Farvedybde

Overskrifterne i underafsnittene henviser til bits pr. pixel.

1-bit farveRedigér

Hovedartikel: Binært billede

2 farver, ofte sort/hvid (eller hvilken farve CRT-fosforet var) direkte farve. Nogle gange betød 1 sort og 0 hvid, det omvendte af de moderne standarder. De fleste af de første grafikskærme var af denne type, X-vinduessystemet blev udviklet til sådanne skærme, og dette blev antaget for en 3M-computer. I slutningen af 80’erne var der professionelle skærme med opløsninger på op til 300 dpi (det samme som en moderne laserprinter), men farve viste sig at være mere populært.

2-bit farveEdit

4 farver, normalt fra et udvalg af faste paletter. CGA, gråskala tidlig NeXTstation, Macintoshes i farver, Atari ST medium opløsning.

3-bit colorEdit

8 farver, næsten altid alle kombinationer af rød, grøn og blå med fuld intensitet. Mange tidlige hjemmecomputere med tv-skærme, herunder ZX Spectrum og BBC Micro.

4-bit colorEdit

16 farver, normalt fra et udvalg af faste paletter. Bruges af EGA og af den mindste fællesnævner VGA-standard ved højere opløsning, farve Macintoshes, Atari ST lav opløsning, Commodore 64, Amstrad CPC.

5-bit colorEdit

32 farver fra en programmerbar palet, bruges af det originale Amiga-chipsæt.

8-bit colorEdit

Hovedartikel: 8-bit farve

256 farver, normalt fra en fuldt programmerbar palet. De fleste tidlige Unix-arbejdsstationer i farver, VGA i lav opløsning, Super VGA, Macintoshes i farver, Atari TT, Amiga AGA-chipsæt, Falcon030, Acorn Archimedes. Både X og Windows leverede udførlige systemer for at forsøge at lade hvert program vælge sin egen palet, hvilket ofte resulterede i forkerte farver i alle andre vinduer end det med fokus.

Nogle systemer placerede en farvekube i paletten for et direkte farvesystem (og således at alle programmer ville bruge den samme palet). Normalt var der færre niveauer af blå end andre, da det normale menneskelige øje er mindre følsomt over for den blå komponent end over for den røde eller grønne (to tredjedele af øjets receptorer behandler de længere bølgelængder) Populære størrelser var:

  • 6×6×6×6 (websikre farver), hvilket efterlod 40 farver til en grå rampe eller programmerbare paletposter.
  • 8×8×4. 3 bit af R og G, 2 bit af B, den korrekte værdi kan beregnes fra en farve uden brug af multiplikation. Anvendes bl.a. i MSX2-systemserien af computere i begyndelsen til midten af 1990’erne.
  • En terning på 6×7×6×6, hvilket giver 4 farver til en programmerbar palet eller gråtoner.
  • en terning på 6×8×5, hvilket giver 16 farver til en programmerbar palet eller gråtoner.

12-bit farveEdit

4096 farver, normalt fra en fuldt programmerbar palet (selv om den ofte blev indstillet til en terning på 16×16×16×16 farver). Nogle Silicon Graphics-systemer, Color NeXTstation-systemer og Amiga-systemer i HAM-tilstand.

Høj farve (15/16-bit)Rediger

Hovedartikel: Høj farve

I højfarvesystemer gemmes to bytes (16 bit) for hver pixel. Oftest tildeles hver komponent (R, G og B) 5 bit plus en ubrugt bit (eller bruges til en maskekanal eller til at skifte til indekseret farve); dette gør det muligt at repræsentere 32.768 farver. En alternativ tildeling, hvor den ubrugte bit omfordeles til G-kanalen, gør det imidlertid muligt at repræsentere 65 536 farver, men uden gennemsigtighed. Disse farvedybder anvendes undertiden i små enheder med farvedisplay, f.eks. mobiltelefoner, og de anses undertiden for at være tilstrækkelige til at vise fotografiske billeder. Lejlighedsvis anvendes 4 bit pr. farve plus 4 bit til alfa, hvilket giver 4096 farver.

Udtrykket “high color” er for nylig blevet brugt til at betegne farvedybder på mere end 24 bit.

18-bitRediger

Næsten alle de billigste LCD-skærme (f.eks. typiske twisted nematic-typer) giver 18-bit farve (64×64×64 = 262.144 kombinationer) for at opnå hurtigere farveovergangstider og bruger enten dithering eller billedhastighedsstyring til at tilnærme sig 24-bit pr. pixel ægte farve eller smider 6 bits farveinformation helt væk. Dyrere LCD-skærme (typisk IPS) kan vise 24-bit farvedybde eller mere.

Ægte farver (24-bit)Rediger

Alle 16.777.216 farver (nedskaleret, klik på billedet for fuld opløsning)

24 bits bruger næsten altid 8 bits hver af R, G og B (8 bpc). Fra 2018 anvendes 24-bit farvedybde af stort set alle computer- og telefonskærme og langt de fleste billedlagringsformater. Næsten alle tilfælde med 32 bit pr. pixel tildeler 24 bit til farven, og de resterende 8 er alfakanal eller ubrugt.

