Вирішення задач на кодування графічної інформації. Чи має значення кількість кольорів у букеті? Формула кількості кольорів на палітрі

«Розрядність» є одним із параметрів, за яким усі женуться, але небагато фотографів дійсно його розуміють. Photoshop пропонує 8, 16 та 32-бітові формати файлів. Іноді ми бачимо файли, позначені як 24 та 48-біт. І наші камери часто пропонують 12 і 14-розрядні файли, хоча ви можете отримати 16 біт з камерою середнього формату. Що все це означає, і що справді має значення?

Що таке бітова глибина?

Перед тим, як порівнювати різні варіанти, спочатку обговоримо, що означає назву. Біт є комп'ютерною одиницею виміру, що відноситься до зберігання інформації у вигляді 1 або 0. Один біт може мати тільки одне з двох значень: 1 або 0 так чи ні. Якби це був піксель, він був абсолютно чорного або абсолютно білого кольору. Не дуже корисно.

Щоб описати більш складний колір, ми можемо об'єднати кілька біт. Щоразу, коли ми додаємо біти, кількість потенційних комбінацій подвоюється. Один біт має 2 можливі значення 0 або 1. При об'єднанні 2 біт ви можете мати чотири можливі значення (00, 01, 10 і 11). Коли ви об'єднуєте 3 біти, ви можете мати вісім можливих значень (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 та 111). І так далі. Загалом, число можливих варіантів буде числу два, зведеному в міру кількості біт. Таким чином, «8-біт» = 28 = 256 можливих цілочисельних значень. У Photoshop це представлено у вигляді цілих чисел 0-255 (внутрішньо це двійковий код 00000000-11111111 для комп'ютера).

Так "бітова глибина" визначає найменші зміни, які ви можете зробити, щодо деякого діапазону значень. Якщо наша шкала яскравості від чистого чорного до чистого білого має 4 значення, які ми отримуємо від 2-бітового кольору, ми матимемо можливість використовувати чорний, темно-сірий, світло-сірий і білий. Це досить мало для фотографії. Але якщо ми маємо достатню кількість біт, ми маємо достатньо кроків з широким діапазоном сірого, щоб створити те, що ми будемо бачити як абсолютно гладкий градієнт від чорного до білого.

Нижче наведено приклад порівняння чорно-білого градієнта на різній бітовій глибині. Це зображення – це просто приклад. Натисніть на нього, щоб побачити зображення у повній роздільній здатності у форматі JPEG2000 з розрядністю до 14 біт. Залежно від якості монітора, ви, ймовірно, зможете побачити тільки різницю до 8 або 10 біт.

Як розуміти бітову глибину?

Було б зручно, якби всі «бітові глибини» можна було б порівняти безпосередньо, але є деякі відмінності в термінології, які потрібно розуміти.

Зверніть увагу, що зображення вище чорно-біле. Кольорове зображення зазвичай складається з червоних, зелених і синіх пікселів для створення кольору. Кожен із цих кольорів обробляється комп'ютером та монітором як «канал». Програмне забезпечення, наприклад Photoshop і Lightroom, вважають кількість біт на канал. Таким чином, 8 біт означає 8 біт каналу. Це означає, що 8-бітний RGB-знімок у Photoshop матиме загалом 24 біти на піксель (8 для червоного, 8 для зеленого та 8 для синього). 16-бітне RGB-зображення або LAB у Photoshop буде мати 48 біт на піксель і т.д.

Ви могли б припустити, що 16-біт означає 16-біт на канал у Photoshop, але в цьому випадку це працює інакше. Photoshop реально використовується 16 біт на канал. Тим не менш, він відноситься до 16-розрядних знімків по-іншому. Він просто додає один біт до 15-біт. Це іноді називають 15+1 біт. Це означає, що замість 216 можливих значень (що дорівнювало б 65536 можливим значенням) існує тільки 215+1 можливих значень, що становить 32768+1=32769.

