Глубина цвета, также называемая битовой глубиной, равна количество битов, используемых для хранения цвета каждого пикселя, который определяет, сколько различных цветов может содержать изображение. Изображение с разрядностью 8 бит на канал содержит около 16,7 миллионов цветов, чего достаточно, чтобы фотографии выглядели плавными и естественными, в то время как более низкие глубины содержат меньше цветов, а более высокие — гораздо больше. Глубина цвета определяет, насколько насыщенно выглядит изображение, размер его файла и то, будут ли градиенты выглядеть гладкими или полосатыми. В этом руководстве объясняется, что означает разрядность, общие значения глубины и когда каждая из них имеет значение.

Что на самом деле означает разрядность

В цифровом изображении каждый пиксель хранится как число, а разрядность — это количество бит, которое использует это число. Больше битов означает больше возможных значений и, следовательно, больше возможных цветов.. Один бит дает два значения: черное или белое. Восемь бит дают 256 значений. Поскольку цветные изображения используют три канала: красный, зеленый и синий, общая сумма представляет собой кубическое значение для каждого канала. Вот почему разрядность является прямой мерой того, сколько цветов может представлять изображение, и почему более высокая глубина обеспечивает более тонкие различия между оттенками.

Биты на канал против битов на пиксель

Терминология вызывает путаницу, поскольку разрядность указывается двумя способами. «8-битное» изображение обычно означает 8 бит на канал, что составляет 24 бита на пиксель. по трем каналам RGB. Таким образом, «8-битное» и «24-битное» могут описывать одно и то же изображение: одно считается за канал, другое за пиксель. Когда прозрачность включена в качестве четвертого канала, это добавляет еще 8 бит для 32 бит на пиксель. Знание того, какую цифру кто-то имеет в виду, позволяет избежать распространённой путаницы, и более полезный способ подумать об этом — по каждому каналу.

1-битный и индексированный цвет

На нижнем конце, 1-битные изображения хранят только два цвета: черный и белый., полезен для штриховой графики и графики в стиле факса. Индексированный цвет идет на шаг вперед: он хранит небольшую палитру (до 256 цветов в 8-битном индексированном режиме) и ссылается на каждый пиксель по его слоту палитры. Именно так работают GIF и 8-битный PNG, при этом файлы остаются маленькими для простой графики с небольшим количеством цветов. Ограничение видно на фотографиях, где 256 цветов не могут отображать плавные градиенты, создавая видимые полосы вместо естественного перехода.

8 бит на канал: стандарт

Рабочая глубина для повседневных изображений составляет 8 бит на канал. Это дает 256 уровней на канал и около 16,7 миллионов цветов в целом., что больше, чем может различить глаз в большинстве сцен, поэтому фотографии выглядят плавными и естественными. JPG, стандартный PNG и WebP обычно используют 8-битный цвет на канал. Для Интернета, экранов и обычной фотографии это стандартный и правильный выбор, обеспечивающий насыщенный цвет при разумном размере файла. Это то, что означает «истинный цвет».

Высокая разрядность: 10, 12 и 16 бит.

В профессиональной и HDR-работе используется большая глубина. 10, 12 или 16 бит на канал дают миллиарды цветов и гораздо более тонкие градации., что важно для тяжелого редактирования и изображений с расширенным динамическим диапазоном. Преимущество заключается в запасе: благодаря большему количеству уровней между оттенками вы можете увеличивать экспозицию и цвет при редактировании без градиентных полос, которые отображаются в 8-битном режиме. Стоимость гораздо больших файлов. Камера RAW, профессиональное редактирование и дисплеи HDR используют высокую разрядность, но для готового веб-изображения предоставляется 8-битная глубина, поскольку этого ожидают экраны и форматы.

Что такое цветная полоса

Полосы — это видимый артефакт слишком малого количества цветов. Когда плавный градиент не имеет достаточно четких оттенков, он разбивается на видимые ступеньки или полосы. вместо плавного смешивания, что наиболее заметно на небе и мягких тенях. Обычная причина — низкая битовая глубина, поэтому индексированное 256-цветное изображение имеет полосы, а 8-битное на канал — нет. Редактирование с высокой разрядностью и уменьшение только до 8-бит в конце помогает избежать этого, поскольку дополнительные уровни поглощают корректировки, которые в противном случае могли бы создать полосы.

