3. Цветовое разрешение и цветовые модели

Понятия: цветового разрешения или глубины цвета; цветовая модель используются при работе с цветом.

Цветовое разрешение определяет метод кодирования цветовой информации и от этого зависит количество цветов одновременного отображения на экране.

2.3.1. Кодирование цвета

В графике важной является информация о количестве цветов, закодированных в файле. Данная характеристика графики называется кодированием или глубиной цвета.

Глубина цвета – это число бит, используемых компьютером для хранения информации о каждом пикселе, или это количество бит цветовой информации, приходящейся на один пиксель изображения. Цветовая глубина определяет общее количество цветов, используемых для отображения или печати изображения. Цвет каждого пиксела кодируется определенным числом бит (bit), то есть элементарных единиц информации, с которыми может иметь дело компьютер. В зависимости от того, сколько бит отведено для цвета каждого пиксела, возможно кодирование различного числа цветов. Бит может быть вклю­чен (единичное состояние) или выключен (нулевое состояние). Если для кодировки отвести лишь один бит, то каждый пиксель может быть либо белым (значение 1), либо черным (значение 0). Такое изображение называют монохромным (monochrome).

Если для кодировки отвести четыре бита, то можно закодировать 2⁴=16 различных цветов, отвечающих комбинациям бит от 0000 до 1111.

Если отвести 8 бит (1 байт), то такой рисунок может содержать 2⁸=256 различных цветов (от 00000000 до 11111111).

Если отвести 16 бит (2 байта), то такой рисунок может содержать 2¹⁶=65 536 различных цветов (так называемый High Color).

Если отвести 24 бита (3 байта), то рисунок может содержать 2²⁴=16 777 216 различных цветов и оттенков. В последнем случае кодировка называется 24-bit True Color. Однако технические возможности мониторов ограничены и даже, если в файле и отводится 24 бита на каждый пиксел, это еще не означает, что действительно можно работать с такой богатой палитрой.

24-х битный цвет называют естественным цветом, постольку такое количество цветов вполне достаточно для представления практических всех видимых оттенков.

Считается, что 8-ми битный цвет представляет минимальный набор цветов для создания относительно естественных изображений и на основании этого цвета создаются индексные цвета. Большинство пользователей Интернета используют 8-битный цвет, то есть 256 цветов.

Цветовая палитра в графическом редакторе – это набор используемых цветов или это таблица данных, в которой хранятся коды цветов. Такая таблица создаётся и хранится вместе с графическим файлом. Параметр «цветовой тон» характеризует меру содержания базового цвета в данном цветовом оттенке. Соотношение цветов в изображении определяет цветовой баланс.

В зависимости от способа кодировки различают:

• Индексная палитра, когда изображение имеет только 256 цветов. В данной палитре каждый цветовой оттенок имеет свой индекс цвета или номер.

• Фиксированная палитра, когда все цвета изображения закодированы двумя байтами. Данную палитру не нужно прикреплять к файлу, так как в 16-разрядном кодировании цвета, каждый код определяет фиксированный цвет.

• Безопасная палитра применима в Интернете, так как рисунок должен при просмотре отображаться без изменений на любом компьютере. В данной палитре всего 216 цветов. В этом случае рассматривается фиксированная палитра, в которой жёстко закреплены индексы для кодирования всех 216 цветов. Поэтому она называется безопасной палитрой.

• Самый удобный способ кодирования цвета для компьютера 24-разрядный True Color, в котором каждой цветовой составляющей отводится на кодирование по одному байту. Яркость каждой составляющей изменяется в интервале от 0 до 255. В этом случае компьютер воспроизводит любой цвет по трём кодам.

Расчет объема требуемой видеопамяти

Пример.

Для цветной картинки, составленной из 256 цветов в графическом режиме монитора 640 х 480 требуется объём видеопамяти (Кбайт)

Решение.

Пусть разрешение экрана составляет 640x480 т.е. общее количество пикселей составляет 640x480=307200.

Пусть палитра состоит из 2⁸=256 различных цветов , т.е. для кодирования одного пикселя из 256 цветов надо 8 бит (1 байт) информации. Необходимый объем видеопамяти компьютера получается 307200x1байт=307200 байт=307,2 Кбайт.

Пример.

В процессе преобразования растрового графического файла количество цветов уменьшилось с 65536 до 256. Как изменится информационный объём файла?

Решение.

Для кодирования одного пикселя из 256 цветов требуется 8 бит (1 байт) информации.

Для кодирования одного пикселя из 65536 цветов требуется 16 бит (2 байта) информации.

Информационный объём файла уменьшится в 2 раза.