Värisyvyys on digitaalisen kuvan yhden pikselin väriä edustavien bittien lukumäärä. Suurempi värisyvyys tarkoittaa enemmän värejä, mikä tekee kuvasta elävämmän ja tarkemman. Värien lukumäärä tunnetaan usein nimellä bittiä pikseliä kohden (bpp).
Suuremman värisyvyyden käsittely vaatii enemmän muistia ja laskentatehoa. Useita vakiovärisyvyyksiä ovat 8-bittinen, 16-bittinen, 24-bittinen ja 32-bittinen. Oikea värisyvyys riippuu erityistarpeista ja käyttötarkoituksista.
Värisyvyys kuvan ja videon laadussa
Korkea väribittisyvyys parantaa kuvan laatua. Suuri bittisyvyys tarkoittaa enemmän päävärien sävyjä ja johtaa parempaan tarkkuuteen ja tasaisiin värisiirtymiin. Ihanteellinen värisyvyys riippuu laitteen tallennustilasta ja Internetin kaistanleveydestä.
Kuvat, joissa on suuri värisyvyys, tarvitsevat enemmän tilaa ja kaistanleveyttä ja vaativat usein pakkausta. Korkean bittinopeuden (informaation määrä sekunnissa) laitteilla on myös suuri värisyvyys.
10- ja 12-bittinen tallennus mahdollistaa tarkemman videokartoituksen ja paremman kuvanlaadun, mutta nämä tiedostomuodot vaativat enemmän tilaa.
Kuvien, videoiden ja näyttöjen värisyvyyden arvioiminen
Värisyvyys tai pikselin syvyys vaihtelee yhdestä bitistä 48 bittiin. Mitä suurempi bittiluku, sitä enemmän väriä pikselissä on. Pikseli, jonka bittisyvyys on yksi, näyttää kaksi värisävyä – musta ja valkoinen.
Monet laitteet tarjoavat vakiobittisyvyyden:
1 bitti – 21 = 2 sävyä (musta ja valkoinen) 2 bittiä – 22 = 4 sävyä (harmaan sävyjä) 8 bittiä – 28 = 256 sävyä 10 bittiä – 210 = 1024 sävyä 12 bittiä – 212 = 4096 sävyä 224 = bittiä 16 777 216 sävyä
Värisyvyys eri väriavaruuksissa (esim. Rgb, Cmyk)
Värilliset digitaaliset kuvat koostuvat pikseleistä, joissa yhdistyvät kolme pääväriä (punainen, vihreä ja sininen). Ne tunnetaan myös värikanavina. Bitit värikanavaa kohden (bpc) on kunkin värikanavan tiedon tallentamiseen käytettyjen bittien määrä. Mutta bittiä pikseliä kohden (bpp) on kaikkien kanavien bittien summa.
Esimerkiksi 8-bittinen sisältää 28 bittiä pikseliä kohden, mikä tarkoittaa 28*3 bittiä kanavaa kohti. Joten 8-bittisessä RGB-järjestelmässä on 16 777 216 väriä. Kuusitoista miljoonaa eri väriä on enemmän kuin ihmissilmä voi nähdä, ja niitä kutsutaan myös "todellisiksi väreiksi".
Värit tuottavat fotorealistisia kuvia ja videoita. 8-bittiset RGB-järjestelmät soveltuvat digitaaliseen valokuvaukseen, tietokonegrafiikkaan ja videotuotantoon. CMYK-väriavaruudessa on neljä kanavaa, syaani, magenta, keltainen ja avain (musta).
Kun RGB-kuva on 24-bittinen (8 bittiä x 3 kanavaa), CMYK-kuva on 32-bittinen (8 bittiä x 4 kanavaa).
Ero 8-bitin, 10-bitin ja 12-bitin värisyvyyden välillä
8-bittinen värisyvyys tai 24-bittinen väri käyttää 8 bittiä edustamaan jokaista värikanavaa (punainen, vihreä ja sininen). Tällaiset järjestelmät tuottavat 16 miljoonaa mahdollista väriä. 8-bittinen järjestelmä on vakiona useimmissa kuluttajatason näytöissä ja kameroissa.
10-bittinen värisyvyys käyttää 10 bittiä kanavaa kohti ja 30 bittiä pikseliä kohden. Se tarjoaa yhteensä 1,07 miljardia mahdollista väriä. Syvyys mahdollistaa tarkemman väriesityksen ja tasaisemmat värigradientit. 10-bittiset järjestelmät ovat vakiona ammattitason näytöissä ja kameroissa.
