色深度の測定はどういう意味ですか?


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色深度は、Xビットと呼ばれることがよくあります。これは何を意味し、どのように写真に影響を与えますか?どのスケールが使用されていますか、つまり、線形、指数、対数などですか?

回答:


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少しは何ですか?

コンピューターは値を2進数として格納します。2進数の各桁はビットと呼ばれます。2 ^ N、ここでNはビット数で、2進数が表すことができるものの最大数です。

例してください

白黒画像(ここでは灰色ではなく、白黒のみ)は、1ビットの色深度で表現できます。2 ^ 1 =2。これらの2つの色は黒と白です。

古いMacコンピューターに戻ると、色深度を設定できました。16色、256色、数千色、数百万色です。これらのオプションは、さまざまなビット深度値(4、8、16、および24ビット)に対応しています。コンピュータモニタのビット深度は、常に赤、緑、青のピクセルのビット深度の合計を指します。合計が3で割り切れない場合、目は緑に最も敏感であるため、通常緑は余分なビットを取得します。

実世界の数値はいくつですか?

Nikon d7000:ピクセルあたり14ビット。

ほとんどのコンピューターモニターは、1ピクセルあたり合計24ビットで、1色あたり8ビットの色を表示します。

規模

イメージセンサーはリニアです。つまり、値の半分が最も明るい光のストップを表し、次のクォーターが次のストップを表します。つまり、暗い値はすぐに少数の可能な値に圧縮されます。ビット深度が高いほど、暗いピクセルの品質が高くなります。

写真にどのような影響がありますか?

より多くのビットはより多くのデータを意味します。それは偽造することはできません。ビット数が多いほど、画像を処理する際の品質も向上します。

ただし、値が大きいほど良いとは限りません。ビット深度の高いADC(アナログデジタルコンバーター)の設計は非常に困難です。これは、コンバータのノイズレベルが(V)/ 2 ^ Nを下回る必要があるためです。ここで、Vは入力信号の電圧、Nはビット深度です。この電圧V / ​​2 ^ Nは、最下位ビット電圧と呼ばれます(しばしば「1 LSB」と呼ばれます)。各ビットが表す電圧です。ノイズレベルが1 LSBより大きい場合、LSBは有用なデータを格納していないため、削除する必要があります。

例:5ボルトの信号が10ビットADCによってデジタル化されています。ノイズを保持する必要がある電圧を教えてください。

LSB電圧の式を使用すると、5 /(2 ^ 10)=(5/1024)V、4.88mVになります。


スケールに関して、これは暗い色よりも明るい色の方が多いという意味ですか?
のろわれた真実2012

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@damned trues実際には、RGB色空間を使用して、暗い色や明るい色よりもはるかに多くのミッドトーンを表現できます。これは非常に簡略化された例です。非常に暗い端では、値1,0,0 0,1,0と0,0,1があり、これらは輝度= 1の唯一の可能な色です。次に、中間調を考えます。同じ見た目の明るさを持つ多数の組み合わせ、127,0,0 126,5,7 4,128,0などなど
Matt

いい答えですが、「もしもこの基準なら...」から始まる最後の文がわかりません。「必要以上のスペースがある」とはどういう意味ですか?
SaaruLindestøkke2012

1
その部分を説明するためにもう少し追加しました。基本的に、ADCに信号が接続されていないときにADCからのデータをグラフ化する場合、グラフに振動があると、データは必要以上に高いビット深度でサンプリングされます。
Phil

1ビット/ 2色はあなたの心臓が望むどんな2つでもかまいません。必要に応じて、アクアマリンとターコイズ。オクタリンは難しくなります。
ラッセルマクマホン

3

色または階調レベルは「ワード」に格納され、各ワードにはN個の「ビット」が含まれます。
各ビットは、オフまたはオン(または高または​​低、または0または1)のいずれかです。
したがって、バイナリ「ビット」には2つの状態があるため、2つの「状態」またはレベルの1つを格納できます。
ビットを「ワード」に結合すると、ワードは多数の状態のいずれか1つを格納できます。
2ビットは、2 x 2 = 4状態のいずれかを格納できます。
8ビットは、2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 = 256状態のいずれかを格納できます。

Nビットに使用できるレベルまたはトーンの数は、
2 x 2 x 2 ... Nトーンまたは2 ^ Nレベルで与えられます。

2 ^ 16 = 16ビット= 65536
2 ^ 14 = 14ビット= 16,384
2 ^ 12 = 12ビット= 4,096
2 ^ 10 = 10ビット= 1024
2 ^ 8 = 8ビット= 256
1ビット=オン/オフ=白黒または、選択した任意の2色。

使用できるトーンまたはカラーレベルがほとんどない場合、存在する「実際の」カラーは、最も近い使用可能な値として保存する必要があります。したがって、赤や茶色、アクアマリン、みかん、オクタリンなどと同様に、さまざまな緑色の「まとまりのあるtogethjer」の色合いがあります。

16ビット= 65,536レベル(以下を参照)は、ほとんどの人間の目と脳のシステムに従って色を連続的に変化させるのに十分です。ほんの普通の人間には14ビットで十分であり、ほとんどの目的には12ビットでも十分です。10ビットにすると、バンディングやスムーズな色の変化が失われるのがわかります。

以下の画像は、「16」、8、4、1ビットの解像度の画像を示しています。
「16」と言います。カラーデータは16ビットで保存されていますが、元の画像を選択して、2004年にたまたまMinolta 7Hi「ブリッジ」カメラと12ビットADC(Analog to Digital Converter)で撮影しました。 )。

ほとんどのモニターから500mm以上では、左側の2つの画像はおそらく似ています。1メートル以上の場合はさらに似ています。しかし、よく見ると大きな違いが見られます。元の画像を調べると、違いがよりはっきりとわかります。(右クリックして、新しいタブまたは画像ビューアで開きます)。花の白い部分は主にデフォーカスしているように見えますが、葉は16ビットで発生するほぼ連続した変化ではなく、類似した色のバンドに分割されます。

花の画像


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