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位分辨率

位分辨率(Bit Resolution)又称色彩深度或位深度,在位图图像或视频视频缓冲区,指一个像素中,每个颜色分量(Red、Green、Blue、Alpha通道)的比特数。所谓“位”指的是二进制位或是比特。位分辨率决定可以标记为多少种色彩等级的可能性。当提到一个像素的概念可以定义为每像素的位数(BPP),指所使用的比特数。当提到一个颜色分量的概念可以定义为比特/组件位/通道位颜色(这三个定义简BPC)。

位分辨率在计算机领域表示在位图或者视频帧缓冲区中储存1像素的颜色分量所用的位数或比特数(BPC);也可表示每像素的位数(位/像素,bpp)。色彩深度越高,可用的颜色就越多。

位深度计算是以2为底数的指数的幂。常见的有:

1位:2种颜色,单色光,黑白二色,用于compact Macintoshes。

2位:4种颜色,CGA,用于gray-scale早期的NeXTstation及color Macintoshes。

3位:8种颜色,用于大部分早期的电脑显示器。

4位:16种颜色,用于EGA及不常见及在更高的分辨率的VGA标准,color Macintoshes。

5位:32种颜色,用于Original Amiga chipset。

6位:64种颜色,用于Original Amiga chipset。

7位:128种颜色

8位:256种颜色,用于最早期的彩色Unix工作站,低分辨率的VGA,Super VGA,AGA,color Macintoshes。

灰阶,有256种灰色(包括黑白)。若以24位模式来表示,则RGB的数值均一样,例如(200,200,200)。

彩色图像,若以24位模式来表示,则RGB的数值均一样,例如(200,200,200)。就是常说的24位真彩,约为1670万色。

9位:512种颜色

10位:1024种颜色,

12位:用于部分硅谷图形系统,Neo Geo,彩色NeXTstation及Amiga系统于HAM mode。

16位:用于部分color Macintoshes( 红色占5 个位、蓝色占 5 个位、绿色占 6 个位,所以红色、蓝色、绿色各有 32、32、64 种明暗度的变化总共可以组合出 64K 种颜色 )。

24位:有16,777,216色,真彩色,能提供比肉眼能识别更多的颜色,用于拍摄照片。

32位:基于24位而生,增加8个位的Alpha通道。

另外有高动态范围影像(High Dynamic Range Image),这种影像使用超过一般的256色阶来储存影像,通常来说每个像素会分配到32+32+32个bit来储存颜色资讯,也就是说对于每一个原色都使用一个32bit的浮点数来储存.

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虽然位分辨率可以很高,但各种VGA的颜色深度却受到限制。例如,标准VGA支持4位16种颜色的彩色图像,多媒体应用中推荐至少用8位256种颜色。由于设备的限制,加上人眼分辨率的限制,一般情况下,不一定要追求特别深的像素深度。此外,像素深度越深,所占用的存储空间越大。相反,如果像素深度太浅,那也影响图像的质量,图像看起来让人觉得很粗糙和很不自然。

在用二进制数表示彩色图像的像素时,除R,G,B分量用固定位数表示外,往往还增加1位或几位作为属性(Attribute)位。例如,RGB 5∶5∶5表示一个像素时,用2个字节共16位表示,其中R,G,B各占5位,剩下一位作为属性位。在这种情况下,像素深度为16位,而图像深度为15位。

属性位用来指定该像素应具有的性质。例如在CD-I系统中,用RGB 5∶5∶5表示的像素共16位,其最高位(b15)用作属性位,并把它称为透明(Transparency)位,记为T。T的含义可以这样来理解:假如显示屏上已经有一幅图存在,当这幅图或者这幅图的一部分要重叠在上面时,T位就用来控制原图是否能看得见。例如定义T=1,原图完全看不见;T=0,原图能完全看见。

