjon Nivåer eller Kurver i Photoshop kan et 8-bits bilde gi mye grovere resultater enn et 16-bits.

Noen bilderedigering operasjon fører til irreversible tap av informasjon(noen ganger knapt merkbar, noen ganger veldig merkbar). Før eller siden begynner denne nedbrytningen å bli synlig for øyet. Et 16-bits bilde har en mye større "sikkerhetsmargin" enn et 8-bits bilde.

Så mye større som 65536 er større enn 256.

Når fargeinformasjon i et bilde er komprimert eller strukket ved hjelp av operasjoner Nivåer eller Kurver, blir 8-biters fildata raskt til en sil, og histogrammet til en tannløs kam ( som vist i illustrasjonen nedenfor). Alt dette fører til posterisering. Posterisering manifesterer seg i form av grove trinnvise overganger i farge og lysstyrke.

Bildet ovenfor illustrerer denne effekten godt. Lysstyrken i dette fotografiet er rett og slett enorm - fra de nesten svidde, blendende hvite skyene til de dype skyggene på bakken.

I tillegg endret handlingen seg hvert sekund - luftskipet tok enten av eller falt, vinden snudde det i forskjellige retninger, folk løp, solen skinte enten i ansiktet eller gjemte seg bak luftskipet. Naturligvis var det veldig vanskelig å ta det perfekte bildet, og da måtte det "ferdiggjøres" i Photoshop.

Siden jeg behandlet et 16-bits bilde, så det endelige histogrammet mer eller mindre tilfredsstillende ut:

Selvfølgelig er hull synlige - informasjon går ugjenkallelig tapt under behandlingen, men totalt sett er alt i live. Og først på slutten, etter at behandlingen var fullført, konverterte jeg bildet til 8-bit for utskrift og publisering på Internett.

Jeg prøvde å gjøre de samme operasjonene på 8-bitsversjonen av bildet. Sammenlign histogrammer:

Selv om du ikke forstår hva det er, er det fortsatt klart at et "lekkende" histogram inneholder mindre informasjon, og det tilsvarende bildet ser verre ut.

Det ser ut til at mer enn halvparten av informasjonen i 8-bits bildet gikk tapt under redigeringsprosessen. Og visuelt dukket trinnoverganger opp i bildet i himmelområdet - der det skulle være jevne toneoverganger.

Hvordan få et 16-bits bilde?

16-bit Bildet fra kameraet kan kun hentes hvis du fotograferer i formatet RÅ.

Du sender RAW-filen gjennom et spesielt konverteringsprogram (følger med kameraet, som f.eks DPP eller Nikon Capture, eller fra en uavhengig utvikler som f.eks Fang en eller Raw Shooter; Forresten, Photoshop kan gjøre dette også). Konverteringsprogrammet gjør en RAW-fil til en 16-bits fil TIFF-format, som du kan behandle i Photoshop.

Hva med de hvis kameraer ikke har RAW-opptaksmodus?

Konvertering av et 8-bits bilde til 16-biters modus i Photoshop (Bilde>Modus>16 biter/kanal) kan hjelpe delvis. Dette er det aller første du bør gjøre når du åpner et bilde i Photoshop. Selvfølgelig vil ikke en slik operasjon gjøre bildet ditt virkelig 16-bit. Men likevel vil filen bli mer elastisk og motstandsdyktig mot tap av informasjon under behandlingen.

Hva er ulempene med et 16-bits bilde?

For det første, som allerede sagt, Du kan bare få et 16-bits bilde fra en RAW-fil. (Vel, du kan også lage en 16-bits erstatning i Photoshop, som det ble sagt rett ovenfor). I alle fall er dette ekstra hemoroider. Forresten, du kan mest sannsynlig ikke se noen RAW-fil Windows-verktøy. Når du lagrer og sorterer bilder på en datamaskin, gir dette ekstra ulempe.

For det andre, 16-bits filer er dobbelt så store enn 8-bit. Dette betyr at de tar opp mer diskplass. Vel, RAW-filen «veier» også ganske mye, så minnekortet i kameraet får plass til flere ganger færre bilder.