Таким чином, з точки зору якості, було б справедливо сказати, що 16-бітний режим Adobe насправді містить лише 15-біт. Ви не вірите? Подивіться на 16-розрядну шкалу для панелі Info у Photoshop, яка показує масштаб 0-32768 (що означає 32769 значення з огляду на нуль. Чому Adobe так робить? Згідно з заявою розробника Adobe Кріса Кокса, це дозволяє Photoshop працювати набагато швидше і забезпечує точну середню точку для діапазон, який є корисним для режимів змішування.

Більшість камер дозволить вам зберігати файли в 8-біт (JPG) або від 12 до 16 біт (RAW). То чому Photoshop не відкриває 12 або 14-бітний RAW файл, як 12 або 14 біт? З одного боку, це потребувало б дуже багато ресурсів для роботи Photoshopта зміна форматів файлів для підтримки інших бітових глибин. І відкриття 12-бітних файлів як 16-біт насправді не відрізняється від відкриття 8-бітного JPG, а потім перетворення на 16 біт. Там немає безпосередньої візуальної різниці. Але найголовніше, є великі переваги використання формату файлів з кількома додатковими бітами (як ми обговоримо пізніше).

Для дисплеїв термінологія змінюється. Виробники хочуть, щоб характеристики їхнього обладнання звучали спокусливо. Тому режими відображення 8-біт зазвичай підписують як «24-біт» (бо у вас є 3 канали з 8-біт кожен). Іншими словами, "24-біт" ("True Color") для монітора не дуже вражає, це насправді означає те саме, що 8 біт для Photoshop. Найкращим варіантом було б "30-48 біт" (так званий "Deep Color"), що становить 10-16 біт на канал, хоча для багатьох більше 10 біт на канал є надмірністю.

Скільки біт ви можете побачити?

З чистим градієнтом (тобто найгіршими умовами), багато хто може виявити смугастість у 9-бітному градієнті, який містить 2048 відтінків сірого на гарному дисплеї з підтримкою більш глибокого відображення кольору. 9-бітний градієнт є надзвичайно слабким, ледве вловимим. Якби ви не знали про його існування, ви б його не побачили. І навіть коли ви будете на нього дивитися, буде не просто сказати, де межі кожного кольору. 8-бітний градієнт відносно легко побачити, якщо дивитися на нього уважно, хоча ви все ще зможете його не помічати, якщо не придивлятися. Таким чином, можна сказати, що 10-бітний градієнт візуально ідентичний 14-бітному або глибшому.

Зверніть увагу, що якщо ви хочете створити свій власний файлу Photoshop, інструмент градієнта буде створювати 8-бітні градієнти в 8-бітному режимі документа, але навіть якщо ви перетворюєте документ на 16-бітний режим, ви, як і раніше, матимете 8-бітний градієнт. Однак, ви можете створити новий градієнт у 16-бітному режимі. Однак він буде створюватися в 12-біт. Програма не має 16-бітного варіанта для інструменту градієнта у Photoshop, але 12-біт більш ніж достатньо для будь-якої практичної роботи, оскільки він дозволяє використовувати 4096 значень.

Не забудьте увімкнути згладжування в панелі градієнта, оскільки це найкраще підходить для тестування.

Важливо також відзначити, що ви, ймовірно, зіткнуться з помилковою «смугастістю» під час перегляду зображень на збільшенні менш ніж 67%.

Навіщо використовувати більше бітів, ніж ви можете побачити?

Чому ми маємо варіанти, навіть більше, ніж 10-біт в наших камерах і Photoshop? Якщо ми не редагували фотографії, то не було б необхідності додавати більше біт, ніж людське око може бачити. Однак, коли ми починаємо редагування фотографій, приховані відмінності можуть легко вилизати назовні.

Якщо ми значно висвітлимо тіні або затемним відблиски, то ми збільшимо деяку частину динамічного діапазону. І тоді будь-які недоліки стануть очевиднішими. Іншими словами, збільшення контрасту у зображенні працює як зменшення бітової глибини. Якщо ми досить сильно викручуватимемо параметри, на деяких ділянках знімка може з'явитися смугастість. Вона показуватиме переходи між квітами. Такі моменти зазвичай стають помітними на чистому блакитному небі або в тінях.

Чому 8-бітні зображення виглядають так само, як 16-бітові?

