Чем отличается 8 бит от 16 бит. Понятие битовой глубины в фотошопе
Возможно, вы слышали такие выражения как «8-бит» и «16-бит» . Когда люди упоминают биты, они говорят о том, сколько цветов содержится в файле изображения. Цветовые режимы фотошопа определяют разрядность изображения (1, 8, 16 или 32 бит). Так как вы будете работать с этими характеристиками довольно часто (например, когда в диалоговом окне Новый вам предстоит выбрать и количество бит), полезно узнать, что эти цифры означают.
Бит — наименьшая единица измерения, используемая компьютерами для хранения информации. Каждый пиксель в изображении обладает битовой глубиной, которая контролирует сколько информации о цвете может содержать данный пиксель.
Так битовая глубина изображения определяет, сколько цветовой информации содержит данное изображение. Чем больше битовая глубина, тем больше цветов может отображаться в изображении.
Рассмотрим вкратце варианты с различным числом бит в Photoshop.
1. В цветовом режиме пиксели могут быть только черными или белыми. Изображения в этом режиме называются 1-битными , потому что каждый пиксель может быть только одного цвета — черный или белый.
2. 8-битное изображение может содержать два значения в каждом бите, что равняется 256 возможным значениям цвета. Почему 256? Так как каждый из восьми бит может содержать два возможных значения, вы получаете 256 комбинаций.
С 256 комбинациями для каждого канала в изображении RGB у вас может быть более 16 миллионов цветов.
3. 16-битные изображения содержат 65536 цветов в одном канале. Они выглядят так же, как и другие изображения на экране, но занимают в два раза больше места на жестком диске. Такие изображения очень нравятся фотографам, потому что дополнительные цвета обеспечивают им большую гибкость при коррекции параметров Кривые и Уровни , даже несмотря на то, что более крупные размеры файлов могут очень сильно замедлить работу программы.
Кроме того, не все инструменты и фильтры работают с 16-битными изображениями, но список инструментов, работающих с ними, растет с каждой новой версией программы.
4. 32-битные изображения , которые относят к изображениям с расширенным динамическим диапазоном (High Dynamic Range, HDR), содержат больше цветов, чем вы можете себе представить. Но об этом пойдет речь в будущих статьях об HDR.
В основном, вы будете иметь дело с 8-битными изображениями, но если у вас есть фотоаппарат, делающий снимки с большей битовой глубиной, во что бы то ни стало, возьмите выходной и поэкспериментируйте, чтобы понять стоит ли ради разницы в качестве жертвовать пространством на жестком диске и скоростью редактирования.
Заметили ошибку в тексте - выделите ее и нажмите Ctrl + Enter . Спасибо!
Одним из важнейших параметров цифрового изображения при фотообработке является глубина цвета (Color Depth), или битность цвета. Возможно, Вы уже встречались с этим параметром, однако далеко не все придают ему должное значение. Давайте же разберемся что это такое, зачем оно надо и как с этим жить.
Теория
Начнем как всегда с небольшого теоретического вступления, потому что хорошая теория дает понимание процессов, происходящих на практике. А понимание — залог качественного и контролируемого результата.
Итак, мы имеем дело с компьютером, а в компьютерах, как известно все пути ведут к двоичному коду, или нулям и единицам. А вот сколько мы можем использовать нулей и единиц для определения цвета нам и говорит битность цвета. Для большей наглядности разберем на примере.
Ниже вы можете увидеть однобитное изображение. Цвета в нем определяются только одной цифрой, которая может принимать значение 0 или 1, что означает черный и белый соответственно.
Глубина цвета — 1 бит
Теперь переходим на ступень выше, к 2-битным изображениям. Тут уже цвет определяется сразу 2 цифрами, и вот все возможные их комбинации: 00, 01, 10, 11. Значит при 2-битном цвете мы имеем уже целых 4 возможных цвета.
Глубина цвета — 2 бита
Аналогично количество возможных цветов увеличивается с каждым шагом, и в 8-битном изображении уже равняется 256 цветам. На первый взгляд вроде бы нормально, тем более что 256 цветов — это только на один канал, а у нас их 3. В результате это дает 16,7 миллионов цветов. Но дальше вы убедитесь что для серьезной обработки этого совсем не достаточно.
16 битный цвет (а по факту в Фотошопе это 15 бит + 1 цвет) дает нам 32769 цветов на канал или 35 триллионов цветов суммарно. Чувствуете разницу? Для человеческого глаза это совершенно не заметно… До тех пор пока мы не накидаем на наше изображение кучу фильтров.
Что же будет?
Возьмем в качестве исходного примера черно-белый градиент.