Tredje, Noen Photoshop-funksjoner eller -filtre fungerer ikke i 16-bits modus(jo mer tidlig versjon photoshop, temaer flere funksjoner virker ikke). Derfor, hvis du har en kjent rekkefølge av operasjoner når du arbeider i Photoshop, må du endre den. Noen operasjoner må gjøres i 16-bits modus, og den resterende delen (som ikke er tilgjengelig i 16-bits modus) - i 8-bits modus.

For det fjerde Photoshop kan være treg når du behandler 16-bits filer(noen ganger - for å bremse veldig mye). Det er irriterende. Ikke mindre irriterende er det at i 16-bits modus er det ofte ikke nok plass på arbeidsdisken der Photoshop oppbevarer cachen. Jeg må slutte å jobbe og snarest slette noe fra denne disken slik at Photoshop kan fortsette å fungere.

Dette er ikke Gud vet hvilke kritiske vanskeligheter, men husk dem og ikke klag på at jeg ikke advarte deg

Praktiske konklusjoner

Bildet av høyeste kvalitet kan kun utarbeides fra en 16-bits fil. Dette betyr ikke at en hvilken som helst 16-bits fil kan gjøres til et mesterverk. Dette betyr bare at 8-bits bildet vil se enda verre ut. Eller mye verre.

Ta ikke bare bilder i RAW-modus, men i RAW+JPEG-modus. Da vil du ha en JPEG-duplikat for hver fil i det dumme RAW-formatet. Det vil være mye lettere for deg å navigere gjennom filer - se, sorter, slett, doner. Riktignok betaler du for dette med ekstra plass på minnekortet.

Hvis du ikke skal gjøre mye behandling av en serie bilder, kan du trygt bruke 8-bits modus (og ta dem ikke i RAW-format, men i JPEG).

Bortsett fra dette siste tilfellet, er det alltid tilrådelig å fotografere i RAW-modus og behandle i 16-bits modus.

Litt dybde eller fargedybde av et digitalt bilde er antallet binære sifre (bits) som brukes til å kode fargen til en enkelt piksel.

Det er nødvendig å skille mellom begreper biter per kanal(bpc – biter per kanal) og biter per piksel(bpp – biter per piksel). Bitdybden for hver av de individuelle fargekanalene måles i bits per kanal, mens summen av bitene alle kanaler er uttrykt i biter per piksel. For eksempel har et bilde i Truecolor-paletten en bitdybde på 8 biter per kanal, som tilsvarer 24 biter per piksel, fordi fargen på hver piksel er beskrevet med tre fargekanaler: rød, grønn og blå (RGB-modell).

For et bilde som er kodet i en RAW-fil, er antall biter per kanal det samme som antall biter per piksel, fordi før interpolering inneholder hver piksel oppnådd ved bruk av en matrise med en Bayer-fargefiltermatrise informasjon om bare én av de tre primære farger.

I digital fotografering er det vanlig å beskrive bitdybde først og fremst i form av bits per kanal, og derfor vil jeg, når man snakker om bitdybde, mene utelukkende bits per kanal, med mindre annet er uttrykkelig angitt.

Bitdybden bestemmer det maksimale antallet nyanser som kan være til stede i fargepaletten til et gitt bilde. For eksempel kan et 8-bits svart-hvitt-bilde inneholde opptil 2 8 =256 gråtoner. Et 8-bits fargebilde kan inneholde 256 graderinger for hver av de tre kanalene (RGB), dvs. totalt 2 8x3 =16777216 unike kombinasjoner eller fargenyanser.

Høy bitdybde er spesielt viktig for riktig visning jevne tone- eller fargeoverganger. Enhver gradient i et digitalt bilde er ikke en kontinuerlig endring i tone, men er en trinnvis sekvens av diskrete fargeverdier. Et stort antall graderinger skaper en illusjon av en jevn overgang. Hvis det er for få halvtoner, er graderingen synlig det blotte øye og bildet mister sin realisme. Effekten av å forårsake visuelt distinkte fargehopp i områder av bildet som opprinnelig inneholdt jevne gradienter kalles posterisering(fra den engelske plakaten - plakat), siden et fotografi som mangler halvtoner blir likt en plakat som er trykt med et begrenset antall farger.

