24 битное цветовое пространство что это: Глубина цвета. 8, 12, 14 или 16-бит: что вам действительно нужно?

Содержание

Глубина цвета. 8, 12, 14 или 16-бит: что вам действительно нужно?

«Разрядность» является одним из параметров, за которым все гонятся, но немногие фотографы действительно его понимают. Photoshop предлагает 8, 16 и 32-битные форматы файлов. Иногда мы видим файлы, отмеченные как 24 и 48-бит. И наши камеры часто предлагают 12 и 14-битные файлы, хотя вы можете получить 16 бит с камерой среднего формата. Что всё это значит, и что действительно имеет значение?

Что такое битовая глубина?

Перед тем, как сравнивать различные варианты, давайте сначала обсудим, что означает название. Бит является компьютерной единицей измерения, относящейся к хранению информации в виде 1 или 0. Один бит может иметь только одно из двух значений: 1 или 0, да или нет. Если бы это был пиксель, он был бы абсолютно черного или абсолютно белого цвета. Не очень полезно.

Для того, чтобы описать более сложный цвет, мы можем объединить несколько бит. Каждый раз, когда мы добавляем биты, количество потенциальных комбинаций удваивается. Один бит имеет 2 возможных значения 0 или 1. При объединении 2 бит вы можете иметь четыре возможных значения (00, 01, 10 и 11). Когда вы объединяете 3 бита, вы можете иметь восемь возможных значений (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 и 111). И так далее. В общем, число возможных вариантов будет являться числу два, возведённому в степени количества бит. Таким образом , «8-бит» = 28 = 256 возможных целочисленных значений. В Photoshop это представлено в виде целых чисел 0-255 (внутренне, это двоичный код 00000000-11111111 для компьютера).

Так «битовая глубина» определяет малейшие изменения, которые вы можете сделать, относительно некоторого диапазона значений. Если наша шкала яркости от чистого черного до чистого белого имеет 4 значения, которые мы получаем от 2-битного цвета, то мы получим возможность использовать черный, темно-серый, светло серый и белый. Это довольно мало для фотографии. Но если у нас есть достаточное количество бит, мы имеем достаточно шагов с широким диапазоном серого, чтобы создать то, что мы будем видеть как совершенно гладкий градиент от черного к белому.

Ниже приведен пример сравнения черно-белого градиента на разной битовой глубине. Данное изображение – это просто пример. Нажмите на него, чтобы увидеть изображение в полном разрешении в формате JPEG2000 с разрядностью до 14 бит. В зависимости от качества вашего монитора, вы, вероятно, сможете увидеть только разницу до 8 или 10 бит.

Как понимать битовую глубину?

Было бы удобно, если бы все «битовые глубины» можно было сравнить непосредственно, но есть некоторые различия в терминологии, которые нужно понимать.

Обратите внимание, что изображение выше черно-белое. Цветное изображение, как правило, состоит из красных, зеленых и синих пикселей для создания цвета. Каждый из этих цветов обрабатывается компьютером и монитором как «канал». Программное обеспечение, например, Photoshop и Lightroom, считают количество бит на канал. Таким образом, 8 бит означает 8 бит на канал. Это означает, что 8-битный RGB-снимок в Photoshop будет иметь в общей сложности 24 бита на пиксель (8 для красного, 8 для зеленого и 8 для синего). 16-битное RGB-изображение или LAB в Photoshop будет иметь 48 бит на пиксель и т.д.

Вы бы могли предположить, что 16-бит означает 16-бит на канал в Photoshop, но в данном случае это работает иначе. Photoshop реально используется 16 бит на канал. Тем не менее, он относится к 16-разрядным снимкам по-другому. Он просто добавляет один бит к 15-битам. Это иногда называют 15+1 бит. Это означает, что вместо 216 возможных значений (что равнялось бы 65536 возможным значениям) существует только 215+1 возможных значений, что составляет 32768+1=32769.

Таким образом, с точки зрения качества, было бы справедливо сказать, что 16-битный режим Adobe, на самом деле содержит только 15-бит. Вы не верите? Посмотрите на 16-разрядную шкалу для панели Info в Photoshop, которая показывает масштаб 0-32768 (что означает 32769 значения учитывая ноль. Почему Adobe так делает? Согласно заявлению разработчика Adobe Криса Кокса, это позволяет Photoshop работать гораздо быстрее и обеспечивает точную среднюю точку для диапазона, который является полезным для режимов смешивания.

Большинство камер позволит вам сохранять файлы в 8-бит (JPG) или от 12 до 16 бит (RAW). Так почему же Photoshop не открывает 12 или 14-битный RAW файл, как 12 или 14 бит? С одной стороны, это потребовало бы очень много ресурсов для работы Photoshop и изменение форматов файлов для поддержки других битовых глубин. И открытие 12-битных файлов в качестве 16-бит на самом деле не отличается от открытия 8-битного JPG, а затем преобразования в 16 бит. Там нет непосредственной визуальной разницы. Но самое главное, есть огромные преимущества использования формата файлов с несколькими дополнительными битами (как мы обсудим позже).

Для дисплеев, терминология меняется. Производители хотят, чтобы характеристики их оборудования звучали соблазнительно. Поэтому режимы отображения 8-бит обычно подписывают как «24-бит» (потому что у вас есть 3 канала с 8-бит каждый). Другими словами, «24-бит» («True Color») для монитора не очень впечатляет, это на самом деле означает то же самое, что 8 бит для Photoshop. Лучшим вариантом было бы «30-48 бит» (так называемый «Deep Color»), что составляет 10-16 бит на канал, хотя для многих более 10 бит на канал является излишеством.

Далее мы будем говорить о битовой глубине в терминологии Photoshop.

Сколько бит вы можете увидеть?

С чистым градиентом (т.е. наихудшими условиями), многие могут обнаружить полосатость в 9-битном градиенте, который содержит 2048 оттенков серого на хорошем дисплее с поддержкой более глубокого отображения цвета. 9-битный градиент является чрезвычайно слабым, едва уловимым. Если бы вы не знали о его существовании, вы бы его не увидели. И даже когда вы будете на него смотреть, будет не просто сказать где границы каждого цвета. 8-битный градиент относительно легко увидеть, если смотреть на него пристально, хотя вы всё ещё сможете его не замечать, если не присматриваться. Таким образом, можно сказать, что 10-битный градиент визуально идентичен 14-битному или более глубокому.

Как всё это проверить? Для наглядности создадим документ шириной 16384 пикселей, что позволяет использовать ровно 1 пиксель для каждого значения в 14-битном градиенте. Специальный алгоритм создаёт градиенты с каждой битовой глубиной от 1 до 14 на изображении. Файл PSB весит более 20GB, поэтому поделиться им нет возможности. Но можно создать изображение в формате JPEG2000 с полным разрешением. При глубине цвета 16-бит вы не увидите разницы даже при экстремальном редактировании кривых. Удивительно, как этот файл JPEG2000 сжимает оригинальное изображение с 20Gb до 2Mb.

Обратите внимание, что если вы хотите создать свой собственный файл в Photoshop, инструмент градиента будет создавать 8-битные градиенты в 8-битном режиме документа, но даже если вы преобразуете документ в 16-битный режим, вы по-прежнему будете иметь 8-битный градиент. Однако, вы можете создать новый градиент в 16-битном режиме. Однако, он будет создаваться в 12-бит. Программа не имеет 16-битного варианта для инструмента градиента в Photoshop, но 12-бит более чем достаточно для любой практической работы, так как он позволяет использовать 4096 значений.

Не забудьте включить сглаживание в панели градиента, так как это лучше всего подходит для тестирования.

Важно также отметить, что вы, вероятно, столкнутся с ложной «полосатостью» при просмотре изображений на увеличении менее чем 67%.

Зачем использовать больше бит, чем вы можете увидеть?

Почему у нас есть варианты, даже больше, чем 10-бит в наших камерах и Photoshop? Если мы не редактировали фотографии, то не было бы никакой необходимости добавлять больше бит, чем человеческий глаз может видеть. Однако, когда мы начинаем редактирование фотографий, ранее скрытые различия могут легко вылезть наружу.

Если мы значительно осветлим тени или затемним блики, то мы увеличим некоторую часть динамического диапазона. И тогда любые недочёты станут более очевидны. Другими словами, увеличение контраста в изображении работает как уменьшение битовой глубины. Если мы будем достаточно сильно выкручивать параметры, на некоторых участках снимка может появиться полосатость. Она будет показывать переходы между цветами. Такие моменты обычно становятся заметны на чистом голубом небе или в тенях.

Почему 8-битные изображения выглядят так же, как 16-битные?

При преобразовании 16-битного изображения в 8-битное вы не увидите разницы. Если так, тогда зачем использовать 16-бит?

Всё дело в плавности редактирования. При работе с кривыми или другими инструментами вы получите больше шагов коррекции тонов и цветов. Переходы будут плавней в 16 бит. Поэтому, даже если разница не может быть изначально заметна, переход к меньшей битовой глубине цвета может стать серьезной проблемой позже, при редактировании изображения.

Так сколько бит действительно нужно в камере?

Изменение 4 стопов в обеспечит потерю чуть более 4 бит. Изменение 3 стопов экспозиции находится ближе к потере 2 бит. Как часто вам приходится настолько сильно корректировать экспозицию? При работе с RAW коррекция до +/- 4 стопа – это экстремальная и редкая ситуация, но такое случается, поэтому желательно иметь дополнительные 4-5 бит над пределами видимого диапазонов, чтобы иметь запас. При нормальном диапазоне 9-10 бит, с запасом нормой может быть примерно 14-15 бит.

На самом деле, вы, вероятно, никогда не будете нуждаться в таком большом количестве данных по нескольким причинам:

  • Есть не так много ситуаций, когда вы встретите идеальный градиент. Ясное голубое небо, вероятно, наиболее частый пример. Все остальные ситуации имеют большое количество деталей и переходы цветов не плавные, поэтому вы не увидите разницу при использовании различной битовой глубины.
  • Точность вашей камеры не так высока, чтобы обеспечить точность цветопередачи. Другими словами, в изображении есть шум. Из-за этого шума обычно намного сложнее увидеть переходы между цветами. Получается, что реальные изображения обычно не способны отобразить переходы цвета в градиентах, так как камера не способны запечатлеть идеальный градиент, который можно создать программно.
  • Вы можете удалить переходы цветов во время пост-обработки при помощи использования размытия по Гауссу и добавления шума.
  • Большой запас бит нужен только для экстремальных тональных поправок.

Принимая все это во внимание, 12-бит звучит как очень разумный уровень детализации, который позволил бы выполнять отличную постобработку. Тем не менее, камера и человеческий глаз по-разному реагирует на свет. Человеческий глаз более чувствителен к тени.

Интересный факт заключается в том, что многое зависит от программы, которую вы используете для постобработки. К примеру, при вытягивании теней из одного и того же изображения в Capture One (CO) и в Lightroom можно получить разные результаты. На практике оказалось, что СО больше портит глубокие тени, чем аналог от Adobe. Таким образом, если вы вытягиваете в LR, то можно рассчитывать на 5 стопов, а в CO – всего на 4.

Но всё таки, лучше избегать попыток вытянуть более 3 стопов динамического диапазона из-за шума и изменения цветового оттенка. 12-бит, безусловно, разумный выбор. Если вы заботитесь о качестве, а не размере файла, то снимайте в 14-битном режиме, если ваша камера позволяет.

Сколько бит стоит использовать в Photoshop?

На основании изложенного выше, должно быть ясно, что 8-бит – это мало. Можно сразу увидеть переходы цветов в плавных градиентах. И если вы не видите это сразу, даже скромные корректировки могут сделать этот эффект заметным.

Стоит работать в 16 бит даже если ваш исходный файл 8-битовый, например, изображения в JPG. Режим 16-бит даст лучшие результаты, поскольку он позволит свести к минимуму переходы при редактировании.

Нет никакого смысла использовать 32-битный режим, если вы не обрабатываете файл HDR.

Сколько бит нужно для интернета?

Преимущества 16 бит заключаются в расширении возможностей редактирования. Преобразование окончательного отредактированного изображения в 8 бит прекрасно подходит для просмотра снимков и имеет преимущество в создании небольших файлов для интернета для более быстрой загрузки. Убедитесь, что сглаживание в Photoshop включено. Если вы используете Lightroom для экспорта в JPG, сглаживание используется автоматически. Это помогает добавить немного шума, который должен свести к минимуму риск появления заметных переходов цвета в 8 бит.

Сколько бит нужно для печати?

Если вы печатаете дома, вы можете просто создать копию рабочего 16-битного файла и обработать его для печати, осуществив печать именно рабочего файла. Но что, если вы отправляете свои изображения через интернет в лабораторию? Многие будут использовать 16-разрядные TIF-файлы, и это отличный способ. Однако, если для печати требуют JPG или вы хотите отправить файл меньшего размера, вы можете столкнуться с вопросами о переходе на 8-бит.

Если ваша лаборатория печати принимает 16-битный формат (TIFF, PSD, JPEG2000), просто спросите у специалистов какие файлы предпочтительны.

Если вам нужно отправить JPG, он будет в 8 бит, но это не должно быть проблемой. В действительности, 8-бит отлично подходит для окончательного вывода на печать. Просто экспортируйте файлы из Lightroom с качеством 90% и цветовым пространством Adobe RGB. Делайте всю обработку перед преобразованием файла в 8 бит и никаких проблем не будет.

Если вы не видите полосатость перехода цветов на мониторе после преобразования в 8-бит, можете быть уверены, что всё в порядке для печати.

В чем разница между битовой глубиной и цветовым пространством?

Битовая глубина определяет число возможных значений. Цветовое пространство определяет максимальные значения или диапазон (обычно известные как «гамма»). Если вам нужно использовать коробку цветных карандашей в качестве примера, большая битовая глубина будет выражаться в большем количестве оттенков, а больший диапазон будет выражаться как более насыщенные цвета независимо от количества карандашей.

Чтобы посмотреть на разницу, рассмотрим следующий упрощенный визуальный пример:

Как вы можете видеть, увеличивая битовую глубину мы снижаем риск появления полос перехода цвета. Расширяя цветовое пространство (шире гамма) мы сможем использовать более экстремальные цвета.

Как цветовое пространство влияет на битовую глубину?

SRGB (слева) и Adobe RGB (справа)

Цветовое пространство (диапазон, в котором применяются биты), поэтому очень большая гамма теоретически может вызвать полосатость, связанную с переходами цвета, если она растягивается слишком сильно. Помните, что биты определяют количество переходов по отношению к диапазону цвета. Таким образом, риск получить визуально заметные переходы увеличивается с расширением гаммы.

Рекомендуемые настройки, чтобы избежать полосатости

После всего этого обсуждения можно сделать заключение в виде рекомендаций, которых стоит придерживаться, чтобы избежать проблем с переходами цветов в градиентах.

Настройки камеры:

  • 14+ бит RAW файл является хорошим выбором, если вы хотите, наилучшее качество, особенно если вы рассчитываете на корректировку тона и яркости, например, увеличение яркости в тенях на 3-4 стопа.
  • 12-битный RAW файл отлично подойдёт, если вы хотите иметь меньший вес файлов или снимать быстрее. Для камеры Nikon D850 14-битный RAW файл примерно на 30% больше, чем 12-битный, так что это является важным фактором. И большие файлы могут повлиять на возможность снимать длинные серии кадров без переполнения буфера памяти.
  • Никогда не снимайте в JPG, если вы можете. Если вы снимаете какие-то события, когда нужно быстро передавать файлы и качество снимков не играет роли, то конечно Jpeg будет отличным вариантом. Также вы можете рассмотреть возможность съёмки в режиме JPG + RAW, если вам нужен более качественный файл впоследствии. Стоит придерживаться цветового пространства SRGB, если вы снимаете в JPG. Если вы снимаете в RAW, вы можете игнорировать настройки цветового пространства. Файлы RAW в действительности не имеют цветового пространства. Оно не устанавливается, пока не выполнена конвертация файла RAW в другой формат.

Lightroom и Photoshop (рабочие файлы):

  • Всегда сохраняйте рабочие файлы в 16-бит. Используйте 8 бит только для окончательного экспорта в формате JPG для интернета и печати, если этот формат удовлетворяет требованиям печатного оборудования. Это нормально использовать 8-бит для окончательного вывода, но следует избегать этого режима во время обработки.
  • Обязательно просмотрите снимок в масштабе 67% или больше, чтобы убедиться, что в градиентах нет заметных переходов цвета. В меньшем масштабе Photoshop может создавать ложную полосатость. Об этом будет другая наша статья.
  • Будьте осторожны при использовании HSL в Lightroom и Adobe Camera RAW, так как этот инструмент может создать цветные полосы. Это имеет очень мало общего с битовой глубиной, но проблемы возможны.
  • Если ваш исходный файл доступен только в 8-бит (например, JPG), вы должны немедленно преобразовать его в 16 бит перед редактированием. Последующие правки на 8-битные изображении в 16-битном режиме не будут создавать слишком явных проблем.
  • Не используйте 32-разрядное пространство, если вы не используете его для объединения нескольких RAW-файлов (HDR). Есть некоторые ограничения при работе в 32-битном пространстве, а файлы становятся в два раза больше. Лучше всего делать объединение HDR в Lightroom вместо того, чтобы использовать 32-битный режим в Photoshop.
  • Формат HDR DNG Lightroom очень удобен. Он использует 16-битный режим с плавающей точкой для того, чтобы охватить более широкий динамический диапазон с таким же количеством бит. Рассчитывая на то, что нам обычно нужно исправлять динамический диапазон в HDR только в пределах 1-2 стопов, это приемлемый формат, который повышает качество без создания огромных файлов. Конечно, не забудьте экспортировать этот RAW в 16-битном TIF/PSD, когда вам нужно продолжить редактирование в Photoshop.
  • Если вы один из немногих людей, которые должны использовать 8-разрядный рабочий режим по какой-то причине, вероятно, лучше всего придерживаться цветового пространства sRGB.
  • При использовании инструмента градиента в Photoshop, отметив опцию «сглаживание» программа будет использовать 1 дополнительный бит. Это может быть полезно при работе в 8-битных файлах.