При перетворенні 16-бітного зображення на 8-бітне ви не побачите різниці. Якщо так, тоді навіщо використати 16-біт?

Вся справа у плавності редагування. При роботі з кривими або іншими інструментами ви отримаєте більше кроків корекції тонів та кольорів. Переходи будуть плавнішими в 16 біт. Тому навіть якщо різниця не може бути спочатку помітна, перехід до меншої бітової глибини кольору може стати серйозною проблемою пізніше, при редагуванні зображення.

То скільки біт справді потрібно в камері?

Зміна 4 стопів забезпечить втрату трохи більше 4 біт. Зміна трьох стопів експозиції знаходиться ближче до втрати 2 біт. Як часто вам доводиться так сильно коригувати експозицію? При роботі з RAW корекція до +/- 4 стопа – це екстремальна та рідкісна ситуація, але таке трапляється, тому бажано мати додаткові 4-5 біти над межами видимого діапазонів, щоб мати запас. При нормальному діапазоні 9-10 біт, із запасом нормою може бути приблизно 14-15 біт.

Насправді, ви, ймовірно, ніколи не потребуватимете такої великої кількості даних з кількох причин:

Існує не так багато ситуацій, коли ви зустрінете ідеальний градієнт. Ясне блакитне небо, мабуть, найчастіший приклад. Всі інші ситуації мають велику кількість деталей і переходи кольорів не плавні, тому ви не побачите різницю під час використання різної бітової глибини.
Точність вашої камери не така висока, щоб забезпечити точність кольору. Іншими словами, у зображенні є шум. Через цей шум зазвичай набагато складніше побачити переходи між квітами. Виходить що реальні зображеннязазвичай не здатні відобразити переходи кольору в градієнтах, так як камера не здатні відобразити ідеальний градієнт, який можна створити програмно.
Ви можете видалити переходи кольорів під час пост-обробки за допомогою використання розмиття Гауссом і додавання шуму.
Великий запас біт потрібен лише для екстремальних тональних поправок.

Зважаючи на це, 12-біт звучить як дуже розумний рівень деталізації, який дозволив би виконувати відмінну постобробку. Проте камера та людське око по-різному реагує на світло. Людське око більш чутливе до тіні.

Цікавий факт полягає в тому, що багато залежить від програми, яку ви використовуєте для постобробки. Наприклад, при витягуванні тіней з того самого зображення в Capture One (CO) і в Lightroom можна отримати різні результати. Насправді виявилося, що СО більше псує глибокі тіні, ніж аналог від Adobe. Таким чином, якщо ви витягуєте в LR, то можна розраховувати на 5 стопів, а CO – всього на 4.

Але все ж таки, краще уникати спроб витягнути більше 3 стопів динамічного діапазону через шум і зміну колірного відтінку. 12-біт, безумовно, розумний вибір. Якщо ви дбаєте про якість, а не розмір файлу, то знімайте в 14-бітному режимі, якщо ваша камера дозволяє.

Скільки біт коштує використовувати у Photoshop?

На підставі викладеного вище має бути ясно, що 8-біт – це мало. Можна відразу побачити переходи кольорів у плавних градієнтах. І якщо ви не бачите це одразу, навіть скромні коригування можуть зробити цей ефект помітним.

Варто працювати в 16 біт навіть якщо ваш початковий файл 8-бітовий, наприклад, зображення в JPG. Режим 16-біт дасть найкращі результати, оскільки він дозволить звести до мінімуму переходи під час редагування.

Немає сенсу використовувати 32-бітовий режим, якщо ви не обробляєте файл HDR.

Скільки бітів потрібно для інтернету?

Переваги 16 біт полягають у розширенні можливостей редагування. Перетворення остаточного відредагованого зображення на 8 біт чудово підходить для перегляду знімків і має перевагу у створенні невеликих файлів для інтернету для більш швидкого завантаження. Переконайтеся, що у Photoshop включено згладжування. Якщо ви використовуєте Lightroom для експорту до JPG, згладжування використовується автоматично. Це допомагає додати трохи шуму, який повинен звести до мінімуму ризик появи помітних переходів кольору 8 біт.

