Dubina boje

S Vikipedije, slobodne enciklopedije

Dubina boje, poznata i kao dubina bita, je ili broj bitova koji se koriste za označavanje boje jednog piksela ili broj bitova koji se koriste za svaku komponentu boje jednog piksela. Kada se govori o pikselu, koncept se može definisati kao bit po pikselu. Kada se govori o komponenti boje, koncept se može definisati kao bitovi po komponenti (eng. bit per component), bitovi po kanalu (eng. bit per channel), bitovi po boji (eng. bit per color), kao i bitovi po komponenti piksela, bitovi po kanalu boje ili bitovi po uzorku (eng. bit per sample). [1] [2] [3] Savremeni standardi imaju tendenciju da koriste bitove po komponenti, [1] [2] [4] [5] ali su istorijski sistemi niže dubine češće koristili bitove po pikselu.

Dubina boje je samo jedan aspekt reprezentacije boja, izražavajući preciznost sa kojom se količina svakog primarnog može izraziti; drugi aspekt je koliko širok spektar boja može biti izražen (gamut). Definicija i preciznost boja i gamuta se postiže specifikacijom kodiranja boja koja dodeljuje vrednost digitalnog koda lokaciji u prostoru boja .

Broj bitova razrešenog intenziteta u kanalu u boji je takođe poznat kao radiometrijska rezolucija, posebno u kontekstu satelitskih snimaka . [6]

Poređenje[uredi | uredi izvor]

  • Prikaz iste slike na pet različitih dubina boje, gde se može videti rezultat kompresovane veličine datoteke.
  • 16,777,216 boja 98 KB
    24 bit.png 16,777,216 boja

    98 KB
  • 256 boja 37 KB (−62%)
    8 bit.png 256 boja

    37 KB (−62%)
  • 16 boja 13 KB (−87%)
    4 bit.png 16 boja

    13 KB (−87%)
  • 4 boja 6 KB (−94%)
    2 bit.png 4 boja

    6 KB (−94%)
  • 2 boja 4 KB (−96%)
    1 bit.png 2 boja

    4 KB (−96%)

Indeksirana boja[uredi | uredi izvor]

Sa relativno malom dubinom boje, sačuvana vrednost je tipično broj koji predstavlja indeks u mapi boja ili paleti (forma vektorske kvantizacije ). Boje dostupne u samoj paleti mogu se popraviti hardverom ili softverom. Palete koje se mogu menjati se ponekad nazivaju pseudobojne palete.

Stari grafički čipovi, posebno oni koji se koriste u kućnim računarima i konzolama za video igre, često imaju mogućnost da koriste različite palete po sprajtovima i pločicama kako bi povećali maksimalan broj istovremeno prikazanih boja, dok minimiziraju upotrebu tada skupe memorije (i protok). Na primer, u ZX Spektrumu slika se čuva u dvobojnom formatu, ali se ove dve boje mogu posebno definisati za svaki pravougaoni blok od 8×8 piksela.

Sama paleta ima dubinu boje (broj bitova po unosu). Dok su najbolji VGA sistemi nudili samo 18-bitnu (262.144 boja) paletu iz koje su se mogle birati boje, sav Mekintoš video hardver u boji nudi 24-bitnu (16 miliona boja) paletu. 24-bitne palete su prilično univerzalne za bilo koji noviji hardver ili format datoteke koji ih koristi.

Ako se umesto toga boja može direktno odrediti iz vrednosti piksela, to je „direktna boja“. Palete su se retko koristile za dubine veće od 12 bita po pikselu, pošto bi memorija koju je potrošila paleta premašila potrebnu memoriju za direktnu boju na svakom pikselu.

Spisak uobičajenih dubina[uredi | uredi izvor]

1-bitna boja[uredi | uredi izvor]

Paleta od dve boje, često crno-bele (ili koje god boje je bila fosforna katodna cev) boje. Ponekad je 1 značilo crno, a 0 belo, što je suprotno modernim standardima. Većina prvih grafičkih displeja je bila ovog tipa i za takve displeje je razvijen sistem H prozora. U kasnim 80-im postojali su profesionalni displeji sa rezolucijama do 300 dpi (isto kao savremeni laserski štampači), ali su se boje pokazale popularnije.