Экспорт для интернета:

  • JPG с 8 битами и цветовым пространством sRGB идеально подходит для интернета. В то время как некоторые мониторы способны отображать большую битовую глубину, увеличенный размер файла, вероятно, не стоит этого. И в то время как все больше и больше мониторов поддерживают более широкие гаммы, не все браузеры правильно поддерживают управление цветом и могут отображать изображения неправильно. И большинство из этих новых мониторов вероятно никогда не проходили калибровку цвета.

Печать:

  • 8-бит отлично подходит для окончательного вывода на печать, но используйте 16 бит, если печатное оборудование поддерживает это.

Монитор:

  • Стандартный монитор отлично подойдёт для большинства задач, но помните, что вы можете увидеть полосы перехода цветов из-за 8-битных дисплеев. Этих полос может на самом деле не быть в снимках. Они появляются на этапе вывода на монитор. На другом дисплее этот же снимок может выглядеть лучше.
  • Если вы можете себе это позволить, 10-битный дисплей идеально подходит для работы с фотографией. Широкий диапазон, такой как Adobe RGB также идеально подходит. Но это не обязательно. Вы можете создавать потрясающие снимки на самом обычном мониторе.

Взгляд в будущее

В данный момент выбор большей битовой глубины для вас может не иметь значения, так как ваш монитор и принтер способны работать только в 8 бит, но в будущем всё может измениться. Ваш новый монитор сможет отображать больше цветов, а печать можно осуществить на профессиональном оборудовании. Сохраняйте свои рабочие файлы в 16-бит. Этого будет достаточно, чтобы сохранить наилучшее качество на будущее. Этого будет достаточно, чтобы удовлетворить требованиям всех мониторов и принтеров, которые будут появляться в обозримом будущем. Этого диапазона цвета достаточно, чтобы выйти за пределы диапазона зрения человека.

Однако гамма – это другое. Скорее всего, у вас есть монитор с цветовой гаммой sRGB. Если он поддерживает более широкий спектр Adobe RGB или гамму P3, то вам лучше работать с этими гаммами. Adobe RGB имеет расширенный диапазон цвета в синем, голубом и зелёном, а P3 предлагает более широкие цвета в красном, желтом и зеленом. Помимо P3 мониторов существуют коммерческие принтеры, которые превышают гамму AdobeRGB. sRGB и AdobeRGB уже не в состоянии охватить полный диапазон цветов, которые могут быть воссозданы на мониторе или принтере. По этой причине, стоит использовать более широкий диапазон цвета, если вы рассчитываете на печать или просмотр снимков на лучших принтерах и мониторах позже. Для этого подойдёт гамма ProPhoto RGB. И, как обсуждалось выше, более широкая гамма нуждается в большей битовой глубине 16-бит.

Как удалить полосатость

Если вы будете следовать рекомендациям из этой статьи, очень маловероятно, что вы столкнетесь с полосатостью в градиентах.

Но если вы столкнетесь с полосатостью (скорее всего при переходе в 8-разрядное изображение, вы можете предпринять следующие шаги, чтобы свести эту проблему к минимуму:

  • Преобразуйте слой в смарт-объект.
  • Добавьте размытие по Гауссу. Радиус установите таким, чтобы скрыть полосатость. Радиус, равный ширине полосатости в пикселях идеален.
  • Используйте маску, чтобы применить размытие только там, где это необходимо.
  • И, наконец, добавьте немного шума. Зернистость устраняет вид гладкого размытия и делает снимок более целостным. Если вы используете Photoshop CC, используйте фильтр Camera RAW, чтобы добавить шум.

Об авторе: Greg Benz – фотограф из Миннеаполиса, штат Миннесота. Мнения, выраженные в этой статье принадлежат исключительно автору. Вы можете узнать больше о его работах на сайте

Следите за новостями: Facebook, Вконтакте и Telegram

comments powered by HyperComments

В чем разница между цветовым пространством и глубиной цвета?

В основном, информация о цвете жизни похожа на коробку шоколадных карандашей …

Информация о цвете хранится в целых числах, а не в аналоговых значениях — существует дискретное счетное количество цветов, которое можно описать с определенной битовой глубиной.

Думайте о цветовом пространстве как о коробке цветных карандашей разных цветов. Цветовое пространство описывает типы доступных мелков. Подумайте о «смелых цветах», «пастелях» и т. П. Битовая глубина описывает количество мелков.

Вот пример двух разных коробок с карандашами:

У обоих по 16 мелков, но у них разный диапазон цветов — в частности, нижний набор не распространяется так далеко в красный. Поскольку существует 16 цветов, это 4 бита глубины цвета (2 = 16).

«Реальное» цветовое пространство является трехмерным, и оно имеет только одно измерение. (То есть оттенок.) Но это делает модель, которая, я надеюсь, помогает. Верхняя «коробка» имеет цветовое пространство, которое имеет очень красный «основной» цвет на крайних краях, а нижняя — только красновато-оранжевая.

Поначалу верхнее цветовое пространство кажется явно превосходящим (вы даже не можете нарисовать что-то красное с нижним!), Но рассмотрите ситуацию, когда вы рисуете пейзаж с небом, водой и деревьями. Нижний набор мелков на самом деле может быть намного лучше, потому что он использует больше своих «битов» для представления тонких оттенков зеленого и синего.

Если вместо. Вы купили одинаковые цветовые диапазоны в наборах по 64 карандаша, между каждым существующим будет три новых карандаша. Нижний набор будет по-прежнему иметь больше опций для синего и зеленого, но из-за новых мелков в верхнем наборе также будет гораздо больше вариантов в этом диапазоне, чем в наборе из 16 мелков. Так как верхний набор также покрывает красный, с достаточным количеством карандашей

было бы объективно лучше.

Однако можно представить себе выбор, когда в обеих коробках чего-то не хватает. Немного проще понять, как это может быть, если перейти к более сложной визуализации, здесь реального sRGB (в качестве телевизора или монитора на уровне потребителя) и стандартных чернил «SWOP» CMYK:

Здесь вы можете видеть, что цветовое пространство CMYK SWOP¹ распространяется дальше на голубые, пурпурные / пурпурные и желтые цвета, которые могут быть представлены в sRGB. Даже если мы добавим больше битов, чтобы различать доступные различимые шаги,

цветовое пространство определяет границу . Аналогично, добавление большего количества битов в представление CMYK не помогает представить дальние углы красного, зеленого и синего цветов, покрытые sRGB. (И, конечно, все они — плохое представление гаммы человеческого зрения, представленной внешней формой — если вы когда-нибудь задумывались, почему так сложно получить цифровые фотографии зелени, чтобы выглядеть естественно, это часть истории !)

В реальной жизни, 24-битные цветовые пространства (8 бит на канал), у вас есть 16,8 миллионов цветов для работы. Как правило, это хорошо, и считается, что цветов больше, чем может различить человеческий глаз, но если ваше цветовое пространство действительно велико, у вас может получиться тот же эффект, когда скачок между отдельными цветами в середине больше идеального, и это возможно что это было бы заметно в определенных ситуациях.

Фактически, некоторые «широкие» цветовые пространства, такие как ProPhoto RGB, имеют по краям цвета, которые не соответствуют ничему в человеческом зрении . Это теоретические, «мнимые» цвета, которые заставляют цветовое пространство работать, но эффективно теряются. Когда вы используете такое цветовое пространство с небольшим количеством цветных карандашей (малая глубина в битах), у вас появляется

меньше вариантов для действительно полезных цветов, что делает проблему пропуска шагов более проблематичной. Нечто похожее на sRGB не может охватить далеко идущие голубые и зеленые (как отсутствующий красный в приведенном выше наборе), но взамен вы получите более тонкое различие между синим, пурпурным и красным (и зелеными, которые там есть).

Если мы перейдем к 16 битам на канал (всего 48 бит), то у каждого оттенка в коробке будет 16,8 миллиона дополнительных «мелков» . Это полное излишество (как в том, что люди могут отличить, так и в практической реальности представления этих тонких различий на экране или в печати), но это избыточное преимущество гарантирует, что плавные переходы всегда доступны. А так как в реальной жизни, цветовые пространства все примерно предназначены для покрытия человеческого зрения (даже если они не совпадают точно), вы на самом деле не работать в ситуацию , когда цвето пространство нет красной

вообще — он просто может быть не таким глубоким или тонким.

Другая вещь, на которую стоит обратить внимание, это то, что sRGB разработан не просто для того, чтобы быть достойным соответствием человеческому зрению, но чтобы быть представленным на большинстве потребительских устройств , и это стандартное предположение для дисплея без управления цветом. Это означает, что когда вы используете sRGB, у вас больше шансов, что используемые вами «карандаши» будут соответствовать «карандашам», которые используют устройства ваших зрителей. Вот почему я рекомендую сохранять в sRGB для просмотра и публикации в Интернете.- большая битовая глубина не является широко распространенным вариантом, и большинство людей не имеют возможности поменять наборы мелков на ваш выбор. (Надеюсь, в будущем это станет лучше, но на самом деле это не кажется приоритетом для производителей потребительских устройств. Может быть, когда установится шумиха в 3D и 4K, мы сможем уделять больше внимания «глубокому цвету» — более высокой глубине в битах для потребительские дисплеи.

(Часть этого заимствована из моего предыдущего ответа на вопрос: Как перекрываются цветовые пространства, такие как sRGB и Adobe RGB? )


сноска

1. Этот конкретный пример является упрощенным и содержит реальное представление изображений CMYK и некоторые другие детали; тем не менее, это хороший пример, потому что большинство реальных цветовых пространств спроектированы так, чтобы максимально перекрываться, и это показывает что-то, что имеет несоответствие.

Существуют ли все 8-битные цвета в 24-битном цветовом пространстве? Если да, то как составить карту?

При 8-битной глубине цвета существует 256 цветов. С 24-битной глубиной цвета существует 16 777 216 цветов. Существует ли прямое сопоставление между каждым цветом в 8-битном пространстве и цветом в 24-битном пространстве? Я думаю, что ответ на этот вопрос-да, но комментарии к этому ответу предполагают, что отображение является лишь приближением.

Что я хотел бы сделать, так это создать палитру из 8-битных цветов в 24-битном цветовом пространстве, указав 24-битное значение RGB. Я решил, что могу сделать это, используя эту (очевидно, сломанную) логику:

3 бита для красного == 8 уникальных значений красного, 0-7

3 бита для зеленого цвета == 8 уникальных значений зеленого цвета, 0-7

2 бита для синего == 4 уникальных значения синего, 0-3

255/8 = 32 для красного и зеленого значения приращения

255/4 = 64 для синего значения приращения

{
    "Red": [0,31,63,95,127,159,191,223,255],
    "Green": [0,31,63,95,127,159,191,223,255],
    "Blue": [0,63,127,191, 255]
}

Таким образом, с 9 значениями красного, 9 значениями зеленого и 5 значениями синего я получаю 405 цветов, что неверно. Я знаю, что мне нужно 8 значений красного и зеленого и 4 значения синего, поэтому я просто немного скорректировал ситуацию:

255/ 8 7 = 36.57142857142857 для красного и зеленого значения приращения

255/ 4 3 = 85 для синего значения приращения

Так что это работает для синего, но теперь мое значение приращения красного и зеленого не является целым числом.

Как только я разберусь с картой, я пройдусь по ней вот так:

for(r in rgbData.get("Red")) {
    for(g in rgbData.get("Green")) {
        for(b in rgbData.get("Blue")) {
            colors.add("rgb ${r} ${g} ${b}")
        }
    }
}

Это может быть совершенно неправильный подход к тому, чтобы делать то, что я хочу, просто хотел показать, что я что-то пробовал 🙂

UPDATE:

Я попробовал подход, предложенный @Marc B, но он кажется неправильным. Например, на карте, которую я сгенерировал, нет белого цвета (это 255, 255, 255 с использованием 24-битного RGB). Используя его подход, это имеет смысл для меня, потому что самое высокое значение RGB — это 224, 224, 192 , как можно видеть:

полный красный == 111

111 >> 5 == 11100000

полный зеленый == 111

111 >> 5 == 11100000

полный синий == 11

11 >> 6 == 11000000

11100000 11100000 11000000 == 224, 224, 192

224, 224, 192 ! = белый

Вот карта, сгенерированная с использованием его подхода:

{
    "Red": [0,32,64,96,128,160,196,224],
    "Green": [0,32,64,96,128,160,196,224],
    "Blue": [0,64,128,192]
}

И палитра, которую он генерирует:

UPDATE 2:

Проведя еще несколько исследований, я понял, что когда «X colors» (X-это какое-то число, например 256, 16 777 216 и т. д.) упоминается, что эти цвета могут быть практически любыми. Не существует предопределенного набора из 256 цветов, которые являются «the» 256 цветами, хотя существуют (как уже упоминалось) предопределенные наборы из 256 цветов, которые являются «the» 256 цветами для конкретной реализации. Я также смог найти файл палитры GIMP

.gpl в моей организации wiki, в котором указаны 256 цветов, которые меня интересуют, так что я могу просто скопировать значения оттуда.

colors

В моем приложении я загружаю изображение как 32-битное (ARGB_8888) таким образом: Bitmap.Config mBitmapConfig; mBitmapConfig = Bitmap.Config.ARGB_8888; BitmapFactory.Options options = new…

Как вычислить сходство между двумя цветами в цветовом пространстве RGBA? (где цвет фона неизвестен, конечно) Мне нужно переназначить изображение RGBA в палитру из RGBA цветов, найдя лучшую запись…

На дисплеях с 16-битной глубиной цвета (включая сеансы удаленного рабочего стола, настроенные на 16-битный цвет) приложения Windows Forms используют версию low-color-depth назначенного значка строки…

Установка У меня есть пара сотен пикселей Sparkfun LED (аналогично https:/ / www.sparkfun.com/products / 11020 ), подключенных к Arduino Uno, и я хочу управлять пикселями из PC, используя встроенное…

Комментарий в этом блоге гласит: Мы знаем, как делать куски кучи, но было бы несколько накладных расходов на их использование. У нас больше запросов на более быстрое управление хранилищем, чем на…

У меня есть значение в одном числовом диапазоне и я хочу преобразовать его в число в 16 — битном цветовом диапазоне-65536 цветов. Как тогда я могу использовать это значение в цветовом диапазоне…

У меня есть следующий фрагмент кода: public List<Tuple<double, double, double>> GetNormalizedPixels(Bitmap image) { System.Drawing.Imaging.BitmapData data = image.LockBits( new…

Я пытался помочь другу сделать какой-то код assembly на 8-битном чипе AVR (Atmega8535), но мои знания assembly довольно скудны и в основном сосредоточены на современных чипах, а не на каком-то…

Допустим, у меня есть два цвета в цветовом пространстве лаборатории- Цвет 1: L=81, a=-8, b=74 Цвет 2: L=64, a=-14, b=3 Я хочу сгенерировать n цветов между ними. Скажем, n=100 или как можно больше…

У меня есть файл, который открыт с SF_FORMAT_WAV|SF_FORMAT_FLOAT , но есть образцы в 24-битном формате. Sndfile docs говорит, что тип данных, используемый вызывающей программой, и формат данных…

В чем разница между цветовым пространством и глубиной цвета?

В основном, жизнь информация о цвете похожа на коробку конфет карандашей …

Информация о цвете хранится в целых числах, а не в аналоговых значениях — существует дискретное счетное количество цветов, которое можно описать с определенной битовой глубиной.

Думайте о цветовом пространстве как о коробке цветных карандашей разных цветов. Цветовое пространство описывает доступные типы карандашей . Подумайте о «смелых цветах», «пастелях» и т. П. Битовая глубина описывает число мелков.

Вот пример двух разных коробок с карандашами:

У обоих по 16 мелков, но у них разный диапазон цветов — в частности, нижний набор не распространяется так далеко в красный. Поскольку существует 16 цветов, это 4 бита глубины цвета (2 = 16).

«Реальное» цветовое пространство является трехмерным, и оно просто имеет одно измерение. (То есть оттенок.) Но это делает модель, которая, я надеюсь, помогает. Верхняя «коробка» имеет цветовое пространство, которое имеет очень красный «основной» цвет на крайних краях, а нижняя — только красновато-оранжевый.

Поначалу верхнее цветовое пространство кажется явно превосходящим (вы даже не можете нарисовать что-то красное с нижним!), Но рассмотрите ситуацию, когда вы рисуете пейзаж с небом, водой и деревьями. Нижний набор мелков на самом деле может быть намного лучше, потому что он использует больше своих «битов» для представления тонких оттенков зеленого и синего.

Если вместо. Вы купили те же цветовые диапазоны в наборах по 64 карандаша, между каждым существующим будет три новых карандаша. Нижний набор будет по-прежнему иметь больше опций для синего и зеленого, но из-за новых мелков в верхнем наборе также будет гораздо больше вариантов в этом диапазоне, чем в наборе из 16 мелков. Поскольку верхний набор также покрывает красный цвет, при достаточном количестве карандашей будет объективно лучше.

Однако можно представить себе выбор, когда в обеих коробках чего-то не хватает. Немного проще понять, как это может быть, если перейти к более сложной визуализации, в данном случае настоящего sRGB (в виде телевизора или монитора на уровне потребителя) и стандартных чернил «SWOP» CMYK:

Здесь вы можете видеть, что цветовое пространство CMYK SWOP¹ распространяется дальше на голубые, пурпурные / пурпурные и желтые цвета, которые могут быть представлены в sRGB. Даже если мы добавим больше битов, чтобы различать доступные различимые шаги, цветовое пространство определяет границу . Аналогично, добавление большего количества битов в представление CMYK не помогает представить дальние углы красного, зеленого и синего цветов, покрытые sRGB. (И, конечно, все из них — плохое представление гаммы человеческого зрения, представленной внешней формой — если вы когда-нибудь задумывались, почему так сложно получить цифровые фотографии зелени, чтобы выглядеть естественно, это часть истории!)

