Кодирование цвета

Компьютерная графика – раздел информатики, предметом которого является работа на компьютере с графическими изображениями (рисунками, чертежами, фотографиями, видеокадрами и пр.).

Изображение разбивается на отдельные маленькие фрагменты – пиксели, причем каждому фрагменту присваивается значение его цвета.

Пиксель – наименьший элемент изображения на экране (точка на экране).

С помощью одного байта можно закодировать 256 разных значений цвета. Этого достаточно для рисованных изображений в мультфильмах, но для полноцветных изображении живой природы – недостаточно.

Если на кодирование цвета одной точки отдать не один байт, а два, то есть, не 8 битов, а 16. Известно, что добавление каждого бита, увеличивает в два раза количество кодируемых значений. Добавление восьми битов восемь раз удвоит это количество, то есть увеличит его в 256 раз. Двумя байтами можно закодировать 256∙256=65536 различных цветов. Если для кодирования цвета одной точки использовать 3 байта (24 бита), то количество возможных цветов увеличится еще в 256 раз и достигнет 16,5 миллионов. Этот режим позволяет хранить, обрабатывать и передавать изображения, не уступающие по качеству наблюдаемым в живой природе.

Качество кодирования изображения зависит от двух параметров:

• качество кодирования изображения тем выше, чем меньше размер точки и соответственно большее количество точек составляет изображение;

• чем большее количество цветов, то есть большее количество возможных состояний точки изображения используется, тем более качественно кодируется изображение (каждая точка несет большее количество информации).

Совокупность используемых в наборе цветов образует палитру цветов.

Все многообразие красок на экране получается путем смешивания трех базовых цветов: красного, синего и зеленого. Каждый пиксель на экране состоит из трех близко расположенных элементов, светящихся этими цветами. Цветные дисплеи, использующие такой принцип, называются RGB (Red-Green-Blue) – мониторами.

Код цвета пикселя содержит информацию о доле каждого базового цвета.

Если все три составляющие имеют одинаковую интенсивность (яркость), то из их сочетаний можно получить 8 различных цветов (2³).

Цветные изображения могут иметь различную глубину цвета, которая задается количеством битов, используемым для кодирования цвета точки. Наиболее распространенными значениями глубины цвета являются 8, 16, 24 или 32 бита (табл.1).

Глубина цвета	Количество отображаемых цветов
8	28 = 256
16 (High Color)	216 = 65536
24 (True Color)	224= 16 777 216
32 (True Color)	232 = 4 294 967 296

Табл.1 Глубина цвета

Задавая любые значения (от 0 до 255) для каждого из трех байтов, с помощью которых кодируется цвет, можно закодировать любой из 16,5 миллионов цветов.

Цветные изображения формируются в соответствии с двоичным кодом цвета каждой точки, хранящимся в видеопамяти (табл.2).

Видеопамять
№ точки	Двоичный код цвета точки
1	01010101
2	00100101
……
800	11110000
……
480000	11001100

Табл.2 Структура видеопамяти

Понятно, что с помощью чисел можно кодировать цвет одной точки. На это необходимы один, два или три байта, в зависимости от того, сколько цветов мы хотим передать. А для того, чтобы закодировать целый рисунок, необходимо его разбить на точки.