Глубина цифрового цвета
Каким образом формируется цвет растрового изображения и вспомним, что каждый пиксел цифрового изображения характеризуется определенным тоном или цветом. Это значит, что каждый пиксел — это прежде всего цифровой код тона и цвета.
Для черно-белого штрихового изображения достаточно иметь два кода (один — для черного цвета и один — для белого). В качестве кодов можно использовать две цифры: 0 и 1. Поскольку пиксел может иметь одно из двух значении, то говорят, что для кодирования штриховой графики достаточно одного разряда двоичного числа (или в терминах теории информации: одного бита). У монитора фактически в этом режиме видеопиксель работает как лампочка — если на него подан ток, то он включается и горит белым светом, если ток отключили, то видеопиксель остается черным.
Для тонового изображения, в котором могут иметь место не только белый и черный, но и множество промежуточных серых оттенков (полутонов), одного разряда двоичного числа уже недостаточно. Каждому пикселу тонового изображения отводится восемь разрядов двоичного числа (один байт). С помошью восьми разрядов двоичного числа можно получить 256 кодов, следовательно, цифровое черно-белое тоновое изображение может включать 256 градации тона: от черного (в десятичном представлении — 0, в двоичном — 00000000) до белого (в десятичном представлении — 255, в двоичном — 11111111). Важно понимать, что 256 оттенков серого — это не количество оттенков, различаемых человеческим глазом, а только техническое требование передачи информации байтами.
Этот параметр в английской терминологии получил название «соlог depth», что дословно означает «цветовая глубина». В русском языке прижилась форма «глубина цвета». Но не следует путать компьютерную «глубину цвета» с похожими словосочетаниями из обихода живописцев и маляров — «глубокий тон», «глубокий цвет», отражающими особое впечатление от насыщенного цвета.
Понятие «глубина цвета» возникло из некоторого метафорического представления. Специалисты, которые ввели в оборот это понятие, представили мысленно, как дополнительные битовые карты располагаются («как бы») в глубину:
Вместе с тем. глубина цвета (color depth) — это важнейший параметр цифровой графики, который определяет количество разрядов (битов) для каждого пиксела изображения, что в свою очередь обеспечивает количество возможных тонов или оттенков цвета.
Глубина цвета у черно-белой штриховой графики равна 1 биту (два тона), поэтому такую графику иногда называют «однобитовой» («1-bit image», или просто «bitmap iniage»). В частности, в программе Adobe Photoshop такой режим называется Bitmap (Битовая карта).
Глубина цвета черно-белого полутонового изображения равна 8 битам (это обеспечивает 256 уровней тона). В программе Adobe Photoshop такой режим называется Grayscale (Серая шкала). 
Современные фотоаппараты и растровые редакторы могут передавать и более 8 бит на канал, а именно 12, 14, 16 и даже 32. Такая глубина цвета позволяет разбить весь тональный диапазон на гораздо более узкие сегменты (вместо 2 в степени 8 = 256 уровней при 16-битной глубине цвета мы получим 65536 уровней тона от черного до белого), что позволяет намного расширить динамический диапазон снимка и более точно и лучше его обработать. об этом подробнее в разделе «Что такое динамический диапазон?»
КАК ФОРМИРУТСЯ ЦВЕТ ЦИФРОЙ?
Цветные изображения составляют в настоящий период подавляющее большинство изображений — журналы, Web-сайты и даже газеты стремятся оформить свои страницы яркими цветовыми акцентами. Однако цвет представляет массу проблем с точки зрения технологии его ис¬пользования. Дело заключается в том, что не существует устройств, которые были бы способны непосредственно регистрировать цвет. Зато достаточно легко измерить интенсивность светового потока.
Поэтому для того, чтобы оцифровать и сохранить цветовую информацию, все технические системы используют цветные фильтры (красный, зеленый и синий), за каждым из которых регистрируется уровень тона. В результате создаются три независимых изображения в градациях серого (grayscale). Каждое из этих изображений сохраняется в соответствующем ЦВЕТОВОМ КАНАЛЕ (color channel); красном (red), зеленом (green) и синем (blue) со значениями яркости от 0 до 255. Совмещение тоновых градаций всех каналов и обеспечивает синтез цвета каждого конкретного пиксела цифрового изображения.
Такое изображение называется по названиям цветовых каналов — «RGB-image» (изображение в цветовой модели RGB). В них каждый пиксел описывается восемью двоичными разрядами для каждого из трех цветов, в сумме это составит 3 * 8 = 24 бита, то есть полноцветные изображения имеют глубину цвета 24 бита, что позволяет получить 16 777 216 кодов и, следовательно, столько же потенциальных цветовых оттенков..
