16 бітовий колір.  Основні відомості про зображення.  Глибина кольору на комп'ютерних екранах

16 бітовий колір. Основні відомості про зображення. Глибина кольору на комп'ютерних екранах

На сьогоднішній день технології та пристрої дозволяють зробити настільки яскраве та насичене зображення, що воно буде навіть красивішим, ніж його реальний прототип. Якість зображення, що передається, залежить відразу від декількох показників: кількості мегапікселів, роздільної здатності зображення, його формату і так далі. До них належить ще одна властивість – глибина кольору. Що ж це таке, і як його визначати та обчислювати?

Загальні відомості

Глибина кольору - це максимальна кількість відтінків кольору, яка тільки може містити зображення. Ця кількість вимірюється в бітах (кількість двійкових біт, що визначають колір кожного пікселя і відтінку в зображенні). Наприклад, один піксель, глибина кольору якого дорівнює 1 біт, може набувати два значення: білий і чорний. І чим більше значення буде мати глибина кольору, тим різноманітнішим буде зображення, що включає безліч кольорів і відтінків. Також вона відповідає за точність передачі зображення. Тут все аналогічно: чим вище, тим краще. Ще один приклад: малюнок формату GIFз глибиною кольору, що дорівнює 8 бітам, буде містити в собі 256 кольорів, в той час як зображення формату JPEG з глибиною 24 біти буде включати 16 мільйонів кольорів.

Трохи про RGB та CMYK

Як правило, всі зображення даних форматів мають глибину кольору, що дорівнює 8 біт на один канал (колірний). Але в зображенні може бути і кілька колірних каналів. Тоді вже малюнок RGB із трьома каналами матиме глибину 24 біти (3х8). Глибина кольору зображень CMYK може досягати 32 біти (4х8).

Ще трохи бітів

Глибина кольору - кількість відтінків одного кольору, який пристрій, що контактує із зображеннями, здатний відтворити або створити. Цей параметр відповідає за плавність переходу відтінків у зображеннях. Усі цифрові зображення кодуються за допомогою одиниць та нулів. Нуль – одиниця – білий. Зберігаються і містяться в пам'яті, що вимірюється в байтах. Один байт містить у собі 8 біт, у яких позначається глибина кольору. Для фотоапаратів існує ще одне визначення - глибина кольору матриці. Це показник, що визначає те, наскільки повні та глибокі зображення у плані відтінків і кольорів здатний виробляти фотоапарат, а точніше його матриця. Завдяки високому значенню цього параметра фотографії виходять об'ємними та плавними.

Розширення

Сполучною ланкою між глибиною кольору та якістю зображення є його роздільна здатність. Наприклад, 32-бітне зображення з роздільною здатністю 800х600 буде значно гірше, ніж аналогічне з 1440х900. Адже в другому випадку задіяна набагато більша кількість пікселів. У цьому досить легко переконатись самостійно. Все, що потрібно зробити - це зайти на ПК в "налаштування зображення" і спробувати послідовно зменшувати або збільшувати. Незалежно від того, скільки кольорів включає те чи інше зображення, воно буде обмежене максимальним значенням, яке здатний підтримувати монітор. Як приклад можна взяти монітор з глибиною кольору 16 біт та зображення з 32 бітами. Дане зображення на такому моніторі відображатиметься з глибиною кольору 16 біт.

Відвідайте практично будь-який форум з фотографії, і ви неодмінно натрапите на дискусію щодо переваг RAW та JPEG файлів. Одна з причин, через яку деякі фотографи віддають перевагу формату RAW - це більша глибина біта (глибина кольору)*, що міститься у файлі. Це дозволяє вам отримувати фотографії більшої технічної якості, ніж ті, які ви можете отримати з файлу JPEG.

*Bitdepth(глибина біта), або Colordepth(глибина кольору, у російській мові найчастіше використовується саме це визначення) - кількість біт, що використовуються для представлення кольору при кодуванні одного пікселя растрової графікиабо відео. Часто виражається одиницею біт піксель (англ. bits per pixel, bpp). Wikipedia

Що таке глибина кольору?

Комп'ютери (та пристрої, що управляються вбудованими комп'ютерами, такі як цифрові SLR-камери) використовують двійкову систему обчислення. Двійкова нумерація складається з двох цифр - 1 та 0 (на відміну від десяткової системи обчислення, що включає 10 цифр). Одна цифра в двійковій системіобчислення називається "біт" (англ. "bit", скорочено від "binary digit", "двійкова цифра").

Восьмибитне число в двійковій системі виглядає так: 10110001 (еквівалентно 177 десятковій системі). Таблиця нижче показує, як це працює.

Максимально можливе восьмибітне число – це 11111111 – або 255 у десятковому варіанті. Це значуща цифра для фотографів, оскільки вона виникає в багатьох програмах обробки зображень, а також у старих дисплеях.

Цифрова зйомка

Кожен із мільйонів пікселів на цифровій фотографії відповідає елементу (також званому «піксель», англ. «pixel») на сенсорі (сенсорна матриця) камери. Ці елементи при попаданні на них світла генерують слабкий електричний струм, що вимірюється камерою і записується в файл JPEG або RAW.