В реальной жизни 24-битные цветовые пространства (8 бит на канал) позволяют работать с 16,8 миллионами цветов. Как правило, это нормально, и многие считают, что на больше цветов, чем человеческий глаз может различить , но если ваше цветовое пространство действительно велико, вы можете получить тот же эффект, когда скачок между отдельными цветами в середине больше чем идеал, и вполне возможно, что это будет заметно в определенных ситуациях.

ВФактически, некоторые «широкие» цветовые пространства, такие как ProPhoto RGB, имеют по краям пространства цвета, которые не соответствуют ничему в человеческом зрении . Это теоретические, «мнимые» цвета, которые заставляют цветовое пространство работать, но эффективно теряются. Когда вы используете такое цветовое пространство с небольшим количеством цветных карандашей (малая глубина в битах), у вас есть меньше опций для действительно полезных цветов, что делает проблему пропуска шагов более проблематичной. Нечто похожее на sRGB не может охватить далеко идущие голубые и зеленые (как и отсутствующий красный в приведенном выше наборе), но взамен вы получите более тонкое различие между синим, пурпурным и красным (и зелеными, которые там есть).

Если мы перейдем к 16 битам на канал (всего 48 бит), в коробке будет отображено 16,8 миллиона дополнительных«мелков» между каждым оттенком. Это полное излишество (как в том, что люди могут отличить, так и в практической реальности представления этих тонких различий на экране или в печати), но это избыточное гарантирует, что плавные переходы всегда доступны. А поскольку в реальной жизни все цветовые пространства примерно рассчитаны на то, чтобы охватить человеческое зрение (даже если они точно не совпадают), вы действительно не сталкиваетесь с ситуацией, когда в вашем цветовом пространстве совсем нет красного — это может быть не таким глубоким или тонким.

Другая вещь, на которую стоит обратить внимание, заключается в том, что sRGB разработан не просто для достойного соответствия человеческому зрению, но чтобы быть представленным на большинстве потребительских устройств , и это стандартное предположение для неуправляемых цветов дисплей. Это означает, что когда вы используете sRGB, у вас больше шансов, что используемые вами «карандаши» будут соответствовать «карандашам», которые используют устройства ваших зрителей. Вот почему я рекомендую сохранять в sRGB для просмотра в Интернете и совместного использования — более высокая разрядность не является широко распространенным вариантом, и большинство людей не имеют возможности поменяться на набор карандашей по вашему выбору. (Надеюсь, в будущем это станет лучше, но на самом деле это не кажется приоритетом для производителей потребительских устройств. Может быть, когда установится шумиха в 3D и 4K, мы сможем уделять больше внимания «глубокому цвету» — более высокой глубине в битах для потребительские дисплеи.

(Часть этого заимствована из моего предыдущего ответа на Как перекрываются цветовые пространства, такие как sRGB и Adobe RGB? )


Сноска

1. Этот конкретный пример является упрощением и прикрывает реальное представление изображений CMYK и некоторые другие детали; тем не менее, это хороший пример, потому что большинство реальных цветовых пространств спроектированы так, чтобы максимально перекрываться, и это показывает что-то несоответствующее.

8 или 16 бит: какая глубина цвета вам нужна?

«Битовая глубина цвета» — это один из тех терминов, с которыми мы все сталкиваемся ежедневно, но очень немногие фотографы действительно понимают. Photoshop предлагает 8, 16 и 32-битные форматы файлов. Иногда мы видим файлы, называемые 24 или 48-битные. В настройках своей камеры вы можете найти выбор из 12- или 14-битных файлов. Что все это значит и что действительно имеет значение?

Что такое битовая глубина цвета?

Википедия дает исчерпывающее определение: Глубина цвета — термин компьютерной графики, означающий количество бит (объём памяти), используемое для хранения и представления цвета при кодировании одного пикселя растровой графики или видеоизображения. Часто выражается единицей бит на пиксел (англ. bits per pixelbpp).

Исчерпывающе, но не очень понятно. Давайте разберемся.

Прежде чем сравнивать различные варианты битовой глубины цвета, давайте сначала обсудим, что означает наименование. «Бит» — это компьютерный способ хранения информации в виде 1 или 0. Один бит не очень хорош для чего-либо, кроме «да» или «нет», потому что он может иметь только 2 значения. Если бы это был пиксель изображения, он был бы чисто черным или чисто белым. Не очень полезно.

Чтобы описать более сложный цвет, мы можем объединить несколько битов. Каждый раз, когда мы добавляем еще один бит, количество возможных комбинаций удваивается. Один бит имеет 2 возможных значения, 0 или 1. Когда вы объединяете 2 бита, вы можете иметь четыре возможных значения (00, 01, 10 и 11). Когда вы комбинируете 3 бита, вы можете иметь восемь возможных значений (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 и 111). И так далее. Как правило, число возможных вариантов выбора увеличивается как 2 в степени количества бит. Итак, «8-бит» = два в восьмой степени = 256 возможных целочисленных значений. В Photoshop это представляется как целые числа 0-255 (внутренне для компьютера это двоичный код от 00000000 до 11111111 ). При этом 0 — это черный цвет, 255 — белый. А между этими значениями мы получаем значения цвета, плавно изменяющиеся от черного к белому.

Таким образом, «битовая глубина» определяет, самые маленькие изменения, которые вы можете сделать, относительно некоторого диапазона значений. Если наше изображение является 2-битным, шкалой является яркость из четырех значений: черный, темные средние тона, светлые средние тона и белый. Но если у нас достаточно бит, у нас достаточно серых значений, чтобы сделать то, что кажется идеально плавным градиентом от черного к белому.

На картинке выше пример, сравнивающий градиент от черного к белому с разной битовой глубиной. В зависимости от качества вашего монитора, вы можете увидеть различия только до 8-10 бит.

Как определяется битовая глубина?

Было бы удобно, если бы все «битовые глубины» можно было сравнивать напрямую, но есть некоторые вариации в терминологии, которые полезно понять.

Обратите внимание, что изображение выше является черно-белым изображением. 15 + 1 возможных значений (что составляет 32 768 + 1 = 32 769 возможных значений). Так что с точки зрения качества было бы очень справедливо сказать, что 16-битный режим Adobe на самом деле только 15-битный. Не верите мне? Посмотрите на 16-битную шкалу в панели «Информация» в Photoshop, которая показывает шкалу от 0 до 32 768 (что составляет 32 769 значений, поскольку мы включаем 0).

Почему Adobe это делает? По словам разработчика Adobe Криса Кокса, это позволяет Photoshop работать намного быстрее и обеспечивает точную среднюю точку для диапазона, что полезно для режимов наложения). Стоит ли беспокоиться об этой «потере» 1 бита? Нет, совсем нет (15-битных данных вполне достаточно, как мы обсудим ниже).

Сколько бит вы можете увидеть?

На чистом градиенте я могу лично обнаружить полосы в 9-битном варианте (то есть 2048 оттенков серого) как на моем дисплее MacBook Pro Retina 2018 года, так и на 10-битном мониторе Eizo. 9-битный градиент очень слабый (едва заметный) на обоих дисплеях. Я почти наверняка не заметил бы его, если бы не присматривался специально. И даже когда я присматриваюсь, я не могу легко сказать точно, где края полос по сравнению с 10-битным градиентом. Я бы почти сказал, что на 9 битах нет полос. 8-битный градиент относительно легко увидеть при просмотре, хотя я все еще мог бы его пропустить, если бы не обращал внимания. Поэтому для моих целей 10-битный градиент визуально идентичен 14-битному или более.

Надо сказать, что на стандартном мониторе среднего ноутбука, полосы еще можно разглядеть на 7-битном градиенте, тогда как градиент 8 — бит выглядит также как и градиент 9- 10- и более бит.

Зачем использовать больше бит, чем можно видеть?

Почему у нас есть варианты более 10 бит в наших камерах и фотошопе? Если бы мы никогда не редактировали фотографии, не было бы необходимости добавлять больше бит, чем может видеть человеческий глаз. Однако, когда мы начинаем редактировать фотографии, могут легко начать отображаться ранее скрытые различия.

При манипуляциях с фотографией программа делает незначительные ошибки или ошибки округления в данных более очевидными. Увеличение контрастности изображения похоже на уменьшение битовой глубины. Если мы достаточно сильно манипулируем фотографией, на плавных градиентах начнет проявляться «полосатость» или ступенчатость. Ступенчатость — очевидные дискретные переходы от одного цвета или тона к другому (вместо плавного градиента). Вы уже видели теоретический пример с низкими битовыми градиентами выше. Типичным примером в реальном мире могут быть различные «полосы», появляющиеся на ясном голубом небе.

Так сколько бит вам действительно нужно в камере?

Коррекция экспозиции на постобработке на 4-ступени равносильно потери чуть более 4 бит. 3-ступенчатое изменение экспозиции ближе всего к потере 2 битов. Я редко регулирую экспозицию RAW-фалов до +/- 4 ступени, но это может случиться с экстремальными ситуациями или плохо проэкспонированными частями изображения. Поэтому я бы посоветовал иметь в запасе дополнительные 4-5 бит по сравнению с пределами видимой полосы, чтобы быть в безопасности. Если принять за предел 9-10 бит, то чтобы избежать видимой полосатости, нам нужно снимать примерно в 14-15 бит.

В действительности, вам, вероятно, никогда не понадобится так много бит по нескольким причинам:

  • Не так много ситуаций, когда вы можете столкнуться с идеальным градиентом. Ясное голубое небо, вероятно, наиболее вероятный случай. В других изображениях намного сложнее увидеть разницу в битовой глубине.
  • Цвет предлагает большую битовую глубину. Мое обсуждение здесь ограничивается одним черно-белым каналом. Если вы обрабатываете черно-белые фотографии, то эти цифры относятся непосредственно к вам. Но если вы обрабатываете в цвете, у вас, вероятно, будет немного больше места для маневра.
  • Точность вашей камеры не так высока, как всем нам хотелось бы. Другими словами, в вашем изображении всегда есть шум. Из-за этого шума при определенной глубине цвета огрехи в градиентах намного сложнее увидеть.
  • Вы можете удалить ступенчатость переходов на постобработке, используя комбинация размытия по Гауссу и / или добавления шума.
  • Дополнительные биты в основном имеют значение только для экстремальных тональных коррекций.

Принимая все это во внимание, 12-бит для изображения звучит как очень разумный уровень детализации, который допускает значительную постобработку.

Подытожим:

  • не снимайте в JPG (8 бит).
  • 12-битный файл RAW отлично подходит для большинства работ и обеспечивает значительную экономию места по сравнению с 14-битным RAW. Это лучший выбор, если вы заботитесь о размере файла.
  • Если вы хотите получить абсолютное наилучшее качество в тенях, снимайте 14-битные файлы RAW (в идеале, используя сжатия без потерь, чтобы сэкономить место). Это лучший выбор, если вы не заботитесь о больших файлах и снимаете сцены с широким динамическим диапазоном (глубокие тени).
  • Если вы можете снимать в 16 бит, это хорошо, но, вероятно, избыточно. Стоит протестировать фотографии с вашей камеры, чтобы увидеть, можете ли вы использовать меньшие настройки, чтобы сэкономить на размере файла.

Сколько бит нужно для интернета?

Преимущества 16-битного режима заключаются в возможности манипулировать изображением, не вызывая проблем. Преобразовав окончательно отредактированного изображения в 8-битное, вы не увидите никакой разницы, и к тому же файл будет гораздо меньшего размера, что важно для более быстрой загрузки / выгрузки. Убедитесь, что сглаживание в Photoshop включено. Перейдите в Edit / Color Settings и убедитесь, что установлен флажок «Использовать дизеринг (8-битные / канальные изображения)». Если вы используете Lightroom для экспорта в JPG, дизеринг используется автоматически (у вас нет выбора). Это помогает добавить немного шума, который должен минимизировать риск появления ступенчатости при окончательном преобразовании в 8 бит.

Сколько бит нужно для печати?

Что делать, если вы отправляете свои изображения через Интернет для печати профессиональной лабораторией? Многие лаборатории примут 16-битные файлы TIF, и это отличный вариант. Однако, если лаборатория требует JPG или вы хотите отправить файл меньшего размера, у вас могут возникнуть вопросы о преобразовании в 8-бит. Если ваша лаборатория печати принимает 16-битные форматы (TIFF, PSD, JPEG2000), то проблем нет — но лучше спросите их, что они рекомендуют, если вы не уверены.

Если вам нужно отправить JPG, он будет в 8 битах, но это не должно быть проблемой. На самом деле, 8-битные данные подходят для окончательного вывода на печать. Помните, что большинство проблем с 8-разрядными процессами вызвано внесением изменений в 8-разрядные данные, а не первоначальным преобразованием. Я напечатал сотни очень высококачественных изображений, которые были загружены моему поставщику в виде 8-битных файлов JPG, и окончательные изображения выглядят потрясающе (экспортировано из Lightroom с качеством 90% и цветовым пространством Adobe RGB). Я бы порекомендовал внесить все изменения (сглаживание, преобразование цветового пространства, повышение резкости и т. д.) перед преобразованием в 8-битное.

Если вы не видите полосы на мониторе после преобразования в 8-битное, то все должно быть в порядке и на печати. Однако вы можете помочь избежать потенциальных проблем, убедившись, что Photoshop использует дизеринг для преобразования в 8-битные.

В чем разница между глубиной цвета и цветовым пространством?

Битовая глубина цвета определяет количество возможных значений или приращений. Цветовое пространство определяет максимальные значения или диапазон (обычно известный как «цветовой охват»). Если бы вы использовали коробку с карандашами в качестве примера, большая битовая глубина была бы похожа на большее количество оттенков (больше цветных карандашей), а большой цветовой охват — как если бы наиболее насыщенный цвет был более насыщенным (независимо от количества цветных карандашей). Чтобы увидеть разницу, рассмотрим следующий упрощенный визуальный пример:

Как вы можете видеть, увеличение глубины в битах снижает риск появления полосатости в градиентах за счет создания большего приращения, а расширение цветового пространства (более широкий цветовой охват) позволяет использовать более экстремальные цвета. Но эти два параметра взаимодействуют друг с другом. Чем больше цветовой охват, тем больше вероятность появления ступенчатых градиентов при одной и той же битовой глубине цвета.

Смотрите в будущее

Как мы уже говорили выше, иногда выбор битовой глубины не имеет значения сегодня. То же самое относится и к мониторам и принтерам. Но в будущем ваш монитор или принтер могут могут иметь лучшую битовую глубину и цветовой охват. Рекомендую хранить свои рабочие файлы не более чем в 16-бит по нескольким причинам: (1) это больше, чем большинство мониторов и принтеров есть или будет в обозримом будущем, и (2) такая глубина цвета остается далеко за пределами нашей способности видеть различия.

Однако, цветовой охват другое дело. Скорее всего, у вас есть монитор с цветовой гаммой sRGB. Если у вас монитор «с расширенным цветовым охватом» (Adobe RGB) или P3, то у вас очень широкий цветовой охват (Adobe RGB расширяет голубые / голубые / зеленые цвета больше, чем P3, а P3 расширяет красные / желтые / зеленые дальше, чем Adobe RGB).

Помимо мониторов P3, в продаже имеются принтеры, которые также превосходят цветовой охват AdobeRGB (особенно в цианах). Таким образом, и sRGB, и AdobeRGB уже не в состоянии охватить весь спектр цветов, которые можно воссоздать на мониторе или принтере сегодня. По этой причине сейчас стоит использовать более широкий цветовой охват , чтобы ваш рабочий файл впоследствии мог использовать преимущества более качественных принтеров и мониторов, таких как ProPhoto RGB. Конечно, вам нужно будет преобразовать RAW в широкую гамму во время первоначального экспорта, переключение цветового пространства в дальнейшем не приведет к восстановлению цветов, которые вы отбрасывали ранее в процессе. И как обсуждалось выше, более широкий
цветовой охват должен использоваться с 16-битными файлами.

Автор: Greg Benz – фотограф из Миннеаполиса, штат Миннесота.

Поделиться ссылкой:

Похожее

О цветовых пространствах / Хабр

Я по образованию программист, но по работе мне пришлось столкнуться с обработкой изображений. И тут для меня открылся удивительный и неизведанный мир цветовых пространств. Не думаю, что дизайнеры и фотографы узнают для себя что-то новое, но, возможно, кому-нибудь это знание окажется, как минимум полезно, а в лучшем случае интересно.

Основная задача цветовых моделей – сделать возможным задание цветов унифицированным образом. По сути цветовые модели задают определённые системы координат, которые позволяют однозначно определить цвет.

Наиболее популярными на сегодняшний день являются следующие цветовые модели: RGB (используется в основном в мониторах и камерах), CMY(K) (используется в полиграфии), HSI (широко используется в машинном зрении и дизайне). Существует множество других моделей. Например, CIE XYZ (стандартные модели), YCbCr и др. Далее дан краткий обзор этих цветовых моделей.

Цветовой куб RGB

Из закона Грассмана возникает идея аддитивной (т.е. основанной на смешении цветов от непосредственно излучающих объектов) модели цветовоспроизведения. Впервые подобная модель была предложена Джеймсом Максвеллом в 1861 году, но наибольшее распространение она получила значительно позже.

В модели RGB (от англ. red – красный, green – зелёный, blue – голубой) все цвета получаются путём смешения трёх базовых (красного, зелёного и синего) цветов в различных пропорциях. Доля каждого базового цвета в итоговом может восприниматься, как координата в соответствующем трёхмерном пространстве, поэтому данную модель часто называют цветовым кубом. На Рис. 1 представлена модель цветового куба.

