Färgdjup

Download pdf here: Färgdjup

Vanligtvis stöter vi på det i engelskan som “Color Depth”, ”Bit Depth” eller ”pixel depth”. Detta är ett viktigt uttryck och det gäller att man har god förståelse för vad det innebär när man arbetar med digitala bilder. Genom att förstå vad färgdjup är kan vi lättare återge alla färger så korrekt som möjligt sett till det vi vill avbilda/återge. Antalet färger eller nyanser av grå som finns tillgängliga i bilden är alltså viktiga att ta hänsyn till. Antalet färger tillgängliga kallas för Color Depth.

Antalet bitar styr

Antalet färger beskrivs i Bits. Detta förklarar hur många färger som finns tillgängliga. Varje pixel förklaras m.h.a. x antal bits. 1 bit består av antingen 1 eller 0 (True or False). Detta innebär att antalet färger tillgängliga per pixel beräknas med 2^X där 2 är en konstant i ekvationen som beskriver 1 och 0. X står för antalet bits. Det enklaste exemplet för att förklara färgdjupet är att visa några exempel.

Första exemplet är ett färgdjup på 1 bit, även kallad monochrome färg. Då är färgen för varje pixel antingen svart eller vit (ingen färg); 1 eller 0. Då det enbart finns 1 bit ser ekvationen ut så här: 2^1. Tvåan står för 1 eller 0. X är 1 då det bara finns en bit tillgänglig. 2^1 = 2. Det finns alltså enbart ett färgdjup på 2.  Ett annat exempel är 8-bitarsgrafik som presterar 256 möjliga färger per pixel (2^8 = 2*2*2*2*2*2*2*2 = 256). Med 256 färger per pixel kommer vi ganska långt, detta syns i bilden under. Jag har indexerat en bild till 8 bitar (256 färger). Vill ni läsa mer om hur binära tal funkar och minnet så kolla här.

Indexerade färger

Oftast när vi talar om ovan nyligen nämnda färgdjup refererar man till gamla konsoler/datorer där antalet färger är begränsade och redan angivna i hårdvaran. Indexeringen innebär i korthet att det är en på förhand definierad och begränsad palett. I bilden ovan lät jag PS indexera 256 färger utifrån orginalbilden.

LDR: 8 Bits/Channel eller 24 Bits per pixel

Om en bild har 8 bitar per kanal innebär det att den har 8 bitar per RÖD kanal, 8 bitar per GRÖN, 8 bitar per BLÅ. Så 256 färger per kanal. Detta kan refereras till som TrueColor, men vanligare kallas det för LDR (Low Dynamic Range). Alla tal är inom spannet 0-255. Detta gör att det finns ett givet minimumvärde (0), samt ett givet Maximumvärde (255) vilka är heltal, medan HDRI (High Dynamic Range Imaging) tar flytvärden så som 0.6553 eller 5632.45. Vi återkommer till detta efter kanalerna förklarats mer.

Med 8 bitar per kanal finns det 16miljoner (plus) tillgängliga färger. Bilderna undertill demonstrerar de tre färgkanalerna samt antalet tillgängliga färger i varje kanal. Notera att det står 255, detta därför att vi börjar räkna från 0.

Högre antal bits innebär att bilden blir mjukare och man undslipper “artifakter”/”noise” (gryn). Även om 24 bitar är mer än tillräckligt, så finns det även 32 bitar vilket oftast innebär att den innehar 24bit per pixel, med en extra 8-bitarskanal för alpha/depth. Detta kan vi få genom att lägga till ett Alpha Layer. Så fort ni gör detta så skapas en Alpha Channel. Detta kan ni se på nästa bild.

I bilden till ovan kan nu se att det skapats en alpha-kanal. Det är först på senare år som vi fått datorer som presterar mer än 8 bitar per kanal, exempelvis 16 bitar per kanal (32-bitarsgrafik).

HDRI/HDR

Nu när vi har tillgång till bilddjup på mer än 8 bitar per kanal använder somliga grafiksystem extra bitar för att lagra mer intensitet än vad som kan visas samtidigt. Ett exempel på detta är HDRI (High Dynamic Range Imaging). Till skillnad från LDR (vilket vi tidigare förklarat) är HDRI är en teknik som tillåter en större dynamisk bredd av ljusstyrka mellan de ljusaste och mörkaste delarna av en bild då värdena inte behöver vara mellan 0 och 255, utan kan vara exempelvis allt mellan 0.2342345 till 78897.23. Genom att ha tillgång till detta så får vi bilder vilka efterliknar ”verkligheten” bättre. HDRI lagrar ljusinformationen istället för skärmens färger (med ljusstyrka) vilket LDR gör.