Файли JPEG

Файли JPEG записують інформацію про колір та яскравість для кожного пікселя трьома восьмирозрядними числами, по одному числу для червоного, зеленого та синього каналів (ці кольори такі ж, як і ті, що ви бачите при побудові колірної гістограми у Photoshop або на вашій камері).

Кожен восьмибітний канал записує колір за шкалою 0-255, надаючи теоретичний максимум 16,777,216 відтінках (256 x 256 x 256). Людське око може розрізняти приблизно близько 10-12 мільйонів кольорів, тому це число забезпечує більш ніж задовільна кількість інформації для відображення будь-якого об'єкта.

Цей градієнт було збережено у 24-бітному файлі (по 8 біт за кожен канал), що достатньо передачі м'якої градації цветов.

Цей градієнт було збережено як 16-розрядний файл. Як можна бачити, 16 біт недостатньо передачі м'якого градієнта.

RAW файли

RAW файли надають більше біт кожному пікселю (більшість камер мають 12 або 14-бітові процесори). Більше біт - більше числа, отже, більше тонів за кожен канал.

Це не дорівнює більшій кількості кольорів - JPEG файли вже можуть записувати більше кольорів, ніж може сприйняти людське око. Але кожен колір зберігається з більш тонкою градацією тонів. У такому разі кажуть, що зображення має більшу глибину кольору. Таблиця нижче ілюструє, як глибина біта дорівнює кількості відтінків.

Обробка всередині камери

Коли ви налаштовуєте камеру на запис фотографій у режимі JPEG, внутрішній процесор камери зчитує інформацію, отриману від сенсора в момент, коли ви робите знімок, обробляє її відповідно до параметрів, виставлених у меню камери (баланс білого, контраст, насиченість кольору тощо). д.), і записує її як 8-бітовий JPEG файл. Вся додаткова інформація, отримана сенсором, відкидається і губиться назавжди. У результаті ви використовуєте лише 8 біт з 12 або 14 можливих, які сенсор здатний зафіксувати.

Постобробка

RAW файл відрізняється від JPEG тим, що містить усі дані, зафіксовані сенсором камери за період експонування. Коли ви обробляєте RAW файл, використовуючи програмне забезпеченняДля конвертації RAW, програма здійснює перетворення, аналогічні тим, що робить внутрішній процесор камери, коли ви знімаєте JPEG. Відмінність полягає в тому, що ви виставляєте параметри всередині програми, а ті, що виставлені в меню камери, ігноруються.

Вигода від додаткової глибини біта RAW файлу стає очевидною при постобробці. JPEG файл варто використовувати, якщо ви не збираєтеся робити будь-яку постобробку і вам достатньо виставити експозицію та інші налаштування під час зйомки.

Проте, насправді більшість із нас хоче внести хоча б кілька виправлень, якщо це просто яскравість і контраст. І це саме той момент, коли JPEG файли починають поступатися. З меншою кількістю інформації на піксель, коли ви проводите коригування яскравості, контрасту або балансу кольорів, відтінки можуть візуально розділитися.

Результат найбільш очевидний у областях плавного та тривалого переходу відтінків, таких як на блакитному небі. Замість м'якого градієнта від світлого до темного ви побачите розшарування на колірні смуги. Цей ефект також відомий як постеризація (posterisation). Чим більше ви коригуєте, тим сильніше він проявляється на зображенні.

З файлом RAW, ви можете вносити набагато сильніші зміни у відтінок кольору, яскравість і контраст до того, як ви побачите зниження якості зображення. Це також дозволяє зробити деякі функції RAW-конвертера, такі як налаштування балансу білого та відновлення "пересвітлених" областей (highlight recovery).

Це фото отримано з файлу JPEG. Навіть за такого розміру видно смуги в небі як результат постобробки.

При ретельному розгляді небі видно ефект постеризації. Робота з 16-бітним TIFF файлом може ліквідувати, або принаймні мінімізувати ефект смуг.

16-бітові TIFF файли

Коли ви обробляєте RAW файл, ваше програмне забезпечення надає вам опцію збереження його як 8 або 16-бітного файлу. Якщо ви задоволені обробкою і не хочете вносити будь-які зміни, ви можете зберегти його як 8-бітний файл. Ви не помітите жодних відмінностей між файлом 8 біт і 16 біт на моніторі або коли ви роздрукуєте зображення. Виняток – той випадок, коли у вас є принтер, що розпізнає 16-бітові файли. У цьому випадку, з файлу 16 біт ви можете отримати найкращий результат.

Однак, якщо ви плануєте здійснювати постобробку у Photoshop, тоді рекомендується зберігати зображення як 16-бітовий файл. У цьому випадку зображення, отримане з 12 або 14-бітного сенсора, буде "розтягнуте", щоб заповнити 16-бітовий файл. Після цього ви можете попрацювати над ним у Photoshop, знаючи, що додаткова глибина кольору допоможе досягти максимальної якості.