2-bitna boja[uredi | uredi izvor]

Četiri boje, obično iz izbora fiksnih paleta. Na 4-bitnoj boji su se zasnivali CGA grafički procesor, rani model NeXTstation u sivim skalama, Mekintoš u boji, kao i Atari ST srednje rezolucije.

3-bitna boja[uredi | uredi izvor]

Osam boja boja, skoro uvek sve kombinacije crvene, zelene i plave punog intenziteta. Mnogi raniji kućni računari sa TV ekranima su se zasnivali na 3-bitnoj boji, uključujući ZX Spektrum i BiBiSi Mikro .

4-bitna boja[uredi | uredi izvor]

Šesnaest boja, obično iz izbora fiksnih paleta. Koristi ga EGA i najmanji zajednički imenilac VGA standard pri višoj rezoluciji, Macintosh u boji, Atari ST niske rezolucije, Komodor 64, Amstrad 464 .

5-bitna boja[uredi | uredi izvor]

Trideset i dve boje iz programabilne palete, koju koristi originalni Amiga čipset .

8-bitna boja[uredi | uredi izvor]

Dvesta pedeset i šest boja, obično iz potpuno programabilne palete. Većina ranih kolor Juniks radnih stanica, VGA pri niskoj rezoluciji, Super VGA, Mekintoš u boji, Atari TT, Amiga AGA čipset, Falkon030, Akorn Arhimedes koristili su 8-bitnu boju. I Iks i Vindovs su obezbedili razrađene sisteme koji su pokušali da omoguće svakom programu da izabere sopstvenu paletu, što često dovodi do netačnih boja u bilo kom prozoru osim u onom sa fokusom.

Neki sistemi su postavili kocku boja u paletu za sistem direktnih boja (i tako bi svi programi koristili istu paletu). Obično je obezbeđen manji nivo plave boje od drugih, pošto je normalno ljudsko oko manje osetljivo na plavu komponentu nego na crvenu ili zelenu (dve trećine očnih receptora obrađuju duže talasne dužine [7] ) Popularne veličine su bile:

  • 6×6×6 ( boje bezbedne na internetu ), ostavljajući 40 boja za sivu rampu ili unoseći u paletu koja se može programirati.
  • 8×8×4. 3 bita R i G, 2 bita B, tačna vrednost se može izračunati iz boje bez upotrebe množenja. Korišćen, između ostalog, u seriji računara sistema MSKS2 početkom i sredinom 1990-ih.
  • kocka 6×7×6, ostavljajući 4 boje za programabilnu paletu ili sive boje.
  • kocka 6×8×5, ostavljajući 16 boja za programabilnu paletu ili sive boje.

12-bitna boja[uredi | uredi izvor]

Četiri hiljade devedeset i šest boja, obično iz palete koja se može potpuno programirati (iako je često bila podešena na obojenu kocku 16×16×16). Neki sistemi Silikon Grafiksa, sistemi Color NeXTstation i Amiga sistemi u HAM režimu imaju ovu dubinu boje.

RGBA4444, srodna reprezentacija od 16 bita po pikselu koja pruža kocku u boji i 16 nivoa transparentnosti, uobičajen je format teksture u mobilnoj grafici.

Visoka boja (15/16-bit)[uredi | uredi izvor]

U sistemima visoke boje, dva bajta (16 bita) se čuvaju za svaki piksel. Najčešće, svakoj komponenti (R, G i B) je dodeljeno 5 bitova, plus jedan neiskorišćen bit (ili se koristi za kanal maske ili za prelazak na indeksiranu boju); ovo omogućava da bude predstavljeno 32.768 boja. Međutim, alternativno dodeljivanje koje ponovo dodeljuje neiskorišćeni bit G kanalu omogućava predstavljanje 65.536 boja, ali bez transparentnosti. [8] Ove dubine boja se ponekad koriste u malim uređajima sa ekranom u boji, kao što su mobilni telefoni, a ponekad se smatraju dovoljnim za prikazivanje fotografskih slika. [9] Povremeno se koriste 4 bita po boji plus 4 bita za alfa, dajući 4096 boja.

Termin "visoka boja" se koristio i za označavanje dubine boje veće od 24 bita.