12-bittinen värisyvyys käyttää 12 bittiä kanavaa kohden, jolloin tuloksena on 36 bittiä pikseliä kohden. Se tuottaa 68,7 miljardia mahdollista väriä. Järjestelmässä on tarkin väriesitys ja tasaisimmat värigradientit. Sitä käytetään huippuluokan ammattinäytöissä ja kameroissa.
Kunkin pikselin väriä edustavien bittien määrä vaikuttaa väreihin, joita laite voi näyttää. Suurempi värisyvyys mahdollistaa tarkemman ja yksityiskohtaisemman väriesityksen.
Erilaisten värisyvyysstandardien edut ja haitat
Plussat:
Parannettu värin tarkkuus: Suuret värisyvyydet mahdollistavat enemmän värisävyjen ja tarkempien kuvien näyttämisen. Vähentää värijuovia: Värijuovaisuutta esiintyy, kun jokaisella pikselillä on rajoitetusti sävyjä. Värisyvyys estää tämän ei-toivotun vaikutuksen. Se tarjoaa myös sujuvan siirtymisen väristä toiseen. Elävämpiä ja fotorealistisempia kuvia: Valokuvaajat ja taiteilijat tuottavat realistisempia kuvia käyttämällä valokohteita ja varjoja. Näyttö voi käyttää erilaisia värejä näyttämään kuvan kirkkaiden ja tummien alueiden sävyjä. Parempi katselukokemus: Korkeat värisyvyysstandardit tarjoavat paremman katselukokemuksen elokuvissa ja videopeleissä. Suurella värisyvyydellä varustetut kamerat tuottavat eläviä värejä ja parempia yksityiskohtia.
Haittoja:
Korkeat kustannukset: Laitteet, joilla on korkeammat värisyvyysstandardit, ovat kalliimpia kuin vastaavat laitteet. Se voi olla esteenä joillekin käyttäjille investoimasta huippuluokan laitteisiin. Lisää tallennusvaatimuksia: Korkeammat värisyvyysstandardit vaativat enemmän tallennustilaa kuvatietojen tallentamiseen. Kuvien jakaminen tai näyttäminen eri laitteilla tai ohjelmistoilla voi olla haastavaa.
Värisyvyyden sovellukset
Värisyvyys määrittää kuvan tai videon värien määrän. Se on välttämätöntä digitaalisessa tulostuksessa, näytöissä, videotuotannossa ja muissa.
Digitaalinen tulostus
Värisyvyys määrittää tulostetun kuvan laadun ja tarkkuuden. Suuremman värisyvyyden tulostimet näyttävät enemmän värejä ja tuottavat tarkemman ja realistisemman värintoiston.
Esimerkiksi valokuvassa, jossa on 8-bittinen värisyvyys, on enintään 256 väriä. 16-bittisellä värisyvyydellä varustettu kuva näyttää jopa 65 536 eri väriä.
Näyttötekniikat
LCD-, OLED- ja CRT-näytöt käyttävät värisyvyyttä. Korkeampaa värisyvyyttä käytetään näytöissä, jotka vaativat tarkan ja realistisen värin esityksen, kuten ammattitason näytöt. Monet huippuluokan näytöt tukevat 10 bitin värisyvyyttä kanavaa kohden ja näyttävät yli miljardi väriä.
Peligrafiikka
Värisyvyys parantaa pelikokemusta tekemällä pelimaailmasta todentuntuisen ja mukaansatempaavan. 24- ja 32-bittinen värisyvyys mahdollistaa yli 16 miljoonan mahdollisen värin näyttämisen.
Mahdollisuus kommunikoida enemmän värejä mahdollistaa tasaisemmat värigradientit ja siirtymät. Se auttaa myös luomaan yhtenäisemmän ja uskottavamman peliympäristön.
Videokuvaus
8-bittinen, 10-bittinen ja 12-bittinen värisyvyys ovat suosittuja videotuotannossa. Korkea värisyvyys on olennaista työskenneltäessä korkean dynaamisen alueen (HDR) videoiden kanssa. HDR-videossa käytetään erilaisia värejä ja kirkkaustasoja fotorealististen kuvien tuottamiseen.
Suurempi värisyvyys säilyttää värien tarkkuuden ja yksityiskohdat. Suurempi värisyvyys estää myös juonteita ja värivirheitä kuvan pakkaamisen ja muokkauksen aikana.