Знову ж таки, коли ви завершили процес обробки, ви можете зберегти файл як 8-бітний файл. Журнали, видавці книг та стоки (і практично будь-який клієнт, який купує фотографії), вимагають 8-бітових зображень. Файли 16 біт можуть знадобитися тільки якщо ви (або хтось інший) маєте намір редагувати файл.

Це зображення, яке я отримав, використовуючи налаштування RAW+JPEG на EOS 350D. Камера зберегла дві версії файлу - JPEG, оброблений процесором камери, і файл RAW, що містить всю інформацію, записану 12-бітним сенсором камери.

Тут ви бачите порівняння правого верхнього кута обробленого файлу JPEG і RAW файлу. Обидва файли були створені камерою з тим самим налаштуванням експозиції, і єдина різниця між ними - це глибина кольору. Я зміг "витягнути" не помітні в JPEG "пересвітлені" деталі в RAW файлі. Якби я хотів попрацювати над цим зображенням далі у Photoshop, я міг би зберегти його як 16-бітний файл TIFF, щоб забезпечити максимально можливу якість зображення протягом процесу обробки.

Чому фотографи використовують JPEG?

Те, що не всі професійні фотографи використовують формат RAW весь час ще нічого не означає. Як весільні, так і спортивні фотографи, наприклад, найчастіше працюють саме з форматом JPEG.

Для весільних фотографів, які можуть зняти тисячі знімків на весіллі, це заощаджує час на подальшій обробці.

Спортивні фотографи використовують файли JPEG для того, щоб мати можливість відсилати фотографії своїм графічним редакторам протягом заходу. В обох випадках швидкість, ефективність та менший розмір файлів формату JPEG робить використання цього файлів логічним.

Глибина кольору на комп'ютерних екранах

Глибина біта відноситься до глибини кольору, яку комп'ютерні монітори здатні відображати. Читачеві, який використовує сучасні дисплеї, можливо, важко буде в це повірити, але комп'ютери, якими я користувався в школі, могли відтворювати лише 2 кольори - білий і чорний. "Must-have" комп'ютер того часу - Commodore 64, здатний відтворювати аж 16 кольорів. Відповідно до інформації з «Вікіпедії» було продано більше 12 одиниць цього комп'ютера.


Комп'ютер Commodore 64. Автор фотографії Білл Бертрам (Bill Bertram)

Безперечно, ви не зможете редагувати фотографії на машині з 16 квітами (64 Кб оперативної пам'ятів будь-якому випадку більше не потягнуть), і винахід 24-бітних дисплеїв з реалістичним відтворенням кольорів - одна з речей, які зробили цифрову фотографію можливою. Дисплеї з реалістичним відтворенням кольорів, як і файли JPEG, формуються за допомогою трьох кольорів (червоного, зеленого і синього), кожен з 256 відтінками, записаними в 8-бітну цифру. Більшість сучасних моніторів використовують або 24-бітові, або 32-бітові графічні пристрої з реалістичним відтворенням кольорів.

Файли HDR

Багато хто з вас знає, що зображення з розширеним динамічним діапазоном (HDR) створюються шляхом комбінування кількох версій одного і того ж зображення, знятого з різними параметрами експозиції. Але ви знаєте, що програмне забезпечення формує 32-бітне зображення з більш ніж 4 мільярдами тональних значень на кожен канал на піксель - просто стрибок у порівнянні з 256 відтінками у файлі JPEG.

Дані файли HDR не можуть бути коректно відображені на комп'ютерному моніторі або надрукованій сторінці. Натомість вони урізаються до 8 або 16-бітних файлів за допомогою процесу, званого тональна компресія («tone-mapping»), який зберігає характеристики оригінального зображення з розширеним динамічним діапазоном, але дозволяє відтворити його на пристроях з вузьким динамічним діапазоном.

Висновок

Пікселі та біти – основні елементи для побудови цифрового зображення. Якщо ви бажаєте отримати максимально гарна якістьзнімка на вашій камері, необхідно розуміти концепцію глибини кольору та причини, з яких формат RAW дозволяє отримати зображення кращої якості.

Цифрові камери або, принаймні, професійні цифрові камери, мають можливість зйомки у форматі RAW, ось уже кілька років, дозволяючи вам відкривати зображення у Photoshop і редагувати їх у режимі 16 bit, а не в режимі 8 bit, як ви зазвичай робили з стандартними зображеннями JPEG.

Незважаючи на це, багато фотографів, навіть професійних, як і раніше, роблять свої знімки у форматі JPEG, навіть якщо їх камера підтримує формат RAW. І хоча є зовсім трохи вагомих аргументів при виборі JPEG проти RAW - висока швидкість зйомки і набагато менший розмір файлів - перше, що спадає на думку, - багато людей, як і раніше, знімають у JPEG просто тому, що вони не розуміють різниці між редагуванням зображень у режим 16 bit. У цьому уроці ми й розберемо цю різницю.

