Profondeur de couleur

Les titres des sous-sections se réfèrent aux bits par pixel.

Couleur 1 bitEdit

Article principal : Image binaire

2 couleurs, souvent noir et blanc (ou quelle que soit la couleur du phosphore du tube cathodique) couleur directe. Parfois, 1 signifiait noir et 0 signifiait blanc, l’inverse des normes modernes. La plupart des premiers écrans graphiques étaient de ce type, le système de fenêtre X a été développé pour de tels écrans, et cela était supposé pour un ordinateur 3M. À la fin des années 80, il y avait des écrans professionnels avec des résolutions allant jusqu’à 300dpi (la même chose qu’une imprimante laser contemporaine) mais la couleur s’est avérée plus populaire.

Couleur 2 bitsEdit

4 couleurs, généralement à partir d’une sélection de palettes fixes. Le CGA, le NeXTstation précoce à échelle de gris, les Macintosh couleur, l’Atari ST à résolution moyenne.

Couleur 3 bitsEdit

8 couleurs, presque toujours toutes les combinaisons de rouge, vert et bleu à pleine intensité. De nombreux premiers ordinateurs domestiques dotés d’écrans de télévision, notamment le ZX Spectrum et le BBC Micro.

Couleur 4 bitsEdit

16 couleurs, généralement à partir d’une sélection de palettes fixes. Utilisée par l’EGA et par le standard VGA du plus petit dénominateur commun à plus haute résolution, Macintosh couleur, Atari ST basse résolution, Commodore 64, Amstrad CPC.

Couleur 5 bitsEdit

32 couleurs à partir d’une palette programmable, utilisée par le chipset Original Amiga.

Couleur 8 bitsEdit

Article principal : Couleur 8 bits

256 couleurs, généralement à partir d’une palette entièrement programmable. La plupart des premières stations de travail Unix en couleur, VGA à basse résolution, Super VGA, Macintosh en couleur, Atari TT, chipset Amiga AGA, Falcon030, Acorn Archimedes. X et Windows ont tous deux fourni des systèmes élaborés pour essayer de permettre à chaque programme de sélectionner sa propre palette, ce qui entraînait souvent des couleurs incorrectes dans toute fenêtre autre que celle ayant le focus.

Certains systèmes plaçaient un cube de couleur dans la palette pour un système de couleur directe (et ainsi tous les programmes utilisaient la même palette). Habituellement, moins de niveaux de bleu étaient fournis que d’autres, car l’œil humain normal est moins sensible à la composante bleue qu’au rouge ou au vert (deux tiers des récepteurs de l’œil traitent les plus grandes longueurs d’onde).Les tailles populaires étaient :

  • 6×6×6 (couleurs sûres pour le web), ce qui laisse 40 couleurs pour une rampe de gris ou des entrées de palette programmables.
  • 8×8×4. 3 bits de R et G, 2 bits de B, la valeur correcte peut être calculée à partir d’une couleur sans utiliser de multiplication. Utilisé, entre autres, dans la série d’ordinateurs du système MSX2 au début et au milieu des années 1990.
  • un cube de 6×7×6, laissant 4 couleurs pour une palette programmable ou des gris.
  • un cube 6×8×5, laissant 16 couleurs pour une palette programmable ou des gris.

Couleurs 12 bitsEdit

4096 couleurs, généralement à partir d’une palette entièrement programmable (bien qu’elle ait souvent été réglée sur un cube de 16×16×16 couleurs). Certains systèmes Silicon Graphics, les systèmes Color NeXTstation et les systèmes Amiga en mode HAM.

Haute couleur (15/16 bits)Edit

Article principal : Haute couleur

Dans les systèmes à haute couleur, deux octets (16 bits) sont stockés pour chaque pixel. Le plus souvent, chaque composante (R, V et B) se voit attribuer 5 bits, plus un bit inutilisé (ou utilisé pour un canal de masque ou pour passer en couleur indexée) ; cela permet de représenter 32 768 couleurs. Cependant, une autre affectation qui réaffecte le bit inutilisé au canal G permet de représenter 65 536 couleurs, mais sans transparence. Ces profondeurs de couleurs sont parfois utilisées dans de petits appareils dotés d’un écran couleur, comme les téléphones portables, et sont parfois considérées comme suffisantes pour afficher des images photographiques. Occasionnellement, 4 bits par couleur sont utilisés plus 4 bits pour l’alpha, ce qui donne 4096 couleurs.