Litt dybde i det virkelige liv

For å tydelig illustrere materialet presentert ovenfor, vil jeg ta et av mine Karpaterlandskap og vise deg hvordan det ville se ut med forskjellige dybder. Husk at å øke bitdybden med 1 bit betyr å doble antall nyanser i bildepaletten.

1 bit – 2 nyanser.

1 bit lar deg kode bare to farger. I vårt tilfelle er det svart og hvitt.

2 biter – 4 nyanser.

Med fremkomsten av halvtoner slutter bildet å være bare et sett med silhuetter, men ser fortsatt ganske abstrakt ut.

3 biter – 8 nyanser.

Detaljene i forgrunnen er allerede synlige. Den stripete himmelen er et godt eksempel på posterisering.

4 biter – 16 nyanser.

Detaljer begynner å dukke opp i fjellskråningene. I forgrunnen er plakatiseringen nesten usynlig, men himmelen forblir stripete.

5 bits – 32 nyanser.

Åpenbart områder med lav kontrast som krever stor kvantitet nære halvtoner lider mest av posterisering.

6 bit – 64 nyanser.

Fjellene er nesten fine, men himmelen ser fortsatt trappet ut, spesielt nærmere hjørnene på rammen.

7 bit – 128 nyanser.

Jeg har ingenting å klage på - alle gradientene ser jevne ut.

8 bit – 256 nyanser.

Og her har du det originale 8-bits bildet. 8 bits er ganske nok for realistisk overføring av alle toneoverganger. På de fleste skjermer vil du ikke merke forskjell mellom 7 og 8 biter, så selv 8 biter kan virke overkill. Men likevel er standarden for høykvalitets digitale bilder nøyaktig 8 bits per kanal, for å dekke det menneskelige øyes evne til å skille fargegraderinger med garantert margin.

Men hvis 8 biter er nok for realistisk fargegjengivelse, hvorfor kan det være nødvendig med en bit dybde større enn 8? Og hvor kommer all denne støyen om behovet for å lagre bilder på 16 bit fra? Faktum er at 8 bits er nok til å lagre og vise et fotografi, men ikke til å behandle det.

Når du redigerer et digitalt bilde, kan toneområder både komprimeres og strekkes, noe som fører til at verdier konstant forkastes eller avrundes, og til slutt kan antall mellomtoner falle under nivået som er nødvendig for å gjengi toneoverganger jevnt. Visuelt manifesteres dette i utseendet til den samme posteriseringen og andre gjenstander som skader øynene. For eksempel, lysere skyggene med to stopp strekker lysstyrkeområdet med en faktor på fire, noe som betyr at redigerte områder av et 8-bits bilde vil se ut som om de er tatt fra et 6-bits bilde, hvor skyggen er veldig merkbar. Tenk deg nå at vi jobber med et 16-bits bilde. 16 bits per kanal betyr 2 16 = 65535 fargegraderinger. De. vi kan fritt kaste bort de fleste mellomtonene og fortsatt få toneoverganger som er teoretisk jevnere enn i det originale 8-bits bildet. Informasjonen i 16 bits er overflødig, men det er denne redundansen som lar deg utføre de mest vågale manipulasjonene med et fotografi uten synlige konsekvenser for bildekvaliteten.

12 eller 14? 8 eller 16?

Vanligvis står en fotograf overfor behovet for å bestemme bitdybden til et fotografi i tre tilfeller: når du velger bitdybden til en RAW-fil i kamerainnstillingene (12 eller 14 biter); ved konvertering av en RAW-fil til TIFF eller PSD for etterbehandling (8 eller 16 bit) og ved lagring ferdig bilde for arkiv (8 eller 16 bits).

Fotografering i RAW

Hvis kameraet ditt lar deg velge bitdybden til RAW-filen, så anbefaler jeg absolutt at du foretrekker maksimalverdien. Vanligvis må du velge mellom 12 og 14 bits. De to ekstra bitene vil bare øke størrelsen på filene dine litt, men det vil gi deg mer frihet når du redigerer dem. 12 bits lar deg kode 4096 lysstyrkenivåer, mens 14 bits lar deg kode 16384 nivåer, dvs. fire ganger mer. På grunn av det faktum at jeg utfører de viktigste og mest intensive transformasjonene av bildet nøyaktig på prosesseringsstadiet i RAW-konverteren, vil jeg ikke ofre en eneste bit informasjon på dette kritiske stadiet for fremtidig fotografering.