Що означає термін "8 біт"?
Ви повинні раніше чули терміни 8 біт і 16 біт, але що вони означають? Коли ви робите знімок на цифрову камеру і зберігаєте його у форматі JPEG, ви створюєте стандартне 8-бітове зображення. Формат JPEG був навколо нас довгий час з появою цифрової фотографії і навіть під час удосконалення програми Photoshop, але останнім часом його недоліки стають дедалі більшими. Один із них - неможливість зберегти файл JPEGу форматі 16 біт, оскільки він його просто не підтримує. Якщо це JPEG зображення (з розширенням ". jpeg"), це 8 бітне зображення. Але що ж означає «8 біт»?
Якщо ви читали наш урок «RGB та колірні канали», ви знаєте, що кожен колір у цифровому зображенні створюється з комбінації трьох основних яскравих кольорів. червоний(Red), зелений(green) та синій(blue):

Не має значення, який колір ви бачите на екрані. Він все одно був зроблений із деякої комбінації цих трьох кольорів. Ви можете подумати: Це неможливо! Моє зображення має мільйони кольорів. Як ви можете створити мільйон кольорів тільки з червоного(Red), зеленого(green) та синього(blue)?»

Гарне питання. Відповідь полягає у змішуванні відтінків червоного, зеленого та синього! Існує безліч відтінків кожного кольору, з якими ви можете працювати і змішувати між собою навіть більше, ніж ви собі можете уявити. Якби у вас був чисто червоний, чисто зелений і чисто синій колір, то все, що ви зможете створити – сім різних кольорів, включаючи білий, якщо ви змішаєте всі ці три кольори разом.

Ви також можете включити сюди ж восьмий колір - чорний - який ви могли б отримати у випадку, якщо повністю видаліть червоний, зелений і синій.
Але що, якщо у вас, скажімо, 256 відтінків червоного, 256 відтінків зеленого та 256 відтінків синього? Якщо зробити математичні обчислення, 256х256х256 = 16,8 мільйонів. Тепер ви можете створити 16,8 мільйонів кольорів! І це, звичайно ж, те, що ви можете отримати від 8 бітного зображення – 256 відтінків червоного, 256 відтінків зеленого та 256 відтінків синього дають вам мільйони можливих кольорів, які ви зазвичай бачите на фото:

Звідки береться число 256? Отже, 1-біт має значення 2. Коли ви переміщаєтеся від 1 біта, ви знайдете значення, використовуючи вираз «2 ступеня (кількість наступних бітів)». Наприклад, щоб знайти значення 2 біти, вам потрібно порахувати «2 в ступеню 2» або «2х2», що дорівнює 4. Таким чином, 2 біти дорівнює 4.
4х-бітне зображення буде «2 у ступені 4», або «2х2х2х2», що дає нам 16. Отже, 4 біти дорівнює 16.

Ми зробимо те саме для 8 бітного зображення, це буде «2 в ступеню 8», або «2х2х2х2х2х2х2х2», що дає нам 256. Ось звідки береться число 256.
Не хвилюйтеся, якщо це здалося вам заплутаним, незрозумілим та нудним. Це лише пояснення того, як працює комп'ютер. Просто запам'ятайте, що якщо ви зберігаєте зображення у форматі JPEG, ви зберігаєте його у режимі 8bit, що дає вам 256 відтінків червоного, зеленого та синього, 16,8 мільйона можливих кольорів.

Отже, може здатися, що 16, 8 мільйонів кольорів – це багато. Але кажуть, все пізнається порівняно, і якщо ви не порівнювали це з кількістю можливих кольорів 16-бітного зображення, то, можна сказати, ви ще нічого не бачили.

Як ми тільки що усвідомили, зберігаючи фото у форматі JPEG, ми отримуємо 8-бітне зображення, яке дає нам 16,8 мільйонів можливих кольорів.
Здається, це багато, і це так, якщо ви подумаєте, що людське око навіть не може побачити стільки кольорів. Ми можемо розрізняти всього кілька мільйонів кольорів, у кращому разі, за певних навичок, трохи більше 10 мільйонів, але ніяк не 16, 8 мільйонів.

Тому навіть 8-бітне зображення містить набагато більше кольорів, ніж ми можемо бачити. Навіщо тоді нам потрібно більше квітів? Чому недостатньо 8 бітів? Отже, повернемося до цього трохи пізніше, а для початку, давайте подивимося на різницю між 8-розрядними і 16-розрядними зображеннями.

Раніше ми з'ясували, що 8-бітне зображення дає нам 256 відтінків червоного, зеленого і синього кольору, і ми отримали це число, використовуючи вираз «2 у ступені 8» або «2х2х2х2х2х2х2х2», що дорівнює 256. Ми зробимо ті ж розрахунки для того, щоб дізнатися, скільки кольорів ми можемо отримати у 16-бітному зображенні. Все, що нам потрібно - знайти значення виразу «2 в ступені 16» або «2х2х2х2х2х2х2х2х2х2х2х2х2х2х2х2», яке, якщо ви порахуєте на калькуляторі, дорівнює 65 536. Це означає, що коли ми працюємо з 16 бітним зображенням, ми і5 , 65536 відтінків зеленого і 65536 відтінків синього. Забудьте про 16,8 мільйонів! 65536 х 65536 х 65536 дає нам 281 трильйон можливих кольорів!

