Co to jest głębia kolorów i jak wpływa na jakość obrazu?

Najczęściej reklamowaną cechą monitora, obrazu lub wideo jest rozdzielczość lub częstotliwość odświeżania. Nie są to jednak jedyne czynniki decydujące o jakości obrazu. Inną kluczową cechą jakości obrazu jest głębia kolorów.

Co oznacza głębia koloru?

Głębia koloru jest mierzona w bitach i opisuje liczbę bitów używanych do wyświetlania koloru każdego piksela. Bity działają binarnie, więc każdy dodatkowy bit podwaja liczbę obsługiwanych kolorów.

W obrazie jednobitowym możliwe są tylko dwa kolory, w obrazie 2-bitowym są cztery kolory, obrazek czterobitowy ma szesnaście kolorów i tak dalej. Standardowym formatem obrazu, wideo i wyświetlania w 2020 roku jest 24-bitowy format „True colour”, który jest używany w prawie wszystkich urządzeniach i kodekach.

True Color ma 8 bitów danych dla każdego czerwonego, zielonego i niebieskiego piksela. W sumie jest 224 lub 16 777 216 kolorów, które można wyświetlić za pomocą 24 bitów. Jest to uważane za prawdziwy kolor, ponieważ ludzkie oko jest w stanie rozróżnić tylko około dziesięciu milionów kolorów.

Wskazówka: kilka kodeków obsługuje kolor 32-bitowy; jednak dodatkowe 8 bitów jest używane tylko jako kanał „alfa” lub przezroczystość i tak naprawdę nie dodaje żadnych „nowych” kolorów, które moglibyśmy zobaczyć.

Problemy z przestrzenią kolorów RGB

Projekt przestrzeni kolorów RGB używany przez większość urządzeń nie rozprowadza równomiernie kolorów, które mogą być postrzegane przez ludzkie oko. W przypadku niebieskich i żółtych jest mniej opcji kolorystycznych niż w przypadku czerwieni i zieleni, więc ludzie są bardziej skłonni do zauważenia efektu prążkowania w tych kolorach.

Porada: Pasmowanie występuje, gdy kolory, które powinny być oddzielone, „stapią się” ze sobą w ton, który nie jest do końca właściwy, ponieważ nie ma wystarczającej liczby dostępnych tonów, aby wyświetlić rzeczy poprawnie. Może to być również spowodowane silnym skompresowaniem plików i jest wyświetlane jako postrzępiona krawędź lub plamy na obrazie.

Podczas wyświetlania czerni i szarości przestrzeń kolorów RGB ustawia wszystkie trzy kolory na tę samą wartość, co oznacza, że ​​jest tylko 256 odcieni szarości. Sprawia to, że bardziej prawdopodobne jest wykrycie problemów z pasami w cieniach i ciemniejszych obrazach. .

Po lewej: banding.
Po prawej: wygładzone odcienie szarości.

Algorytmy kompresji generalnie zmniejszają dokładność kolorów, starając się zmniejszyć ilość miejsca zajmowanego przez obraz — usuwają więc kolory, których raczej nie będzie można użyć lub które można łatwo zastąpić — ale jeśli usunie się zbyt dużo, na zdjęciu pojawi się efekt pasków .