Чтобы быстро и просто сымитировать результат тяжелой обработки, добавим 2 слоя Levels со следующими параметрами:
Слои Levels
И вот такой результат мы получим при разной глубине цвета исходного изображения:
Градиент после наложения фильтров
Как видите верхний 8-битный градиент стал явно полосатым, в то время как 16-битный сохранил плавный переход (если у вас не очень качественный монитор, возможно небольшая полосатость будет наблюдаться и на нижнем градиенте). Подобный эффект потери плавных цветовых переходов называется постеризацией.
На реальных фотографиях постеризация может проявляться также на различных градиентах, в частности — на небе. Вот пример постеризации на реальном изображении, для лучшей видимости вырезана область где эффект наиболее заметен.
Постеризация на фотографии
Что же делать?
Всегда следите за тем, чтобы ваши исходные изображения для обработки были 16-битными. Но учтите, перевод изображения из 8 бит в 16 никакого полезного эффекта не даст, так как дополнительная цветовая информация в таком изображении изначально отсутствует.
Как настроить конвертацию фото из формата RAW в 16-битное изображение в приложениях Adobe Camera Raw, Adobe Photoshop Lightroom и DxO Optics Pro смотрите на видео ниже.
Что такое 16 битный и 8 битный цветовой профиль?
Фотографии, снятые цифровым фотоаппаратом сохраняются в цветовом пространстве sRGB или RAW формате (Adobe RGB).
Каждый цвет может быть представлена в цветовом формате как 8 бит (формат jpg) или 10 или 12 иногда 14 бит цвета на каждый цветовой канал (снимки, сняты в формате RAW).
Что это значит на практике.
8 бит цвета генерирует всего 256 оттенков одного цвета.
Если вы уже используете 10 бит, то тогда получается (2 в степени 10) уже 1024 оттенков одного цвета.
Если используете 12 или 14 бит на канал, то получаете 4096 и 16384 вариантов цвета на каждый цветовой канал соответственно.
Первая часть аспекта - много это или мало?
При просмотре на экране монитора черно-белого изображения с количеством оттенков 16 битный цветовой профиль - нужен ли он?серого 256 (8 бит цвета) и 4096 (12 бит) разница КОЛЛОСАЛЬНАЯ! Черно-белое изображение было получено на профессиональном пленочном сканере Minolta Elite 5400.
Изображение с 256 оттенками серого смотрится высококонтрастным, с потерей множества деталей (относительно того же изображения, но уже с 4096 оттенками серого) и это при том, что монитор способен реально воспроизвести от 400 до 600 полутонов одного цвета.
Вторая часть этого вопроса
- где можно получить такие снимки.
Во-первых, с фотоаппаратов снимающих в формате RAW. Во-вторых - с профессиональных пленочных сканеров.
При этом желательно, чтобы изображение отправлялось на печать как RGB с точностью 16 бит на каждый канал или же как 16 bit оттенков серого. Если у вас первоначальное изображение было 8 бит на каждый цветовой канал, то специально переводить его перед отправкой на печать в 16 бит на цветовой канал не стоит, так как это не добавит дополнительный деталей на распечатанном изображении.
Третья часть
- можно ли изображение с высоким динамическим диапазоном распечатать на бумаге?
Можно, но относительно условно. Дело в том, что фотобумага для принтеров способна воспроизвести от 30 (тридцати) до 450 единиц полутонов одного цвета.
Теперь попытаемся разобраться какие принтеры и какая бумага способны воспроизвести столь большое количество полутонов.
Бумага
- любая фотобумага класса PREMIUM. В частности, из Lomond это может быть полуглянц, суперглянец, сатин, среди бумаг Epson - глянец и суперглянец.
Не может воспроизвести большой динамический диапазон: матовая фотобумага, шелковисто-матовая, обычная глянцевая (не премиум класса).
Принтеры
- опять же все условно. Дело в том, что меньше всех имеют динамический диапазон - неоригинальные пигментные чернила, так сказать плата за водо и светостойкость. Но в связи с тем, что изображение формируется не только черной краской, но и цветными, то не все так плохо. Так максимальное количество отображаемых полутонов только черной краски пигментных чернил равно 180, а уже с примесью малиновой краски - этот диапазон может достигать уже 230-320 единиц (чем больше, тем лучше). Получается эффект уплотнения - если налили две краски по максимуму на одно место то процент заливки равен 200%, если будет налито три цвета по максимуму, то процент заливки будет 300%, но это не значит что и динамический диапазон увеличится в три раза.
Водорастворимые, в том числе и неоригинальные чернила способны выдавать на хороших бумагах до 450 полутонов одного цвета.
