Что такое глубина цвета?

Глубина цвета (Color depth) – это термин, который вы, вероятно, слышали при покупке телевизора или настройке новой консоли. Это единица измерения, которая напрямую связана с количеством отображаемых цветов, а также может влиять на качество изображения.

Эта статья расскажет что вам нужно знать о глубине цвета и как это применимо к дисплеям и устройствам в вашем доме.

Чем выше глубина цвета, тем больше цветов

Современные дисплеи используют красный, зелёный и синий каналы (или субпиксели) для создания изображения, которое вы видите на экране. Дисплей, поддерживающий 8-битный цвет, означает, что каждый цвет (RGB) может иметь одну 8-битную строку, что позволяет использовать в общей сложности 256 различных градаций на канал.

Цвета создаются путём объединения этих каналов, которые используют значения от 0 до 255. Например, чистый синий будет иметь значение красного цвета 0, значение зелёного цвета 0 и значение синего цвета 255. 8-битная панель может отображать всего 16,7 миллиона возможных цветов (256x256x256) путём смешивания различных значений на уровне субпикселей.

Это называется битами на канал (bits per channel или bpc) (иногда их называют битами на компонент или битами на цвет). Иногда эти значения по-разному выражаются в битах на пиксель (bpp), что эффективно умножает количество битов на канал на три (по одному на каждый канал). По этой причине 8 бит на канал и 24 бита на пиксель относятся к одному и тому же значению.

Казалось бы, небольшое увеличение глубины цвета может иметь огромное значение для изображения и общего количества возможных цветов. Например, видео, представленное в 10-битном цвете, может отображать 1024 градации на красный, зелёный и синий канал — в четыре раза больше, чем возможно в 8-битном цветовом пространстве. Это составляет в общей сложности 1,07 миллиарда цветов (1024x1024x1024).

Реальные приложения

Чем выше глубина цвета, тем больше возможных цветов можно отобразить. В реальном мире более высокая глубина цвета будет означать более красивое изображение, поскольку на выбор доступно больше оттенков красного, зелёного и синего. Это не обязательно приводит к более насыщенному или «красочному» изображению, но обеспечивает большее разнообразие цветов.

Например, изображение пышного леса может выглядеть более естественным и реалистичным, если на выбор будет больше оттенков зелёного и коричневого. Это может помочь создать иллюзию того, что вы действительно смотрите на лес, а не на цифровую игру на экране.

Разница в глубине цвета легко заметна, когда вы смотрите на градиенты одного цвета, например, на голубое небо на изображении ниже.

В контенте с низкой битовой глубиной незначительное изменение цвета часто приводит к полосам, когда переход от одного оттенка цвета легко виден как «полоса» цвета. Это связано с тем, что количество доступных оттенков ограничено.

В 10-битном цветовом пространстве эти тонкие изменения цвета гораздо менее заметны, так как доступно гораздо больше оттенков. Это делает переход от более светлого оттенка к более тёмному гораздо менее заметным.

Покупаете новый телевизор?

Большинство телевизоров способны отображать только 8-битные изображения, но многие из последних телевизоров используют 10-битные панели. 12-битные панели в конечном итоге появятся, но на момент написания статьи на них мало (если вообще есть) контента, которым можно было бы наслаждаться. В отличие от перехода с 8-битных на 10-битные панели, разница между 10-битными и 12-битными панелями гораздо менее заметна.