224 giver 16 777 216 farvevariationer. Det menneskelige øje kan skelne op til ti millioner farver, og da en skærms gamut er mindre end det menneskelige synsfelt, betyder det, at denne skal dække dette område med flere detaljer, end der kan opfattes. Skærme fordeler imidlertid ikke farverne jævnt i det menneskelige opfattelsesrum, så mennesker kan se ændringerne mellem nogle tilstødende farver som farvebånd. Monokromatiske billeder indstiller alle tre kanaler til den samme værdi, hvilket resulterer i kun 256 forskellige farver og dermed potentielt mere synlige farvebånd, da det gennemsnitlige menneskelige øje kun kan skelne mellem ca. 30 gråtoner. Nogle programmer forsøger at dither gråniveauet ind i farvekanalerne for at øge dette, selv om dette i moderne programmer oftere bruges til subpixelgengivelse for at øge rumopløsningen på LCD-skærme, hvor farverne har lidt forskellige positioner.

DVD-video og Blu-ray Disc-standarderne understøtter en bitdybde på 8 bit pr. farve i YCbCr med 4:2:0 chroma subsampling. YCbCr kan konverteres tabsfrit til RGB.

Macintosh-systemer betegner 24-bit farver som “millioner af farver”. Udtrykket ægte farver bruges nogle gange til at betegne det, som i denne artikel kaldes direkte farver. Det bruges også ofte til at henvise til alle farvedybder større end eller lig med 24.

Dybe farver (30-bit)Rediger

Dybe farver består af en milliard eller flere farver. 230 er ca. 1,073 milliarder. Normalt er dette 10 bit hver af rød, grøn og blå (10 bpc). Hvis der tilføjes en alfakanal af samme størrelse, tager hver pixel 40 bits.

Nogle tidligere systemer placerede tre 10-bit kanaler i et 32-bit ord, hvor 2 bits ikke blev brugt (eller brugt som en alfakanal med 4 niveauer); Cineon-filformatet brugte f.eks. dette. Nogle SGI-systemer havde 10- (eller flere) bit digital-til-analog-konvertere til videosignalet og kunne indstilles til at fortolke data, der var gemt på denne måde, til visning. BMP-filer definerer dette som et af sine formater, og det kaldes “HiColor” af Microsoft.

Videkort med 10 bit pr. komponent begyndte at komme på markedet i slutningen af 1990’erne. Et tidligt eksempel var Radius ThunderPower-kortet til Macintosh, som indeholdt udvidelser til QuickDraw og Adobe Photoshop-plugins til at understøtte redigering af 30-bit billeder. Nogle leverandører kalder deres 24-bit farvedybde med FRC-paneler for 30-bit paneler; ægte deep color-skærme har dog 10-bit eller mere farvedybde uden FRC.

Den HDMI 1.3-specifikation definerer en bitdybde på 30 bit (samt 36- og 48-bit dybder).I den forbindelse understøtter Nvidia Quadro-grafikkort fremstillet efter 2006 30-bit deep color og Pascal- eller senere GeForce- og Titan-kort, når de er parret med Studio Driver, ligesom nogle modeller af Radeon HD 5900-serien, f.eks. HD 5970, gør det. ATI FireGL V7350-grafikkortet understøtter 40- og 64-bit pixels (30 og 48 bit farvedybde med en alfakanal).

DisplayPort-specifikationen understøtter også farvedybder større end 24 bpp i version 1.3 gennem “VESA Display Stream Compression, som anvender en visuelt tabsfri algoritme med lav latenstid baseret på prædiktiv DPCM og YCoCg-R-farverum og giver mulighed for øgede opløsninger og farvedybder og reduceret strømforbrug.”

På WinHEC 2008 meddelte Microsoft, at farvedybder på 30 bit og 48 bit ville blive understøttet i Windows 7 sammen med det brede farvespektrum scRGB.

High Efficiency Video Coding (HEVC eller H.265) definerer Main 10-profilen, som giver mulighed for 8 eller 10 bit pr. prøve med 4:2:0 chroma-subsampling. Main 10-profilen blev tilføjet på HEVC-mødet i oktober 2012 på baggrund af forslag JCTVC-K0109, som foreslog, at HEVC skulle udvides med en 10-bit-profil til forbrugerapplikationer. Ifølge forslaget skulle dette give mulighed for at forbedre videokvaliteten og understøtte Rec. 2020-farverummet, som vil blive anvendt af UHDTV. Den anden version af HEVC har fem profiler, der giver mulighed for en bitdybde på 8 bit til 16 bit pr. prøve.

Som i 2020 er nogle smartphones begyndt at bruge 30-bit farvedybde, f.eks. OnePlus 8 Pro, Oppo Find X2 & Find X2 Pro, Sony Xperia 1 II, Xiaomi Mi 10 Ultra, Motorola Edge+, ROG Phone 3 og Sharp Aquos Zero 2.

36-bitRediger

Hvis man bruger 12 bit pr. farvekanal, får man 36 bit, ca. 68,71 milliarder farver. Hvis der tilføjes en alfakanal af samme størrelse, er der 48 bit pr. pixel.

48-bitRediger

Hvis man bruger 16 bit pr. farvekanal, får man 48 bit, ca. 281,5 billioner farver. Hvis der tilføjes en alfakanal af samme størrelse, er der 64 bit pr. pixel.

Billedredigeringssoftware som Photoshop begyndte ret tidligt at bruge 16 bit pr. kanal for at reducere kvantiseringen på mellemresultater (dvs. hvis en operation divideres med 4 og derefter ganges med 4, ville den miste de nederste 2 bit af 8-bit data, men hvis der blev brugt 16 bit, ville den ikke miste nogen af 8-bit dataene). Desuden var digitale kameraer i stand til at producere 10 eller 12 bit pr. kanal i deres rådata; da 16 bit er den mindste adresserbare enhed, der er større end dette, ville det ved at bruge den gøre det muligt at manipulere rådataene.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.