Konverter til TIFF

Det mest kontroversielle stadiet er øyeblikket for å konvertere den redigerte RAW-filen til 8- eller 16-biters TIFF for videre behandling i Photoshop. Ganske mange fotografer vil råde deg til å konvertere utelukkende til 16-biters TIFF, og de vil ha rett, men bare hvis du skal gjøre dyp og omfattende prosessering i Photoshop. Hvor ofte gjør du dette? Personlig gjør jeg ikke det. Alle grunnleggende transformasjoner Jeg gjør det i en RAW-konverter med en 14-bits ikke-interpolert fil, og jeg bruker Photoshop kun for å polere detaljene. For slike små ting som flekkretusjering, selektiv lysere og mørkere, endre størrelse og skjerpe, er 8 bits vanligvis tilstrekkelig. Hvis jeg ser at et bilde trenger aggressiv behandling (vi snakker ikke om collager eller HDR), betyr det at jeg gjorde en alvorlig feil i RAW-filredigeringsstadiet, og det smarteste å gjøre ville være å gå tilbake og fikse det i stedet for å voldta en uskyldig TIFF. Hvis bildet inneholder en delikat gradient som jeg fortsatt vil korrigere i Photoshop, kan jeg enkelt bytte til 16-bits modus og gjøre alt der nødvendige manipulasjoner, hvoretter jeg kommer tilbake til 8 bits. Bildekvaliteten vil ikke bli påvirket.

Oppbevaring

For å lagre allerede behandlede bilder, foretrekker jeg å bruke enten 8-biters TIFF eller JPEG lagret med maksimal kvalitet. Jeg er drevet av ønsket om å spare diskplass. En 8-bit TIFF tar opp halvparten av plassen til en 16-bit, og en JPEG, som i prinsippet bare kan være 8-bit, selv ved maksimal kvalitet er omtrent halvparten så stor som en 8-bit TIFF. Forskjellen er at JPEG komprimerer bilder med tapsdata, mens TIFF støtter tapsfri komprimering ved hjelp av LZW-algoritmen. Jeg trenger ikke 16 biter i det endelige bildet fordi jeg ikke kommer til å redigere det lenger, ellers ville det rett og slett ikke vært endelig. Noen småting kan enkelt korrigeres i en 8-bits fil (selv om det er en JPEG), men hvis jeg trenger å gjøre global fargekorrigering eller endre kontrasten, vil jeg heller gå til den originale RAW-filen enn å torturere en allerede konvertert bilde, som selv i 16-bit versjonen ikke inneholder all informasjon som er nødvendig for slike konverteringer.

Øve på

Dette bildet ble tatt i en lerkelund ikke langt fra huset mitt og konvertert fra bruker Adobe Camera Raw. Når jeg åpner RAW-filen i ACR, vil jeg angi en eksponeringskompensasjon på -4 EV, og simulerer dermed 4 stopp med undereksponering. Selvfølgelig gjør ingen ved sitt rette sinn slike feil når de redigerer RAW-filer, men vi må bruke en enkelt variabel for å oppnå en perfekt middelmådig konvertering, som vi så skal prøve å rette opp i Photoshop. Jeg lagrer det ganske mørklagte bildet to ganger i TIFF-format: en fil med en bitdybde på 16 biter per kanal, den andre - 8.

På dette stadiet ser begge bildene identisk svarte ut og kan ikke skilles fra hverandre, så jeg viser bare ett av dem.

Forskjellen mellom 8 og 16 bits blir merkbar først etter at vi prøver å gjøre fotografier lysere, mens vi strekker lysstyrkeområdet. For å gjøre dette vil jeg bruke nivåer (Ctrl/Cmd+L).

Histogrammet viser at alle tonene i bildet er konsentrert i en smal topp, presset mot venstre kant av vinduet. For å gjøre bildet lysere, er det nødvendig å kutte av den tomme høyre siden av histogrammet, dvs. endre hvitpunktverdien. Ved å ta skyveknappen for høyre inngangsnivå (hvitpunktet), trekker jeg den nær høyre kant av det flate histogrammet, og gir derved kommandoen om å fordele alle graderinger av lysstyrke mellom det urørte svarte punktet og det nylig utpekte (15 i stedet for 255) hvitt punkt. Etter å ha utført denne operasjonen på begge filene, vil vi sammenligne resultatene.