Тепер ви можете подумати: «Нічого собі, це, звичайно, здорово, але ви тільки що сказали, що ми не можемо побачити навіть 16,8 мільйонів кольорів, які нам дає 8 бітне зображення, невже такі важливі ці 16 бітні зображення, що дають нам трильйони квітів, які ми не можемо бачити?
Коли настає час редагувати наші зображення у Photoshop, це дуже важливо. Давайте подивимося, чому.

Редагування в режимі (mode) 16 біт.
Якщо у вас є два однакові фото, відкрийте їх у Photoshop, різниця повинна бути в тому, що одне зображення має бути в режимі 16 біт з його трильйоном можливих кольорів, а інше - в режимі 8 біт з його 16, 8 можливих кольорів. Ви, мабуть, подумали, що версія 16 бітного зображення має виглядати краще 8 бітного, оскільки вона має більше кольорів. Але очевидний факт, що безліч фотографій просто не містить 16, 8 мільйонів кольорів, не кажучи вже про трильйони кольорів для точного відтворення вмісту зображення.

Зазвичай вони містять кілька сотень тисяч кольорів, у кращому разі, хоча деякі можуть досягати і кількох мільйонів залежно від їхнього вмісту (а також залежно від розміру фото, оскільки вам потрібні мільйони пікселів для перегляду мільйона кольорів). Плюс, як ви вже знаєте, людське око не може бачити принаймні 16,8 мільйонів кольорів. Це означає, що якщо ви розташуєте поруч два зображення 8 біт і 16 біт, вони будуть для нас виглядати однаково.

То чому краще працювати з 16 бітними зображеннями? Одне слово – гнучкість. Коли ви редагуєте зображення у Photoshop, рано чи пізно, якщо ви продовжуватимете його редагування, ви зіткнетеся з проблемами. Найпоширеніша проблема відома як «ступінчастість», коли ви втрачаєте багато деталей у зображенні, після чого Photoshop не може відображати плавні переходи від одного кольору до іншого. Натомість ви отримуєте жахливий ступінчастий ефект між кольорами та їх тональними значеннями.

Дозвольте мені показати, що я маю на увазі. Ось два простих чорно-білих градієнтів, які я створив у Photoshop. Обидва градієнти однакові. Перше було створено як 8-бітне зображення. Ви бачите цифру 8, обведену в червоний кружок у верхній частині вікна документа, яка говорить про те, що документ відкритий у 8-бітному режимі:

А ось такий самий градієнт, створений як 16 бітного зображення. Немає жодних відмінностей, крім того, що в назві документа вказано режим 16 біт, обидва градієнти виглядають однаково:

Подивіться, що виходить, коли їх редагую. Я маю намір застосувати однакові зміни до обох градієнтів. Для початку натисніть Ctrl+L (Win) / Command+L (Mac) для виклику корекції Photoshop рівні(Levels), і не вдаючись у подробиці того, як працюють рівні, я просто переміщаю нижні чорний та білий слайдери Вихідних значень(Output) у напрямку до центру. Знову ж таки, я зроблю це з обома градієнтами:

Переміщення нижнього чорного та білого слайдерів Вихідних значень (Output) до центру в діалоговому вікні Рівні ( Levels ).

По суті, я взяв повний діапазон градієнтів від суто чорного ліворуч до суто білого праворуч і сплющив їх у дуже маленький сегмент у центрі, який являє собою в результаті середні відтінки сірого кольору. Насправді я не змінив градієнт. Я тільки зосередив його тональний діапазон у дуже малому просторі.
Натисніть Ок, щоб вийти з діалогового вікна рівні(Levels) і тепер давайте знову подивимося на градієнти. Ось 8 бітний градієнт:

А ось 16 бітний градієнт:

Обидва градієнти після корекції за допомогою рівнів(Levels) тепер виглядають як суцільний сірий, але вони, як і раніше, виглядають однаково, хоча верхній градієнт у режимі 8 біт, а нижній - 16 біт. Подивіться, що вийде, коли я знову застосую рівні(Levels) для того, щоб розтягнути тональний діапазон градієнта назад до суто чорного ліворуч і до суто білого справа. Я переміщу чорний та білий слайдери Вхідних значень(Input) діалогового вікна рівні(Levels) до центру, на цей раз, щоб розподілити темні ділянки градієнта назад в чисто чорний зліва і світлі частини назад до чисто білого вправо.

Переміщення Вхідних значень ( Input ) чорного і білого слайдерів до центру для розподілу темних частин градієнта назад в чисто чорний зліва і світлі частини назад до чисто білого вправо.

