Adâncime de culoare

Toate cele 16.777.216 culori reale (reduse la scară, faceți clic pe imagine pentru rezoluție completă)

Adâncimea culorii, cunoscută și sub denumirea de adâncime de biți, reprezintă fie numărul de biți folosiți pentru a indica culoarea unui singur pixel, fie numărul de biți folosiți pentru fiecare componentă de culoare a unui singur pixel. Atunci când se referă la un pixel, conceptul poate fi definit ca biți per pixel (engleză bits per pixel, bpp). Atunci când se referă la o componentă de culoare, conceptul poate fi definit ca biți per componentă, biți per canal (engleză bits per channel), biți per culoare (toate abreviate bpc), dar și ca biți per componentă de pixel, biți per canal de culoare (engleză bits per color channel) sau biți per eșantion (engleză bits per sample). Standardele moderne tind să utilizeze biți per componentă, însă sistemele mai vechi, cu adâncimi reduse, foloseau mai des biți per pixel. Numărul de biți de intensitate rezolvată într-un canal de culoare este cunoscut și sub denumirea de rezoluție radiometrică, în special în contextul imaginilor satelitare.

Adâncimea culorii reprezintă doar un aspect al reprezentării culorii, exprimând precizia cu care poate fi redată intensitatea fiecărei culori primare; celălalt aspect este cât de largă este gama de culori care poate fi redată (gamă de culoare). Definirea atât a preciziei culorilor, cât și a gamei de culori se realizează printr-o specificație de codare a culorilor.

Comparație

• Aceeași imagine la cinci adâncimi de culoare diferite, arătând dimensiunile fișierelor rezultate (comprimate). 8 biți și mai puțin folosesc o paletă adaptivă, astfel încât calitatea poate fi mai bună decât cea oferită de unele sisteme.
• 
  24 bit.png 16.777.216 culori 98 KB
• 
  8 bit.png 256 culori 37 KB (−62%)
• 
  4 bit.png 16 culori 13 KB (−87%)
• 
  2 bit.png 4 culori 6 KB (−94%)
• 
  1 bit.png 2 culori 4 KB (−96%)

Lista adâncimilor comune de culoare

• 1 bit – 2 culori (alb/negru)
• 2 biți – 4 culori
• 3 biți – 8 culori
• 4 biți – 16 culori
• 5 biți – 32 culori
• 6 biți – 64 culori
• 8 biți – 256 culori
• 12 biți – 4.096 culori
• 16 biți – 65.536 culori
• 24 biți – 16.777.216 culori
• 30 biți – 1.073.741.824 culori (de obicei include canal alpha pentru transparență)
• 36 biți – 68.719.476.736 culori
• 48 biți – 281.474.976.710.656 culori (folosit de programele de editare a imaginilor precum Adobe Photoshop)

Extinderi

Gamă dinamică ridicată

Unele sisteme au început să utilizeze acei biți pentru numere în afara intervalului 0-1, în loc să le folosească pentru a creșterea rezoluției. Numerele mai mari de 1 erau pentru culori mai luminoase decât putea afișa ecranul, așa cum se întâmplă în imaginile cu interval dinamic ridicat (HDRI). Numerele negative pot mări gama de culori pentru a acoperi toate culorile posibile și pentru a stoca rezultatele operațiilor de filtrare cu coeficienți de filtrare negativi. Calculatorul de imagini Pixar folosea 12 biți pentru a stoca numere în intervalul [-1,5, 2,5), cu 2 biți pentru porțiunea întreagă și 10 pentru fracție. Sistemul de imagistică Cineon folosea afișaje video profesionale pe 10 biți, cu hardware-ul ajustat astfel încât o valoare de 95 să fie negru și 685 să fie alb. Semnalul amplificat avea tendința de a reduce durata de viață a CRT-urilor.

Spațiu de culoare liniar și virgulă mobilă

Mai mulți biți au permis stocarea luminii ca valori liniare, unde numărul corespunde direct cantității de lumină emisă. Nivelurile liniare fac calculele grafice pe calculator mult mai ușoare. Cu toate acestea, culoarea liniară are ca rezultat disproporționat mai multe eșantioane aproape de alb și mai puține aproape de negru, astfel încât calitatea imaginii liniare pe 16 biți este aproximativ egală cu cea a imaginii sRGB pe 12 biți.

Numerele în virgulă mobilă pot reprezenta niveluri liniare de lumină, cu eșantioane plasate semi-logaritmic. Reprezentările în virgulă mobilă permit intervale dinamice mult mai mari, precum și valori negative. Majoritatea sistemelor au suportat inițial 32 de biți pe canal cu precizie simplă, mult mai mare decât cea necesară pentru majoritatea aplicațiilor.

Mai mult de trei culori primare

O gamă tipică de culori pentru un monitor CRT: interiorul triunghiului colorat reprezintă culorile pe care monitorul le poate afișa. Zona din jur, în formă de potcoavă, reprezintă culorile pe care oamenii le pot vedea, dar pe care monitorul nu le poate afișa. D65 este punctul alb.

Aproape toate televizoarele și ecranele de calculator formează imagini prin variația intensității a doar trei culori primare: roșu, verde și albastru. De exemplu, galbenul luminos se obține prin combinarea aproximativ egală a roșului și verdelui, fără contribuție de albastru.

Pentru stocarea și manipularea imaginilor, există metode alternative de a extinde triunghiul tradițional: se poate converti codarea imaginilor pentru a folosi primare fictive, imposibil de realizat fizic, dar care extind efectiv triunghiul pentru a include o gamă mai largă de culori. O schimbare echivalentă și mai simplă este să se permită valori negative în canalele de culoare, astfel încât culorile reprezentate să se extindă în afara triunghiului format de primarele standard. Totuși, aceste metode extind doar culorile ce pot fi reprezentate în codarea imaginii; niciunul dintre aceste trucuri nu mărește gama de culori ce pot fi efectiv redate pe un dispozitiv de afișare.

Deoarece oamenii sunt predominant tricomați sau dicromați, s-ar putea presupune că adăugarea unei a patra „culori primare” nu ar putea oferi niciun beneficiiu practic. Totuși, oamenii pot percepe o gamă mai largă de culori decât poate fi afișa un amestec de trei lumini colorate. Deficitul de culori este deosebit de vizibil în nuanțele saturate de verde-albăstrui (reprezentate în partea gri stângă sus a potcoavei din diagramă) pe ecranele RGB: majoritatea oamenilor pot vedea nuanțe de verde-albăstrui mai vii decât poate afișa orice ecran video color.

Vezi și

• Modelul de culoare RGB