Profundidad de color

Los títulos de las subsecciones se refieren a los bits por píxel.

Color de 1 bitEdit

Artículo principal: Imagen binaria

2 colores, a menudo blanco y negro (o el color que tuviera el fósforo del CRT) color directo. A veces el 1 significaba negro y el 0 blanco, a la inversa de los estándares modernos. La mayoría de las primeras pantallas gráficas eran de este tipo, el sistema de ventanas X se desarrolló para este tipo de pantallas, y esto se asumió para un ordenador 3M. A finales de los 80 había pantallas profesionales con resoluciones de hasta 300dpi (lo mismo que una impresora láser contemporánea) pero el color resultó ser más popular.

Color de 2 bitsEdit

4 colores, normalmente de una selección de paletas fijas. La CGA, la primera NeXTstation en escala de grises, los Macintosh en color, el Atari ST de resolución media.

Color de 3 bitsEdit

8 colores, casi siempre todas las combinaciones de rojo, verde y azul de intensidad completa. Muchos de los primeros ordenadores domésticos con pantallas de TV, incluidos el ZX Spectrum y el BBC Micro.

Color de 4 bitsEdit

16 colores, normalmente de una selección de paletas fijas. Utilizado por la EGA y por el estándar VGA de mínimo común denominador a mayor resolución, Macintosh en color, Atari ST de baja resolución, Commodore 64, Amstrad CPC.

Color de 5 bitsEdit

32 colores a partir de una paleta programable, utilizado por el chipset del Amiga Original.

Color de 8 bitsEdit

Artículo principal: Color de 8 bits

256 colores, normalmente de una paleta totalmente programable. La mayoría de las primeras estaciones de trabajo Unix en color, VGA a baja resolución, Super VGA, Macintosh en color, Atari TT, chipset Amiga AGA, Falcon030, Acorn Archimedes. Tanto X como Windows proporcionaban sistemas elaborados para intentar que cada programa seleccionara su propia paleta, lo que a menudo resultaba en colores incorrectos en cualquier ventana que no fuera la que tenía el foco.

Algunos sistemas colocaban un cubo de color en la paleta para un sistema de color directo (y así todos los programas usaban la misma paleta). Normalmente se proporcionaban menos niveles de azul que otros, ya que el ojo humano normal es menos sensible al componente azul que al rojo o al verde (dos tercios de los receptores del ojo procesan las longitudes de onda más largas).Los tamaños más populares eran:

  • 6×6×6 (colores seguros para la web), dejando 40 colores para una rampa de grises o entradas de paleta programables.
  • 8×8×4. 3 bits de R y G, 2 bits de B, el valor correcto se puede calcular a partir de un color sin utilizar la multiplicación. Utilizado, entre otros, en la serie de ordenadores del sistema MSX2 a principios y mediados de la década de 1990.
  • Un cubo de 6×7×6, que deja 4 colores para una paleta programable o grises.
  • un cubo de 6×8×5, dejando 16 colores para una paleta programable o grises.

Color de 12 bitsEdit

4096 colores, normalmente de una paleta totalmente programable (aunque a menudo se ajustaba a un cubo de 16×16×16 colores). Algunos sistemas Silicon Graphics, sistemas Color NeXTstation y sistemas Amiga en modo HAM.

Color alto (15/16 bits)Editar

Artículo principal: Color alto

En los sistemas de color alto, se almacenan dos bytes (16 bits) por cada píxel. Lo más habitual es que a cada componente (R, G y B) se le asignen 5 bits, más un bit no utilizado (o utilizado para un canal de máscara o para cambiar a color indexado); esto permite representar 32.768 colores. Sin embargo, una asignación alternativa que reasigna el bit no utilizado al canal G permite representar 65.536 colores, pero sin transparencia. Estas profundidades de color se utilizan a veces en dispositivos pequeños con pantalla en color, como los teléfonos móviles, y a veces se consideran suficientes para mostrar imágenes fotográficas. En ocasiones se utilizan 4 bits por color más 4 bits para el alfa, lo que da 4096 colores.

El término «alto color» se ha utilizado recientemente para referirse a profundidades de color superiores a 24 bits.

18 bitsEditar

Casi todas las pantallas LCD más baratas (como las típicas de tipo nemático trenzado) proporcionan un color de 18 bits (64×64×64 = 262.144 combinaciones) para lograr tiempos de transición de color más rápidos, y utilizan el control de la velocidad de fotogramas o el dithering para aproximarse al color real de 24 bits por píxel, o descartan por completo 6 bits de información de color. Las pantallas LCD más caras (normalmente IPS) pueden mostrar una profundidad de color de 24 bits o superior.

Color verdadero (24 bits)Editar

Todos los 16.777.216 colores (a escala reducida, haga clic en la imagen para ver la resolución completa)

24 bits casi siempre utilizan 8 bits de R, G y B (8 bpc). A partir de 2018, la profundidad de color de 24 bits es utilizada por prácticamente todas las pantallas de ordenadores y teléfonos y la gran mayoría de los formatos de almacenamiento de imágenes. En casi todos los casos de 32 bits por píxel se asignan 24 bits al color, y los 8 restantes son el canal alfa o no se utilizan.