Чаще всего модель строится так, чтобы куб был единичным. Точки, соответствующие базовым цветам, расположены в вершинах куба, лежащих на осях: красный – (1;0;0), зелёный – (0;1;0), синий – (0;0;1). При этом вторичные цвета (полученные смешением двух базовых) расположены в других вершинах куба: голубой — (0;1;1), пурпурный — (1;0;1) и жёлтый – (1;1;0). Чёрный и белые цвета расположены в начале координат (0;0;0) и наиболее удалённой от начала координат точке (1;1;1). Рис. показывает только вершины куба.

Цветные изображения в модели RGB строятся из трёх отдельных изображений-каналов.(3*8)≈16 млн. цветов. На практике такое кодирование избыточно, т.к. большинство людей не способно различить такое количество цветов. Часто ограничиваются т.н. режимом «High Color» в котором на кодирование каждой компоненты отводится 5 бит. В некоторых приложениях используют 16-битный режим в котором на кодирование R и B составляющих отводится по 5 бит, а на кодирование G составляющей 6 бит. Этот режим, во-первых, учитывает более высокую чувствительность человека к зелёному цвету, а во-вторых, позволяет более эффективно использовать особенности архитектуры ЭВМ. Количество бит, отводимых на кодирование одного пиксела называется глубиной цвета. В Табл. приведены примеры кодирования одного и того же изображения с разной глубиной цвета.

Субтрактивные модели CMY и CMYK

Субтрактивная модель CMY (от англ. cyan — голубой, magenta — пурпурный, yellow — жёлтый) используется для получения твёрдых копий (печати) изображений, и в некотором роде является антиподом цветового RGB-куба. Если в RGB модели базовые цвета – это цвета источников света, то модель CMY – это модель поглощения цветов.

Например, бумага, покрытая жёлтым красителем не отражает синий свет, т.е. можно сказать, что жёлтый краситель вычитает из отражённого белого света синий. Аналогично голубой краситель вычитает из отражённого света красный, а пурпурный краситель вычитает зелёный. Именно поэтому данную модель принято называть субтрактивной. Алгоритм перевода из модели RGB в модель CMY очень прост:

При этом предполагается, что цвета RGB находятся в интервале [0;1]. Легко заметить, что для получения чёрного цвета в модели CMY необходимо смешать голубой, пурпурный и жёлтый в равных пропорциях. Этот метод имеет два серьёзных недостатка: во-первых, полученный в результате смешения чёрный цвет будет выглядеть светлее «настоящего» чёрного, во-вторых, это приводит к существенным затратам красителя. Поэтому на практике модель СMY расширяют до модели CMYK, добавляя к трём цветам чёрный (англ. black).

Цветовое пространство тон, насыщенность, интенсивность (HSI)

Рассмотренные ранее цветовые модели RGB и CMY(K) весьма просты в плане аппаратной реализации, но у них есть один существенный недостаток. Человеку очень тяжело оперировать цветами, заданными в этих моделях, т.к. человек, описывая цвета, пользуется не содержанием в описываемом цвете базовых составляющих, а несколько иными категориями.

Чаще всего люди оперируют следующими понятиями: цветовой тон, насыщенность и светлота. При этом, говоря о цветовом тоне, обычно имеют в виду именно цвет. Насыщенность показывает насколько описываемый цвет разбавлен белым (розовый, например, это смесь красного и белого). Понятие светлоты наиболее сложно для описания, и с некоторыми допущениями под светлотой можно понимать интенсивность света.

Если рассмотреть проекцию RGB-куба в направлении диагонали белый-чёрный, то получится шестиугольник:

Все серые цвета (лежащие на диагонали куба) при этом проецируются в центральную точку. Чтобы с помощью этой модели можно было закодировать все цвета, доступные в RGB-модели, необходимо добавить вертикальную ось светлоты (или интенсивности) (I). В итоге получается шестигранный конус:

При этом тон (H) задаётся углом относительно оси красного цвета, насыщенность (S) характеризует чистоту цвета (1 означает совершенно чистый цвет, а 0 соответствует оттенку серого). Важно понимать, что тон и насыщенность не определены при нулевой интенсивности.

Алгоритм перевода из RGB в HSI можно выполнить, воспользовавшись следующими формулами:

Цветовая модель HSI очень популярна среди дизайнеров и художников, т.к. в этой системе обеспечивается непосредственный контроль тона, насыщенности и яркости. Эти же свойства делают эту модель очень популярной в системах машинного зрения. В Табл. показано изменение изображения при увеличении и уменьшении интенсивности, тона (выполняется поворот на ±50°) и насыщенности.

Модель CIE XYZ

С целью унификации была разработана международная стандартная цветовая модель. В результате серии экспериментов международная комиссия по освещению (CIE) определила кривые сложения основных (красного, зелёного и синего) цветов. В этой системе каждому видимому цвету соответствует определённое соотношение основных цветов. При этом, для того, чтобы разработанная модель могла отражать все видимые человеком цвета пришлось ввести отрицательное количество базовых цветов. Чтобы уйти от отрицательных значений CIE, ввела т.н. нереальные или мнимые основные цвета: X (мнимый красный), Y (мнимый зелёный), Z (мнимый синий).

При описании цвета значения X,Y,Z называют стандартными основными возбуждениями, а полученные на их основе координаты – стандартными цветовыми координатами. Стандартные кривые сложения X(λ),Y(λ),Z(λ) (см. Рис.) описывают чувствительность среднестатистического наблюдателя к стандартным возбуждениям:

Помимо стандартных цветовых координат часто используют понятие относительных цветовых координат, которые можно вычислить по следующим формулам:

Легко заметить, что x+y+z=1, а это значит, что для однозначного задания относительных координат достаточно любой пары значений, а соответствующее цветовое пространство может быть представлено в виде двумерного графика:

Множество цветов, задаваемое таким способом, называют треугольником CIE.
Легко заметить, что треугольник CIE описывает только цветовой тон, но никак не описывает яркость. Для описания яркости вводят дополнительную ось, проходящую через точку с координатами (1/3;1/3) (т.н. точку белого). В результате получают цветовое тело CIE (см. Рис.):

Это тело содержит все цвета, видимые среднестатистическим наблюдателем. Основным недостатком этой системы является то, что используя её, мы можем констатировать только совпадение или различие двух цветов, но расстояние между двумя точками этого цветового пространства не соответствует зрительному восприятию различия цветов.

Модель CIELAB

Основной целью при разработке CIELAB было устранение нелинейности системы CIE XYZ с точки зрения человеческого восприятия. Под аббревиатурой LAB обычно понимается цветовое пространство CIE L*a*b*, которое на данный момент является международным стандартом.

В системе CIE L*a*b координата L означает светлоту (в диапазоне от 0 до 100), а координаты a,b – означают позицию между зелёным-пурпурным, и синим-жёлтым цветами.2 )) в системе CIE L*a*b* значительно лучше соответствует цветовому различию, воспринимаемому человеком, тем не менее, стандартной формулой цветового различия является чрезвычайно сложная CIEDE2000.

Телевизионные цветоразностные цветовые системы

В цветовых системах YIQ и YUV информация о цвете представляется в виде сигнала яркости (Y) и двух цветоразностных сигналов (IQ и UV соответственно).

Популярность этих цветовых систем обусловлена в первую очередь появлением цветного телевидения. Т.к. компонента Y по сути содержит исходное изображение в градациях серого, сигнал в системе YIQ мог быть принят и корректно отображён как на старых чёрно-белых телевизорах, так и на новых цветных.

Вторым, возможно более важным плюсом, этих пространств является разделение информации о цвете и яркости изображения. Дело в том, что человеческий глаз весьма чувствителен к изменению яркости, и значительно менее чувствителен к изменению цветности. Это позволяет передавать и хранить информацию о цветности с пониженной глубиной. Именно на этой особенности человеческого глаза построены самые популярные на сегодняшний день алгоритмы сжатия изображений (в т.ч. jpeg). Для перевода из пространства RGB в YIQ можно воспользоваться следующими формулами:

Понимание глубина цвета

Вольный перевод статьи Understanding Color Processing.
Автор: Дмитрий Чайник

В последнее время я получаю достаточно много вопросов о новых иконках в панели эффектов Premiere Pro, в частности, о ярлыке с надписью «32»:

Люди спрашивают, как эти эффекты связаны с 64-битным движком Меркурий и являются ли они ограниченными? Сразу отвечу: «Нет!» — ярлыки означают, что эффекты могут работать с цветом глубиной в 32 бита. Это золотой стандарт обработки цвета.

Тот, кто когда-либо пытался разобраться с вопросом точности цвета, знает, как это непросто. Существует множество разнообразных терминов в этой сфере – 8- и 10-битный цвет используется в описании камер, в то время как программное обеспечение предоставляет 8, 16 и 32 бита на цветовой канал.10 = 1024 числовых значений. – Прим.переводчика)! Это совсем не значит, что 10-битный синий цвет стал более насыщенным. Это означает, что число положений ручки, между минимально и максимально насыщенным синим цветом, увеличилось. Цвета, полученные установкой ручки на значение 255 в первом случае и установкой ручки на значение 1023 во втором случае, будут одинаковыми. Точно так, одинаковым будет и «умеренный» синий, при установке ручки на значение 128 и 512 для первого и второго случая соответственно. Просто на ручке для 10-битного цвета можно выбрать ГОРАЗДО больше оттенков синего. Опять же, как и в случае с 8-битным цветом, возможна установка только целых чисел. Доступно 1024 дискретных значения.

Хохмы ради, представим 12-битный регулятор цвета:

Итак, чем больше глубина (битность) цвета, тем выше точность его передачи. Большая битность цвета означает большее его разнообразие и более широкий выбор цветов, доступных для каждого пикселя.

Каждый пиксель фиксирует больше, чем просто один цвет. Если вы работаете с цветовым пространством RGB или с нечто под названием YUV (описывать которое сейчас я не собираюсь), то каждому пикселю присваивается 3 числовых значения (разряда). Каждый из этих трех разрядов имеет одинаковую битность. Например, если камера имеет 8-битный формат записи, то и разряды каждого цвета, полученного пикселем, являются 8-битными числами.

Запись 8-, 10- и 12-разрядного цвета является стандартом для устройств видеозаписи. Подавляющее большинство камер используют 8-битный цвет. Камеры более высокого класса используют 10 бит, при этом в литературе также используется понятие «10-битной точности АЦП преобразования». 12 бит используют лишь немногие избранные камеры, как например цифровая кинокамера RED ONE.

Программное обеспечение, такое как After Effects или Premiere Pro, обрабатывают цвет с глубиной 8 и 16 бит, а также в режиме 32 бита с плавающей запятой. Вы, наверное, видели эти цветовые режимы в After Effects, а новый 32-битный режим для некоторых эффектов доступен и в Premiere Pro CS5.

8-битная обработка на самом деле работает так же, как в 8-битной видеокамере — каждый цвет для каждого пикселя представлен значением в диапазоне 0-255. Во время цветокоррекции происходит изменение этого значения в отведенном диапазоне. Так, например, если имеется синий цвет со значением 128, то не составит труда, что бы его изменить на 127 или 129.

Для более точной цветокоррекции используется 16-битный цвет. 16-битный цвет используется в After Effects и Photoshop, но, к сожалению, в Premiere Pro CS5 он не доступен. Работа с 16-битным цветом такая же, как и с 8-битным, за исключением того, что каждый канал имеет 32768 значений.

Каждый раз, когда вы добавляете исходный файл с 8-битным цветом в проект, в настройках которого указан 16-битный, то происходит банальное масштабирование значений в рамках нового диапазона. Т.е. нуль остается нулем, а 255 становится 32768. Середина диапазона, т.е. 128, в этом случае, будет отождествлена со значением 16384. Это дает возможность использовать большее количество значений, что позволяет делать точную настройку синего цвета в изображении. Вы по-прежнему должны использовать целые (не дробные) числа в указании значения цвета.

Изменением значений я могу сделать цвет ярче или темнее. При установке больших значений яркие области в 8-битном цвете превращаются в большие неопределенные пятна. В 16-битном цвете, чуть больше свободы предоставлено в центре диапазона, но при указании значений, близких к крайним, мы опять теряем информацию о цвете. Т.е. и 8- и 16-битному цветам присуще ограничение, проявляющееся при задании крайних значений диапазона.

Ниже представлен пример изображения с 8- или 16-битным цветом, к которому применен фильтр увеличения яркости, а в районе головы актера наложен фильтр затемнения:

Если внимательно посмотреть на затемненную область в районе головы актера, то можно заменить большое яркое пятно. Все детали в этой области потеряны. Увеличение яркости привело к тому, что для группы пикселей было установлено максимальное значение 255, 255, 255 (в случае 8-бит) или 32768, 32768, 32768 (в случае 16-бит), а фильтр затемнения просто уменьшил эти значения, но уже не до исходных значений, которые утрачены в результате достижения лимита диапазона (255/32768 – чистый белый цвет), а до менее яркого белого, или, иными словами, оттенков серого.

32-битный режим предоставляет особый механизм обращения с цветом, обеспечивая дополнительными возможностями при работе с более яркими и темными областями. Вместо того, чтобы масштабировать нуль к нулю, а 255 к какому-то огромному числу, приняли решение о размещении нуля в середине диапазона. Т.е. нуль размещается точно по середине циферблата нашей виртуальной ручки, при этом с каждой стороны имеется достаточное количество положений для установки нужного значения.

Ниже представлено то же изображение, но с применением фильтров для 32-битной последовательности:

Как можно видеть, в области применения фильтра затемнения детали сохранены, так как для 32-битного цвета можно сохранить различия в пикселях, даже если значения белого выставлены выше 100%.

32-битное значение цвета записывается в виде десятичной дроби. Стандартный диапазон цветов масштабируется от 0,0000 и до 1,0000. Так, нуль 8-битного режима, в 32-битном станет 0,0000, а 255 – 1,00000. В середине диапазона используется значение 0,5000. Благодаря запятой, имеется возможность задать практически бесконечное количество значений, но при этом важно помнить, что можно выйти за границы диапазона и указать значение, которое визуально не приведет к изменению цвета.

Теперь, используя уже знакомую нам ручку настройки, мы постоянно должны помнить о 32-битной плавающей запятой. Поэтому оснастим ее циферблатом, ведь точность хода ручки очень высока:

Кстати, назван режим с «плавающей запятой» потому, что положение запятой, по мере необходимости, может меняться. При этом допустимое максимальное значение составляет 99999 (!), а не 9,9999, как можно было предположить! Десятичные значения теряются в крайних концах шкалы, но крайние концы шкалы практически никогда не используются.

Крис Майер (Chris Meyer) опубликовал прекрасный учебник, в котором он описал работу с 32-битным цветом.

Хорошо, теперь выясним, как все это связано с Premiere Pro. Как нам уже известно, некоторые эффекты из Premiere Pro теперь поддерживают режим обработки цвета 32 бита с плавающей запятой. Что бы иметь возможность работать в этом режиме, необходимо в настройках секвенции включить опцию:

Включение этой опции позволяет на таймлайне секвенции работать с 32-битным цветом, при условии, если его поддерживает видеоэффект. Обратите внимание, что включение этой опции потребует больше оперативной памяти, так что работать рекомендуется на современном оборудовании. Опцию использования максимальной глубины цвета можно выключить в любой момент, когда это необходимо.

В свою очередь, большинство видео форматов используют 8-битный цвет, поэтому при работе с цветом высокой битности и рендеринге в DV- или QuickTime-файл, происходит «понижение» к 8-битам.

В случае, если видео формат поддерживает высокую цветовую точность (DPX и AVC-Intra P2 – два формата, которые поддерживают 10-битную точность), то в диалоговом окне при экспорте будет доступна опция «Render at «Maximum Depth» (Кодировать с максимальной глубиной). Пример включения опции при выводе в формат AVC-Intra:

Некоторые форматы, например, DPX, уже имеют встроенные пресеты для вывода с активацией опции максимальной глубины:

Стив Хоуг (Steve Hoeg), один из инженеров Premiere Pro, привел несколько примеров того, как в Premiere Pro будет происходить обработка цвета в различных ситуациях:

  1. DV-файл с размытием (blur) и цветокоррекцией, экспортируемый в DV-файл при отключенной опции максимальной глубины.
    Импортируем 8-битный DV-файл в проект, применяем 8-битное размытие, осуществляем корректировку 8-битного кадра с получением иного 8 битного кадра, а затем записываем в 8-битный DV-файл.

  2. DV-файл с размытием и цветокоррекцией, экспортируемый в DV-файл при включенной опции максимальной глубины.
    Импортируем 8-битный DV-файл в проект, применяем 32-битное размытие, осуществляем корректировку 32-битного кадра с получением иного 32-битного кадра, а затем записываем в 8-битный DV-файл. Цветокоррекция в 32-битном режиме даст более высокое качество, чем в предыдущем примере.

  3. DV-файл с размытием и цветокоррекцией, экспортируемый в формат DPX при включенной опции максимальной глубины.
    Импортируем 8-битный DV-файл в проект, применяем 32-битное размытие, осуществляем корректировку 32-битного кадра с получением иного 32 битного кадра, а затем записываем в 10-битный DPX-файл. В результате получим материал более высокого качества, поскольку окончательный файл поддерживает высокую цветовую точностью.

  4. DPX-файл с размытием и цветокоррекцией, экспортируемый в формат DPX при отключенной опции максимальной глубины.
    Импортируем 10-битный DPX-файл в проект, понижаем точность с 10 бит до 8, применяем 8-битное размытие, осуществляем цветкор 8-битного кадра с получением иного 8 битного кадра, а затем записываем 10-битный DPX-файл на основе 8-битной информации.

  5. DPX-файл с размытием и цветокоррекцией, экспортируемый в формат DPX при включенной опции максимальной глубины.
    Импортируем 10-битный DPX-файл в проект, применяем 32-битное размытие, осуществляем цветкор 32-битного кадра с получением иного 32-битного кадра, а затем записываем в DPX-файл с 10-битной точностью. При этом сохранится полная цветовая точность всей цепочки операций.