Разрядность и прозрачность

Прозрачность сохраняется как дополнительный канал, альфа-канал, со своей собственной битовой глубиной. 8-битный альфа-канал обеспечивает 256 уровней прозрачности., от полностью непрозрачного до полностью прозрачного, что обеспечивает мягкие, растушеванные края и эффект частичной прозрачности. Вот почему 24-битное изображение RGB с 8-битным альфа-каналом описывается как 32-битное. Такие форматы, как PNG и WebP, поддерживают этот полный альфа-канал, тогда как GIF предлагает только один полностью прозрачный цвет, поэтому края GIF выглядят жесткими, а края PNG могут быть гладкими.

Разрядность и размер файла

Более высокая разрядность означает больше данных на пиксель и, следовательно, файлы большего размера. Удвоение битов на канал примерно удваивает объем необработанных данных. перед сжатием. Вот почему 16-битные изображения зарезервированы для редактирования и архивирования, а не для доставки, и почему готовые веб-изображения являются 8-битными. Нет смысла выводить 16-битное изображение на экран, который не может отображать дополнительные цвета; это только тратит полосу пропускания. Подберите разрядность в зависимости от цели: высокая для редактирования, стандартная 8-битная для доставки.

Как битовая глубина связана с цветовым пространством

Битовая глубина и цветовое пространство разные, но связанные между собой. Разрядность — это количество шагов; цветовое пространство – это диапазон, который охватывают эти шаги.. Широкое цветовое пространство с низкой битовой глубиной распределяет несколько шагов по широкому диапазону, рискуя появлением полос, тогда как высокая битовая глубина дает достаточно шагов для плавного заполнения широкого пространства. Вот почему HDR-контент с широкой гаммой выигрывает от высокой битовой глубины: дополнительный диапазон требует дополнительных шагов, чтобы оставаться плавным. Эти два параметра работают вместе, чтобы определить, насколько насыщенным и плавным будет выглядеть изображение.

Выбор правильной битовой глубины

Для большинства работ выбор прост. Используйте 8 бит на канал для готовых веб-изображений и повседневных фотографий., поскольку он выглядит заполненным и сохраняет файлы разумными. Если вы вносите серьезные корректировки тона или цвета, редактируйте в 16-битном формате, чтобы сохранить запас по высоте и избежать полос, а затем экспортируйте в 8-битный формат для доставки. Используйте индексированный цвет только для простой графики с небольшим количеством цветов, где важны крошечные файлы. Подберите глубину к задаче, и вы получите плавные изображения разумных размеров, не платя за цвета, которые не будет отображаться на экране.

Разрядность в распространенных форматах

Каждый формат изображения поддерживает определенную битовую глубину. JPG всегда имеет 8 бит на канал, PNG поддерживает 8 и 16 бит плюс индексированный цвет, а GIF ограничен 8-битной индексацией. с палитрой из 256 цветов. WebP и AVIF поддерживают 8-битный формат, а для AVIF — большую глубину, подходящую для HDR. Это одна из причин, почему выбор формата имеет значение: GIF не может поддерживать плавный фотографический градиент, а 16-битный PNG может сохранить запас для редактирования. Знание глубины каждого формата объясняет, что он может и не может представлять.

HDR и битовая глубина

Изображение с высоким динамическим диапазоном зависит от высокой разрядности. HDR-контент охватывает гораздо более широкий диапазон яркости, и для его рендеринга без полос требуется 10 бит на канал или больше.. У 8-битного изображения просто не хватает уровней, чтобы плавно описать весь диапазон от глубокой тени до яркого блика. Вот почему для фотографий, видео и дисплеев HDR требуется более высокая разрядность. По мере того, как HDR-экраны становятся обычным явлением, более высокая разрядность цвета переходит из профессиональной проблемы в массовую.

Монтаж с высокой битовой глубиной

Даже если окончательное изображение будет 8-битным, более глубокое редактирование окупается. Работа в 16-битном режиме дает тысячи дополнительных уровней между оттенками, поэтому серьезные настройки экспозиции, контрастности и цвета не создают полос.. Каждое редактирование меняет значения, и из-за ограниченных 8-битных шагов эти сдвиги могут открыть видимые пробелы в градиентах. Высокая разрядность их поглощает. Профессиональная привычка — редактировать в 16-битном формате и конвертировать в 8-битный только на последнем этапе перед экспортом, сохраняя плавность на протяжении всего процесса.

Почему экраны и доставка используют 8-бит

Большинство экранов и веб-форматов обеспечивают 8-битность по практическим причинам. Глаз едва различает более 8-битные цвета в обычном изображении, поэтому дополнительные данные большей глубины теряются при доставке.. Передача 16-битного изображения на 8-битный экран только удваивает размер файла без видимой выгоды. Вот почему рабочий процесс отделяет редактирование от доставки: сохраняйте большую глубину, работая над запасом, а затем экспортируйте в 8-битный файл, который выглядит идентично, но намного меньше.