18-bitni[uredi | uredi izvor]

Skoro svi najjeftiniji LCD displeji pružaju 18-bitnu boju (64×64×64 = 262,144 kombinacije) da bi se postiglo brže vreme prelaza boje i koriste ili namerno primenjen oblik šuma ili kontrolu brzine kadrova da bi se približili 24-bitnoj pravoj boji po pikselu, [10] ili potpuno odbacili 6 bitova informacija o boji. Skuplji LCD uređaji (obično IPS - In-Plane Switching) mogu da prikazuju 24-bitnu dubinu boje ili veću.

Prava boja (24-bitna)[uredi | uredi izvor]

Svih 16,777,216 boja (umanjeno, kliknite na sliku za punu rezoluciju)

24 bita skoro uvek koristi po 8 bita od R, G i B (8 bitova po boji). Od 2018. 24-bitnu dubinu boje koristi praktično svaki ekran računara i telefona[traži se izvor] i velika većina formata za skladištenje slika . Skoro svi slučajevi od 32 bita po pikselu dodeljuju 24 bita boji, a preostalih 8 su alfa kanal ili se ne koriste.

2 24 daje 16,777,216 varijacija boja. Ljudsko oko može da razlikuje do deset miliona boja, [11] a pošto je opseg ekrana manji od opsega ljudskog vida, to znači da bi trebalo da pokrije taj opseg sa više detalja nego što se može primetiti. Međutim, displeji ne raspoređuju ravnomerno boje u prostoru ljudske percepcije, tako da ljudi mogu da vide promene između nekih susednih boja kao trake boja . Monohromatske slike postavljaju sva tri kanala na istu vrednost, što rezultira samo 256 različitih boja; neki softver pokušava da smanji nivo sive u kanalima boja da bi to povećao, iako se u modernom softveru ovo češće koristi za subpikselno prikazivanje kako bi se povećala rezolucija prostora na LCD ekranima gde boje imaju neznatno različite pozicije.

Standardi za DVD-Video i Blu-rej disk podržavaju dubinu bita od 8 bita po boji u YCbCr familiji prostornih boja sa 4:2:0 poduzoraka . [12] [13] YCbCr se može bez gubitaka konvertovati u RGB.

Mekintoš sistemi nazivaju 24-bitnu boju „milionima boja“. Termin prava boja se ponekad koristi za označavanje onoga što ovaj članak naziva direktnom bojom . [14] Takođe se često koristi da se odnosi na sve dubine boja veće ili jednake 24.

Duboka boja (30-bit)[uredi | uredi izvor]

Duboka boja se sastoji od milijardu ili više boja. [15] 2 30 je 1,073,741,824. Obično se pod ovim podrazumeva 10 bitova crvene, zelene i plave (10 bitova po boji). Ako se doda alfa kanal iste veličine, onda svaki piksel uzima 40 bitova.

Neki raniji sistemi su postavili tri 10-bitna kanala u 32-bitnu reč, sa 2 bita koja se ne koriste (ili se koriste kao alfa kanal na 4 nivoa). Neki Silicon Graphics sistemi su imali 10- (ili više) bitnih digitalno-analognih pretvarača za video signal i mogli su da se podese tako da tumače podatke sačuvane na ovaj način za prikaz. BMP datoteke definišu ovo kao jedan od svojih formata, a Majkrosoft ga naziva "HajKolor".

Video kartice sa 10 bitova po komponenti su počele da dolaze na tržište kasnih 1990-ih. Rani primer je bila Radius ThunderPower kartica za Mekintoš, koja je uključivala proširenja za QucikDraw i Adobi Fotošop dodatke za podršku uređivanja 30-bitnih slika. [16] Neki dobavljači svoju 24-bitnu dubinu boje sa FRC panelima nazivaju 30-bitnim panelima; međutim, istinski ekrani dubokih boja imaju dubinu boje od 10 bita ili više bez FRC-a.