Если использовать 16 бит на канал, то глубина такого полноцветного изображения составит 3*16=48 бит, что позволяет передать уже 2,81 в 14ой степени оттенков цвета.
Итак, глубина цвета изменяется скачками: 1 бит — для штриховых ч/б изображений, 8 или 16 бит — для тоновых черно-белых изображений и 24 (и больше) бита — для полноцветных изображений.
На изображении внизу видно, что полноцветное изображение состоит из независимых тоновых изображений, каждое из которых в фотошопе выделено в отдельный канал в палитре «Каналы». 
ПРЕОБРОЗОВАНИЕ ЦВЕТОВЫХ РЕЖИМОВ
При преобразовании цветовых режимов важно не забывать, что уменьшить глубину цвета можно, например превратив цветное изображение в черно-белое, а вот наоборот — нельзя. Вернее можно, но бесполезно. Ведь если черно-белое изображение, для передачи которого достаточно 256 градаций серого, перевести в цвет, то оно конечно станет 24-битным, но цветным оно от этого не станет. И наоборот, при переводе цветного изображения в градации серого, информация о цвете теряется безвозвратно, поскольку ей просто негде поместиться. Это происходит потому же, почему нельзя 3 литра воды налить в литровую банку — вода прольется через край безвозвратно.
Поэтому все эти преобразования нужно делать с осторожностью.
Эти преобразования в фотошопе делаются командой меню «Изображение + Режим» (Image + Mode).
Что такое глубина цвета в телевизоре и мониторе
Содержание
Содержание
При выборе телевизора или монитора нужно учесть множество параметров: диагональ, разрешение, частоту обновления. Сегодня мы поговорим о глубине цвета, она же разрядность, она же битность матрицы. Эта характеристика часто остается тайной за семью печатями, хотя является одной из самых важных. С другой стороны, будем честны: реальную разницу между 8 и 10 битами увидит далеко не каждый.
Терминология
Пиксель — источник цвета современного ЖК-экрана. Состоит из трех субпикселей: красного, зеленого и синего. Эти три цвета участвуют в создании всей возможной цветовой палитры устройства.
Глубина цвета — это количество оттенков, которое может отобразить матрица монитора или телевизора.
Дизеринг — способ искусственного увеличения глубины цвета. Отсутствующие оттенки составляются из уже имеющихся путем визуального смешивания цветов соседних пикселей. Дизеринг обеспечивает более плавный переход между цветами и помогает расширить цветовой диапазон, однако при этом присутствует небольшая потеря разрешения.
Формирование фиолетового цвета из красных и синих пикселей с помощью дизеринга
FRC (Frame Rate Control, временной дизеринг) — более современный способ визуального повышения разрядности матрицы путем мерцания пикселей. В последнее время это понятие объединяет в себе большую часть всех существующих алгоритмов увеличения глубины цвета.
HDR — расширенный динамический диапазон. Технология делает изображение более сочным и реалистичным. Для реализации HDR требуется (псевдо)10-битная матрица.
Оговоримся сразу: в блоге речь идет именно о матрицах. Не стоит путать с глубиной цвета изображения/видео и цветовым охватом.
Простая арифметика
Что же такое разрядность? Что означают цифры 6, 8, 10, 12 бит и откуда берется тот самый миллиард цветов в 10-битной матрице? Здесь нам поможет математика.
Для начала рассмотрим самый простой вариант — 6-битную матрицу, у которой каждый субпиксель дает 2 в 6-й степени оттенков. Следовательно, один цвет может быть представлен в виде 64 оттенков. Так как субпикселей обычно три (RGB), общее количество цветов в 6-битной матрице будет 2 6 × 2 6 × 2 6 = 64 × 64 × 64 = 262 144. Таким образом, чем выше битность, тем больше цветов способна отобразить матрица.
Три страшных буквы «FRC»
Компьютерное железо очень быстро прогрессировало, и, чтобы мониторы могли реализовать весь потенциал видеокарт, появилась технология FRC.
Если объяснять на пальцах, FRC — это увеличение количества оттенков за счет покадрового изменения яркости субпикселя. Человеческий глаз в итоге воспринимает это как один цвет, благодаря чему создается иллюзия появления нового оттенка. При помощи FRC 8-битная матрица вместо обычных для нее 16 миллионов может отобразить целый миллиард цветов, характерный для 10 бит.
Скептики считают, что цветопередача у такой псевдодесятибитной матрицы никогда не будет настолько точной, как в настоящих 10 битах. Действительно, тренированный глаз вполне способен заметить разницу, особенно на плавных градиентных заливках.
Сколько бит нужно монитору?
На что же влияет количество цветов и что это дает конечному пользователю? Разумеется, дело в картинке, и здесь пришло время разделиться: компьютеры — налево, телевизоры — направо.