  6. Титры с градиентом и размытием на 8-битном мониторе.
    Изображение будет 8-битным, может проявиться т.н. «бэндинг» (т.е., дискретность или ступенчатость градиента).

  7. Титры с градиентом и размытием на 10-битном мониторе (с включенным аппаратным ускорением).
    Размытие будет просчитано в режиме 32 бита, затем будет выведено 10-битное изображение. Градиент должен быть плавным.


1) Premiere Pro не поддерживает работу с 16-битным цветом. — Прим. переводчика. 2) При работе с 16-битным цветом продукты Adobe реально используют 15 бит (диапазон от 0 до 32768). Такой функционал, по всей видимости, был унаследован еще от Aldus. Скорее всего, это объясняется тем, что при работе с 15-битным цветом можно однозначно получить середину диапазона, т.е. 16384, и вероятность переполнение буфера стека меньше, чем при 16 битах. Учитывая возможности современных компьютеров, последний довод весьма спорный. Тем не менее, код, используемый в Photoshop, благополучно используется и в After Effects и переписывать его никто не собирается. – Прим. переводчика. 3) Внимательный читатель мог заметить неточность: ранее в статье говорилось о размещении нуля в середине диапазона, то сейчас автор говорит о прямом масштабировании для всего диапазона. К сожалению, информации, подтверждающей утверждение о размещении нуля в середине диапазона для 32-битного цвета, найти не удалось. Скорее всего, имеется в виду то, что в 32-битном режиме для собственно информации о цвете используется только часть диапазона (24 бита), в то время как оставшийся диапазон используется для хранения информации о значениях ниже минимального и выше максимального, дабы они не утрачивались безвозвратно во время обработки. Подробности см. на сайте Wikipedia. – Прим. переводчика.

В чем разница между 16-битным, 24-битным и 32-битным цветом?

Обновлено: 13.11.2018 компанией Computer Hope

Почти все компьютеры за последние пять-десять лет стандартно поддерживают как минимум 16-битный цвет, а более новые компьютеры поддерживают 24-битный и 32-битный цвет. Есть ли разница между разными уровнями цвета? Короткий ответ: да. Все три глубины цвета используют красный, синий и зеленый в качестве стандартных цветов, но разница в количестве цветовых комбинаций и альфа-канале.Независимо от того, просматриваете ли вы изображения, смотрите видео или играете в видеоигры, более высокая глубина цвета более привлекательна для визуального восприятия.

16-битный цвет

С 16-битным цветом, также называемым High color, компьютеры и мониторы могут отображать до 65 536 цветов, что достаточно для большинства случаев использования. Тем не менее, видеоигры с интенсивной графикой и видео с более высоким разрешением могут извлечь выгоду и использовать преимущества более высокой глубины цвета.

24-битный цвет

Используя 24-битный цвет, также называемый True Color, компьютеры и мониторы могут отображать до 16 777 215 различных цветовых комбинаций.

32-битный цвет

Как и 24-битный цвет, 32-битный цвет поддерживает 16 777 215 цветов, но имеет альфа-канал, который позволяет создавать более убедительные градиенты, тени и прозрачности. С альфа-каналом 32-битный цвет поддерживает 4 294 967 296 цветовых комбинаций.

По мере увеличения поддержки большего количества цветов требуется больше памяти. Однако почти все современные компьютеры включают видеокарты с достаточным объемом памяти для поддержки 32-битных цветов при большинстве разрешений. Старые компьютеры и видеокарты могут поддерживать только 16-битный цвет.

Могут ли мои глаза различить?

Большинство пользователей не видят большой разницы между 16-битной и 32-битной. Однако, если вы используете программу с градиентами, тенями, прозрачностью или другими визуальными эффектами, требующими широкого диапазона цветов, вы можете заметить разницу.

Каковы преимущества большей глубины цвета?

Благодаря более высокой глубине цвета вы получаете более привлекательные визуально функции, такие как градиенты и прозрачность. Многие люди сообщают, что изображение становится ярче и меньше утомляет глаза при работе с большей глубиной цвета.

Каковы недостатки более высокой глубины цвета?

Как упоминалось выше, с большей глубиной цвета требуется больше системных ресурсов, которые заставляют компьютер работать больше. Если на вашем компьютере мало памяти, это может замедлить работу системы. Кроме того, в играх более высокая глубина цвета может снизить ваш FPS в зависимости от вашей видеокарты и игры, в которую вы играете.

Цвета экрана и переход с 24 на 30 бит

Несколько дней назад, во время вечерней беседы с друзьями, один из них рассказал мне о своей последней покупке, 30-битном мониторе.
Сначала растерялся, потом подключил и понял, что они подразумевают под 30 бит.

За короткое время, пообщавшись со всеми из них, я понял, что на самом деле цвета, отображаемые на наших дисплеях, мы воспринимаем как должное. Итак, эта небольшая статья должна быть просто небольшим источником полезной информации, чтобы понять, о чем вы говорите, и как это влияет на нас каждый раз, когда мы находимся перед экраном, даже на смартфоне.

Цветовая гамма

Нам, людям, нравится думать, что мы можем видеть все в мире лучшими глазами.Если нам особенно повезло и нам не хватает визуальных дефектов, которые заставляют нас носить очки и линзы, мы все достаточно убеждены, чтобы видеть все цвета Вселенной.
На самом деле это не так, палочки и колбочки нашей сетчатки созданы для визуализации только части зрительного спектра, той, которую эволюция сочла наиболее полезной для нашего выживания.
Если бы мы могли видеть весь визуальный спектр, мы бы открыли мир, совершенно отличный от того, что мы видим каждый день, например, вороны были бы белыми птицами с оттенками синего и зеленого, зрачки глаз многих животных были бы такими. цвета, который невозможно описать, и ночью мы могли читать, не имея доступа к свету.

Диаграмма CIE

Чтобы помочь нам понять, насколько ограничен наш визуальный спектр и как он представлен, я представляю вам диаграмму, которая называется диаграмма подков или более научно диаграмма CIE. Эта забавная диаграмма представляет собой годы обширных исследований человеческого зрения и представляет все цвета, видимые в природе.

Диаграмма CIE

Если вы внимательно посмотрите, на верхней кривой проявляются все цвета радуги. Цифры синего цвета, которые появляются рядом, представляют частоту длины волны цвета.Все цвета, которые появляются у краев диаграммы, могут быть созданы только с помощью лазеров, все остальные цвета — это смешанные цвета, которые имеют более «чистое» смешение цветов внутри. В нижней части диаграммы есть линия, называемая «пурпурной линией», цвета, присутствующие на этой линии, являются пределом того, что мы можем воспринимать. Например, все фиалки получаются от смешения красного с синим и розовым от смешения пурпурного и красного, это не чистые естественные цвета.

Цветовое пространство

Теперь, когда мы понимаем, как читать или, по крайней мере, смотреть на эту диаграмму, давайте поговорим о цветовом пространстве.
Что такое цветовое пространство? Что ж, со временем, когда еще не было создано экранов с таким же совершенством видимых цветов, возникла необходимость сообщить другим о возможностях каждого монитора отображать цвета. Так родились цветовые пространства. Самыми известными в области информатики, безусловно, являются NTSC, sRGB, Adobe RGB, DCI-p3.

Цветовое пространство

Как видно из диаграммы, каждое из них создано для удовлетворения потребностей визуализации и занимает лишь небольшую часть диаграммы CIE.Существуют ли реальные различия или причины для использования одного цветового пространства по сравнению с другим? Несомненно, но все зависит от точности цветопередачи, которую вы хотите достичь. Итак, финальное устройство или печать для изображений.

Экран

Последней деталью, не совсем второстепенной в концепции цветового охвата, является монитор. Как упоминалось выше, мы хотели бы иметь возможность придумать метод производства мониторов, который обеспечит им идеальное качество и сможет воспроизвести весь цветовой спектр естественного мира.На самом деле нам еще далеко не все, не только это. Многие мониторы не могут даже достичь 100% одного цветового пространства, взятого за эталон.

Так получилось, что цветовой охват нашего монитора, полученный из цветов, способных отображать, намного ниже, чем ожидалось от поддерживаемого цветового пространства.

Почему тогда на двух разных экранах цвета одного и того же изображения различаются?

Поскольку изготовление экрана очень сложно, небольших изменений температуры или состава сырья достаточно для создания небольших аберраций в гамме цветов, которые в конечном итоге допускаются на этапе производства.Все это приводит к значительным различиям в цвете также между одной и той же моделью экранов.

Больше бит для цвета

За последние десять лет мир экранов привык к фиксированному количеству бит для цвета. 24 бита распространились и теперь являются стандартом в отрасли.
Однако что означает 24 бита? Это означает, что для каждого пикселя монитора возможность выбора цвета равна 16 772 216 цветов. Говоря об этом в более математических терминах, означает, что для каждого пикселя возможности цвета равны 2 ^ 8 для каждого цветового канала, т.е.е. 256 x 256 x 256 = 16,777 216
Итак, когда мы слышим, как кто-то говорит о 30 битах, мы должны думать, что он имеет в виду количество бит на канал. Таким образом, он имеет в виду глубину цвета на пиксель, равную 1024 x 1024 x 1024 = 1.073.741.824.
Они намного больше цветов.

24-битных и 30-битных изображений

Как активировать 30-битные изображения на моем компьютере?

Ладно, спокойно, не все так просто. Есть предварительные условия для возможности активировать 30 бит. Если вы используете операционную систему Mac и у вас есть машина, созданная «El Capitan», то есть большая вероятность, что все уже активировано.В противном случае ваша машина их не поддерживает.
В Windows ситуация более сложная, вам нужна карта Radeon pro или Nvidia Gtx, которая подпадает под функции новых драйверов. (Nvidia официально поддерживает 30 бит на картах без фреймворка, только с 29 июля 2019 года с драйвером 431.70)
Вам понадобится монитор с достаточной гаммой, чтобы увидеть разницу. Однако вам также понадобится программное обеспечение, которое поддерживает 30 бит и позволяет вам настраивать его. Многие даже профессиональные программы по-прежнему ограничены 8 битами, но используют алгоритмические методы для отображения большего количества цветов.

Как я могу убедиться, что я работаю в 30-битном формате?

Самый простой тест — воссоздать этот простой черно-белый градиент после активации 30 бит во всех ваших программах. Если он выглядит так, как на первом изображении, вы будете работать с 30 битами цвета, если вместо этого он будет отображаться как на втором, вам все равно придется что-то проверить в своих конфигурациях.

Image 1Image 2

Стоит ли это 30 бит?

Это длинный и сложный вопрос. На самом деле 30 бит — не абсолютная новость.В течение многих лет в качестве решения для графических дизайнеров и фотографов предлагались 30-битные профессиональные мониторы.
Уже старые системы Silicon Graphics использовали 12 бит на цветовой канал, как и система NeXTSation и некоторые системы Amiga.
Полезно быть готовым к тому, что сейчас становится стандартом, сохраняя при этом обратную совместимость.

8, 12, 14 против 16-битной глубины: что вам действительно нужно ?!

«Битовая глубина» — один из тех терминов, с которыми мы все сталкивались, но очень немногие фотографы понимают его по-настоящему.Photoshop предлагает 8, 16 и 32-битные форматы файлов. Иногда мы видим файлы, которые называются 24-битными или 48-битными. И наши камеры часто предлагают 12-битные файлы против 14-битных (хотя вы можете получить 16-битные файлы с камерой среднего формата). Что все это значит и что действительно важно?

Что такое битовая глубина?

Прежде чем сравнивать различные варианты, давайте сначала обсудим, что означает именование. «Бит» — это способ хранения информации компьютером в виде 1 или 0. Один бит не годится ни для чего, кроме «да» или «нет», потому что он может иметь только 2 значения.Если бы это был пиксель, он был бы чисто черным или чисто белым. Не очень полезно.

Чтобы описать что-то сложное, мы можем объединить несколько битов. Каждый раз, когда мы добавляем еще один бит, количество потенциальных комбинаций удваивается. Один бит имеет 2 возможных значения: 0 или 1. Когда вы объединяете 2 бита, вы можете получить четыре возможных значения (00, 01, 10 и 11). Когда вы объединяете 3 бита, вы можете получить восемь возможных значений (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 и 111). И так далее. В общем, количество возможных вариантов равно 2, возведенному к количеству битов.Итак, «8-битный» = 2 8 = 256 возможных целочисленных значений. В Photoshop это представлено как целые числа 0-255 (внутренне это двоичное значение 00000000-11111111 для компьютера).

Таким образом, «битовая глубина» определяет минимальные изменения, которые вы можете сделать относительно некоторого диапазона значений. Если наша шкала — яркость от чистого черного до чистого белого, то 4 значения, которые мы получаем из 2-битного числа, будут включать: черный, темные средние тона, светлые средние тона и белый. Это довольно неровная шкала, которая не очень удобна для фотографии.Но если у нас достаточно битов, у нас будет достаточно значений серого, чтобы создать идеально плавный градиент от черного к белому.

Вот пример сравнения градиента от черного к белому при разной глубине цвета. Встроенное изображение здесь является лишь примером. Щелкните здесь, чтобы увидеть изображение с полным разрешением в формате JPEG2000 с глубиной цвета до 14 бит. В зависимости от качества вашего монитора, вы, вероятно, сможете отображать различия только до 8-10 бит.

Как определяется битовая глубина?

Было бы удобно, если бы все «битовые глубины» можно было сравнить напрямую, но есть некоторые вариации в терминологии, которые полезно понять.

Обратите внимание, что изображение выше является черно-белым. Цветное изображение обычно состоит из красных, зеленых и синих пикселей для создания цвета. Каждый из этих цветов обрабатывается вашим компьютером и монитором как «канал». Программное обеспечение для фотографий (например, Photoshop и Lightroom) относится к количеству бит на канал. Итак, 8 бит означает 8 бит на канал. Это означает, что 8-битное изображение RGB в Photoshop будет иметь в общей сложности 24 бита на пиксель (8 для красного, 8 для зеленого и 8 для синего). 16-битное изображение RGB или LAB в Photoshop будет иметь 48 бит на пиксель и т. Д.

Можно предположить, что тогда это означает, что 16 бит означает 16 бит на канал в Photoshop. Что ж, есть и нет. Photoshop действительно использует 16 бит на канал. Однако он по-другому обрабатывает 16-ю цифру — она ​​просто добавляется к значению, полученному из первых 15 цифр. Иногда это называется 15 + 1 бит. Это означает, что вместо 2 16 возможных значений (что было бы 65 536 возможных значений) есть только 2 15 + 1 возможных значений (что составляет 32 768 +1 = 32 769 возможных значений).

Таким образом, с точки зрения качества было бы очень справедливо сказать, что 16-битный режим Adobe на самом деле всего 15-битный. Не верите мне? Посмотрите на 16-битную шкалу панели «Информация» в Photoshop, которая показывает шкалу от 0 до 32 768 (что означает 32 769 значений, поскольку мы включаем 0). Почему Adobe это делает? По словам разработчика Adobe Криса Кокса, это позволяет Photoshop работать намного быстрее и обеспечивает точную среднюю точку диапазона, что полезно для режимов наложения). Стоит ли беспокоиться об этой «потере» 1 бита? Нет, совсем нет (15 бит достаточно, как мы обсудим ниже).

Большинство камер позволяют сохранять файлы в формате 8 бит (JPG) или от 12 до 16 бит (RAW). Так почему же Photoshop не открывает 12- или 14-битный файл RAW как 12- или 14-битный? Во-первых, было бы много работы по разработке как Photoshop, так и файловых форматов для поддержки других битовых глубин. И открытие 12-битного файла как 16-битного на самом деле ничем не отличается от открытия 8-битного JPG и последующего преобразования в 16-битный. Сразу визуальной разницы нет. Но самое главное, использование формата файла с несколькими дополнительными битами дает огромные преимущества (как мы обсудим позже).

Терминология для дисплеев меняется. Производители мониторов хотят, чтобы их оборудование выглядело привлекательно, поэтому они обычно называют дисплеи с 8-битной скоростью на канал «24-битными» (потому что у вас есть 3 канала с 8-битным каждый, которые можно использовать для создания цветов примерно 16 мм). . Другими словами, «24-битный» (он же «True Color») для монитора не очень впечатляет, это фактически то же самое, что и 8-битный для Photoshop. Лучшим вариантом будет «30-48 бит» (также известный как «Deep Color»), что составляет 10-16 бит на канал, при этом, на мой взгляд, отображение более 10 бит на канал является излишним.

В оставшейся части статьи я буду ссылаться на биты / канал (терминология камеры / Photoshop).

Сколько битов вы можете видеть?

С чистым градиентом (то есть в наихудших условиях) я могу лично обнаружить полосы в 9-битном градиенте (который составляет 2048 оттенков серого) как на моем дисплее Retina MacBook Pro 2018 года, так и на моем 10-битном мониторе Eizo. 9-битный градиент очень слабый (едва заметный) на обоих дисплеях. Я бы почти наверняка его пропустил, если бы не искал.И даже когда я его ищу, я не могу точно сказать, где находятся края по сравнению с 10-битным градиентом. Я бы почти сказал, что в 9-битном формате полос нет. 8-битный градиент относительно легко увидеть при поиске, хотя я все равно мог бы пропустить его, если бы не обращал внимания. Итак, для моих целей 10-битный градиент визуально идентичен 14-битному или более.

Иллюстрация основана на фото Джоэла Стейвли.

