8-битный цвет
| Глубина цвета |
|---|
| Связанный |
8-битная цветная графика — это метод хранения информации об изображении в памяти компьютера или в файле изображения, при котором каждый пиксель представлен 8 битами (1 байт ). Максимальное количество цветов, которые могут отображаться одновременно, составляет 256 на пиксель или 2 8 . [ 1 ]
Квантование цвета
[ редактировать ]
Чтобы превратить 24-битное изображение с настоящим цветом в 8-битное, изображение должно пройти процесс, называемый квантованием цвета. Квантование цвета — это процесс создания цветовой карты для менее насыщенного цвета изображения из более плотного изображения. [ 2 ]
Самая простая форма квантования — просто назначить 3 бита красному, 3 бита зеленому и 2 бита синему, поскольку человеческий глаз менее чувствителен к синему свету. При этом создается так называемое 8-битное цветное изображение 3-3-2 , расположенное, как показано в следующей таблице:
Bit 7 6 5 4 3 2 1 0 Data R R R G G G B B
Этот процесс является субоптимальным. Могут существовать 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 карта цветов не обязательно должна содержать все цвета, а просто должна точно представлять изображение с более насыщенными цветами, произвольный цвет может быть назначен каждому из 256 доступных индексов цвета 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 медианного вырезания сортирует и разделяет цвета, чтобы найти медиану различных цветовых групп, что приводит к более точной окончательной цветовой карте. [ 3 ]
Использование
[ редактировать ]Из-за небольшого объема памяти и, как следствие, более высокой скорости 8-битных цветных изображений, 8-битный цвет был общей основой для разработки компьютерной графики, пока потребителям не стал доступен больший объем памяти и более высокие скорости процессора. 8-битный цвет использовался во многих различных приложениях, включая: [ 4 ] [ не удалось пройти проверку ]
- MSX2 . Персональный компьютер серии
- Uzebox Игровая консоль
- Атари Сокол
- NTSC-версия Atari GTIA
- Персональный компьютер Tiki 100 (ограничение до 16 одновременных цветных дисплеев)
- Компьютер Research Machines 380Z, оснащенный графической платой высокого разрешения.
- Умные часы на носимых ОС с окружающими дисплеями
- Многие сканеры используют 8-битную шкалу серого в качестве стандарта.
В стандарте VGA для графического интерфейса использовалась переопределяемая цветовая палитра из 256 цветов (8 бит), хотя они были выбраны из 18-битной (6 бит на канал RGB, 262 144 цвета) гаммы. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] Интерфейс VGA, разработанный в 1987 году компанией IBM, поддерживал максимальное разрешение 640x480 пикселей. Из-за этого наследия некоторые типы изображений, такие как GIF и TIFF, используют для хранения данных 8-битную систему цветовой палитры.
Несмотря на то, что 8-битное кодирование цвета уже устарело для большинства потребительских приложений, оно по-прежнему может быть полезно в системах обработки изображений с ограниченной пропускной способностью данных или объемом памяти. Например, оба марсохода использовали 8-битный формат оттенков серого для навигационных изображений. [ 9 ]
Проблемы
[ редактировать ]Из-за особенностей 8-битной системы большинство изображений имеют разные карты цветов. Поскольку 8-битный цветной дисплей не может одновременно отображать два изображения с разными цветовыми картами, обычно невозможно одновременно отображать на одном и том же таком дисплее два разных 8-битных изображения. На практике, чтобы избежать этой проблемы, большинство изображений не используют весь диапазон из 256 цветов. Другая проблема возникает при обработке изображений: всякий раз, когда два изображения с разными цветовыми картами добавляются друг к другу, в результирующем изображении должна быть создана новая цветовая карта, а это означает, что должна произойти еще одна операция квантования, что делает полученное изображение несовершенной версией исходного изображения. ожидаемый результат. [ 1 ]
8-битный цвет сегодня
[ редактировать ]В настоящее время большая часть графического оборудования работает в 24-битном истинном цвете или 32-битном истинном цвете (24-битный настоящий цвет и 8-битный альфа-канал ). Однако некоторые программы удаленного рабочего стола ( вычисления в виртуальных сетях , протокол удаленного рабочего стола ) могут переключаться на 8-битный цвет для экономии полосы пропускания . Учитывая сравнительно низкую стоимость и высокую скорость современных компьютеров, некоторое редактирование изображений даже выполняется в необработанном формате с использованием от 12 до 14 бит каждого датчика изображения пикселя камеры , чтобы избежать снижения качества изображения при редактировании. [ 10 ]
См. также
[ редактировать ]- Планарный
- Упакованный пиксель
- 15/16-битный цвет (высокий цвет)
- 24-битный цвет (настоящий цвет)
- Необработанные изображения
- Глубина цвета
- Список палитр
- Индексированный цвет
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Фишер, Роберт; Перкинс, Саймон; Эшли, Уокер; Вольфарт, Эрик. «8-битные цветные изображения» . Справочник по обработке изображений Hypermedia . Эдинбургский университет . Проверено 14 ноября 2019 г.
- ^ Фишер, Роберт; Перкинс, Саймон; Уокер, Эшли; Вольфарт, Эрик. «Цветовое квантование» . Справочник по обработке изображений Hypermedia . Эдинбургский университет . Проверено 14 ноября 2019 г.
- ^ Спринг, Кеннет Р.; Расс, Джон К. «Уменьшение цвета и сглаживание изображения» . Молекулярные выражения. Учебник по оптической микроскопии. Цифровая обработка изображений . Майкл В. Дэвидсон и Университет штата Флорида. Архивировано из оригинала 2 декабря 2020 года . Проверено 14 ноября 2019 г.
- ^ «Когда Atari правила миром» . ПКМАГ . Проверено 17 сентября 2021 г.
- ^ US5574478A , Бриль, Влад и Петт, Бойд Г., «Система цвета VGA для персональных компьютеров», выпущено 12 ноября 1996 г.
- ^ «Чтение и запись 18-битных файлов RGB VGA Palette (pal) с помощью C#» . Блог Cyotek . 26 декабря 2017 г. Проверено 27 марта 2023 г.
- ^ «Программирование видео VGA/SVGA — регистры цвета» . www.osdever.net . Проверено 27 марта 2023 г.
- ^ «Преобразование палитры VGA\ВОГОНС» . www.vogons.org . Проверено 27 марта 2023 г.
- ^ А. Кили; М. Климеш. Прогрессивный вейвлет-компрессор изображений ICER (PDF) (Отчет).
- ^ Паттерсон, Стив. «Преимущества работы с 16-битными изображениями в Photoshop» . Основы фотошопа . Основы фотошопа . Проверено 14 ноября 2019 г.