Многие мониторы для работы с графикой имеют 8 бит + FRC или даже просто 8 бит. Профессионалы (фотографы, видеографы, полиграфисты и создатели контента) однако предпочитают использовать устройства с настоящей 10-битной матрицей.
При увеличении обратите внимание на перистые облака и воду. Изображение смоделировано
Покупка такого монитора оправдана только в том случае, если вы четко понимаете, зачем он нужен, и сможете реализовать все его возможности. При этом нужно учесть несколько нюансов.
Во-первых, игровые видеокарты не работают с 10-битным цветом в некоторых приложениях, для это потребуются профессиональные решения. Цитирую nVidia:
«Большинство юзеров используют стандартные опции Windows API для создания пользовательского интерфейса и окна просмотра, но этот метод не используется в профессиональных приложениях, таких как Adobe Premiere Pro и Adobe Photoshop. Эти программы используют OpenGL 10-bit, который требует NVIDIA Quadro с портом DP».
Во-вторых, не все форматы поддерживают 10 бит. Например, JPEG, MPEG4 и PNG сохраняют цвет в 8 битах на канал, и 10-битный монитор также будет отображать 8-битную картинку. Чтобы оценить всю глубину цвета на таком устройстве, нужно работать, например, с RAW.
В-третьих, за высокую разрядность придется заплатить. Настоящий 10-битный монитор стоит более 100 тысяч рублей, причем «более» здесь равняется минимум 40-50 тысячам. В DNS есть пара-тройка представителей настоящей десятибитной «школы», и стоят они на вершине прайса.
Рядовому покупателю должно хватить и псевдодесятибитной матрицы за 30-60 тысяч рублей или даже просто хорошего 8-битного варианта.
Однако перед пользователем, желающим насладиться возможностями HDR, особого выбора не стоит. Технология расширенного динамического диапазона — одного из главных фаворитов современных маркетологов — требует как можно больше оттенков. В основе HDR-мониторов с сертификатом VESA DisplayHDR 600 и выше лежит именно 10-битная матрица, а чаще всего 8 бит + FRC. Дисплеи на 8 бит не позволят в должной мере реализовать эффект HDR.
Сколько бит нужно телевизору?
Здесь ситуация немного другая. Десятибитные матрицы активно используются в премиальных моделях телевизоров и дают более яркую и сочную картинку (особенно в сочетании с функцией HDR). Но 10-битный HDR-контент нужно еще достать. Такие фильмы и игры можно найти на стриминговых площадках и BD-дисках. Подробнее об этом написано здесь.
Хотите получить телевизор с гарантированно 10-битной матрицей? Берите 8К или OLED.
Стоимость 4K-ТВ на 10 битах стартует от 70 тысяч рублей.
Большинство телевизоров среднего ценового сегмента для достижения заветной десятки использует технологию FRC. На практике не каждый пользователь отличит 8 бит+FRC от честной 10-битной матрицы. Большой палитре оттенков рядовой покупатель предпочитает более яркую и сочную картинку, что далеко не одно и тоже. Этим пользуются производители для снижения затрат: стоимость изготовления настоящей 10-битной матрицы ощутимо выше 8 бит, а практически разницу видит лишь небольшое количество эстетов.
Правду о разрядности матрицы приходится вытаскивать из производителей клещами или пользоваться сторонними источниками. Сайт в помощь.
Человеческий глаз видит от 3 000 до 10 000 000 цветов — это зависит от физиологических и генетических особенностей. Тогда какой смысл покупать устройство, воспроизводящее более миллиарда оттенков? Все дело в индивидуальном восприятии: кто-то видит больше оттенков одного цвета, кто-то — другого, поэтому, чем больше оттенков показывает монитор или телевизор, тем большему количеству людей они понравятся.
Самое забавное, что женщины в этом плане значительно опережают мужчин и могут различать намного большее оттенков, однако гоняются за 10-битными панелями в основном представители сильного пола!
Упомянутые товары
Ходят слухи что амдшные видюхи умеют выдавать 10 битный цвет по дисплей порту) но это не точно.
Ходят слухи, что все умеют) Но производители не очень любят это афишировать.
ну как бы да HDR то без 10 бит не выплюнуть), там правда ещё всякие метаданные появляются
Дак в гражданском софте они все 10-битный цвет дают, если прога позволяет. Это в профессиональном софте нужна квадра или фаерпро.
это скорее вопрос API и жадности например что нвидия что амд увидев отрисовку линии в опенжиэле завернут сие действо выполняться на процессора, в директ иксе всё работает как надо =)
я тут разметку сделал на слайсах в фотошопе, 10 линий и всё. 3900х и 590 лапки к верху( раньше такой фигни не было)
Разумеется! Если ты нашел денег купить фотошоп, будь добр купить квадру. В игровых картах мы все зарежем.