Оригинальные пигментные, особенно если есть заливка глянцем выдают до 280-320 полутонов при максимальном качестве печати.
Четвертая часть
- улучшенное качество получаемого цветового профиля.
Дело в том, что при построении 16 битного цветового профиля все вычисления при генерации профиля делаются с точностью 1/65536, против 1/256 при 8 битном цветовом профиле, то есть точность вычислений лучше в 256 раз относительно 8 битного цветового профиля (0,00001526 против 0,0039). В результате у нас получается на выходе более точный цветовой профиль, так как при проведение расчетов получаются более точные значения из-за меньшей погрешности. На практике это значит, что полутона получаются более плавными.
Ниже представлена формула перевода в значения Lab из значений XYZ. Цветовые профили строятся на основе значений Lab.
Как видите, точность в таких расчетах не помешает.
ГДЕ это актуально:
1 - Высокое требование к качеству печати.
2 - Печать любых изображений, если они сняты в RAW формате.
3 - Печать любых изображений, полученных сканированием на профессиональном сканере с пленки.
4 - печать черно-белых изображений и особенно если они имеют разрядность 16 бит оттенков серого.
5 - Если на изображении искусственно расширяете динамический диапазон - совмещаете два одинаковых изображениях, с разными выдержками (на одном проработаны светлые детали и загублены тени, на втором изображении проработаны тени и высветлены все светлые полутона).
6 - Вновь создаваемое изображение имеет разрядность 16 бит на каждый цветовой канал и содержит градиентные заливки.
- (англ. The Beat Generation, иногда переводится как «Разбитое поколение») название группы американских авторов, работавших над прозой и поэзией. Бит поколение оказывало влияние на культурное сознание своих современников с середины … Википедия
БИТ - «Беспроводные информационные технологии» ООО Москва, организация, техн. Источник: http://www.vedomosti.ru/newspaper/article.shtml?2004/10/29/82849 БИТ безопасные информационые технологии кафедра СПбГИТМО образование и наука, Санкт Петербург, техн … Словарь сокращений и аббревиатур
бит - а; мн. род. бит и ов; м. [от англ. сокращения BInary digiT двоичный знак] Минимальная единица измерения количества информации и объёма памяти компьютера (равна одной ячейке или одному двоичному знаку типа да нет). * * * бит (англ. bit, от… … Энциклопедический словарь
Бит/с - Бит в секунду, бит/с (англ. bits per second, bps) базовая единица измерения скорости передачи информации, используемая на физическом уровне сетевой модели OSI или TCP/IP. На более высоких уровнях сетевых моделей, как правило, используется более… … Википедия
Бит в секунду - Бит в секунду, бит/с (англ. bits per second, bps) базовая единица измерения скорости передачи информации, используемая на физическом уровне сетевой модели OSI или TCP/IP. На более высоких уровнях сетевых моделей, как правило,… … Википедия
БИТ - (исп.). То же, что реал, монета ценностью в 16 1/2 коп. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. БИТ 1 [англ. beat бить] муз. выдержанная в равномерном темпе танцевальная и легкая музыка в размере 4/4 с… … Словарь иностранных слов русского языка
бит контроля на четность - бит четности контрольный бит Контрольный бит, добавляемый к данным для контроля их верности таким образом, чтобы сумма двоичных единиц, составляющих данное, включая и единицу контрольного бита, всегда была четной (либо всегда нечетной). [Домарев… … Справочник технического переводчика
Бит (музыка) - Бит (англ. beat удар) англоязычный перевод значения слова доля (музыкальная). Многим пользователям музыкальных компьютерных программ это слово встречается в обозначении скорости воспроизведения BPM (англ. beat per minute, bpm ударов в минуту),… … Википедия
БИТ - (англ. bit от binary двоичный и digit знак), двоичная единица, в теории информации единица количества информации. Бит в вычислительной технике двоичная цифра, двоичный разряд. число бит памяти ЭВМ определяет максимальное количество двоичных цифр … Большой Энциклопедический словарь
Бит-демонстрация в Лейпциге - (нем. Leipziger Beatdemo) состоялась 31 октября 1965 года в центре Лейпцига. Демонстрация была направлена против запрета государственными органами музыки Бит и многочисленных музыкальных групп. Вызвана демонстрация была вышедшим десятью… … Википедия
БИТ-МУЗЫКА - (биг бит) (англ. beat удар), термин, относящийся к раннему британскому року (первая половина 1960 х гг.). Распространился в странах Восточной Европы и СССР в 1960 х начале 70 х годов для определения молодежной песенно танцевальной музыки, близкой … Энциклопедический словарь
Книги
- Бит Отель. Гинзберг, Берроуз и Корсо в Париже, 1957-1963 , Барри Майлз. Цитата "Так называемое поколение битников представляла группка людей разных национальностей, которые пришли к выводу, что современное общество - отстой" Амири Барака О чем книга Это история…
8-битное изображение, 16-битное изображение… Сканер с глубиной цвета 48 бит… Любой человек интуитивно понимает – чем больше глубина цвета, тем что-то там лучше Но что именно? И вообще – есть ли практическая польза в этих цифрах для простого отолюбителя?