Le terme « haute couleur » a récemment été utilisé pour désigner des profondeurs de couleur supérieures à 24 bits.

18-bitEdit

La quasi-totalité des LCD les moins chers (comme les types nématiques torsadés typiques) fournissent une couleur de 18 bits (64×64×64 = 262 144 combinaisons) pour obtenir des temps de transition de couleur plus rapides, et utilisent soit le dithering, soit le contrôle de la fréquence d’images pour se rapprocher de la couleur réelle de 24 bits par pixel, ou jettent entièrement 6 bits d’informations de couleur. Les écrans LCD plus chers (généralement IPS) peuvent afficher une profondeur de couleur de 24 bits ou plus.

Vraie couleur (24 bits)Édition

Toutes les 16 777 216 couleurs (réduction d’échelle, cliquez sur l’image pour une résolution complète)

Les 24 bits utilisent presque toujours 8 bits chacun de R, G et B (8 bpc). En 2018, la profondeur de couleur de 24 bits est utilisée par pratiquement tous les écrans d’ordinateurs et de téléphones et par la grande majorité des formats de stockage d’images. Presque tous les cas de 32 bits par pixel attribuent 24 bits à la couleur, et les 8 restants sont le canal alpha ou inutilisés.

224 donne 16 777 216 variations de couleurs. L’œil humain peut discriminer jusqu’à dix millions de couleurs et puisque la gamme d’un écran est plus petite que la gamme de la vision humaine, cela signifie que cela devrait couvrir cette gamme avec plus de détails que ce qui peut être perçu. Cependant, les écrans ne répartissent pas les couleurs de manière uniforme dans l’espace de perception humain, de sorte que les humains peuvent voir les changements entre certaines couleurs adjacentes comme une bande de couleur. Les images monochromatiques fixent les trois canaux à la même valeur, ce qui donne seulement 256 couleurs différentes et donc, potentiellement, une bande plus visible, car l’œil humain moyen ne peut distinguer qu’environ 30 nuances de gris. Certains logiciels tentent de juxtaposer le niveau de gris dans les canaux de couleur pour augmenter cela, bien que dans les logiciels modernes, cela soit plus souvent utilisé pour le rendu sous-pixel afin d’augmenter la résolution spatiale sur les écrans LCD où les couleurs ont des positions légèrement différentes.

Les normes DVD-Vidéo et Blu-ray Disc supportent une profondeur de bits de 8 bits par couleur en YCbCr avec un sous-échantillonnage chroma 4:2:0. YCbCr peut être converti sans perte en RVB.

Les systèmes Macintosh font référence à la couleur 24 bits comme à des « millions de couleurs ». Le terme de couleur vraie est parfois utilisé pour désigner ce que cet article appelle la couleur directe. Il est également souvent utilisé pour désigner toutes les profondeurs de couleur supérieures ou égales à 24.

Couleur profonde (30 bits)Edit

La couleur profonde est constituée d’un milliard de couleurs ou plus. 230 est d’environ 1,073 milliard. Habituellement, cela correspond à 10 bits chacun de rouge, vert et bleu (10 bpc). Si un canal alpha de la même taille est ajouté, alors chaque pixel prend 40 bits.

Certains systèmes antérieurs plaçaient trois canaux de 10 bits dans un mot de 32 bits, avec 2 bits inutilisés (ou utilisés comme canal alpha à 4 niveaux) ; le format de fichier Cineon, par exemple, utilisait cela. Certains systèmes SGI possédaient des convertisseurs numériques-analogiques de 10 bits (ou plus) pour le signal vidéo et pouvaient être configurés pour interpréter les données stockées de cette manière pour l’affichage. Les fichiers BMP définissent cela comme l’un de ses formats, et il est appelé « HiColor » par Microsoft.