Скільки бітів потрібно для друку?

Якщо ви друкуєте вдома, ви можете створити копію робочого 16-бітного файлу і обробити його для друку, здійснивши друк саме робочого файлу. Але що, якщо ви надсилаєте свої зображення через інтернет у лабораторію? Багато хто буде використовувати 16-розрядні TIF-файли, і це чудовий спосіб. Проте, якщо для друку вимагають JPG або ви хочете надіслати файл меншого розміру, ви можете мати справу з питаннями про перехід на 8-біт.

Якщо ваша лабораторія друку приймає 16-бітний формат (TIFF, PSD, JPEG2000), просто запитайте у фахівців які файли є кращими.

Якщо вам потрібно відправити JPG, він буде 8 біт, але це не повинно бути проблемою. Насправді, 8-біт чудово підходить для остаточного виведення на друк. Просто експортуйте файли з Lightroom з якістю 90% та колірним простором Adobe RGB. Робіть всю обробку перед перетворенням файлу на 8 біт і жодних проблем не буде.

Якщо ви не бачите смугастість переходу кольорів на моніторі після перетворення на 8-біт, можете бути впевнені, що все гаразд для друку.

У чому різниця між бітовою глибиною та колірним простором?

Бітова глибина визначає кількість можливих значень. Колірний простір визначає максимальні значення або діапазон (зазвичай відомі як «гамма»). Якщо вам потрібно використовувати коробку кольорових олівців як приклад, велика бітова глибина виражатиметься у більшій кількості відтінків, а більший діапазон виражатиметься як більш насичені кольори незалежно від кількості олівців.

Щоб подивитися на різницю, розглянемо наступний спрощений візуальний приклад:

Як ви можете бачити, збільшуючи бітову глибину, ми знижуємо ризик появи смуг переходу кольору. Розширюючи колірний простір (ширше за гаму) ми зможемо використовувати більш екстремальні кольори.

Як колірний простір впливає на бітову глибину?

SRGB (ліворуч) та Adobe RGB (праворуч)

Колірний простір (діапазон, в якому застосовуються біти), тому дуже велика гама теоретично може спричинити смугастість, пов'язану з переходами кольору, якщо вона розтягується занадто сильно. Пам'ятайте, що біти визначають кількість переходів щодо діапазону кольору. Таким чином, ризик отримати візуально помітні переходи зростає з розширенням гами.

Погляд у майбутнє

У Наразівибір більшої бітової глибини вам може мати значення, оскільки ваш монітор і принтер здатні працювати лише 8 біт, але у майбутньому усе може змінитися. Ваш новий монітор зможе відображати більше кольорів, а друк можна здійснити на професійному обладнанні. Зберігайте свої робочі файли у 16-біт. Цього буде достатньо, щоб зберегти найкращу якість у майбутнє. Цього буде достатньо, щоб задовольнити вимоги всіх моніторів і принтерів, які з'являтимуться в найближчому майбутньому. Цього діапазону кольору вистачить, щоб вийти за межі діапазону зору людини.

Однак гама – це інше. Швидше за все, у вас є монітор із кольоровою гамою sRGB. Якщо він підтримує ширший спектр Adobe RGB або гаму P3, то краще працювати з цими гамами. Adobe RGB має розширений діапазон кольорів у синьому, блакитному та зеленому, а P3 пропонує ширші кольори у червоному, жовтому та зеленому. Крім P3 моніторів, існують комерційні принтери, які перевищують гаму AdobeRGB. sRGB та AdobeRGB вже не в змозі охопити повний діапазон кольорів, які можна відтворити на моніторі або принтері. З цієї причини варто використовувати ширший діапазон кольору, якщо ви розраховуєте на друк або перегляд знімків на кращих принтерах і моніторах пізніше. Для цього підійде гама ProPhoto RGB. І, як обговорювалося вище, ширша гама потребує більшої бітової глибини 16-біт.