Сначала – несколько основных понятий.
Бит – это самая маленькая порция информации. Он может обозначать
- 0 или 1,
черное или белое,
Вкл или Выкл.
Большая часть сегодняшних цифровых устройств работает с 8-битными изображениями. Это ваш струйный фотопринтер и, вполне возможно, даже ваш монитор. То есть почти все картинки, которые вы видите, являются 8-битными.
Небольшой оффтопик
Если печатать черно-белое фото на струйнике, используя только один черный картридж, качество будет хуже, чем если печатать с использованием всех картриджей (четырех, шести или восьми – сколько там у вас есть?).
Почему с одним черным картриджем хуже? Ведь изображение черно-белое?
Потому что принтер сможет воспроизвести всего лишь 256 градаций яркости – от белого до самого черного. Для картинок с большим количеством полутонов и плавными переходами яркости этого бывает недостаточно. Картинка выглядит грубовато.
Если же использовать еще и цветные картриджи, то смешивание трех основных цветов (пурпурного, голубого и желтого) может дать миллионы оттенков серого (256х256х256). Почувствуйте разницу
(На самом деле все несколько сложнее, но суть остается – 8 бит для отображения даже черно-белой картинки маловато).
Сколько на самом деле - 8 бит или 24?
Любое цифровое изображение всегда состоит из 3-х основных цветов :
- красного, зеленого и синего
голубого, пурпурного и желтого
Для хранения информации о каждом из 3-х цветов используется 8 бит. Так что если быть совершенно точным, то правильнее называть такие изображения не 8-битными, а 24-битными (8х3).
Поэтому 8-битное изображение и 24-битное – это вообще-то синонимы.
8 (24) и 16 (48) бит – две ОГРОМНЫЕ разницы
Вместо использования всего лишь 8 бит для представления одного цвета, более продвинутые устройства иногда могут использовать 12 или даже 16 бит .
16-битное изображение может хранить 65,536 дискретных уровней информации для каждого цвета, вместо 256 уровней, на которые способны 8-битные изображения. Можете представить, насколько больше нюансов может передать 16-битное изображение. Если картинка очень сложная и нежная, с большим количеством полутоновых переходов, то такое различие может поистине разительным.
И точно так же как цветные 8-битные 24-битными , так и цветные 16-битные изображения на самом деле являются 48-битными (16x3), если помнить, что они состоят из трех цветов.
Теоретически, 48-битное изображение может передать просто сумасшедшее количество цветовых оттенков. 281474976710656 , если быть точным. Не хило…
На что способны сегодняшние микросхемы
Все микросхемы обработки изображений в сканерах и цифровых фотоаппаратах способны порождать 24-битные
(8х3) изображения.
Некоторые могут генерировать 36-битные
(12x3) фотографии, а некоторые топовые модели сканеров и фотоаппаратов могут давать полноценные 48-битные
(16x3) картинки.
В большой глубине цвета есть свои плюсы и свои минусы.
Сколько издевательств может выдержать картинка?
Часто на мониторе вы не сможете на глаз отличить 8-битную картинку от 16-битной.
Но!
Главный момент, когда разница между 8-ю и 16-ю битами начинает проявляться (причем разительно) – это при любой операции по редактированию изображения. Например, применение дежурной операции Levels или Curves в фотошопе для 8-битного изображения может давать гораздо более грубые результаты, чем для 16-битного.
Любая операция по редактирования изображения приводит к необратимой потере информации (иногда – едва заметной, иногда – сильно заметной). Рано или поздно эта деградация начинает быть видимой глазом. У 16-битного изображения гораздо больший «запас прочности», чем у 8-битного.
Настолько больший, насколько 65536 больше, чем 256.
Когда информация о цветах картинки сжимается или растягивается при использовании операций Levels или Curves , данные 8-битного файла быстро превращаются в решето, а гистограмма – в беззубую расческу (как видно на иллюстрации ниже ). Все это ведет к постеризации . Постеризация проявляет себя в виде грубых ступенчатых переходов цвета и яркости.