Как я это проверил? Чтобы подробнее рассказать о своих методах, я создал изображение шириной 16 384 пикселя, что позволяет мне получить ровно 1 пиксель для каждого значения в 14-битном градиенте.Я создал программный алгоритм для создания моих градиентов с любой глубиной цвета от 1 до 14 на изображении. Я бы с радостью поделился исходным файлом PSB, но он превышает 20 ГБ. Вместо этого я разместил изображение в формате JPEG2000 с полным разрешением (т.е. 16-битное; я не вижу никаких различий между ним и исходными деталями, даже при его обработке с экстремальными кривыми). Удивительно, как этот файл JPEG2000 сжимается примерно в 10 000 раз до 2 МБ.

Обратите внимание, что если вы хотите создать свой собственный файл в Photoshop, инструмент градиента создаст 8-битные градиенты в 8-битном режиме документа (затем вы можете преобразовать документ в 16-битный режим и все равно будете иметь 8-битный градиент. для тестирования / сравнения).Инструмент градиента Photoshop создает 12-битные градиенты в 16-битном режиме документа. В Photoshop нет 16-битного варианта для инструмента градиента, это 12-битный инструмент внутри (но 12-битного более чем достаточно для любой практической работы, так как он допускает 4096 значений).

Обязательно включите / отключите дизеринг на панели инструментов градиента, как лучше всего для вашего тестирования. И если вы конвертируете цветовые пространства, имейте в виду, что есть опция дизеринга для 8-битных изображений в меню «Правка» / «Параметры цвета» / «Параметры преобразования».Использование дизеринга часто уменьшает появление полос, если ваши полосы имеют ширину около 1 пикселя (т. Е. Дизеринг не скроет полосы в документах с разрешением выше определенного; файл Nikon D850 почти в два раза шире, чем вам нужно отображать каждый значение в 12-битном градиенте).

Также важно отметить, что вы можете столкнуться с ложными «полосами» при просмотре изображений с увеличением менее 67%. Прочтите эту статью о ложных полосах, которую я написал, чтобы узнать, как избежать путаницы.

Зачем нужно использовать больше битов, чем вы можете видеть?

Почему у нас есть опции для более чем 10 битов в наших камерах и Photoshop? Если бы мы никогда не редактировали фотографии, не нужно было бы добавлять больше битов, чем может видеть человеческий глаз.Однако, когда мы начинаем редактировать фотографии, могут легко начать проявляться ранее скрытые различия.

Если мы значительно осветляем тени или затемняем светлые участки, то мы расширяем некоторую часть диапазона. Мы делаем любые незначительные ошибки или ошибки округления в данных более очевидными. Другими словами, увеличение контрастности изображения похоже на уменьшение битовой глубины. Если мы достаточно сильно манипулируем фотографией, это начнет проявляться в виде «полос» на изображении. Полосы — это очевидные / дискретные переходы от одного цвета или тона к другому (вместо плавного градиента).Вы уже видели теоретический пример с низкоразрядными градиентами выше. Типичным примером из реальной жизни могут быть различные «полосы» на чистом голубом небе или избыточный шум.

Почему 8-битные изображения выглядят так же, как 16-битные?

Если вы конвертируете однослойное 16-битное изображение в 8-битное, вы увидите то, что выглядит точно так же, как 16-битное изображение, с которого вы начали. Если да, то зачем возиться с 16-битными? Применяя кривые или другие настройки, вы расширяете тональный диапазон различных частей изображения.Из-за этого небольшие промежутки между значениями могут превратиться в большие промежутки. Таким образом, даже если разница может быть не видна изначально, она может стать серьезной проблемой позже, когда вы редактируете изображение.

Итак, сколько бит вам действительно нужно в камере?

Изменение экспозиции на 4 ступени приводит к потере чуть более 4 бит. Изменение экспозиции на 3 ступени ближе к потере только 2 бита. Я редко выставляю экспозицию RAW на +/- 4 ступени, но это может случиться в экстремальных ситуациях или в частях с плохой экспозицией.Поэтому я бы предложил дополнительные 4-5 битов за пределами видимой полосы, чтобы быть в безопасности. Добавление этого запаса безопасности к цели не менее 9-10 бит, чтобы избежать видимых полос, дает вам примерно 14-15 бит в качестве идеальной цели.

На самом деле вы, вероятно, никогда не получите столько бит по нескольким причинам:

  • Не так уж много ситуаций, когда вы столкнетесь с идеальным градиентом. Ясное голубое небо, вероятно, наиболее вероятно. Все остальное с деталями делает НАМНОГО сложнее увидеть разницу в битовой глубине.
  • Color обеспечивает большую битовую глубину. Мое обсуждение здесь ограничено одним черно-белым каналом. Если вы обрабатываете черно-белое изобразительное искусство, то эти цифры относятся непосредственно к вам. Но если вы обрабатываете цвет, у вас, вероятно, будет немного больше места для маневра.
  • Точность вашей камеры не так высока, как точность. Другими словами, на вашем изображении присутствует шум. Этот шум обычно затрудняет просмотр полос при заданной битовой глубине (то есть на реальных изображениях полосы обычно не так легко проявляются, как в плавных градиентах, которые я использовал выше.)
  • Вы можете удалить полосы при постобработке, используя комбинацию размытия по Гауссу и / или добавления шума. Конечно, вам нужно будет следить за ним, чтобы он не попал в отпечаток.
  • Дополнительные биты в основном имеют значение только для экстремальных тональных коррекций.

Принимая все это во внимание, 12 бит звучат как очень разумный уровень детализации, который должен обеспечить значительную постобработку. Однако камеры и человеческий глаз по-разному реагируют на свет.Человеческий глаз более чувствителен к теням, и «логарифмическая» кривая применяется к данным датчика RAW (не к TIF или другим файлам после преобразования RAW). В результате биты, используемые для теней, имеют более низкое качество (подробное обсуждение темы см. В статье DPReview ). Таким образом, может быть полезно захватить дополнительные детали в зависимости от ваших потребностей и камеры.

Чтобы проверить пределы для моего Nikon D850, я снял серию экспозиций с брекетингом с интервалом в 1 ступень, используя как 12-битный, так и 14-битный захват RAW с моей фотокамерой D850 при базовом ISO при контролируемом освещении.Моя тестовая сцена включала серую карту, чтобы помочь точно оценить баланс белого. Затем я обработал изображения в Lightroom (LR), используя настройки экспозиции и баланса белого.

Я не вижу заметных различий в шуме, но есть огромные различия в цвете, отбрасываемом глубокими тенями (с 12-битным файлом, немного смещающимся в желтый и немного зеленым), и некоторые незначительные различия в контрасте тени (с 12-битным файлом). bit файл слишком контрастный). Цветовой оттенок начинается примерно при 3 ступенях недодержки (-3ev), гораздо более заметен при -4ev и является серьезной проблемой при -5 и -6.Результаты для других камер могут отличаться, а различия зависят от ISO, поэтому вам следует проверить свою собственную камеру.

Кроме того, программное обеспечение для обработки RAW имеет значение, поэтому я также пробовал обрабатывать те же изображения в Capture One (тестирование автоматических, стандартных пленок и линейных кривых для D850). LR и CO нельзя напрямую сравнивать, поскольку вы не можете сделать более 5 ступеней регулировки экспозиции в LR или более 4 ступеней регулировки экспозиции в CO. Поэтому я установил для обоих экспозицию +4, а затем скорректировал кривую RAW, чтобы в белой точке до 50%.

То, что я обнаружил, меня удивило: результаты Capture One (CO) исчезали намного быстрее с глубокими тенями. CO был не так хорош, как LR при -5 и почти непригоден для использования при -6ev, в то время как результат LR был на удивление применим при -6ev.

В конечном итоге я обнаружил, что при ISO 64 с Nikon D850:

  • 12-битные файлы можно нажимать на 3-4 ступени в LR или CO
  • 14-битные файлы могут быть перемещены на 5-6 ступеней в LR или на 4-5 ступеней в CO

Поскольку я обычно стараюсь избегать более трех остановок теневого восстановления из-за шума, цветовой оттенок из-за 12-битных файлов редко будет проблемой в моей работе.12-битный, безусловно, разумный выбор. Тем не менее, меня гораздо больше заботит качество, чем размер файла, поэтому я все время просто снимаю с разрешением 14 бит. Это дает мне больше возможностей для работы с экстремальными сценами или работы с файлами, которые я могу случайно недоэкспонировать.

Ниже приведены несколько крайних примеров из моего тестирования. Во-первых, это оригинальный 14-битный RAW, недодержанный примерно на 6,5 ступеней. Возможно, вам он кажется чисто черным, но если вы присмотритесь, вы увидите некоторые детали. Ясно, что это сильно недоэкспонировано по всему изображению, и это самый яркий пример, который вы можете себе представить.Я не публикую 12-битный исходный RAW-файл, так как он выглядит так же до обработки.

Поскольку Lightroom допускает только +5 ступеней экспозиции, я также скорректировал кривую, чтобы довести верхнюю правую точку до 80% для обеих версий ниже. Первая версия (вверху) — это обработанное 14-битное изображение. Как видите, здесь очень много деталей в тенях. Конечно, на изображении присутствует шум, но на самом деле это файл для печати (хотя, конечно, не идеальный). Инструмент баланса белого Lightroom легко смог использовать серую карту для получения правильного баланса белого.

Следующий вариант — обработанное 12-битное изображение. Это также на удивление полезно для такой экстремальной настройки, но имеет некоторые очевидные проблемы. Я использовал те же настройки + 5ev и кривую. Lightroom не смог получить правильный баланс белого с серой карты, просто слишком много цветового шума на уровне пикселей в этом файле. Поэтому я скопировал баланс белого с изображения выше, в результате получилось изображение, которое было немного теплым и определенно слишком зеленым.

Затем я вручную исправил изображение, насколько мог, но не было никаких настроек баланса белого, которые выглядели бы полностью правильными или соответствовали 14-битному файлу.Окончательное изображение показывает остаточный цветовой оттенок и больший контраст (при этом тень за полотенцем является наиболее заметной). Гораздо более тревожным является пятнистый цветовой шум (который вы можете увидеть в более светлой части тени от полотенца ниже). Кроме того, настройка баланса белого чуть больше, чем я здесь, начала показывать большие серые пятна на дереве двери. Таким образом, хотя этот результат и является «нормальным», он просто опасен для катастрофы.

Таким образом, у съемки с 14-битным файлом на Nikon D850 есть преимущество, но оно относительно невелико в экстремальных условиях.Даже если части ваших теней так недоэкспонированы, я не вижу сценария, в котором вы бы полностью скорректировали их до среднего серого. 12-битные файлы — очень разумный вариант. (Я не публиковал здесь результаты Capture One, но оба они хуже: 12-битный файл действительно ужасен для такой экстремальной недодержки.)

Что делать, если у вас есть модная камера, которая снимает 16-битные файлы RAW — стоит ли вам беспокоиться о 15-битном качестве Photoshop? Нет. По нескольким причинам:

  • Ограничивающим фактором является ваше программное обеспечение для преобразования RAW, а не Photoshop.Я не знаю, использует ли Lightroom внутреннюю математику 15 + 1 или настоящую 16-битную математику, но я подозреваю последнее. У меня нет 16-битной камеры для тестирования. Независимо от того, какую камеру или программное обеспечение для преобразования RAW вы используете, для достижения наилучших результатов лучше всего выполнить баланс белого и настройку тона в RAW перед Photoshop.
  • Как было сказано выше, 14-15 остановок — это достаточно.
  • Производители камер могут требовать любую битовую глубину, какую захотят, это не означает, что вы получаете лучшее качество. Другими словами, точность (количество битов) и точность (качество чисел, хранящихся с этими битами) не совпадают.Шум — очень хороший пример этого несоответствия. Я не удивлюсь, если вы не получите 16-битную точность из 16-битного файла, но с моей стороны это предположение. [Обратите внимание, что я не говорю, что это не отличные камеры, которые дают более качественные изображения, скорее всего, так оно и есть — я просто говорю, что не думаю, что дизайн Photoshop с глубиной цвета 15 + 1 — это то, о чем нужно беспокоиться при обработке файлов из эти камеры].
  • Тем не менее, использование 16-битного захвата должно дать вам хотя бы дополнительный бит в Photoshop и может быть полезным.

Итого:

  • Не снимать JPG (8 бит)
  • 12-битный файл RAW отлично подходит для большинства задач и обеспечивает значительную экономию места по сравнению с 14-битным RAW. Это лучший выбор, если вам важен размер файла.
  • Если вы хотите получить абсолютно лучшее качество в тени, снимайте файлы RAW размером 14+ бит (в идеале со сжатием без потерь для экономии места). Это лучший выбор, если вам не нужны большие файлы и вы снимаете сцены с широким динамическим диапазоном (глубокие тени).
  • Если вы можете снимать 16-битные кадры, это нормально, но, вероятно, излишне. Стоит протестировать камеру, чтобы увидеть, можно ли использовать меньшую настройку для экономии размера файла.

Сколько бит нужно использовать в Photoshop?

Из приведенного выше обсуждения должно быть ясно, что 8 бит недостаточно. Можно сразу увидеть полосатость в 8 битах. И если вы не видите его сразу, даже скромные корректировки могут его обнажить. Так что выбирайте 16-битные.

Это верно, даже если вы используете 8-битный исходный файл (например, стоковое изображение, загруженное в формате JPG).Даже если исходный код был ухудшен, обработка в 16-битном формате все равно даст лучшие результаты, поскольку это сведет к минимуму сложение ошибок округления в математике с множественными корректировками.

Нет причин использовать 32-битные изображения для фотографий, если вы не обрабатываете файл HDR.

Сколько битов вам нужно для совместного использования в Интернете?

Преимущества 16-битной технологии в основном заключаются в возможности манипулировать изображением, не вызывая проблем. Преобразование окончательно отредактированного изображения в 8-битное совершенно нормально и дает преимущество в создании файлов гораздо меньшего размера в Интернете для более быстрой загрузки / выгрузки.Убедитесь, что дизеринг в Photoshop включен. Перейдите в «Правка» / «Настройки цвета» и убедитесь, что установлен флажок «Использовать дизеринг (8-битные / канальные изображения)». Если вы используете Lightroom для экспорта в JPG, дизеринг используется автоматически (у вас нет выбора). Это помогает добавить немного шума, который должен минимизировать риск появления полос при окончательном преобразовании в 8-битный формат.

Сколько бит нужно для печати?

Если вы печатаете дома, вы можете просто создать копию своего 16-битного рабочего файла и завершить ее (сгладить, повысить резкость, при необходимости изменить цветовое пространство и т. Д.).Но что делать, если вы отправляете свои изображения через Интернет для печати в профессиональной лаборатории? Многие принимают 16-битные файлы TIF, и это отличный вариант. Однако, если поставщику требуется JPG или вы хотите отправить файл меньшего размера, вы можете столкнуться с вопросами о преобразовании в 8-битный формат.

Если ваша лаборатория печати принимает 16-битные форматы (TIFF, PSD, JPEG2000), это, вероятно, выход, но спросите своего поставщика, что они рекомендуют, если вы не уверены.

Если вам нужно отправить JPG, он будет в 8-битном формате, но это не должно вызывать беспокойства.На самом деле для окончательного вывода на печать достаточно 8 бит. Помните, что большинство проблем с 8-битными данными вызвано внесением изменений в 8-битные данные, а не первоначальным преобразованием. Я напечатал сотни очень высококачественных изображений, которые были загружены моему поставщику в виде 8-битных файлов JPG, и окончательные изображения выглядят потрясающе (экспортированные из Lightroom с качеством 90% и цветовым пространством Adobe RGB). Я бы рекомендовал внести все остальные изменения (сглаживание, преобразование цветового пространства, повышение резкости и т.д.) перед преобразованием в 8-битный формат.

Если вы не видите полос на мониторе после преобразования в 8-битный формат, все в порядке.Однако вы можете помочь защититься от потенциальных проблем, убедившись, что Photoshop использует дизеринг для преобразования в 8-битный формат (см. Предыдущий раздел).

В чем разница между битовой глубиной и цветовым пространством?

Битовая глубина определяет количество возможных значений или приращений. Цветовое пространство определяет максимальные значения или диапазон (обычно известный как «гамма»). Если бы вы использовали в качестве примера коробку с мелками, большая битовая глубина была бы подобна наличию большего количества оттенков (больше цветных карандашей), а большая гамма была бы подобна тому, что самый насыщенный цвет был бы более жирным (независимо от количества карандашей).

Чтобы увидеть разницу, рассмотрим следующий упрощенный визуальный пример:

Как видите, увеличение битовой глубины снижает риск появления полос, создавая большее количество приращений, в то время как расширение цветового пространства (более широкая гамма) позволяет использовать более экстремальные цвета. Но они взаимодействуют, потому что скачки станут больше, если вы используете ту же битовую глубину с более широкой гаммой. И именно эти прыжки связаны с полосатостью.

Как цветовое пространство влияет на битовую глубину?

sRGB (слева) от Spigget и Adobe RGB (справа) от Juanjfb.Оба под лицензией CC BY-SA 3.0.

Цветовое пространство — это гамма (диапазон, в котором применяются биты), поэтому очень большая гамма теоретически может вызвать полосатость, если она слишком сильно растянет ваши биты. Помните, что биты определяют количество приращений относительно диапазона. Таким образом, вы можете получить большие скачки (риск образования полос), либо уменьшив битовую глубину, либо увеличив диапазон, в котором применяются биты. Я слышал / читал различные дискуссии о «рисках» использования ProPhoto RGB в качестве рабочего пространства, потому что его гамма намного больше, чем необходимо (включая большое количество цветов, недоступных для любых предсказуемых технологий принтеров или мониторов).Определение диапазона с набором неиспользуемых (воображаемых) цветов расточительно / неэффективно и вызывает большие скачки в диапазоне значений изображения, которые нас волнуют. Но ProPhoto — это четко определенный стандарт, заслуживающий рассмотрения, поэтому создает ли он достаточно большие скачки, чтобы вызвать проблемы с полосами?