Як видалити смугастість

Але якщо ви зіткнетеся зі смугастістю (скоріше за все при переході в 8-розрядне зображення, ви можете зробити наступні кроки, щоб звести цю проблему до мінімуму:)

Перетворіть шар на смарт-об'єкт.
Додайте розмиття Гауссом. Радіус встановіть таким, щоб приховати смугастість. Радіус, що дорівнює ширині смугастості в пікселях ідеальний.
Використовуйте маску, щоб застосувати розмиття лише там, де це необхідно.
І, нарешті, додайте трохи галасу. Зернистість усуває вигляд гладкого розмиття і робить знімок ціліснішим. Якщо ви використовуєте Photoshop CC, використовуйте фільтр Camera RAW, щоб додати шум.

1У процесі перетворення растрового графічного зображення кількість кольорів зменшилася з 64 до 8. У скільки разів зменшився об'єм, який займає

їм у пам'яті. Контрольна роботапо темі «Комп'ютерна графіка» 2 варіант 2Мультимедіа – це А) отримання зображень, що рухаються на дисплеї; Б) прикладна програмадля створення та обробки малюнків; В) поєднання високоякісного зображення із реалістичним звуком; Г) область інформатики, що займається проблемами малювання на ЕОМ. 3Виберіть правильну послідовність етапів розвитку комп'ютерної графіки: а) Поява графічних дисплеїв; b) Символьна графіка; c) Поява графопобудівників; d) Поява кольорового друку. а) a, c, d, b; Б) b, c, a, d; З) b, a, c, d; Г) a, b, d, c. 3. Створенням довільних малюнків, креслень займається: А) наукова графіка; Б) конструкторська графіка; В) ділова графіка; Г) Ілюстративна графіка. 4. Який пристрій комп'ютера здійснює дискретизацію звуку? а) звукова карта; Б) стовпчики; в) навушники; г) процесор. 5. Растрове зображення є … А) мозаїку з дуже дрібних елементів - пікселів; Б) поєднання примітивів; В) палітру кольорів. 6. Точка графічного екрану може бути пофарбована в один із кольорів: червоний, зелений, коричневий, чорний. Який обсяг відеопам'яті буде виділено для кодування кожного пікселя? А) 4 біти; Б) 2 байти; В) 4 байти; Г) 2 біти; Д) 3 біти. 7. Інструментом ГР є: А) Лінія; Б) колір; В) розбризкувач; Г) рисунок. 8.Графічним примітивом є: А) лінія; Б) гумка; В) копіювання; Г) колір. 9. Для отримання 4-х кольорового зображення на кожен піксель необхідно виділити: А) 1 байт; Б) 1 біт; В) 2 байти; Г) 2 біти 10. Дискретний сигнал - це ... А) цифровий сигнал; Б) кількість вимірювань, що виробляються приладом за 1 секунду; В) значення фізичної величини, що безперервно змінюється з часом; Г) таблиця з результатами вимірів фізичної величини у фіксовані моменти часу. 11. За якої частоти дискретизації відбувається більш точне відтворення звуку? А) 44,1 кГц; Б) 11 кГц; В) 22 кГц; г) 8 кГц. 12. Що можна віднести до недоліків растрової графікипорівняно з векторною? А) Великий обсяг графічних файлів. Б) Фотографічна якість зображення. C) Можливість перегляду зображення на екрані графічного дисплея. Г) Спотворення при масштабуванні. 13.Що можна віднести до недоліків жк монітора? А) мала вага; Б) затемнення при зміні кута огляду; В) відсутність е/м випромінювання; г) малий обсяг. 14Для кодування зеленого кольору використовується код 1011. Скільки кольорів на панелі? 15Знайдіть обсяг записуваного звукового квадроаудіофайлу, якщо запис велася 4 хвилини, з використанням 16-бітової глибини кодування звуку і частотою дискретизації 32кГц. 16Для зберігання растрового зображення розміром 64 на 64 пікселя відвели 512 байтів пам'яті. Якою є максимально можлива кількість кольорів на панелі зображення? 17 У процесі перетворення растрового графічного файлу кількість кольорів зменшилася з 512 до 8. У скільки разів зменшився інформаційний обсяг файлу?