224 da 16.777.216 variaciones de color. El ojo humano puede discriminar hasta diez millones de colores y, dado que la gama de una pantalla es más pequeña que la gama de la visión humana, esto significa que debería cubrir esa gama con más detalle del que se puede percibir. Sin embargo, las pantallas no distribuyen uniformemente los colores en el espacio de percepción humana, por lo que los humanos pueden ver los cambios entre algunos colores adyacentes como bandas de color. Las imágenes monocromáticas establecen los tres canales con el mismo valor, lo que da lugar a sólo 256 colores diferentes y, por tanto, a un banding potencialmente más visible, ya que el ojo humano medio sólo puede distinguir entre unos 30 tonos de gris. Algunos programas intentan interpolar el nivel de gris en los canales de color para aumentar esto, aunque en el software moderno esto se utiliza más a menudo para la representación de subpíxeles con el fin de aumentar la resolución del espacio en las pantallas LCD donde los colores tienen posiciones ligeramente diferentes.

Los estándares de DVD-Video y Blu-ray Disc admiten una profundidad de bits de 8 bits por color en YCbCr con submuestreo de croma 4:2:0. YCbCr puede convertirse sin pérdidas a RGB.

Los sistemas Macintosh se refieren al color de 24 bits como «millones de colores». El término color verdadero se utiliza a veces para referirse a lo que en este artículo se denomina color directo. También se utiliza a menudo para referirse a todas las profundidades de color mayores o iguales a 24.

Color profundo (30 bits)Editar

El color profundo consiste en mil millones de colores o más. 230 es aproximadamente 1,073 mil millones. Normalmente son 10 bits de rojo, verde y azul (10 bpc). Si se añade un canal alfa del mismo tamaño, cada píxel ocupa 40 bits.

Algunos sistemas anteriores colocaban tres canales de 10 bits en una palabra de 32 bits, con 2 bits sin utilizar (o utilizados como un canal alfa de 4 niveles); el formato de archivo Cineon, por ejemplo, utilizaba esto. Algunos sistemas SGI tenían convertidores de digital a analógico de 10 (o más) bits para la señal de vídeo y podían configurarse para interpretar los datos almacenados de esta manera para su visualización. Los archivos BMP definen esto como uno de sus formatos, y es llamado «HiColor» por Microsoft.

Las tarjetas de vídeo con 10 bits por componente comenzaron a salir al mercado a finales de los años 90. Un primer ejemplo fue la tarjeta Radius ThunderPower para Macintosh, que incluía extensiones para QuickDraw y plugins de Adobe Photoshop que permitían editar imágenes de 30 bits. Algunos proveedores llaman a sus paneles de 24 bits de profundidad de color con FRC paneles de 30 bits; sin embargo, las verdaderas pantallas de color profundo tienen una profundidad de color de 10 bits o más sin FRC.

La especificación HDMI 1.3 define una profundidad de bits de 30 bits (así como profundidades de 36 y 48 bits).En este sentido, las tarjetas gráficas Nvidia Quadro fabricadas después de 2006 son compatibles con el color profundo de 30 bits y las tarjetas Pascal o GeForce y Titan posteriores cuando se emparejan con el controlador Studio, al igual que algunos modelos de la serie Radeon HD 5900, como la HD 5970. La tarjeta gráfica ATI FireGL V7350 admite píxeles de 40 y 64 bits (profundidad de color de 30 y 48 bits con un canal alfa).

La especificación DisplayPort también admite profundidades de color superiores a 24 bpp en la versión 1.La especificación DisplayPort también admite profundidades de color superiores a 24 bpp en la versión 1.3 a través de «VESA Display Stream Compression, que utiliza un algoritmo de baja latencia sin pérdidas visuales basado en DPCM predictivo y el espacio de color YCoCg-R y permite aumentar las resoluciones y las profundidades de color y reducir el consumo de energía».

En WinHEC 2008, Microsoft anunció que las profundidades de color de 30 bits y 48 bits serían compatibles con Windows 7, junto con la amplia gama de colores scRGB.

High Efficiency Video Coding (HEVC o H.265) define el perfil Main 10, que permite 8 o 10 bits por muestra con submuestreo de croma 4:2:0. El perfil Main 10 se añadió en la reunión de HEVC de octubre de 2012 basándose en la propuesta JCTVC-K0109, que proponía añadir un perfil de 10 bits a HEVC para aplicaciones de consumo. En la propuesta se indicaba que esto permitía mejorar la calidad de vídeo y que era compatible con el espacio de color Rec. 2020 que utilizará la UHDTV. La segunda versión de HEVC tiene cinco perfiles que permiten una profundidad de bits de 8 bits a 16 bits por muestra.

A partir de 2020, algunos smartphones han empezado a utilizar una profundidad de color de 30 bits, como el OnePlus 8 Pro, el Oppo Find X2 & Find X2 Pro, el Sony Xperia 1 II, el Xiaomi Mi 10 Ultra, el Motorola Edge+, el ROG Phone 3 y el Sharp Aquos Zero 2.

36 bitsEditar

Usar 12 bits por canal de color produce 36 bits, aproximadamente 68,71 mil millones de colores. Si se añade un canal alfa del mismo tamaño, entonces hay 48 bits por píxel.

48-bitEdit

Usar 16 bits por canal de color produce 48 bits, aproximadamente 281,5 billones de colores. Si se añade un canal alfa del mismo tamaño, se obtienen 64 bits por píxel.

Los programas de edición de imágenes como Photoshop empezaron a utilizar 16 bits por canal bastante pronto para reducir la cuantización en los resultados intermedios (es decir, si una operación se divide por 4 y luego se multiplica por 4, se perderían los 2 bits inferiores de los datos de 8 bits, pero si se utilizan 16 bits no se perdería ninguno de los datos de 8 bits). Además, las cámaras digitales eran capaces de producir 10 o 12 bits por canal en sus datos brutos; como 16 bits es la unidad direccionable más pequeña que eso, su uso permitiría manipular los datos brutos.

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