A színmélység ( színminőség , képbitesség , színfelbontás ) egy számítógépes grafikai kifejezés , amely a kódolás során a szín tárolására és megjelenítésére használt bitek számát (memóriakapacitás) , vagy egy rasztergrafika vagy videokép egy pixelét jelenti (ezt bit per pixel ( eng. bits per pixel , bpp )), vagy minden egyes színhez, amely egy képpontot alkot ( bit komponensenként , bit csatornánként , bit per szín ( eng. bit per komponens, bit per csatorna, bit per szín , mindhárom rövidítése bpc )). A fogyasztói videoszabványok esetében a bitmélység határozza meg az egyes színösszetevőkhöz használt bitek számát. [1] [2]
A monokróm képek kódolása egydimenziós szürkeskálával történik. Ez általában fekete-fehér és a szürke köztes árnyalataiból álló készlet, de más kombinációk is használhatók: például a monokróm monitorok gyakran zöld vagy narancssárga világító színt használnak fehér helyett.
A kép kódolása diszkrét színkészlettel történik, amelyek mindegyikét egymástól függetlenül egy paletta segítségével írják le.
Ahogy a bitek száma a színmegjelenítésben nőtt, a megjelenített színek száma gyakorlatilag megnőtt a színpaletták esetében (a 20 bites színmélység több memóriát igényel a színpaletta tárolásához, mint a maguk képpontjainak tárolása ). Nagy színmélység mellett a gyakorlatban a piros , zöld és kék komponensek fényerejét kódolják - az ilyen kódolást RGB - modellnek nevezik .
Egy erősen korlátozott, de "valódi" színséma, amelyben három bit (mindegyik nyolc lehetséges érték) a piros (R) és zöld (G) komponensekhez, és két maradék bit pixelenként a kék (B) komponens kódolásához ( négy lehetséges érték ), lehetővé teszi 256 (8×8×4) különböző szín megjelenítését. A normál emberi szem kevésbé érzékeny a kék komponensre, mint a vörös és zöld komponensre, így a kék komponens eggyel kevesebbet képvisel. Az 1990-es években ezt a sémát használták az MSX2 számítógépsorozatban.
Ezt a sémát nem szabad összetéveszteni a 8 bpp indexű színnel , amely különböző színpaletták választékával reprezentálható.
Egy 12 bites "valódi" szín 4 bittel (16 lehetséges érték) van kódolva mindegyik R, G és B komponenshez, ami 4096 (16×16×16) különböző szín megjelenítését teszi lehetővé. Ezt a színmélységet néha egyszerű színes kijelzős eszközökben (például mobiltelefonokban) használják.
A HighColor vagy HiColor a „valódi” színárnyalatok megjelenítésére készült, azaz az emberi szem számára legkényelmesebb. Egy ilyen szín 15 vagy 16 bittel van kódolva:
A TrueColor (az angolból. true color - "true / real color") közel áll a "valós világ" színeihez, 16,7 millió különböző színt biztosít. Ez a szín a legkellemesebb a különféle fényképek emberi szem általi érzékelésére, képfeldolgozásra.
A „32 bites szín” egy példa a színmélység leírásakor téves elnevezésre. A tévhit az, hogy a 32 bites szín 2 32 = 4 294 967 296 különböző árnyalat megjelenítését teszi lehetővé [3] .
A valóságban a 32 bites szín 24 bites (TrueColor), egy további 8 bites csatornával, amely vagy nullákkal van kitöltve (nem befolyásolja a színt), vagy egy alfa csatorna , amely minden pixelhez beállítja a kép átlátszóságát. - vagyis 16 777 216 színárnyalat és 256 áttetszőségi fokozat létezik [3] .
Az ok, amiért "üres" csatornát használnak, az a vágy, hogy optimalizálják a munkát a videomemóriával , amely a legmodernebb[ mikor? ] számítógépek 32 bites címzéssel és 32 bites adatbusszal .
Szintén 32 bites a színek ábrázolása a CMYK rendszerben ( 8 bit van hozzárendelve a ciánhoz, bíborhoz, sárgához és feketéhez) [3] .
Az 1990-es évek végén egyes csúcskategóriás grafikus rendszerek, mint például az SGI , csatornánként több mint 8 bitet kezdtek használni – például 12 vagy 16 bitet . A professzionális képszerkesztő programok csatornánként 16 bitet kezdtek megmenteni , így "védelmet" nyújtottak a kerekítési hibák felhalmozódása ellen , a korlátozott számok bitrácsában történő számítási hibák ellen.
Különféle modellek készültek a képek dinamikus tartományának további bővítésére . Például a High Dynamic Range Imaging ( HDRI ) lebegőpontos számokat használ, és lehetővé teszi az intenzív fény és a mély árnyékok legpontosabb leírását az azonos színtérben lévő képeken. Különféle modellek írják le az ilyen tartományokat csatornánként több mint 32 bittel. Figyelemre méltó az Industrial Light & Magic által a 20. és 21. század fordulóján létrehozott OpenEXR formátum , amely 16 bites ( félpontos ) lebegőpontos számokat használ a színárnyalatok jobb megjelenítésére, mint a 16 bites egész számok . Várhatóan az ilyen színsémák felváltják a szabványos sémákat, amint a hardver megfelelő sebességgel és hatékonysággal tudja támogatni az új formátumokat.
2006-ban a HDMI 1.3 digitális videó hardver interfészhez Deep Color (30, 36 vagy 48 bit) támogatást adtak [4] .
A DisplayPort szabvány 24 bitnél nagyobb színmélységet támogat [5] [6] .
A Windows 7 30 és 48 bit közötti színeket támogat [7] .
Ugyanakkor a tipikus LCD-k legfeljebb 24 bites mélységű képpontok megjelenítésére voltak képesek, a 36 és 48 bites formátumok pedig több szín kódolását teszik lehetővé, mint amennyit az emberi szem képes megkülönböztetni [8] [9] .
Sok modern televízió és számítógép -kijelző a három alapszín – kék, zöld és piros – intenzitásának változtatásával jeleníti meg a képeket. Az élénksárga például egy azonos intenzitású vörös és zöld komponens összetétele kék komponens hozzáadása nélkül. Ez azonban csak közelítés, és valójában nem ad élénksárgát. Éppen ezért a legújabb technológiák, mint például a Texas Instruments BrilliantColor, újakkal bővítik a tipikus piros, zöld és kék csatornákat: türkiz (kék-zöld) , bíbor és sárga [ 10] . A Mitsubishi és a Samsung ezt a technológiát használja egyes TV-rendszerekben.
8 bites csatornák használatát feltételezve a 6 színű képek 48 bites színekkel vannak kódolva.
Az ATI FireGL V7350 videoadapterek 40 bites és 64 bites színeket támogatnak [11] .
| Színes modellek | ||
|---|---|---|