1) Об'єм звукового стереоаудіофайлу – 7500 Кбайт, глибина звуку – 32 біти, тривалість звучання цього файлу – 10 сек. З якою частотою дискретизації

записаний даний файл?
2) Інформаційний обсяг зображення розмірів 30х30 пікселів дорівнює 1012,5 байт. Визначити кількість кольорів на панелі, яка використовується для цього зображення.

Між кількістю кольорів, що задаються точці растрового зображення, та кількістю інформації, яку необхідно виділити для зберігання кольору точки, Існує залежність, що визначається співвідношенням (формула Р. Хартлі):

де

I– кількість інформації

N – кількість кольорів, що задаються точці.

Так, якщо кількість кольорів, що задаються для точки зображення, N = 256, то кількість інформації необхідна для її зберігання (глибина кольору) відповідно до формули Р. Хартлі буде дорівнювати I= 8 біт.

У комп'ютерах для відображення графічної інформаціївикористовуються різноманітні графічні режими роботи монітора. Тут слід зазначити, що крім графічного режиму роботи монітора є також текстовий режим, у якому екран монітора умовно розбивається на 25 рядків по 80 символів у рядку. Ці графічні режими характеризуються роздільною здатністю екрана монітора та якістю кольору (глибиною кольору).

Для реалізації кожного з графічних режимів монітора необхідний певний інформаційний обсяг відеопам'ятікомп'ютера (V), який визначається із співвідношення

де

До– кількість точок зображення на екрані монітора (К = А · В)

А– кількість точок по горизонталі на екрані монітора

У– кількість точок по вертикалі на екрані монітора

I– кількість інформації (глибина кольору), тобто. кількість біт на 1 піксель.

Так, якщо екран монітора має роздільну здатність 1024 на 768 пікселів і палітру, що складається з 65536 кольорів, то

глибина кольору складе I = log 2 65538 = 16 біт,

кількість точок зображення дорівнюватиме К = 1024 х 768 = 786432

Необхідний інформаційний обсяг відеопам'яті відповідно дорівнюватиме V = 786432 · 16 біт = 12582912 біт = 1572864 байт = 1536 Кбайт = 1,5 Мбайт.

Файли, створені на основі растрової графіки, передбачають зберігання даних про кожну окрему точку зображення. Для відображення растрової графіки не потрібно складних математичних розрахунків, достатньо отримати дані про кожну точку зображення (її координати і колір) і відобразити їх на екрані монітора комп'ютера.

Відвідайте практично будь-який форум з фотографії, і ви неодмінно натрапите на дискусію щодо переваг RAW та JPEG файлів. Одна з причин, чому деякі фотографи віддають перевагу формат RAW- це більша глибина біта (глибина кольору)*, що міститься у файлі. Це дозволяє отримувати фотографії більшої технічної якості, ніж ті, що 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 графіки або відеозображення. 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 із двох цифр - 1 і 0 (на відміну від десяткової системи обчислення, що включає 10 цифр). Одна цифра в двійковій системі числення називається "біт" (англ. "bit", скорочено від "binary digit", "двійкова цифра").

Восьмибитне число у двійковій системі виглядає так: 10110001 (еквівалентно 177 у 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 JPEG або RAW файл.

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 прирівнюється до більшій кількості- 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 виробляє 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 файл. 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 JPEG файли для того, щоб мати можливість відсилати фотографії своїм графічним редакторампротягом 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 дисплеїМожливо, важко буде в це повірити, але комп'ютери, якими я користувався в школі, могли відтворювати лише 2 кольори – білий та 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'ятіу будь-якому випадку більше не потягнуть), і винахід 24-бітних дисплеїв з реалістичним відтворенням кольорів - одна з речей, які зробили цифрову фотографіюможливим. Дисплеї з реалістичним відтворенням кольорів, а також файли JPEG, формуються за допомогою трьох кольорів (червоного, зеленого та синього), кожен з 256 відтінками, записаними у 8-бітну цифру. Більшість сучасних моніторів використовують або 24-бітові, або 32-бітові. графічні пристроїз 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, що називається тональна компресія (англ. «tone-mapping»), який зберігає характеристики оригінального зображенняз розширеним динамічним діапазоном, але дозволяє відтворити його на пристроях із вузьким динамічним діапазоном.

Висновок

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