HDMI 1.3 specifikacija definiše dubinu bita od 30 bitova (kao i 36-bitne i 48-bitne dubine). [17] U tom smislu, Envidia Kuadro grafičke kartice proizvedene nakon 2006. podržavaju 30-bitnu duboku boju [18] i Paskal ili novije DžiFors i Titan kartice kada su uparene sa Studio Drajver-om [19], kao i neki modeli Radeon HD 5900 serije kao što je HD 5970. [20] [21] ATI FireGL V7350 grafička kartica podržava 40-bitne i 64-bitne piksele (30 i 48-bitna dubina boje sa alfa kanalom). [22]

Specifikacija DisplejPort -a takođe podržava dubine boja veće od 24 bita po pikselu u verziji 1.3 kroz „ VESA Display Stream Compression, koji koristi algoritam male latencije bez vizuelnih gubitaka zasnovan na prediktivnom DPCM i YCoCg-R prostoru boja i omogućava povećane rezolucije i dubine boje i smanjenu potrošnju energije.“ [23]

Na konverenciji Vindovsovih hardver inženjera 2008, Majkrosoft je najavio da će dubine boja od 30 i 48 bitova biti podržane u okviru operativnog sistema Vindovs 7, zajedno sa širokim rasponom boja scRGB . [24] [25]


Od 2020. neki pametni telefoni su počeli da koriste 30-bitnu dubinu boje, kao što je OnePlus8Pro, Oppo Find X2 i Oppo Find X2 Pro, Sony Xperia 1 II, Xiamoi Mi 10 Ultra, Motorola Edge+, ROG Phone 3 i Sharp Aquos Zero 2.

36-bitni[uredi | uredi izvor]

Korišćenje 12 bita po kanalu boje proizvodi 36 bita, tj. 68,719,476,736 boja. Ako se doda alfa kanal iste veličine, onda ima 48 bita po pikselu.

48-bitni[uredi | uredi izvor]

Korišćenje 16 bita po kanalu boje proizvodi 48 bita, tj. 281,474,976,710,656 boja. Ako se doda alfa kanal iste veličine, ima 64 bita po pikselu.

Softver za uređivanje slika, kao što je Adobi Fotošop, počeo je da koristi 16 bita po kanalu prilično rano kako bi smanjio kvantizaciju međurezultata (tj. ako se operacija podeli sa 4, a zatim pomnoži sa 4, izgubila bi donja 2 bita od 8 bitova podataka, ali ako bi se koristilo 16 bita, ne bi se izgubio nijedan od 8-bitnih podataka). Pored toga, digitalne kamere su mogle da proizvedu 10 ili 12 bita po kanalu u svojim sirovim podacima; pošto je 16 bita najmanja adresabilna jedinica veća od toga, njeno korišćenje bi omogućilo manipulaciju sirovim podacima.

Proširenja[uredi | uredi izvor]

Visok dinamički opseg i širok spektar[uredi | uredi izvor]

Neki sistemi su počeli da koriste te bitove za brojeve izvan opsega 0–1, a ne za povećanje rezolucije. Brojevi veći od 1 odnosili su se na boje svetlije nego što bi ekran mogao da prikaže, kao kod snimanja slika visokog dinamičkog opsega. Negativni brojevi mogu povećati gamut za pokrivanje svih mogućih boja i za čuvanje rezultata operacija filtriranja sa negativnim koeficijentima filtera. Pixar Image Computer je koristio 12 bitova za skladištenje brojeva u opsegu [-1,5,2,5), sa 2 bita za ceo broj i 10 za razlomak. Sistem za obradu slike Cineon koristio je 10-bitne profesionalne video ekrane sa video hardverom podešenim tako da je vrednost od 95 bila crna, a 685 bela. [26] Pojačani signal je imao tendenciju da smanji životni vek CRT-a.

Linearni prostor boja i plutajuća tačka[uredi | uredi izvor]

Više bitova je takođe podstaklo skladištenje svetlosti kao linearne vrednosti, gde broj direktno odgovara količini emitovane svetlosti. Linearni nivoi čine proračun svetlosti (u kontekstu kompjuterske grafike) mnogo lakšim. Međutim, linearna boja rezultira nesrazmerno više uzoraka blizu bele i manje blizu crne, tako da je kvalitet 16-bitne linearne približno jednak 12-bitnom sRGB .