Давайте знову подивимося на наші два градієнти. Перший – 8 бітний градієнт:

Оуч! Наш згладжений чорно-білий градієнт не виглядає таким! Натомість він має «ступінчастий» ефект, про який я говорив, де ви легко можете бачити, як змінюються відтінки сірого один за одним, а це тому, що ми втратили більшу частину деталей зображення після проведення тих корекцій, які ми зробили з рівнями(Levels). Таким чином, 8-бітне зображення не дуже добре впоралося з цим завданням. Подивимося, що сталося з 16 бітним зображенням:

Подивіться на нього! Навіть після великих коригувань, які я зробив за допомогою рівнів(Levels), 16 бітний градієнт впорався із завданням без жодної помарки! Чому так? Чому 8-бітний градієнт втратив так багато деталей, а 16-бітний - ні? Відповідь полягає в тому, що ми говорили до цього моменту. 8 бітне зображення може містити тільки максимум 256 відтінків сірого, тоді як 16 бітне зображення може містити до 65536 відтінків сірого. Навіть, незважаючи на те, що обидва градієнти виглядали однаково спочатку, 16 тисяч додаткових відтінків сірого дають нам більше гнучкості під час редагування та ймовірність появи будь-яких проблем згодом. Звичайно, навіть 16 бітні зображення в кінцевому підсумку досягають того моменту, коли починають втрачати багато деталей, і ви бачитимете проблеми після безлічі редагування зображення, але в 8 бітних зображеннях цей момент настає швидше, а з 16 бітним зображенням ми можемо мати справу набагато довше .
Давайте спробуємо цього разу ті самі речі розглянути на прикладі звичайного фото.

Редагування фото в режимі (mode) 16 біт
Спробуємо той же експеримент редагування застосувати до повнокольорового фото. Я взяв фото із пляжним м'ячем, яке ми бачили на першій сторінці. Ось зображення у стандартному 8 бітному режимі. Знову ми бачимо число 8 у верхній частині вікна документа:

А ось те саме фото, але в режимі 16 біт:

Обидва зображення виглядають однаково на даний момент, як і два градієнти.
Єдина різниця між ними полягає в тому, що верхнє зображення 8 бітне, а нижнє 16 бітне зображення. Спробуємо зробити ті самі коригування за допомогою рівнів(Levels). Зараз я редагую зображення екстремальним методом, це, звичайно, не те, що ви зазвичай робите зі своїми зображеннями. Але цей спосіб дасть вам чітке уявлення про те, наскільки сильно ми можемо пошкодити зображення, якщо воно в режимі 8 біт в порівнянні з незначними руйнуваннями, які відбуваються при редагуванні 16 бітної версії зображення.

Я знову натискаю клавіші Ctrl+L (Win) / Command+L (Mac) для виклику діалогового вікна рівні(Levels), та переміщаю слайдери Вихідних значень(Output) внизу до центру, у таку ж точку, що у випадку з градієнтами. Знову проробляю те саме з обома зображеннями: 8 бітна і 16 бітна версія зображень:

Переміщення білого та чорного слайдерів Вихідних значень ( Output ) у напрямку до центру в діалоговому вікні рівні (Levels).

Ось як виглядає 8 бітне зображення після концентрування тонального діапазону в маленькому просторі, де ви зазвичай знайдете інформацію про середні тони:

А ось як виглядає 16 бітне зображення:

Знову ж таки обидві версії ідентичні. Немає видимих ​​відмінностей між 16 бітною та 8 бітною версією.
Тепер викличемо рівні(Levels) і встановимо назад значення тональності, щоб темні ділянки стали чисто чорними, а світлі чисто білими:

Переміщення чорного та білого слайдера Вхідних значень ( Input ) у напрямку до центру в діалоговому вікні Рівні (Levels) для зосередження темних ділянок зображення у чорному кольорі, а світлих – у білому.

Тепер давайте подивимося, чи є якась різниця між 16 бітною версією і 8 бітною. Для початку, 8 біт:

О ні! Як і з градієнтом, 8-бітному зображенню завдано досить пристойної шкоди завдяки редагуванню. Дуже помітний перехід у кольорі, особливо на воді, яка виглядає як якийсь ефект малювання, ніж повнокольорове фото. Ви також можете помітити пошкодження на пляжному м'ячі, а також на піску у нижній частині фото. На даний момент, 8-бітне зображення принесло мало користі.
Подивимося, що сталося з 16 бітним зображенням:

Знову, як і з градієнтом, 16-бітна версія залишилася без помарок! Кожен біт залишився таким самим, як і до редагування, в той час як 8 бітне зображення втратило багато деталей. І це все тому, що 16-бітна версія має таку величезну кількість можливих кольорів у розпорядженні. Навіть після сильної дії, яку я зробив, я не зміг завдати зображення видимих ​​пошкоджень завдяки режиму 16 біт.

Отже, як ви можете скористатися перевагами 16-бітного зображення? Просто. Робіть завжди знімки у форматі RAW замість JPEG (зрозуміло, звичайно, якщо ваша камера підтримує raw), потім відкривайте та редагуйте його у Photoshop, як 16-бітне зображення. Пам'ятайте, що коли ви працюєте з 16 бітним зображенням, його розмір більше, ніж 8 бітного зображення, і якщо у вас старий комп'ютер, він може вплинути на тривалість обробки фотографії у Photoshop. Також, незважаючи на те, що нові версії Photoshop щоразу краще і краще в цьому плані, не кожен фільтр доступний для корекції зображення в режимі 16 біт, але більшість основних працює. Якщо ви захотіли працювати в 8-бітному режимі, перейдіть в меню Зображення(Image) у верхній частині екрана та виберіть Режим(Mode), а потім виберіть 8 біт. Постарайтеся працювати в 16 бітному режимі настільки довго, наскільки це можливо, до перемикання в режим 8 біт. Також переконайтеся, що ви переключилися на режим 8 біт до друку зображення, або навіть збережіть свою 16-бітну версію зображення як Photoshop .PSD файл, а потім збережіть окрему 8-бітну версію для друку.