Фотография, приведенная выше, хорошо иллюстрирует этот эффект. Диапазон яркостей на этой фотографии просто огромен – от почти выжженных ослепительно-белых облаков до глубоких теней на земле.
Вдобавок сюжет каждую секунду менялся – дирижаблю то взлетал, то опускался, ветер поворачивал его в разные стороны, люди бегали, солнце светило то в лицо, то пряталось за дирижаблем. Естественно, сделать идеальный снимок было очень трудно, и его пришлось потом «доводить» в фотошопе.
Поскольку я обрабатывал 16-битное изображение, финальная гистограмма выглядела более-менее удовлетворительно:
Конечно, видны прорехи – безвозвратно потерянная во время обработки информация, но в целом все живо. И только в самом конце, после завершения обработки, я преобразовал изображение в 8-битный вид для печати и размещения в Интернете.
Я попробовал проделать те же операции над 8-битным вариантом изображения. Сравните гистограммы:
Даже если вы не понимаете, что такое , все равно понятно, что в «дырявой» гистограмме информации меньше, а соответствующая ей картинка выглядит хуже.
Похоже, больше половины информации в 8-битном изображении утрачено в процессе редактирования. А визуально – на картинке появились ступенчатые переходы в области неба – там, где должны быть плавные тональные переходы.
Как получить16-битное изображение?
16-битное изображение от фотоаппарата можно получить только если вы снимаете в формате RAW .
RAW-файл вы пропускаете через специальную программу-конвертер (поставляемую в комплекте с фотоаппаратом, такую как DPP или Nikon Capture , или от независимого разработчика, такую как Capture One или Raw Shooter ; кстати, фотошоп тоже умеет это делать). Программа-конвертер делает из RAW-файла 16-битный файл в формате TIFF, который вы можете обрабатывать в фотошопе.
Как быть тем, у кого камера не имеет режима съемки в RAW?
Отчасти помочь может преобразование 8-битного изображения в 16-битный режим в фотошопе (Image>Mode>16 Bit/Channel). Это самое первое, что следует сделать, открыв фото в фотошопе. Конечно, такая операция не сделает вашу фотографию по-настоящему 16-битной. Но все-таки файл станет более эластичным и устойчивым к потере информации при обработке.
Какие минусы есть у 16-битного изображения?
Во-первых, как уже было сказано, получить 16-битное изображение можно только из RAW-файла . (Ну, еще можно сделать 16-битный эрзац в фотошопе, как было сказано чуть выше). В любом случае – это дополнительный геморрой. Кстати, RAW-файл вы, скорее всего, не можете просмотреть никакой утилитой Windows. При хранении и сортировке фотографий на компьютере это добавляет дополнительное неудобство.
Во-вторых, 16-битные файлы имеют вдвое больший размер , чем 8-битные. Это значит, что они занимают больше места на диске. Ну, и RAW-файл тоже «весит» прилично, поэтому на карточку памяти в фотоаппарате поместится в несколько раз меньше снимков.
В-третьих, некоторые функции или фильтры фотошопа не работают в 16-битном режиме (чем более ранняя версия фотошопа, тем больше функций не работает). Поэтому если у вас есть какой-то привычный порядок операций при работе в фотошопе, его придется изменить. Часть операций надо будет делать в 16-битном режиме, а оставшуюся часть (которая недоступна в 16-битном режиме) – в 8-битном режиме.
В-четвертых, при обработке 16-битных файлов фотошоп может тормозить (иногда – о-очень сильно тормозить). Это раздражает. Не менее раздражает то, что в 16-битном режиме часто не хватает места на рабочем диске, где фотошоп держит свой кэш. Приходится прерывать работу и срочно что-нибудь удалять с этого диска, чтобы фотошоп мог продолжить работу.
Это не бог весть какие критические трудности, но имейте их в виду и не жалуйтесь, что я вас не предупреждал
Практические выводы
Максимально качественную картинку можно подготовить только из 16-битного файла. Это не означает, что из любого 16-битного файла можно сделать шедевр. Это всего лишь означает, что 8-битное изображение будет выглядеть еще хуже. Или гораздо хуже.
Снимайте не просто в режиме RAW, а в режиме RAW+JPEG. Тогда у вас к каждому файлу в дурацком формате RAW будет JPEG-дубль. Вам будет гораздо проще ориентироваться в файлах - просматривать, сортировать, удалять, дарить. Правда, за это вы заплатите лишним пространством на карточке памяти.
Если вы не собираетесь особо обрабатывать серию фотографий, смело можете использовать 8-битный режим (и снимать их не в формате RAW, а в JPEG).
Кроме этого последнего случая, всегда желательно снимать в режиме RAW и обрабатывать в 16-битном режиме.