Les cartes vidéo avec 10 bits par composant ont commencé à être commercialisées à la fin des années 1990. Un premier exemple était la carte Radius ThunderPower pour le Macintosh, qui comprenait des extensions pour QuickDraw et des plugins Adobe Photoshop pour prendre en charge l’édition d’images 30 bits. Certains fournisseurs appellent leurs panneaux à profondeur de couleur de 24 bits avec FRC des panneaux 30 bits ; cependant, les véritables écrans à couleurs profondes ont une profondeur de couleur de 10 bits ou plus sans FRC.

La spécification HDMI 1.3 définit une profondeur de 30 bits (ainsi que des profondeurs de 36 et 48 bits).À cet égard, les cartes graphiques Nvidia Quadro fabriquées après 2006 prennent en charge la couleur profonde de 30 bits et les cartes GeForce et Titan Pascal ou ultérieures lorsqu’elles sont associées au pilote Studio, tout comme certains modèles de la série Radeon HD 5900 tels que la HD 5970. La carte graphique ATI FireGL V7350 prend en charge les pixels de 40 et 64 bits (profondeur de couleur de 30 et 48 bits avec un canal alpha).

La spécification DisplayPort prend également en charge les profondeurs de couleur supérieures à 24 bpp dans la version 1.3 par le biais de la « compression de flux d’affichage VESA, qui utilise un algorithme à faible latence et sans perte visuelle basé sur le DPCM prédictif et l’espace couleur YCoCg-R et permet d’augmenter les résolutions et les profondeurs de couleur et de réduire la consommation d’énergie. »

Au WinHEC 2008, Microsoft a annoncé que les profondeurs de couleur de 30 bits et 48 bits seraient prises en charge dans Windows 7, ainsi que la large gamme de couleurs scRGB.

Le codage vidéo à haute efficacité (HEVC ou H.265.) définit le profil Main 10, qui autorise 8 ou 10 bits par échantillon avec un sous-échantillonnage chroma 4:2:0. Le profil Main 10 a été ajouté lors de la réunion HEVC d’octobre 2012 sur la base de la proposition JCTVC-K0109 qui proposait qu’un profil 10 bits soit ajouté à HEVC pour les applications grand public. La proposition indiquait que cela devait permettre d’améliorer la qualité vidéo et de prendre en charge l’espace couleur Rec. 2020 qui sera utilisé par l’UHDTV. La deuxième version de HEVC a cinq profils qui permettent une profondeur de bits de 8 bits à 16 bits par échantillon.

Depuis 2020, certains smartphones ont commencé à utiliser une profondeur de couleurs de 30 bits, comme le OnePlus 8 Pro, Oppo Find X2 & Find X2 Pro, Sony Xperia 1 II, Xiaomi Mi 10 Ultra, Motorola Edge+, ROG Phone 3 et Sharp Aquos Zero 2.

36 bitsEdit

L’utilisation de 12 bits par canal de couleur produit 36 bits, soit environ 68,71 milliards de couleurs. Si un canal alpha de la même taille est ajouté, alors il y a 48 bits par pixel.

48-bitEdit

L’utilisation de 16 bits par canal de couleur produit 48 bits, environ 281,5 trillions de couleurs. Si un canal alpha de la même taille est ajouté, alors il y a 64 bits par pixel.

Les logiciels d’édition d’images tels que Photoshop ont commencé à utiliser 16 bits par canal assez tôt afin de réduire la quantification sur les résultats intermédiaires (c’est-à-dire que si une opération est divisée par 4 puis multipliée par 4, elle perd les 2 bits inférieurs des données 8 bits, mais si 16 bits étaient utilisés, elle ne perdrait aucune des données 8 bits). En outre, les appareils photo numériques étaient capables de produire 10 ou 12 bits par canal dans leurs données brutes ; comme 16 bits est la plus petite unité adressable plus grande que cela, son utilisation permettrait de manipuler les données brutes

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