Глибина кольору

Глибина кольору(якість кольору, бітність зображення) – термін комп'ютерної графіки, що означає обсяг пам'яті в кількості біт, що використовуються для зберігання та представлення кольору при кодуванні одного пікселя растрової графіки або відеозображення. Часто виражається одиницею біт на піксель (англ. bpp - bits per pixel) .

  • 8-бітне зображення.При великій кількості біт в поданні кольору кількість кольорів, що відображаються, занадто велика для колірних палітр. Тому при великій глибині кольору кодуються яскравості червоної, зеленої та синьої складових – таке кодування є RGB-моделлю.
  • 8-бітний колірв комп'ютерній графіці – спосіб зберігання графічної інформації у оперативної пам'яті чи файлі зображення, коли кожен піксель кодується одним байтом (8 біт). Максимальна кількість кольорів, які можуть відображатися одночасно, – 256 (28).

Формати 8-бітового кольору

Індексований колір.У індексованому (палітровом ) режимі з широкого колірного простору вибираються будь-які 256 кольорів. Їх значення R, G і У зберігаються у спеціальній таблиці – палітрі. У кожному з пікселів зображення зберігається розмір кольору на палітрі – від 0 до 255. 8-бітові графічні формати ефективно стискають зображення, у яких до 256 різних кольорів. Зменшення кількості кольорів – один із методів стиснення із втратами.

Перевага індексованих кольорів полягає в високій якостізображення – широке колірне охоплення поєднується з невеликою витратою пам'яті.

Чорно-біла палітра. 8-бітове чорно-біле зображення – від чорного (0) до білого (255) – 256 градацій сірого.

Однорідні палітри. Інший формат представлення 8-бітових кольорів – опис червоної, зеленої та синьої складової з низькою розрядністю. Така форма представлення кольору у комп'ютерній графіці зазвичай називається 8-бітним. TrueColor або однорідною палітрою (англ. uniform palette) .

12-бітовий колірколір кодується 4 бітами (по 16 можливих значень) для кожної R-, G-і B -складових, що дозволяє уявити 4096 (16 х 16 х 16) різних кольорів. Така глибина кольору іноді використовується у простих пристроях із кольоровими дисплеями (наприклад, у мобільних телефонах).

HighColor, або HiColor, розроблений для представлення безлічі відтінків, що сприймаються людським оком. Такий колір кодується 15 або 16 бітами, а саме: 15-бітовий колір використовує 5 біт для представлення червоної складової, 5 – для зеленої та 5 – для синьої, тобто. 25 – 32 можливі значення кожного кольору, які дають 32 768 (32 × 32 × 32) об'єднаних кольорів. 16-бітовий колір використовує 5 біт для представлення червоної складової, 5 – для синій і (оскільки людське око більш чутливе при сприйнятті зелених тонів) 6 біт для представлення зеленої – відповідно 64 можливих значення. Всього 65536 (32 × 64 × 32) кольорів.

LCD Displays . Більшість сучасних LCD-дисплеїв відображають 18-бітовий колір (64 x 64 x 64 = 262 144 комбінацій). Різниця з truecolor- дисплеями компенсується мерехтінням кольору пікселів між їх найближчими кольорами в 6-бітній розрядності та (або) непомітним оку дизерингом (англ. dithering ), при якому відсутні кольори складаються з наявних шляхом їх перемішування.

Truecolor 24-бітове зображення. Truecolor надає 16,7 млн. різних кольорів. Такий колір найбільш близький до людського сприйняття і зручний для обробки зображень. 24-бітний truecolor -колір використовує по 8 біт для представлення червоної, синьої та зеленої складових, 256 різних варіантів представлення кольору для кожного каналу, або всього 16777216 кольорів (256 × 256 × 256).

32-бітовий колір – неправильний опис глибини кольору. 32-бітовий колір є 24-бітовим ( Truecolor ) з додатковим 8-бітовим каналом, який визначає прозорість зображення для кожного пікселя.

Свсрх-Truecolor. Наприкінці 1990-х років. деякі графічні системи вищого класупочали використовувати більше 8 біт на канал, наприклад, 12 або 16 біт.

У растрових зображенняхдля їх подання використовується прямокутна сітка із елементів зображення (пікселів). Кожному пікселю відповідає певне розташування та значення кольору. Під час роботи з растровими зображеннями редагуються пікселі, а не об'єкти або фігури. Растрові зображення - найпоширеніший спосіб передачі таких нерозстроєних зображень, як фотографії або цифрові малюнки, оскільки він дозволяє найбільше ефективно передавати тонкі градації кольору і тонів.