在用32位表示一个像素时,若R,G,B分别用8位表示,剩下的8位常称为α通道(alpha通道)位,或称为覆盖(overlay)位、中断位、属性位。它的用法可用一个预乘α通道(premultiplied alpha)的例子说明。假如一个像素(A,R,G,B)的四个分量都用规一化的数值表示,(A,R,G,B)为(1,1,0,0)时显示红色。当像素为(0.5,1,0,0)时,预乘的结果就变成(0.5,0.5,0,0),这表示原来该像素显示的红色的强度为1,而现在显示的红色的强度降了一半。

用这种办法定义一个像素的属性在实际中很有用。例如在一幅彩色图像上叠加文字说明,而又不想让文字把图覆盖掉,就可以用这种办法来定义像素,而该像素显示的颜色又有人把它称为混合色(key color)。在图像产品生产中,也往往把数字电视图像和计算机生产的图像混合在一起,这种技术称为视图混合(video keying)技术,它也采用α通道(alpha通道)

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位分辨率又称彩色深度,数码摄像头的彩色深度指标反映了摄像头能正确记录色调有多少,色彩位数的值越高,就越可能更真实地还原亮部及暗部的细节。色彩位数以二进制的位(bit)为单位,用位的多少表示色彩数的多少。目前几乎所有的数码摄像头的色彩位数都达到了24位(也就是能表达2的24次方种颜色),可以生成真彩色的图象。总之色彩位数高,就可以得到更大的色彩动态范围。也就是说,对颜色的区分能够更加细腻。

数码摄像头最常见的是24位,30位的摄像头极少见到。具体来说,一般摄像头中每种基色采用8位或10位表示,三种基色红、绿、蓝总的色彩位数为基色位数乘以3,即8×3=24位或者10×3=30位。摄像头色彩位数反映了摄像头能正确表示色彩的多少,以24位为例,三基色(红、绿、蓝)各占8位二进制数,也就是说红色可以分为2的8次方=256个不同的等级,绿色和蓝色也是一样。那么它们的组合为256×256×256=16777216,即大约1600万种颜色,而30位可以表示10亿种。色彩深度值越高,就越能真实地还原色彩。

色彩位数(色彩深度)又称色深。是用于表示扫描仪所能辨析的色彩范围的指标。 通常,扫描仪的色彩位数越多,就越能真实反映原始图像的色彩,扫描仪所反映的色彩就越丰富,所扫出图像的效果也越真实,当然所形成的数据量也随之增大,造成图像文件体积也加大。对于某些应用环境,扫描仪色彩位数指标,甚至比分辨率更重要。色彩位数的具体指标是用“位”(bit,即2的多少次方)来描述,24位彩色表明扫描仪可分辨1670万种颜色,30位真彩是6.87亿种颜色,而36位真彩色是1670亿种颜色。尽管大多数显卡只支持24位色彩,但由于 CCD 与人眼感光曲线的不同,为了保证色彩还原的准确,就需要进行修正,这就要求扫描仪的色彩位数至少要达到36位才能获得比较好的色彩还原效果。因此,现在尽量应选购36位以上色彩位数的扫描仪。

色彩位数是扫描仪对采样来的每一个象素点,提供的不同通道的数字化位数的叠加值。

它一般采用 RGB 三通道的数值总和来表达。常见的24bit、30bit、36bit彩色扫描仪, 它们每通道的量化数值分别为8位,10位,12位,表示其每通道内有256、1024、4096阶层次的信息。 扫描仪的色彩位数是指对扫描进来的每一个彩色象素点的色彩位数, 这是扫描仪与打印机指标上的一个最大的不同点。 一般,扫描仪的色彩位数取决于扫描仪内部的模数转换器的精度。当色彩位数精度增加时,扫描设备可以捕捉的色彩细节也会增多。但是,如想仅仅通过增加模数转换器的精度,来提高扫描仪的色彩精度,其对扫描图象品质的提高程度也较为有限。因为影响扫描仪的色彩精度的因素,除了有较高的模数转换精度外,还需要有完善的光路系统设计。透镜质量、CCD 质量以及扫描时光学器件的振动,都会增加扫描仪的噪声,从而影响扫描品质。


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