В чем разница между 8-битным RGB и 16-битным RGB?

Question

В большинстве случаев, когда я открываю любые изображения в Photoshop, он показывает 8-битный формат RGB, но я также видел 16-битный RGB.

В качестве пробной версии я скопировал одно изображение и вставил его в 16-битное пустое RGB-изображение, но у меня не было большого представления о том, что отличается.

Какая разница между 8 и 16 битами? Какой из них хорошо использовать?

Answer 1

Количество битов указывает, сколько значений возможно для одного цветового компонента. Это определяет битовую глубину как BPC (бит на компонент), которую использует Photoshop. Windows, с другой стороны, использует BPP (биты на пиксель), поэтому вы увидите 24-битные цвета, которые одинаковы, поскольку есть 3 цветовых компонента: красный, зеленый и синий.

Таким образом, 8-битный файл допускает 256 различных уровней по оси красных, 256 по зеленой и 256 по синей оси, поскольку от 2 до степени 8 равно 256. Таким образом, при умножении этих значений вы получите 16 , 77,216 возможных цветов в цветовом пространстве файла (в большинстве случаев sRGB или AdobeRGB).

16-битный файл работает одинаково, за исключением того, что каждый компонент может иметь одно из 65 536 значений . Таким образом, каждый пиксель получает 48 бит, что дает 28,147,497,6710,656 (примерно 28 триллионов) возможных значений в цветовом пространстве . Хотя это гораздо точнее, не позволяет вам представлять цвета вне цветового пространства, только больше вариаций внутри.

Когда вы вставляете 8-битное изображение в 16-битное изображение ничего не меняется немедленно , потому что ваше исходное изображение 8-битное, поэтому оно определяет цвета только среди 16 миллионов возможно 28 триллионов цветов в 16-битном файле. Вот почему вы не видите никакой разницы. Представьте, что у вас есть 16-мегапиксельное 8-битное изображение со всеми возможными 16 миллионами цветов. Если вы вставите его в 16-битный файл, 16-битный файл будет использовать только 16M из возможных 28T цветов.

Теперь, если бы вы начали манипулировать этим изображением, искажать его, применять фильтры и т. Д., Результат был бы немного другим, чем если бы вы применили те же изменения к 8-битному изображению, поскольку вычисления для вычисления эффектов манипуляции были бы сделано с большей точностью.

Хотя точность в два раза выше, вы действительно начинаете видеть разницу после многих манипуляций. Ваш экран на самом деле скрывает большую часть различий, поскольку подавляющее большинство дисплеев поддерживают только 8-битный цвет, некоторые - 10-битные, но это так. Все дополнительные биты предназначены для улучшения вычислений, но они не видны из-за ограничений экранов компьютеров.

Answer 2

8-битный RGB означает, что у вас есть 8 бит для представления каждого из цветовых каналов (красный, зеленый и синий). 8 битов могут кодировать 256 различных состояний, так что вы можете иметь 256 различных оттенков каждого из трех цветов или 256 ^ 3 = 16,777.216 цветов в целом.

16-битный RGB использует 16 бит для кодирования каждого канала, поэтому у вас есть 65,536 оттенков каждого цвета.

Обратите внимание, что вы не получаете цвета за пределами диапазона, который вы имели с 8-битной кодировкой (диапазон определяется цветовым пространством), у вас просто есть более тонкие градации.

Работа с большой битовой глубиной может помочь избежать артефактов полосатости / постеризации, когда вы выполняете регулировку контрастности.

Обычно камеры записывают свои данные RAW с глубиной 12 или 14 бит, чтобы сохранить это, вы должны работать в следующем, более высоком уровне, который предоставляет ваш редактор, который будет 16 бит. Как только настройки сделаны, экспорт в 8-битный режим просмотра подходит, так как не так много условий просмотра даже позволяют различать более мелкие детали.