Selv i denne skalaen ser 8-bits fotografering kornete ut. La oss øke den til 100 %.

16 biter etter lysere

8 biter etter lysning

16-bits bildet kan ikke skilles fra originalen, mens 8-bits bildet er sterkt forringet. Hvis vi hadde å gjøre med reell undereksponering, ville situasjonen vært enda tristere.

Åpenbart er så intensive transformasjoner som å gjøre et bilde lysere med 4 stopp virkelig bedre gjort på en 16-bits fil. Den praktiske betydningen av denne oppgaven avhenger av hvor ofte man må rette opp i et slikt ekteskap? Hvis ofte, så gjør du sannsynligvis noe galt.

La oss nå forestille oss at jeg, som vanlig, lagret bildet som en 8-biters TIFF, men så plutselig bestemte meg for å gjøre noen radikale endringer i det, og det var det. sikkerhetskopier RAW-filene mine ble stjålet av romvesener.

For å simulere destruktiv, men potensielt reversibel redigering, la oss se på nivåer igjen.

Jeg legger inn 120 og 135 i utgangsnivåcellene nå i stedet for de tilgjengelige 256 lysstyrkegraderingene (fra 0 til 255). nyttig informasjon vil kun oppta 16 graderinger (fra 120 til 135).

Bildet ble forutsigbart grått. Bildet er der fortsatt, bare kontrasten er redusert med 16 ganger. La oss prøve å korrigere det vi har gjort, som vi igjen vil bruke nivåene til det langmodige fotografiet for, men med nye parametere.

Nå endret jeg inngangsnivåene til 120 og 135, dvs. flyttet de svarte og hvite punktene til kantene av histogrammet for å strekke det over hele lysstyrkeområdet.

Kontrasten er gjenopprettet, men plakatiseringen er merkbar selv i liten skala. La oss øke den til 100 %.

Bildet er håpløst skadet. De 16 halvtonene som gjenstår etter sprø redigering er tydeligvis ikke nok for en i det minste litt realistisk scene. Betyr ikke dette at 8 bits egentlig ikke er til nytte? Ikke skynd deg å trekke konklusjoner - det avgjørende eksperimentet er ennå ikke kommet.

La oss gå tilbake til den uberørte 8-bits filen og overføre den til 16-bits modus (Bilde>Modus>16 biter/kanal), hvoretter vi vil gjenta hele prosedyren for å vanhellige bildet, i henhold til protokollen beskrevet ovenfor. Etter at kontrasten har blitt ødelagt på barbarisk vis og deretter gjenopprettet igjen, vil vi overføre bildet tilbake til 8-bits modus.

Er alt okei? Hva om vi øker den?

Feilfri. Ingen posterisering. Alle operasjoner med nivåer fant sted i 16-bits modus, noe som betyr at selv etter å ha redusert lysstyrkeområdet med 16 ganger, satt vi igjen med 4096 graderinger av lysstyrke, som var mer enn nok til å gjenopprette bildet.

Med andre ord, hvis du må gjøre viktig redigering av et 8-bits bilde, gjør det om til 16-bit og jobb som om ingenting hadde skjedd. Hvis til og med slike absurde manipulasjoner kan utføres med et bilde uten frykt for konsekvenser for dets kvalitet, så vil det i enda større grad rolig overleve den hensiktsmessige behandlingen som du faktisk kan utsette det for.

Takk for din oppmerksomhet!

Vasily A.

Post scriptum

Hvis du fant artikkelen nyttig og informativ, kan du vennligst støtte prosjektet ved å gi et bidrag til utviklingen. Hvis du ikke likte artikkelen, men du har tanker om hvordan du kan gjøre den bedre, vil kritikken din bli akseptert med ikke mindre takknemlighet.

Husk at denne artikkelen er underlagt opphavsrett. Gjentrykk og sitering er tillatt forutsatt at det er en gyldig lenke til kilden, og teksten som brukes må ikke forvrenges eller endres på noen måte.

Utnyttelse