Brojevi sa plutajućim zarezom mogu predstavljati linearne nivoe svetlosti u polulogaritamskom razmaku između uzoraka. Predstave sa pomičnim zarezom takođe omogućavaju drastično veće dinamičke opsege kao i negativne vrednosti. Većina sistema je prvo podržavala 32-bita po kanalu jednostruke preciznosti, što je daleko premašilo tačnost potrebnu za većinu aplikacija. 1999. Industrial Light & Magic je objavio otvoreni standardni format datoteke slike OpenEXR koji je podržavao 16-bitne poluprecizne brojeve s pokretnim zarezom po kanalu. Na vrednostima blizu 1,0, poluprecizne vrednosti sa pokretnim zarezom imaju samo preciznost 11-bitne vrednosti celog broja, što je dovelo do toga da neki grafički profesionalci odbiju polupreciznost u situacijama kada prošireni dinamički opseg nije potreban.

Više od tri predizborna izbora[uredi | uredi izvor]

Praktično svi televizijski i kompjuterski ekrani formiraju slike variranjem jačine samo tri osnovne boje : crvene, zelene i plave. Na primer, svetlo žuta se formira od približno jednakih crvenih i zelenih doprinosa, bez plavog doprinosa.

Za čuvanje i manipulaciju slikama, postoje alternativni načini proširenja tradicionalnog trougla: Može se konvertovati kodiranje slike u korišćenje fiktivnih primarnih, koje nisu fizički moguće, ali koje imaju efekat proširenja trougla da bi se obuhvatio mnogo veći raspon boja. Ekvivalentna, jednostavnija promena je dozvoliti negativne brojeve u kanalima boja, tako da predstavljene boje mogu da se protežu van trougla boja koji formiraju primarni. Međutim, oni samo proširuju boje koje mogu biti predstavljene u kodiranju slike; nijedan trik ne proširuje raspon boja koje se zapravo mogu prikazati na uređaju za prikaz.

Tipičan katodne cevi[a] : Unutar obojenog trougla predstavlja boje koje monitor može da prikaže. Okolna siva oblast u obliku potkovice predstavlja boje koje ljudi mogu da vide, ali koje monitor ne može da prikaže.

Dopunske boje mogu da prošire gamu boja ekrana, pošto više nisu ograničene na unutrašnjost trougla formiranog od tri primarne boje na njegovim uglovima.


Pošto su ljudi u velikoj većini trihromati ili dihromati [b], moglo bi se pretpostaviti da dodavanje četvrte „primarne“ boje ne može pružiti nikakvu praktičnu korist. Međutim, ljudi mogu da vide širi spektar boja nego što može da prikaže mešavina svetla u tri boje. Deficit boja je posebno primetan u zasićenim nijansama plavičastozelene (prikazane kao levi gornji sivi deo potkovice na dijagramu) RGB ekrana: Većina ljudi može da vidi živopisnije plavo-zelene boje nego što može da prikaže bilo koji video ekran u boji.

Fusnote[uredi | uredi izvor]

  1. ^ The cathode ray tube monitor (CRT) is obsolete technology, but its more limited color-rendering clearly illustrates the problem that LCD monitors also have, despite their somewhat broader color gamut.
  2. ^ Some women have tested as functional tetrachromats but they are exceedingly rare.[27] Less rare are "color blind" dichromats, who theoretically would only need two primary colors.

