8-битный цвет - 8-bit color

Глубина цвета
Связанный

8-битная цветная графика - это метод хранения информации об изображении в памяти компьютера или в файле изображения, так что каждый пиксель представлен 8-битами (1 байт ). Максимальное количество цветов, которое может отображаться одновременно, - 256 или 2 8 .

Цветовое квантование

8-битный цвет, с тремя битами красного, тремя битами зеленого и двумя битами синего.

Чтобы преобразовать 24-битное изображение с истинным цветом в 8-битное изображение, оно должно пройти процесс, называемый квантованием цвета. Цветовое квантование - это процесс создания цветовой карты для изображения с меньшей плотностью цвета из более плотного изображения.

Самая простая форма квантования - просто присвоить 3 бита красному, 3 бита зеленому и 2 бита синему, поскольку человеческий глаз менее чувствителен к синему свету. Это создает так называемое 8-битное цветное изображение 3-3-2 , расположенное как в следующей таблице: 

Bit    7  6  5  4  3  2  1  0
Data   R  R  R  G  G  G  B  B

Этот процесс не оптимален. Могут быть разные группы цветов, которые делают равномерное распределение цветов неэффективным и могут искажать фактическое изображение. Альтернативный подход - использовать палитру , в которой каждый из 256 возможных индексов указывает на большее цветовое пространство (например, 256 цветов, выбранных из 4096). Поскольку цветовая карта не обязательно должна содержать все цвета, а просто должна точно представлять более плотное цветное изображение, произвольный цвет может быть назначен каждому из 256 доступных цветовых индексов на карте.

Популярные подходы к созданию этих карт (также известных как палитры) включают алгоритм популярности, который выбирает 256 наиболее распространенных цветов и создает из них карту. Более точный алгоритм усечения медианы преобразует и разделяет цвета для нахождения медианы различных цветовых групп, что приводит к более точной окончательной цветовой карте.

использование

Из-за небольшого объема памяти и, как следствие, более высоких скоростей 8-битных цветных изображений, 8-битный цвет был обычным явлением при разработке компьютерной графики до тех пор, пока потребителям не стали доступны больше памяти и более высокие скорости ЦП. 8-битный цвет использовался во многих различных приложениях, включая:

  • MSX2 серия персональных компьютеров
  • Uzebox игровой консоли
  • Atari Falcon
  • Версия Atari GTIA в формате NTSC
  • Тики 100 персональный компьютер (ограничивается 16 одновременным цветным дисплеем)
  • Исследования машины 380Z компьютер оснащен бортовой High Resolution Graphics.
  • Носимые умные часы на ОС с естественным дисплеем
  • Многие сканеры используют 8-битную шкалу серого в качестве стандарта.

В частности, стандарт VGA для графического интерфейса использует 8-битный цвет. Интерфейс VGA, разработанный в 1987 году компанией IBM, поддерживал максимальное разрешение 640x480 пикселей. Многие различные типы изображений, такие как GIF и TIFF, используют 8-битную цветовую систему для хранения данных.

Несмотря на то, что в настоящее время оно устарело для большинства потребительских приложений, 8-битное цветовое кодирование по-прежнему может быть полезно в системах обработки изображений с ограниченной пропускной способностью данных или объемом памяти. Например, оба марсохода Mars Exploration Rover использовали 8-битный формат оттенков серого для навигационных изображений.

Проблемы

Из-за природы 8-битной системы большинство изображений имеют разные цветовые карты. Поскольку 8-битный цветной дисплей не может одновременно отображать два изображения с разными цветовыми картами, обычно невозможно одновременно отобразить два разных 8-битных изображения на одном таком дисплее. На практике, чтобы избежать этой проблемы, большинство изображений не используют полный диапазон из 256 цветов. Другая проблема возникает при обработке изображений: всякий раз, когда два изображения с разными цветными картами добавляются друг к другу, в результирующем изображении должна быть создана новая цветовая карта, что означает, что должна произойти другая операция квантования, что делает результирующее изображение несовершенной версией ожидаемый результат.

8-битный цвет сегодня

В настоящее время большая часть графического оборудования работает в 24-битном истинном цвете или 32-битном истинном цвете (24-битный истинный цвет и 8-битный альфа-канал ). Однако некоторые программы удаленного рабочего стола ( виртуальные сетевые вычисления , протокол удаленного рабочего стола ) могут переключаться на 8-битный цвет для экономии полосы пропускания . При сравнительно невысокой стоимости и высокой скорости современных компьютеров, некоторые изображения редактируются даже в необработанном формате с 12–14 битами от каждого пикселя датчика изображения камеры, чтобы избежать снижения качества изображения при редактировании.

Смотрите также

использованная литература