Сознательное уменьшение цвета

Иногда снижение разрядности является целью, а не компромиссом. Сокращение простой графики до индексированного цвета с помощью небольшой палитры делает файл крошечным., идеально подходит для логотипов, значков и плоских иллюстраций с небольшим количеством цветов. Хитрость заключается в выборе палитры, охватывающей реальные цвета изображения, и использовании размытия и рассеяния пикселей доступных цветов для имитации недостающих цветов и смягчения любых полос. Для правильного типа изображения намеренное уменьшение цвета является мощным методом сжатия, а не потерей.

Распространенные ошибки разрядности

Несколько недоразумений вызывают проблемы. Сохранение фотографии в виде индексированного 256-цветного изображения объединяет градиенты., потому что для плавного перехода цветов недостаточно. Интенсивное редактирование в 8-битной, а не в 16-битной версии приводит к появлению полос, которых можно было бы избежать. А передача 16-битных изображений в Интернет приводит к потере трафика из-за цветов, которые не отображаются на экране. Каждого из них легко избежать: используйте 8 бит на канал для фотографий и доставки, 16 бит для тяжелого редактирования и индексированный цвет только для простой графики. Сопоставьте глубину с задачей.

Итог по разрядности

Разрядность определяет, сколько цветов может содержать изображение, и правильный выбор обычно не вызывает затруднений. Используйте 8 бит на канал для готовых веб-изображений и повседневной фотографии., где 16,7 миллионов цветов выглядят насыщенными и естественными при разумном размере файла. При внесении серьезных изменений редактируйте в 16-битном формате, чтобы избежать полос, а затем экспортируйте в 8-битный формат для доставки. Зарезервируйте индексированный цвет для простой графики с небольшим количеством цветов. Подберите глубину к задаче, и вы получите плавные изображения, не платя за цвета, которые никогда не отобразит ни один экран.

Что такое глубина цвета или разрядность?

Это количество битов, используемых для хранения цвета каждого пикселя, который определяет, сколько цветов может содержать изображение. Изображение с разрядностью 8 бит на канал содержит около 16,7 миллионов цветов.

Что означает 8-битный цвет?

Обычно 8 бит на канал, что дает 256 уровней каждый и около 16,7 миллионов цветов. по RGB. Это стандарт для веб-изображений и фотографий, который выглядит плавно и естественно при разумном размере файла.

Почему я вижу полосы в градиентах?

Это цветные полосы, вызванные слишком мало различных оттенков для плавного градиента. Обычная причина – низкая разрядность; редактирование с высокой разрядностью и экспорт в 8-битный формат в конце помогает избежать этого.

Когда следует использовать 16-битный цвет?

Для тяжелый монтаж и работа с HDR, где дополнительные уровни дают возможность регулировать экспозицию и цвет без полос. Экспортируйте готовое изображение в 8-битный формат для доставки через Интернет.

В чем разница между битами на канал и битами на пиксель?

Биты на канал учитывают каждый из красного, зеленого и синего цветов отдельно; бит на пиксель — это общее количество. Изображение с 8 битами на канал составляет 24 бита на пиксель или 32 с альфа-каналом.

Какую битовую глубину использует JPG?

JPG всегда 8 бит на канал., около 16,7 миллионов цветов. PNG поддерживает 8- и 16-битные цвета, а также индексированные цвета, тогда как GIF ограничен 8-битными индексированными цветами и имеет 256-цветную палитру.

Почему HDR нужна высокая битовая глубина?

Потому что HDR охватывает гораздо более широкий диапазон яркости и требует 10 бит на канал или более. чтобы визуализировать его без полос. В 8-битном изображении недостаточно уровней, чтобы плавно описать весь диапазон.

Должен ли я редактировать в 8-битной или 16-битной версии?

Редактировать в 16-бит для тяжелых настроек, поскольку дополнительные уровни предотвращают появление полос, экспортируйте их в 8-битный формат для доставки. Окончательное изображение выглядит идентично, но редактирование остается плавным.

Что такое дизеринг?

Дизеринг рассеивает пиксели доступных цветов для имитации тех, которых не хватает в палитре, смягчая полосатость, вызываемую низкой разрядностью. Это позволяет небольшой индексированной палитре приблизиться к более плавному градиенту в простой графике.

Означает ли более высокая разрядность файла больший размер?

Да. Больше бит на канал означает больше данных на пиксель, поэтому удвоение глубины примерно удваивает необработанный размер. перед сжатием. Вот почему 16-битная версия используется для редактирования, а 8-битная — для веб-доставки.