Растрові зображення залежать від роздільної здатності, тобто вони містять фіксовану кількість пікселів. При сильному збільшенні на екрані або при друку з роздільною здатністю нижче початкового втрачаються деталі, а краї стають нерівними.

Приклад растрового зображення з різним ступенем збільшення


Іноді для зберігання растрових зображень потрібно багато місця на диску, тому для зменшення розміру файлів при використанні в деяких компонентах Creative Suite такі зображення часто потребують стиснення. Наприклад, перед імпортуванням зображення до макета його стискають у додатку, де воно було створено.

Примітка.

В Adobe Illustrator можна створювати графічні растрові ефекти для малюнків за допомогою ефектів та стилів графіки.

Відомості про векторні зображення

Векторні зображення (іноді звані векторними фігурамиабо векторними об'єктами) складаються з ліній та кривих, заданих векторами- математичними об'єктами, що описують зображення відповідно до його геометричних характеристик.

Векторні зображення можна вільно переміщувати та змінювати без втрати деталізації та чіткості, оскільки такі зображення не залежать від дозволу. Краї залишаються чіткими при зміні розміру, друку на принтері PostScript, збереженні у PDF-файлі, а також при імпорті до програми для роботи з векторною графікою. Таким чином, векторні зображення - це найкращий вибірдля ілюстрацій, які виводяться різні носії і розмір яких доводиться часто змінювати, наприклад логотипи.

Як приклад векторних зображень можна навести об'єкти, створені в Adobe Creative Suite інструментами малювання та інструментами фігур. За допомогою команд копіювання та вставки можна використовувати ті самі векторні об'єкти в різних компонентах Creative Suite.

Поєднання векторних та растрових зображень

При використанні в одному документі поєднання векторних та растрових зображень слід пам'ятати, що зображення не завжди виглядає однаково на екрані та на кінцевому носії (надруковане в друкарні або на принтері або опубліковане на веб-сторінці). На якість підсумкового зображення впливають такі фактори:

Прозорість

Численні ефекти реалізуються у зображеннях за допомогою частково прозорих пікселів. Якщо зображення містить прозорі області, перед експортом або друком Photoshop виконує процес під назвою зведення. Найчастіше процес відомості за умовчанням працює чудово. Але якщо зображення містить складні області, що перетинаються, і має бути виведено з високою роздільною здатністю, то може знадобитися контрольний перегляд результатів відомості.

Роздільна здатність зображення

Кількість пікселів на дюйм (ppi) у растровому зображенні. Використання надто низької роздільної здатності під час підготовки зображення до друку призводить до створення чернетки- Зображення з великими, схожими на плями пікселами. Використання занадто високої роздільної здатності (коли розмір пікселів менший за мінімальний розмір точки, яка може бути відтворена пристроєм виводу) збільшує розмір файлу без підвищення якості підсумкового зображення та уповільнює процес друку.

Дозвіл принтера та лініатура растру

Число точок на дюйм (dpi) та число ліній на дюйм (lpi) у напівтоновому растрі. Співвідношення між роздільною здатністю зображення, роздільною здатністю принтера та лініатурою растра визначає якість деталізації надрукованого зображення.

Колірні канали

кожне зображення Photoshopмістить один або кілька каналів, кожен з яких зберігає інформацію про колірні елементи зображення. Кількість колірних каналів зображення, що використовуються за замовчуванням, залежить від колірного режиму. За замовчуванням зображення в бітовому режимі, режимі градацій сірого, режимі дуотону і індексованих кольорів містять один канал, зображення в режимах RGB і Lab містять по три канали, а зображеннях в режимі CMYK - чотири канали. Канали можна додавати у зображення всіх типів, за винятком бітових. Щоб отримати додаткові відомості, див. режими кольорів.

Канали кольорових зображень є напівтоновими зображеннями, кожне з яких представляє окремий колірний компонент зображення. Наприклад, зображення в режимі RGB містить окремі канали для червоного, зеленого та синього кольорів.

Крім колірних каналів, зображення можна включити альфа-канали, які використовуються як маски для збереження та редагування виділень, а також канали фарби суміші, які використовуються для додавання сумішевих кольорів під час друку. Для отримання додаткової інформаціїдив. Основні відомості про канали.

Бітова глибина

Бітова глибинавизначає кількість інформації про колір, доступне для кожного пікселя зображення. Чим більше бітів інформації про колір виділено на кожен піксел, тим більша кількість доступних кольорів і точніше їх відображення. Наприклад, зображення з бітовою глибиною містить 1 пікселі з двома можливими значеннями кольорів: чорним і білим. Зображення з бітовою глибиною 8 може містити 28 або 256 різних значень кольору. Зображення в режимі сірого градацій з бітовою глибиною 8 можуть містити 256 різних значень сірого кольору.

RGB-зображення складено з трьох кольорових каналів. RGB-зображення c бітовою глибиною 8 може містити 256 різних значень для кожного каналу, тобто всього може бути представлено понад 16 мільйонів значень кольорів. RGB-зображення з 8-бітними каналами іноді називають 24-бітними зображеннями (8 біт x 3 канали = 24 біта даних на кожен піксел).