Answer 3

Две важные вещи, которые, похоже, отсутствуют в других ответах:

• 14-битные значения в необработанном файле: монохроматические значения яркости для каждого сенсора (пикселя) на датчике. Эти значения, которые описывают только общую яркость всех длин волн света, обнаруженных датчиком , не эквивалентны 14-битному значению цветового канала, которое было бы напрямую сопоставимо с 8-битным или 16-битным значением для каждый из трех цветовых каналов на пиксель. При преобразовании в RGB посредством демозаики каждому пикселю присваивается 8-битное или 16-битное значение для каждого из трех цветовых каналов. Это означает, что для каждого пикселя требуется 24 или 48 бит, чтобы выразить объединенный цвет этого пикселя.
• Даже при работе в 16-битном цвете на канал то, что вы видите на мониторе во время работы с ним, почти наверняка представляет собой 8-битное представление изображения, которое поддерживается внутри с 16-битными градациями цвета. Подавляющее большинство мониторов на рынке способны только на 8 бит на канал / 24-битный цвет. Существует несколько 10-битных мониторов, которые становятся все более распространенными среди профессионалов по обработке изображений, но, насколько мне известно, в продаже нет серийно выпускаемого цветного монитора, способного напрямую отображать цветное изображение 16 бит на канал.

Answer 4

Основная идея заключается в том, что я отправил на другой вопрос:

Какой смысл снимать 14-битные изображения и редактировать на 8-битных мониторах?

Но вот плохие новости. Если вы скопируете и вставите 8-битное изображение в 16-битный файл, вы не получите никаких улучшений. У вас одинаковый разрыв между каждым уровнем. (R)

Если вы попытаетесь исправить экспозицию или яркость, у вас останутся те же проблемы постеризации. (F)

Если вы начнете с 8-битного файла и преобразуете его в 16-битный, вы получите улучшения только в том случае, если будете использовать некоторые методы, например, Smudge. Это начнет размазывать промежуточные уровни. (G)

Другая плохая новость заключается в том, что вы потеряете этот промежуточный уровень при повторном экспорте в 8-битное изображение, например JPG.

Вы можете использовать его, если, например, исправите экспозицию, а затем воспользуетесь некоторыми приемами, чтобы размазывать большой разрыв, созданный при первоначальной коррекции или аналогичных случаях.

---

Таким образом, основное использование 16-битного изображения - это когда у вас больше уровней с самого начала. Обычно изображение RAW с камеры.

Программа, которая делает изображения RAW в JPG, такие как Lightroom, использует преимущества этой дополнительной информации перед сохранением и преобразованием в 8-битные изображения.

Но если вы хотите выполнить эти типы корректировок после некоторых дополнительных манипуляций с помощью Photoshop, вы можете преобразовать изображение из 14 бит в 16 бит и выполнить эти экстремальные корректировки с помощью этих дополнительных уровней информации.

Answer 5

Как известно, язык компьютера - двоичная математика. Двоичное означает «два» (2). Компьютер использует схему связи для передачи всей информации, используя только два символа. Это, вероятно, взлет азбуки Морзе в эпоху телеграфа, азбука Морзе передала длинный (тире) и короткий (точка) тон. SOS (спасите наш корабль) - это три точки, три черты, три точки. Используя только два символа, целые газеты могут быть отправлены по проводам.

Компьютер использует схему с нулем (0) и одной (1). Это на самом деле относится к импульсу передаваемого напряжения. Ноль - это низкое напряжение. Один - это повышенное напряжение. Эти сигналы передаются индивидуально с высокой скоростью. Мы говорим об этом как об отправке серии чисел. Слово «цифра» в переводе с латыни означает палец или ногу, мы рассчитываем на наши пальцы. Используя очень быстрый двухзначный код, передается изображение с раскрашенными цифрами, а также все слова, цифры и символы.

Двоичный сигнал, одна цифра которого называется «клев». Они отправлены, четыре клев подряд. Четыре называются байтом. Два байта, восемь битов передаются один за другим. Восемь таких кусков или 2 байта способны передавать 256 разных значений. В цифровых изображениях изображение разбивается на крошечные элементы изображения, называемые пикселями. Это самые маленькие вещи, которые мы можем использовать для отправки интеллектуальных частей изображения. Используя восемь битов, компьютер может назначить 256 оттенков серого на пиксель. По цвету мы можем разбить пиксель на подпиксели. Один для каждого из трех основных цветов и передает 256 различных интенсивностей для красного, зеленого и синего (легкие аддитивные основные цвета).

Теперь 8 бит могут передавать 256 различных интенсивностей цветовой информации. Если этого недостаточно, тогда схема может быть изменена для передачи двух байтов, чтобы характеризовать интенсивность цветов, составляющих пиксель. Используя 16 бит, передаваемые данные теперь могут передавать 65 536 интенсивностей, называемых: Hi-Color ».