На самом деле, самые длинные размеры ProPhoto по сравнению с Adobe RGB не вдвое больше линейного расстояния в координатах XYZ. Я не тратил время на то, чтобы исследовать, как все это получается, когда вы учитываете масштабирование журнала, используемое для данных, но я считаю, что использование ProPhoto примерно похоже на передачу примерно 1-битных данных.Я бы не стал беспокоиться об этом, если вы используете 16-битное рабочее пространство (вы определенно не хотите выбрасывать какие-либо биты, если вы используете 8-битное рабочее пространство, но вы никогда не должны использовать 8-битное пространство).

Но я не большой поклонник спекуляций, поэтому провел много тестов. Всегда важно подтверждать свои предположения. Я слышал, как многие эксперты утверждают, что что-то является правдой (в теории), но обнаруживают, что факторы реального мира делают теорию по существу несущественной. Ferrari теоретически быстрее грузовика Ford, но, возможно, не на грунтовой дороге.

Я пробовал различные тестовые правки, предназначенные для создания полос с помощью ProPhoto, но до сих пор не сталкивался с этим (с 16-битными файлами). Даже при использовании экстремальных кривых и других настроек, которые выходят далеко за рамки того, как я предполагаю, что кто-то будет редактировать эти фотографии, я не вижу никаких проблем. ProPhoto — хороший выбор, чтобы сохранить все цвета для печати. Если вы действительно хотите максимизировать свои биты, ознакомьтесь с профилями betaRGB или eciRGB v2 (которые содержат все цвета печати / отображения с гораздо меньшими потерями, чем ProPhoto). Но лично я придерживаюсь ProPhoto.

Рекомендуемые настройки и рабочий процесс, чтобы избежать образования полос

После всего этого обсуждения все сводится к нескольким простым правилам.

Настройки камеры:

  • 14+-битный файл RAW — хороший выбор, если вы хотите максимально возможное качество, особенно если вы ожидаете, что вам может потребоваться экстремальная тональная регулировка (например, увеличение экспозиции в тенях на 3-4 ступени).
  • 12-битный файл RAW отлично подходит для большинства условий, и его следует использовать, если вы хотите сэкономить место в файле или быстрее снимать.Для моего D850 14-битный файл RAW примерно на 30% больше, чем 12-битный, так что это важное соображение. А файлы большего размера могут повлиять на вашу способность снимать длинные непрерывные последовательности по мере заполнения буфера камеры.
  • Никогда не снимайте JPG, если можно этого избежать. Если вы снимаете прямые трансляции, вы можете быть исключением из правила (быстро загружать и отправлять изображения). Тем не менее, вы можете рассмотреть возможность использования настройки JPG + RAW, если вам также нужен файл более высокого качества. Если вы снимаете в формате JPG, я бы, вероятно, выбрал sRGB в качестве цветового пространства вашей камеры, поскольку ваша работа, вероятно, просто идет в Интернете, а меньшая гамма снижает риски появления полос при 8-битном изображении.Если вы снимаете в формате RAW, вы можете игнорировать настройку цветового пространства (файлы RAW на самом деле не имеют цветового пространства, оно не устанавливается, пока вы не конвертируете файл RAW в другой формат).

Lightroom и Photoshop (рабочие файлы):

  • Всегда сохраняйте свои рабочие (многоуровневые) файлы в 16-битном формате. Используйте только 8-битные для окончательного вывода в формате JPG для публикации небольших файлов в Интернете (и печати, если это то, что требует / предпочитает ваш поставщик). Можно использовать 8 бит для окончательного вывода, но этого следует избегать любой ценой перед окончательным выводом.
  • Обязательно увеличьте масштаб до 67% или ближе, чтобы убедиться, что любые полосы, которые вы видите, не связаны с тем, как Photoshop предварительно просматривает многослойный файл. Это очень распространенная проблема, из-за которой фотограф ошибочно полагает, что на изображении есть полосы.
  • Будьте осторожны при использовании HSL в Lightroom и Adobe Camera RAW, так как этот инструмент склонен к цветовым полосам. Это не имеет ничего общего с битовой глубиной, но является источником полос.
  • Если ваш исходный файл доступен только в 8-битном формате (например, стандартный JPG), вам следует немедленно преобразовать многоуровневый рабочий документ в 16-битный.Последующее редактирование 8-битных изображений не ухудшится так сильно, если математические вычисления будут выполняться в 16-битном режиме.
  • Пропустите 32-битное рабочее пространство, если вы не используете его как способ объединить несколько файлов RAW, а затем обработать их как 16-битные слои (рабочие процессы HDR). Существуют огромные ограничения функций в 32-битном пространстве, проблемы с рабочим процессом, а файлы в два раза больше. Обычно я бы рекомендовал выполнить слияние с HDR в Lightroom вместо использования 32-битных файлов Photoshop.
  • Формат
  • Lightroom HDR DNG идеально подходит для использования.(Возможно, вы знаете, что он использует 16-битную математику с плавающей запятой, чтобы охватить более широкий динамический диапазон с аналогичным количеством битов. Помня, что нам нужно только расширить динамический диапазон на несколько ступеней с помощью HDR, и что мы действительно только требуется 12-14 бит в одном файле RAW, это приемлемый формат, который повышает качество без создания огромных файлов.) Конечно, не забудьте экспортировать из этого RAW как 16-битный TIF / PSD, когда вам нужно продолжить Фотошоп.
  • Если вы один из немногих, кому по какой-то причине необходимо использовать 8-битный рабочий процесс, вероятно, лучше всего придерживаться цветового пространства sRGB.С 16-битным рабочим процессом я не вижу причин беспокоиться о полосах / постеризации с помощью ProPhoto RGB, и в настоящее время я использую ProPhoto RGB в качестве основного цветового пространства. Я считаю, что проблемы с ProPhoto, вероятно, вызваны теоретическими проблемами, которые не встречаются в реальной работе, полосами, вызванными использованием HSL в RAW (т.е. не связанными с цветовым пространством), ложным восприятием полос при просмотре многоуровневых файлов без увеличения или с помощью ProPhoto с 8-битными тестовыми файлами (потому что любая потеря качества на 8-битных файлах имеет большое значение).Другие могут не согласиться со мной по этому поводу, но я еще не отправил файл и не нашел проблем с полосами, связанных с ProPhoto в 16-битном формате. При работе с ProPhoto всегда следует использовать 16-битный формат, поэтому незначительная потеря битовой глубины не представляет проблемы.
  • При использовании инструмента градиента Photoshop установка параметра «дизеринг» создает ощущение 1 дополнительного бита деталей. Это может быть полезно при работе с 8-битным файлом. Для 16-битного файла это не нужно и увеличивает размер сохраняемого файла (при условии, что вы используете сжатие для сохранения файлов).
  • Лучшее обобщенное решение для удаления полос описывается ниже.

Экспорт в Интернет:

  • JPG с 8 битами и цветовым пространством sRGB идеальный / стандартный. Хотя некоторые мониторы могут отображать большую битовую глубину, увеличение размера файла, вероятно, того не стоит. И хотя все больше и больше мониторов имеют более широкую гамму, не все браузеры должным образом поддерживают управление цветом и могут неправильно отображать ваши изображения. И большинство из этих мониторов с большим охватом, вероятно, также не были откалиброваны по цвету их владельцами.Так что, к сожалению, на данный момент Интернетом управляет наименьший общий знаменатель.

Печать:

  • 8-битный формат подходит для окончательного вывода, но выберите 16-битный, если ваш поставщик поддерживает его.

Монитор:

  • Стандартный монитор подойдет. Но имейте в виду, что вы можете потенциально увидеть некоторые полосы из-за 8-битного дисплея, которые не соответствуют изображению.
  • Если вы можете себе это позволить, 10-битный дисплей — идеальный вариант, если у вас ограниченный бюджет. Монитор с широким цветовым охватом (например, Adobe RGB) также идеален.Но на самом деле ни то, ни другое не является необходимым, и я проделал много высококачественной работы над стандартным монитором. Обязательно откалибруйте монитор, если вы отправляете файлы на печать. Я выполняю критическую работу на 27-дюймовом Eizo (CG2730).

Перспективы

Как мы обсуждали выше, иногда выбор битовой глубины не имеет значения сразу, но позже в процессе. То же самое относится к мониторам и принтерам, которые в будущем могут получить лучшую глубину цвета и цветовой охват. Рекомендованных 16-битных значений для рабочих файлов должно быть достаточно по нескольким причинам: (1) это больше, чем у большинства мониторов и принтеров, или будет в обозримом будущем, и (2) за пределами нашей способности видеть различия.

Однако гамма — другое соображение. Скорее всего, у вас монитор с цветовым охватом sRGB. Если у вас монитор с «широкой гаммой» (Adobe RGB) или гаммой P3, тогда у вас будет лучшая гамма (с Adobe RGB, расширяющим синий / голубой / зеленый цвета больше, чем P3, и P3, расширяющим красный / желтый / зеленый цвета дальше, чем Adobe RGB) . Помимо мониторов P3, есть коммерчески доступные принтеры, которые также превосходят цветовую гамму AdobeRGB (особенно в голубой). Таким образом, ни sRGB, ни AdobeRGB уже не могут передать весь спектр цветов, который можно воссоздать на мониторе или принтере сегодня.По этой причине сейчас стоит использовать более широкую гамму, чтобы ваш рабочий файл мог позже использовать преимущества более совершенных принтеров и мониторов, таких как ProPhoto RGB. Конечно, вам нужно будет преобразовать RAW в широкую гамму во время первоначального экспорта, переключение цветового пространства позже не восстановит цвета, которые вы выбросили ранее в этом процессе. И, как обсуждалось выше, для 16-битных файлов следует использовать более широкую гамму.

Как удалить бандаж

Если вы будете следовать приведенным выше рекомендациям, маловероятно, что вы столкнетесь с полосатостью.Убедитесь, что вы не видите ложных полос из-за того, как Photoshop управляет многослойными файлами.

Но если вы все же столкнетесь с полосатостью (скорее всего, если вы получите 8-битное стоковое изображение), вы можете предпринять следующие шаги, чтобы минимизировать его:

  • Преобразуйте соответствующий слой (слои) в смарт-объект.
  • Добавьте размытие по Гауссу. Достаточно, чтобы скрыть полосу (идеально подходит радиус, равный ширине полосы в пикселях).
  • Используйте маску интеллектуального фильтра, чтобы применить размытие именно там, где оно необходимо на полосе.Проще всего выбрать маску, инвертировать ее в черный цвет, а затем закрасить белым там, где вам нужно размытие.
  • Наконец, добавьте немного шума, чтобы восстановить зернистость, потерянную из-за размытия. Если вы используете Photoshop CC, используйте фильтр Camera RAW, чтобы добавить немного шума. Попробуйте использовать количество 6, размер 4 и шероховатость 50. Это должно дать хороший вид зернистости. Вы можете легко вернуться и попробовать другие значения с помощью смарт-фильтра. [Если вы используете Photoshop CS6, у вас нет Camera RAW, поэтому перейдите в меню «Фильтр / Шум / Добавить шум» и попробуйте 1% -ный монохроматический по Гауссу.]

Об авторе : Грег Бенц — фотограф из Миннеаполиса, Миннесота. Мнения, выраженные в этой статье, принадлежат исключительно автору. Вы можете найти больше его работ на его веб-сайте, YouTube, Facebook, 500px, Flickr и Instagram. Эта статья также была опубликована здесь.

битовая глубина цвета и восприятие человеческим зрением | Винсент Табора | High-Definition Pro

Цветовое пространство, воспринимаемое человеческим глазом, имеет верхнюю границу в 10 миллионов цветов.Все, что выходит за рамки этого, на самом деле не различимо для человеческого глаза, но все равно будет казаться более ярким при обработке мозгом. На самом деле нет точного ответа, поскольку люди по-разному видят цвет из-за физических характеристик глаза. У некоторых прекрасное зрение, в то время как у других может быть форма дефекта или ухудшения зрения.

Таким образом, значение 10 миллионов различимых цветов находится на высоком уровне, но в среднем ниже. Вы можете подумать, что действительно не так много цветов, если вы думаете только о ROYGBIV (красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго, фиолетовый) или о цветах радуги.Миллионы цветов являются частью гаммы или комбинацией других цветов в спектре цветов. Палитра представляет собой полный диапазон или объем, доступный в цветовом пространстве.

Цветовое пространство CIE 1931 RGB и цветовое пространство CIE 1931 XYZ были первыми исследованиями, проведенными в области визуального цветового спектра и человеческого зрения. В конечном итоге это привело бы к разработке управления цветом , что важно в области цифровых изображений, отображения, записи и технологии чернил.Согласно исследованию CIE 1931 XYZ, человеческое зрение может различать до 10 миллионов цветов.

Битовая глубина

При исследовании цвета битовая глубина относится к количеству бит, используемых для каждого цветового компонента в пикселе растрового изображения или видеокадра. бит — это количественная мера, составляющая цифровое изображение или кадр. Чем больше цветов в изображении, тем выше качество. Изображения с высокой битовой глубиной имеют более насыщенный и яркий цвет.

Каждый пиксель состоит из 3 компонентов, составляющих цветовых каналов . Есть 3 типа, которые состоят из RGB (красный, зеленый, синий). Требуемая битовая глубина цвета на канал составляет 8 бит, всего 24 бита. Это то же самое, что и 24-битный цвет, который имеет в общей сложности 16 777 216 вариаций (2²⁴). Это намного больше, чем 10 миллионов цветов, которые человеческий глаз может различить, но, тем не менее, цвета кажутся намного более насыщенными и яркими.

Типичный дисплей использует цветовое пространство sRGB .Это позволяет использовать промышленный стандарт 8-битного цвета на канал (RGB) или 24-битного цвета. Несмотря на то, что 8-битного кажется достаточно, он по-прежнему пропускает многие цвета, входящие в гамму CIE 1931 XYZ. Это потому, что у вас все еще может быть больше бит на канал (например, 10-битный, 16-битный, 32-битный и т. Д.). Кажется, что это слишком много цвета, чтобы его мог увидеть любой человек, но он действительно определяет более качественные детали в изображении. Таким образом, 8 бит на канал — это необходимая битовая глубина цвета в современных потребительских электронных дисплеях.

Цветовое пространство sRGB.

Теория цвета

В цифровом изображении используются 3 основных цвета: красный, зеленый и синий (RGB). Также есть 3 вторичных цвета: голубой, пурпурный и желтый (CMY).

Вы можете извлечь CMY из комбинации основных цветов, используя следующие формулы:

G + B = C
R + B = M
R + G = Y

Вы также можете использовать вторичные цвета для получения основных цветов. цвета:

M + Y = R
C + Y = G
M + C = B

Если посмотреть на цветовое колесо Adobe, это противоположные цвета:

B = -Y
G = -M
R = — C

Следовательно:

B = — (R + G) = -Y
G = — (R + B) = -M
R = — (G + B) = -C

Это означает, что синий — это инверсия. красного и зеленого.Зеленый — это инверсия красного и синего. Красный — это инверсия зеленого и синего.

Вот доказательства этого утверждения:

R + G = Y
R + B = M
M + Y = R
M + Y + B = M
B = -Y

(Источник: Color Theory)

Человеческое зрение

С физиологической точки зрения человеческий глаз приспособлен к дневному или солнечному свету. Это будет от 5500K до 6500K по шкале цветовой температуры, измеренной в Кельвинах (K). Однако, когда используется цветной свет, восприятие цвета или баланса белого (WB) изменяется.Это могут быть источники искусственного света, чаще всего в ночное время от ламп накаливания, галогенных, люминесцентных или светодиодных ламп. Наше восприятие белого цвета меняется, но из-за априорного опыта мы все еще знаем, что это белый цвет, но это не так.

Это связано с изменением точки белого . Сдвиг точки белого аналогичен изменению баланса белого в камере. Поэтому при съемке ночью при искусственных источниках света это сложно. Возьмем, к примеру, съемку мероприятия, в которой используются прожекторы и лампы с разными типами лампочек.Эти источники света излучают свет с различной длиной волны цвета. Глаз к этому не привык, поэтому он должен компенсировать белую точку, чтобы воспринимать точность цветопередачи. Под галогенными лампами мы можем увидеть, что цвет становится более оранжевым, что составляет от 2800K до 3200K. Это требует цветокоррекции, чтобы исправить внешний вид изображения.

Человеческое зрение — это физиологический процесс, в котором глаза и мозг обрабатывают информацию.

Машинное зрение

Если сравнивать цвет в глазах людей и машин, он похож на яблоки с апельсинами.Машины вообще не видят цвета. Мы должны запрограммировать их, чтобы они могли видеть это, и это на самом деле делает их более точными при восприятии цветов. Все это основано на сложных математических формулах, обрабатывающих данные, полученные с помощью электронных датчиков. Эти датчики фиксируют цвет как длину волны в спектре видимого света. Поэтому они могут видеть больше цветов, чем человеческий глаз, и точно определять их.

В то время как люди воспринимают цвет с помощью таких ярлыков, как «Красный», «Синий» и т. Д., Машины видят цвет как количество RGB.Хотя мы говорим, что цвет — «красный», для такой машины, как компьютер, это не то, как он определяет цвет. Для компьютера «Красный» имеет более широкую цветовую гамму, которую он измеряет в количестве трех цветовых каналов RGB. «Красный» для компьютера будет «R = 255, G = 0, B = 0». Представление белого цвета — «R = 255, G = 255, B = 255», а черного — «R = 0, G = 0, B = 0».

Когда дело доходит до цветов, машины более точны. Хотя мы рассматриваем цвет как базовый «красный», на самом деле это может быть комбинация или вариация RGB (например, «R = 210, G = 7, B = 26»).Это связано с тем, как компьютер обрабатывает информацию. Компьютеры воспринимают числа как цифровые величины, тогда как восприятие цвета человеком является аналоговым или основано на том, что видит глаз.

Компьютеры воспринимают красный цвет как широкую гамму цветов, как видно из этой палитры. Он находится в диапазоне значений RGB между белым (конвергенция всех цветов) и черным (без цветов).