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ a b G.J. Sullivan; J.-R. Ohm; W.-J. Han; T. Wiegand (2012-05-25). „Overview of the High Efficiency Video Coding (HEVC) Standard” (PDF). IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology. Pristupljeno 2013-05-18. 
  2. ^ a b G.J. Sullivan; Heiko Schwarz; Thiow Keng Tan; Thomas Wiegand (2012-08-22). „Comparison of the Coding Efficiency of Video Coding Standards – Including High Efficiency Video Coding (HEVC)” (PDF). IEEE Trans. on Circuits and Systems for Video Technology. Pristupljeno 2013-05-18. 
  3. ^ „After Effects / Color basics”. Adobe Systems. Pristupljeno 2013-07-14. 
  4. ^ „High Efficiency Video Coding (HEVC) text specification draft 10 (for FDIS & Consent)”. JCT-VC. 2013-01-17. Arhivirano iz originala 31. 12. 2019. g. Pristupljeno 2013-05-18. 
  5. ^ Alberto Dueñas; Adam Malamy (2012-10-18). „On a 10-bit consumer-oriented profile in High Efficiency Video Coding (HEVC)”. JCT-VC. Pristupljeno 2013-05-18. 
  6. ^ Thenkabail, P. (2018). Remote Sensing Handbook - Three Volume Set. Remote Sensing Handbook. CRC Press. str. 20. ISBN 978-1-4822-8267-2. Pristupljeno 2020-08-27. 
  7. ^ Pantone, How we see color Arhivirano decembar 29, 2011 na sajtu Wayback Machine
  8. ^ Edward M. Schwalb (2003). iTV handbook: technologies and standards. Prentice Hall PTR. str. 138. ISBN 978-0-13-100312-5. 
  9. ^ David A. Karp (1998). Windows 98 annoyancesNeophodna slobodna registracija. O'Reilly Media. str. 156. ISBN 978-1-56592-417-8. 
  10. ^ Kowaliski, Cyril; Gasior, Geoff; Wasson, Scott (2. 7. 2012). „TR's Summer 2012 system guide”. The Tech Report. str. 14. Pristupljeno 19. 1. 2013. 
  11. ^ D. B. Judd and G. Wyszecki (1975). Color in Business, Science and Industry. Wiley Series in Pure and Applied Optics (third izd.). New York: Wiley-Interscience. str. 388. ISBN 0-471-45212-2. 
  12. ^ Clint DeBoer (2008-04-16). „HDMI Enhanced Black Levels, xvYCC and RGB”. Audioholics. Pristupljeno 2013-06-02. 
  13. ^ „Digital Color Coding” (PDF). Telairity. Arhivirano iz originala (PDF) 2014-01-07. g. Pristupljeno 2013-06-02. 
  14. ^ Charles A. Poynton (2003). Digital Video and HDTV. Morgan Kaufmann. str. 36. ISBN 1-55860-792-7. 
  15. ^ Jack, Keith (2007). Video demystified: a handbook for the digital engineer (5th izd.). Newnes. str. 168. ISBN 978-0-7506-8395-1. 
  16. ^ „Radius Ships ThunderPower 30/1920 Graphics Card Capable of Super Resolution 1920 × 1080 and Billions of Colors”. Business Wire. 1996-08-05. 
  17. ^ „HDMI Specification 1.3a Section 6.7.2”. HDMI Licensing, LLC. 2006-11-10. Arhivirano iz originala 2009-07-10. g. Pristupljeno 2009-04-09. 
  18. ^ „Chapter 32. Configuring Depth 30 Displays (driver release notes)”. NVIDIA. 
  19. ^ „NVIDIA Studio Driver 431.70 (Release Highlights)”. NVIDIA. 
  20. ^ „ATI Radeon HD 5970 Graphics Feature Summary”. AMD. Pristupljeno 2010-03-31. 
  21. ^ „AMD's 10-bit Video Output Technology” (PDF). AMD. Arhivirano iz originala (PDF) 2010-02-16. g. Pristupljeno 2010-03-31. 
  22. ^ Smith, Tony (20. 3. 2006). „ATI unwraps first 1GB graphics card”. Arhivirano iz originala 8. 10. 2006. g. Pristupljeno 2006-10-03. 
  23. ^ „Looking for a HDMI 2.0 displayport to displayport for my monitor”. Tom's Hardware. [Solved] - Displays (na jeziku: engleski). Arhivirano iz originala 21. 3. 2018. g. Pristupljeno 2018-03-20. 
  24. ^ „WinHEC 2008 GRA-583: Display Technologies”. Microsoft. 2008-11-06. Arhivirano iz originala 2008-12-27. g. Pristupljeno 2008-12-04. 
  25. ^ „Windows 7 High Color Support”. Softpedia. 2008-11-26. Arhivirano iz originala 21. 02. 2009. g. Pristupljeno 2008-12-05. 
  26. ^ „8-bit vs. 10-bit Color Space” (PDF). januar 2010. Arhivirano iz originala (PDF) 12. 3. 2014. g. Pristupljeno 15. 5. 2014. 
  27. ^ „Is tetrachromacy real? Definition, causes, test, and more”. Healthline (na jeziku: engleski). Pristupljeno 2019-10-04. 
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Дубина_боје&oldid=26873074”