Я хочу в OpenGL порисовать на встройке intel UHD graphics 630 на этом мониторе:
Не получится? На древнем железе все рисуется.
ниразу в жизни со встройкой интела дела не имел, ничего не подскажу
Сижу на встройке i5 9600 процессор. Если порисовать просто, то получится, если с 3D работать, то будет грусть и печаль и вряд ли вам понравится.
Поздно, я уже 3 недели как на встройке AMD Ryzen 5 PRO 4650G. Вы бы ещё через год написали, когда как раз мне уже бы памятник из кирпича поставили.
Если речь об источнике изображения, то главной проблемой мониторов является мерцание. Значит, нужно чтобы матрицы храниди статическое изображение, т.е. хранить цифровые значения яркостей субпикселей с помощью стптических ключей инжекции светимости отоосительно подложки. Двоичные светоизлучающие структуры субпикселей формируются на поверхности матрицы, а адресация ключей происходит аналогично SDRAM, позволяя осуществлять независимую адресацию к пикселям и избавляя от ожидания завершения цикла регенерации (накачки) пикселей. Это повышает требования к выходу годных техпроцесса, однако, изготовление матриц можно удешевить путем печати PLED,(органическими красителями) включая цепи ключей.
Глубина цвета 1 бит: Как сделать в TIFF для налоговой?
Некоторые требования к документам могут быть непонятными. К примеру, как сделать глубину цвету в 1 бит в формате TIFF для налоговой службы. В этом вопросе мы сейчас разберёмся. Читайте далее в подробностях.
Что такое формат TIFF?
Многие мобильные устройства и фотокамеры снимают в привычном формате JPEG и PNG. Эти два расширения являются оптимальными для широкого круга целей: создать коллекцию фото, сделать любительскую фотографию для соцсетей и т.д. Основные их преимущества – это универсальность и небольшой размер файла, который можно хранить на любом носителе. Но когда речь заходит о профессиональной съёмке, то лучшими являются TIFF и RAW.
Формат TIFF является незаменимым там, где качество оценивается в первую очередь. Характерным для него является большая глубина цвета. Их часто используют в полиграфии, для получения максимально качественных снимков, для отправки факсов. Формат можно открывать в разных графических редакторах. Его поддерживают практически все программы для обработки фото. Также он известен возможностью создавать многостраничные файлы-изображения.
Это могут делать большинство программ для просмотра фото. А также специальные утилиты: TIFFCombine, Imaging, Vuescan и др. Процесс создания довольно прост, необходимо найти в опциях инструмент «Многостраничный файл» и указать изображения для создания нового.
Как сделать TIFF с глубиной цвета 1 бит
При использовании любого обработчика изображений вы получите на выходе нужный многостраничный документ с глубиной цвета 1 бит для налоговой. Необходимо подготовить файлы для обработки. Переместите их в папку на компьютере и убедитесь, что вы перенесли в неё все необходимые файлы. Бесплатной утилитой для обработки также является утилита для просмотра фото в Windows и других системах – IrfanView.
Его легко отыскать для загрузки через поисковые системы. Дальнейшие действия будут такими:
В параметрах окна появится возможность указать папку, куда будет сохранён многостраничный TIFF. Далее в программе можно конвертировать многостраничный файл с изображениями в любой другой подходящий формат, исходя из требований к документу.
Как прикрепить файл к документу для госрегистрации
Когда файл с глубиной цвета один бит успешно создан, его можно будет отправить в налоговую через соответствующее приложение. Если остальные данные внесены в окне программы, остаётся подшить наш готовый многостраничный файл.
Остальные действия по отправке пользователю должны быть уже известны. Если появляются какие-либо ошибки в момент добавления многостраничного файла TIFF в программу, попробуйте заново создать его по инструкции выше. При повторении данной проблемы можно изменить некоторые параметры преобразования файлов, добавить файлы по одному, если их не слишком много. Есть также другие приложения и способы создать необходимый файл для отчёта. О нём расскажем далее.
Как сделать TIFF 1 бит онлайн
Онлайн-приложения гораздо удобнее использовать при наличии подключения к Интернету. При этом пользователю не нужно устанавливать на компьютер программы и настраивать их.
Сайт https://online-converting.ru/image/convert-to-tiff даёт возможность бесплатного пакетного преобразования изображений. Пользователь сможет явно указать параметры результата. Опытные пользователи смогут выбрать тип сжатия файлов, указать их выходной размер, установить параметр DPI.
Видеоинструкция
Это видео подробно демонстрирует создание для налоговой файла TIFF с глубиной цвета в 1 бит.