Synopsis

Цвет действительно касается визуальных деталей, и в человеческом восприятии он помогает идентифицировать объекты. Мы понимаем цвет не как количество, как это делают машины.Скорее мы видим цвет как детали объекта в присутствии света. Когда мы пойдем в темную комнату без света, мы не сможем увидеть цвет или увидеть другое его восприятие. Вот почему цвет меняется при изменении источника света. Мы привыкли видеть цвет при дневном свете, поэтому при использовании искусственных источников света наше восприятие цвета меняется. Тем не менее, мы все еще можем идентифицировать одни и те же цвета при разном освещении только благодаря опыту. Однако это не то же самое для людей с дальтонизмом или нарушениями зрения.

Битовая глубина используется для определения дисплеев для цифровых систем обработки изображений, таких как камеры, телевизоры и компьютерные мониторы. Хотя средняя битовая глубина 8 бит на канал теоретически является тем, на что способны люди, чем выше битовая глубина, тем выше качество с точки зрения цвета. Хотя мы не можем различить более 10 миллионов цветов, мы все же можем увидеть, насколько лучше цвет дисплея выглядит с более высокой битовой глубиной. Это было бы излишним для всего, что превышает 8 бит на канал, но на самом деле, когда речь идет о мультимедийных презентациях или развлекательной ценности, более высокая битовая глубина обеспечивает наилучшее визуальное восприятие для большинства людей.

Монитор

— Достаточно ли 32-битной глубины цвета?

Информация о 8-битном (24 бит на пиксель) против 10 (32 бит на пиксель) мониторе и графическом процессоре. Также профессиональная графика против потребительской.

Профессиональная графика:

Честно говоря, для фотографов и видеооператоров это имеет большее значение для профессиональной работы с графикой, чем для других, таких как дизайн или иллюстрация. Это помогает с цветокоррекцией и запретом градиента. Хороший калибратор монитора и 24bpp могут пригодиться для графического дизайна.

Например, если видеогеафора увеличила более чем 65% металлическую деталь и посмотрела на ее градиент, тогда они могут оценить цветовую градацию более точно, чем обычно, и могут определить, есть ли сдвиг с балансом белого цвета в гораздо большей степени, чем с не 10-битный монитор.

По-видимому, все еще существуют проблемы с Photoshop, увеличенным более чем на 65% и возвращающимся к 8-битному цвету по состоянию на 2017 год, но фотографы все еще могут получить выгоду от 10-битных экранов, если они пытаются снимать со стандартными цветовыми гаммами или хотят получить только немного больше гаммы adobeRGB для пробной печати — хотя им все равно нужно проверять сами отпечатки, в любом случае -.

Потребительская графика:

Люди, которые владеют 10-битным монитором потребительского уровня или лучше, на самом деле уже много лет пользуются поддержкой графических процессоров AMD Radeon, и по состоянию на 2017 год большинство графических процессоров Gtx также поддерживают ее. Windows 10 и macOS только что реализовали собственную 30-битную поддержку, также известную как 32bpp, а в Linux она есть уже несколько лет. У всех трех ОС по-прежнему есть свои проблемы, связанные с поддержкой 32bpp.

Для игр, видео и других приложений поддержка 32bpp действительно зависит от разработчика и стандартов цвета, по которым люди публикуют контент, многие из последних игр теоретически уже поддерживают цвет 32bpp.

Мониторы:

Вы должны знать, что расширение цветового диапазона монитора 32bpp не означает, что этот расширенный цветовой диапазон будет находиться в желаемой цветовой гамме. Хотя большинство из них полностью покрывают sRGB, часто приходится идти на компромисс между Adobe RGB, DCI-P3 или даже более низким стандартным видеопамятием.

Даже если это монитор с широким цветовым охватом, он может не охватывать гаммы Adobe RGB или DCI-P3 соответственно более 95% для цветокоррекции. Я рекомендую просмотреть монитор, который вы смотрите на том оборудовании.com, у них также будет список лучших профессиональных мониторов, основанный на ежегодном тестировании.

Обычно рекомендуется приобретать монитор 27 дюймов или больше, если вы собираетесь использовать установку с одним монитором, и с максимально высоким разрешением, которое вы можете себе позволить. Вам понадобится тот, который имеет частоту обновления 60 Гц или выше и время отклика менее 10 мс для повседневного рабочего процесса.

Графический процессор:

Семейство GTX Gpu поддерживает только 32bpp для приложений DirectX, большинство профессиональных программ используют Opencl — или, возможно, в будущем «Vulkan» на базе Opencl -.Профессиональные приложения не будут работать с графическим процессором GTX 2017 или более ранней версии для цвета 32bpp.

Quadro Gpu будет поддерживать 32bpp, в основном, начиная с 2015 года или позже, пожалуйста, просмотрите каждую спецификацию для указанной Quadro, поскольку я знаю, что их общая поддержка цвета 32bpp началась позже, чем с Radeon или FirePros. Quadro — это графические процессоры класса рабочих станций, но у них меньше аппаратной мощности на доллар, чем у линейки GTX, поэтому для областей графического дизайна, отличных от 32bpp, они могут быть не лучшим решением.

FirePro gpu — или серия radeon WX — уже давно поддерживают 32bpp, хотя компьютеры для этой обязательной части до сих пор не могли извлечь из этого выгоду. FirePro — это графические процессоры класса рабочих станций, но у них меньше аппаратной мощности на доллар, чем у обычной линейки Radeon, поэтому для областей, отличных от 32bpp, они могут быть не лучшим решением для графических дизайнеров.

Radeon GPU используют opencl или vulkan в качестве стандарта в своих драйверах, и некоторые из них могут быть изменены для использования 32bpp с профессиональными приложениями, но некоторые не могут.Теоретически 32bpp в genreal уже много лет поддерживаются в линейке графических процессоров Radeon.

Adobe или AMD теперь не разрешают драйверам Radeon работать с набором приложений Adobe, хотя теоретически он изначально изначально поддерживается графическим процессором. Однако, если вы действительно можете найти тот, который работает для 32bpp в Adobe и был недавно выпущен, это, вероятно, лучшая цена за доллар.

Обратите внимание, что Quardo и FirePro лучше подходят для более высокой точности для 3D-печати и других областей высокой точности, таких как медицинская визуализация. .

Другое общее аппаратное обеспечение ПК:

Для процессора Cpus больше ядер лучше для многозадачности или всего, что связано с видео. Для программ Adobe, не связанных с видео, в основном используются только несколько ядер, поэтому более высокая частота имеет большее значение, но лишь в небольшой степени.

Для RAM вам понадобится минимум 16 ГБ для профессионального использования, 32 ГБ или больше могут помочь при редактировании видео, но не такая большая разница, как вы могли бы увидеть, по сравнению с чем-либо менее 16 ГБ. При покупке оперативной памяти более 16 ГБ подождите, чтобы получить на нее лучшую цену, поскольку диапазон цен легко колеблется, например, 16 ГБ оперативной памяти перескакивает с 45 до 265 долларов за тот же самый точный барана, вставляет менее чем за месяц, только чтобы снова упасть до 45 долларов через полгода.Просто спланируйте это исходя из вашей материнской платы.

Для памяти вы захотите использовать SSD для своей основной ОС — например, Windows — и программы для скорости, M2 SSD на самом деле показывают даже более высокую скорость программы в некоторых задачах по сравнению с SSD, поэтому подумайте о них и для своего повседневного диска.

Для хранения в памяти Вы, вероятно, будете хранить готовые изображения или видео на HHD для большей площади для хранения таких вещей, как рабочие файлы, фотографии или видео, поскольку они имеют лучшую цену за ГБ.Обратите внимание, что у более дешевых жестких дисков вероятность отказов выше, чем у твердотельных накопителей.

Для корпусов и охлаждения Большинство профессионалов предпочитают покупать корпуса и охлаждение в первую очередь в зависимости от того, насколько они тихие, а также их охлаждающих способностей. Noctua — безусловно, самые тихие кулеры и вентиляторы процессора за свои деньги, NH-D14 — один из лучших дешевых кулеров на рынке. На 1 ноября 2017 года фрактальный дизайн R5 считается самым тихим корпусом.

Надеюсь, что это поможет!

ЖК-дисплеи

и битовая глубина цвета

Цветовой диапазон компьютера определяется термином «глубина цвета», который представляет собой количество цветов, которые может отображать оборудование с учетом его аппаратного обеспечения.Чаще всего вы увидите 8-битную (256 цветов), 16-битную (65 536 цветов) и 24-битную (16,7 миллиона цветов) режимы. Истинный цвет (или 24-битный цвет) является наиболее часто используемым режимом, поскольку компьютеры достигли достаточного уровня для эффективной работы с такой глубиной цвета.

Некоторые профессиональные дизайнеры и фотографы используют 32-битную глубину цвета, но в основном для увеличения цвета, чтобы получить более четкие тона при рендеринге проекта до 24-битного уровня.

mikroman6 / Getty Images

Скорость vs.Цвет

ЖК-мониторы борются с цветом и скоростью. Цвет на ЖК-дисплее состоит из трех слоев цветных точек, составляющих последний пиксель. Чтобы отобразить цвет, к каждому цветному слою применяется ток, чтобы создать желаемую интенсивность, которая приводит к окончательному цвету. Проблема в том, что для получения цветов ток должен перемещать кристаллы до желаемых уровней интенсивности. Этот переход из включенного состояния в выключенное называется временем отклика. Для большинства экранов он составляет от 8 до 12 миллисекунд.

Проблема со временем отклика становится очевидной, когда ЖК-мониторы отображают движение или видео. Благодаря высокому времени отклика для переходов из выключенного состояния во включенное, пиксели, которые должны были перейти на новые цветовые уровни, следуют за сигналом и приводят к эффекту, называемому размытием движения. Это явление не является проблемой, если на мониторе отображаются такие приложения, как программное обеспечение для повышения производительности. Однако с высокоскоростным видео и некоторыми видеоиграми это может раздражать.

Поскольку потребители требовали более быстрых экранов, многие производители уменьшили количество уровней, отображаемых каждым цветным пикселем.Такое снижение уровней интенсивности позволяет снизить время отклика и имеет недостаток, заключающийся в сокращении общего диапазона цветов, поддерживаемых экранами.

6-битный, 8-битный или 10-битный цвет

Глубина цвета ранее называлась общим количеством цветов, которые может отображать экран. При обращении к ЖК-панелям вместо этого используется количество уровней, которые может отображать каждый цвет.

Например, 24-битный или истинный цвет состоит из трех цветов, каждый с восемью битами цвета.6 = 64 х 64 х 64 = 262 144

Это уменьшение заметно человеческому глазу. Чтобы обойти эту проблему, производители устройств используют технику, называемую дизерингом, когда соседние пиксели используют слегка изменяющиеся оттенки цвета, которые обманом заставляют человеческий глаз воспринимать желаемый цвет, даже если это не совсем тот цвет. Цветное газетное фото — хороший способ увидеть этот эффект на практике. В печати эффект называется полутонами. Используя эту технику, производители заявляют, что достигают глубины цвета, близкой к истинной цветности дисплеев.

Зачем умножать группы по три? Для компьютерных дисплеев преобладает цветовое пространство RGB. Это означает, что для 8-битного цвета окончательное изображение, которое вы видите на экране, представляет собой смесь одного из 256 оттенков красного, синего и зеленого.

Есть еще один уровень отображения, который используют профессионалы, называемый 10-битным дисплеем. Теоретически он отображает более миллиарда цветов, больше, чем может различить человеческий глаз.

У этих типов дисплеев есть некоторые недостатки:

  • Объем данных, необходимый для такого высокого цвета, требует соединителя данных с очень высокой пропускной способностью.Обычно эти мониторы и видеокарты используют разъем DisplayPort.
  • Даже несмотря на то, что графическая карта отображает более миллиарда цветов, цветовая гамма дисплея или диапазон цветов, которые он может отображать, значительно меньше. Даже дисплеи со сверхшироким цветовым охватом, поддерживающие 10-битный цвет, не могут отображать все цвета.
  • Эти дисплеи, как правило, медленнее и дороже, поэтому они не подходят для домашних потребителей.

Как узнать, сколько бит использует дисплей

Профессиональные дисплеи часто рекламируют поддержку 10-битного цвета.Еще раз, вы должны посмотреть на реальную цветовую гамму этих дисплеев. Большинство потребительских дисплеев не говорят, сколько они используют. Вместо этого они обычно указывают количество поддерживаемых цветов.

  • Если производитель указывает цвет как 16,7 миллиона цветов, предположите, что дисплей поддерживает 8 бит на цвет.
  • Если в списке указано 16,2 миллиона или 16 миллионов цветов, имейте в виду, что для каждого цвета используется 6-битная глубина.
  • Если глубина цвета не указана, предположим, что мониторы с 2 мс или быстрее будут 6-битными, а большинство панелей с 8 мс и более медленными будут 8-битными.

Действительно ли это имеет значение?

Количество цвета имеет значение для тех, кто профессионально работает с графикой. Для этих людей количество цвета, отображаемого на экране, имеет большое значение. Среднестатистическому потребителю такой уровень цветопередачи на мониторе не понадобится. В результате это, вероятно, не имеет значения. Людей, использующих свои дисплеи для видеоигр или просмотра видео, скорее всего, не будет заботить количество цветов, отображаемых ЖК-дисплеем, а скорость, с которой он может отображаться.В результате лучше всего определить свои потребности и основывать свою покупку на этих критериях.

Спасибо, что сообщили нам!

Расскажите, почему!

Другой Недостаточно подробностей Сложно понять

24-битный цвет — отстой / Tiamat

Я люблю технологии. Но в этой серии об отстойных технологиях я использую гиперболу для развлечения и для того, чтобы указать на области, которые застопорились. Остановившийся технический прогресс — отстой. 24-битная глубина цвета называется True Color , смехотворно дерзкий маркетинговый термин и, вероятно, далекий предок сегодняшнего High Definition .Я говорю о далеком предке, потому что True Color довольно старый. Когда он появился в 1990-х, это, несомненно, было большим достижением. Тем не менее, превосходная глубина цвета с использованием 30 бит и более (то, что сейчас называется «Deep Color») появилась в конце 1990-х для приложений высокого класса. Deep Color еще предстоит поступают на настольные ПК. 24-битный цвет, рационализированный легко опровергнутыми исследованиями 1970-х годов, был признан «достаточно хорошим». Ученые сказали нам, что человеческие глаза не могут различить 16 777 216 цветов, обеспечиваемых 24-битной глубиной, поэтому мы считаем, что даже если это не может быть правдой.Свидетель:

Горизонтальный градиент от # 484848 до # 494949.

Если вы не можете сразу увидеть шаг, наведите указатель мыши на это поле, чтобы открыть визуальную направляющую линию.

Выше показан линейный градиент, отображаемый вашим браузером между двумя непосредственно соседними оттенками серого. Если вы не видите шаг, наведите указатель мыши на поле, чтобы увидеть подсказку. Предупреждение: однажды увиденное, оно не может быть невидимым! Хотя градиент в узком цветовом пространстве полезен для этой иллюстрации, проблема очевидна во многих градиентах. Вы даже можете увидеть ступеньки на заднем плане этой записи в блоге.Шаги могут стать особенно заметными, когда контент перемещается, например, когда вы используете вертикальную полосу прокрутки. Разочарованный 15-летней стагнацией глубины цвета, я даже отправил запрос функции Firefox в Mozilla с просьбой включить алгоритм дизеринга. добавлен градиентный рендеринг. Дизеринг должен быть знаком каждому, кто использовал компьютеры в 80-х и начале 90-х годов, когда у вас было всего несколько оттенков для работы. Это помогает компенсировать небольшую глубину цвета, а 24-битный, несомненно, мал в 2012 году.Мы заслуживаем Deep Color на настольных компьютерах. 24-битный цвет — отстой. До того, как iPhone 4 и iPad 3 продемонстрировали, что фанатики, настаивающие на дисплеях высокой плотности, праведны в своей борьбе, многие рационализировали преобладающую праздность индустрии дисплеев как достаточно хорошо . Теперь, когда «Retina Display» вошел в обиход, те же люди понимают, что низкая плотность на самом деле была недостаточно хороша. Они не вернутся к iPad 2. Что за хлам. С дисплеями с высоким разрешением проблема сглаживания , вызванная недостаточным количеством пикселей, была почти устранена.Ну наконец то. (По крайней мере, на некоторых устройствах; настольные дисплеи все еще отчаянно нуждаются во внимании.) Точно так же глубокий цвет поможет решить еще одну проблему сглаживания: недостаточная четкость и точность цвета. Мы можем сэкономить биты! Современные графические процессоры поставляются с двумя гигабайтами встроенной памяти. Этого достаточно для хранения 268 миллионов 64-битных пикселей. У вас есть дисплей с 268 миллионами пикселей? Если да, то я вам завидую. Я получил отличные отзывы от читателей. Что наиболее важно, было отмечено, что некоторые недорогие ЖК-мониторы понижают дискретизацию до еще худшей глубины цвета, например 18-битной или ниже.Фактически, некоторые читатели не смогли увидеть разницу в цветах выше именно потому, что их монитор удалил разницу путем понижающей дискретизации. Я представляю, как они наклоняются очень близко и говорят: «Что за? Меня здесь троллируют? » Нет, не было. Не мной. Производитель вашего монитора троллит вас, и это действительно обидно. Жаль, что производители мониторов считают 24-битный цвет премиальной функцией. И очень жаль, что так много людей живут с еще худшей глубиной цвета, а в некоторых случаях даже не подозревают об этом! Флориан Бош сделал множество замечательных замечаний в электронном письме, главным из которых было то, что я переусердствовал. когда я утверждал, что с дисплеями с высоким разрешением проблемы сглаживания остались в прошлом.Остается несколько контекстов, в которых сглаживание является большой проблемой, например, в 3D-рендеринге.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *