Если глубина цвета 7 бит сколько цветов в палитре

Если глубина цвета 7 бит сколько цветов в палитре

1) 8=2^3. Каждый цвет весит 3 бита

2) 2^7=128. Глубина цвета 128

3) 512=2^9. Для каждого цвета выделяется 9 бит

4) Количество пикселей (точек)=256*512=(2^8)*(2^9)=2^(8+9)=2^17 px.

Определим вес каждого пикселя: 16=2^4, те каждый пиксель весит 4 бита

Вес картинки=(2^17)*4=(2^17)*(2^2)=2^(17+2)=2^19 бит=(2^19):(2^13)=2^6=64 Кбайта

5) вес изображения 64 Кбайта=(2^6)*(2^13) бит=2^19 бит.

Количество пикселей=1024*512=(2^10)*(2^9)=2^19 px

Вес каждого пикселя: 2^19 бит/2^19 px=1 бит

Количество цветов в палитре=2^1=2 цвета в палитре

6) Палитра RGB (Red-Green-Blue), по 2 шестнадцатеричной цифры на цвет.

Сколько цветов содержит палитра,если для кодирования каждого цвета необходимо 7 бит?

Как мы знаем из школьной программы, чтобы рассчитать количество цветов, что содержит палитра, необходимо использовать следующую формулу:

N = 2 i , где N — это количество имеющихся цветов, а i — это, собственно, глубина цвета.

Определим, какой величине будет соответствовать количество цветов, что содержит наша палитра, если из условия нашей задачи мы точно знаем, что глубина цвета составляет 7 бит:

Глубина цвета — это что такое в компьютерной графике?

Посетите практически любой форум по фотографии, и вы непременно наткнетесь на дискуссию относительно преимуществ RAW и JPEG файлов. Одна из причин, по которой некоторые фотографы предпочитают формат RAW — это бóльшая глубина бита (глубина цвета)*, содержащаяся в файле. Это позволяет вам получать фотографии большего технического качества, чем те, что вы можете получить из файла JPEG.

*Bitdepth (глубина бита), или Colordepth (глубина цвета, в русском языке чаще используется именно это определение) — количество бит, используемых для представления цвета при кодировании одного пикселя растровой графики или видеоизображения. Часто выражается единицей бит на пиксель (англ. bits per pixel, bpp). © Wikipedia

Что такое битовая глубина

Глубина цвета — это количество двоичных знаков, используемых для хранения одного пикселя экрана. Другими словами, это количество различных цветов, которые могут быть представлены аппаратным или программным обеспечением. Но это не означает, что изображение обязательно использует все цвета. Когда речь идет о пикселе, понятие глубина цвета — это то, что может быть определено как бит на пиксель (bpp). Он определяет количество используемых двоичных знаков для одного пикселя. Тогда глубина цвета изображения относится к числу бит на пиксель на мониторе компьютера для представления определенного цвета.

Решение заданий 9 ЕГЭ по информатике

Тема: Кодирование изображений

9_1: ЕГЭ по информатике 2020 задание 9 ФИПИ вариант 1 (Крылов С.С., Чуркина Т.Е.): Какой минимальный объем памяти (в Кбайт) нужно зарезервировать, чтобы можно было сохранить любое растровое изображение размером 160 х 160 пикселей при условии, что в изображении могут использоваться 256 различных цветов? В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно.

Типовые задания для тренировки
✍ Решение:

160 * 160 = 20 * 2³ * 20 * 2³ = 400 * 26 = = 25 * 24 * 26

256 = 28 т.е. 8 бит на пиксель (из формулы кол-во цветов = 2i)

I = 25 * 24 * 26 * 23 = 25 * 213 — всего бит на всё изображение

(25 * 213) / 213 = 25 Кбайт
Результат: 25

Детальный разбор задания 9 ЕГЭ по информатике предлагаем посмотреть в видео:

Тема: Кодирование изображений:

ЕГЭ по информатике задание 9.2 (источник: вариант 11, К. Поляков): Рисунок размером 128 на 256 пикселей занимает в памяти 24 Кбайт (без учёта сжатия). Найдите максимально возможное количество цветов в палитре изображения.

Типовые задания для тренировки
✍ Решение:

По формуле объема файла изображения имеем:

128 * 256 = 27 * 28 = 215

В вышеуказанной формуле i — это глубина цвета, от которой зависит количество цветов в палитре:

Количество цветов = 2i

i = I / (M*N)

23 * 3 * 210 * 23: i = (23 * 3 * 210 * 23) / 215 = = 3 * 216 / 215 = 6 бит

26 = 64вариантов цветов в цветовой палитре
Результат: 64

Смотрите видеоразбор задания:

Тема: Кодирование изображений:

ЕГЭ по информатике задание 9.3 (источник: 9.1 вариант 24, К. Поляков): После преобразования растрового 256-цветного графического файла в 4-цветный формат его размер уменьшился на 18 Кбайт. Каков был размер исходного файла в Кбайтах? Типовые задания для тренировки
✍ Решение:

По формуле объема файла изображения имеем:

I = N * i
где N — общее количество пикселей, а i — глубина кодирования цвета (количество бит, выделенное на 1 пиксель)

количество цветов = 2i

до преобразования: i = 8 (28 = 256) после преобразования: i = 2 (22 = 4)

Составим систему уравнений на основе имеющихся сведений, примем за x количество пикселей (разрешение):

I = x * 8 I — 18 = x * 2

I — 18 = I / 4 4I — I = 72 3I = 72 I = 24
Результат: 24

Подробный разбор 9 задания ЕГЭ смотрите на видео:

Тема: Кодирование изображений:

ЕГЭ по информатике задание 9.4 (источник: 9.1 вариант 28, К. Поляков, С. Логинова): Цветное изображение было оцифровано и сохранено в виде файла без использования сжатия данных. Размер полученного файла – 42 Мбайт. Затем то же изображение было оцифровано повторно с разрешением в 2 раза меньше и глубиной кодирования цвета увеличили в 4 раза больше по сравнению с первоначальными параметрами. Сжатие данных не производилось. Укажите размер файла в Мбайт, полученного при повторной оцифровке. Типовые задания для тренировки
✍ Решение:

• По формуле объема файла изображения имеем:

I = N * i
где N — общее количество пикселей или разрешение, а i — глубина цвета (количество бит, выделенное на 1 пиксель)

42 = N * i I = N / 4 * 4i

Выразим i в первом уравнении:

I = 42
Результат: 42

Тема: Кодирование изображений:

ЕГЭ по информатике задание 9.5 (источник: 9.1 вариант 30, К. Поляков, С. Логинова): Изображение было оцифровано и сохранено в виде растрового файла. Получившийся файл был передан в город А по каналу связи за 72 секунды. Затем то же изображение было оцифровано повторно с разрешением в 2 раза больше и глубиной кодирования цвета в 3 раза меньше, чем в первый раз. Сжатие данных не производилось. Полученный файл был передан в город Б, пропускная способность канала связи с городом Б в 3 раза выше, чем канала связи с городом А. Сколько секунд длилась передача файла в город Б? Типовые задания для тренировки
✍ Решение:

По формуле скорости передачи файла имеем:

V = I / t
где I — объем файла, а t — время

где N — общее количество пикселей или разрешение, а i — глубина цвета (количество бит, выделенное на 1 пиксель)

t = 4 * 72 / (3 * 3) = 32 секунды
Результат: 32

Другой способ решения смотрите в видеоуроке:

Тема: Кодирование изображений:

ЕГЭ по информатике задание 9.6 (источник: вариант 33, К. Поляков): Камера делает фотоснимки размером 1024 х 768 пикселей. На хранение одного кадра отводится 900 Кбайт. Найдите максимально возможное количество цветов в палитре изображения. Типовые задания для терировки
✍ Решение:

• Количество цветов зависит от глубины кодирования цвета, которая измеряется в битах. Для хранения кадра, т.е. общего количества пикселей выделено 900 Кбайт. Переведем в биты:

900 Кбайт = 22 * 225 * 210 * 23 = 225 * 215

Посчитаем общее количество пикселей (из заданного размера):

1024 * 768 = 210 * 3 * 28

\[ \frac <225 * 2^<15>><3 * 2^<18>> = \frac <75> <8>\approx 9 \]
9 бит на 1 пиксель

29 = 512
Результат: 512

Смотрите подробное решение на видео:

Тема: Кодирование изображений:

9_8: Демоверсия ЕГЭ 2020 информатика: Автоматическая фотокамера производит растровые изображения размером 640×480 пикселей. При этом объём файла с изображением не может превышать 320 Кбайт, упаковка данных не производится. Какое максимальное количество цветов можно использовать в палитре?
✍ Решение:

По формуле объема файла изображения имеем:

I = N * i
где N — общее количество пикселей или разрешение, а i — глубина кодирования цвета (количество бит, выделенное на 1 пиксель)

I = 320 Кбайт, N = 640 * 420 = 307200 = 75 * 212 всего пикселей, i — ?

Количество цветов в изображении зависит от параметра i, который неизвестен. Вспомним формулу:

количество цветов = 2i

320 Кбайт = 320 * 210 * 23 бит = 320 * 213 бит

2i = 28 = 256
Результат: 256

Подробное решение данного 9 задания из демоверсии ЕГЭ 2020 года смотрите на видео:

9_21: : ЕГЭ по информатике задание 9.21 (источник: К. Поляков, 9.1 вариант 58): Для хранения в информационной системе документы сканируются с разрешением 300 ppi. Методы сжатия изображений не используются. Средний размер отсканированного документа составляет 5 Мбайт. В целях экономии было решено перейти на разрешение 150 ppi и цветовую систему, содержащую 16 цветов. Средний размер документа, отсканированного с изменёнными параметрами, составляет 512 Кбайт.

Определите количество цветов в палитре до оптимизации.

Типовые задания для тренировки
✍ Решение:

По формуле объема файла изображения имеем:

I = N * i
где N — общее количество пикселей или разрешение, а i — глубина кодирования цвета (количество бит, выделенное на 1 пиксель).

I = значение ppi2 * N * i

количество цветов = 2i

Неэкономный вариант: I = 5 Мбайт = 5 * 223 бит, N — ?, i — ? 300 ppi Экономный вариант: I = 512 Кбайт = 29 * 213 бит = 222 бит, N — ?, i = 4 бит (24 = 16) 150 ppi

Так как в экономном режиме нам известны все составляющие формулы, кроме разрешения (N), то найдем разрешение:

N = I / (i * 150*150 ppi) N = 222 / (4 * 22500)

I = N * 300*300 ppi * i 5 * 223 = (222 * 300 * 300 * i) / (22500 * 4);

i = (5 * 223 * 22500 * 4) / (222 * 300 * 300) = 9000 / 900 = 10 бит

210 = 1024
Результат: 1024

Тема: Кодирование звука

9_7: ЕГЭ по информатике 2020 задание 9 ФИПИ вариант 15 (Крылов С.С., Чуркина Т.Е.): На студии при четырехканальной (квадро) звукозаписи с 32-битным разрешением за 30 секунд был записан звуковой файл. Сжатие данных не производилось. Известно, что размер файла оказался 7500 Кбайт.

С какой частотой дискретизации (в кГц) велась запись? В качестве ответа укажите только число, единицы измерения указывать не нужно. Типовые задания для тренировки
✍ Решение:

По формуле объема звукового файла получим:

I= 7500 Кбайт β= 32 бита t= 30 секунд S= 4 канала

ƒ — частота дискретизации — неизвестна, выразим ее из формулы:

24 = 16 КГц

Результат: 16

Для более детального разбора предлагаем посмотреть видео решения данного 9 задания ЕГЭ по информатике:

Тема: Кодирование звука:

ЕГЭ по информатике задание 9_9 (источник: 9.2 вариант 36, К. Поляков): Музыкальный фрагмент был оцифрован и записан в виде файла без использования сжатия данных. Получившийся файл был передан в город А по каналу связи. Затем тот же музыкальный фрагмент был оцифрован повторно с разрешением в 2 раза выше и частотой дискретизации в 3 раза меньше, чем в первый раз. Сжатие данных не производилось. Полученный файл был передан в город Б за 15 секунд; пропускная способность канала связи с городом Б в 4 раза выше, чем канала связи с городом А.

Сколько секунд длилась передача файла в город A? В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно. Типовые задания для тренировки
✍ Решение:

Для решения понадобится формула нахождения скорости передачи данных формулы:

где: I — объем β — глубина кодирования ƒ — частота дискретизации t — время S — кол-во каналов (если не указывается, то моно)

город Б: β — в 2 раза выше ƒ — в 3 раза меньше t — 15 секунд, пропускная способность (скорость V) — в 4 раза выше

Исходя из предыдущего пункта, для города А получаем обратные значения:

город А: βБ / 2ƒБ * 3IБ / 2VБ / 4tБ / 2, tБ * 3, tБ * 4 — ?

t = t/2

t = t * 3

t = t * 4

\[ t_А = \frac <15> <2>* 3 * 4 \]

Результат: 90

Подробное решение смотрите на видео:

Тема: Кодирование звука:

ЕГЭ по информатике задание 9.10 (источник: 9.2 вариант 43, К. Поляков): Музыкальный фрагмент был записан в формате стерео (двухканальная запись), оцифрован и сохранён в виде файла без использования сжатия данных. Размер полученного файла – 30 Мбайт. Затем тот же музыкальный фрагмент был записан повторно в формате моно и оцифрован с разрешением в 2 раза выше и частотой дискретизации в 1,5 раза меньше, чем в первый раз. Сжатие данных не производилось.

Укажите размер файла в Мбайт, полученного при повторной записи. В ответе запишите только целое число, единицу измерения писать не нужно. Типовые задания для тренировки
✍ Решение:

Вспомним формулу объема звукового файла:

I = β * ƒ * t * S
I — объем β — глубина кодирования ƒ — частота дискретизации t — время S -количество каналов

1 состояние: S = 2 канала I = 30 Мбайт 2 состояние: S = 1 канал β = в 2 раза выше ƒ = в 1,5 раза ниже I = ?

• Так как изначально было 2 канала связи (S), а стал использоваться один канал связи, то файл уменьшился в 2 раза:

I = 30 Мбайт / 2 * 2 / 1,5 = 20Мбайт
Результат: 20

Смотрите видеоразбор данной задачи:

Тема: Кодирование звуковых файлов:

ЕГЭ по информатике задание 9_11 (источник: 9.2 вариант 72, К. Поляков): Музыкальный фрагмент был оцифрован и записан в виде файла без использования сжатия данных. Получившийся файл был передан в город А по каналу связи за 100 секунд. Затем тот же музыкальный фрагмент был оцифрован повторно с разрешением в 3 раза выше и частотой дискретизации в 4 раз меньше, чем в первый раз. Сжатие данных не производилось. Полученный файл был передан в город Б за 15 секунд.

Во сколько раз скорость (пропускная способность канала) в город Б больше пропускной способности канала в город А? Типовые задания для тренировки
✍ Решение:

• Вспомним формулу объема звукового файла:

I = β * ƒ * t * S
I — объем β — глубина кодирования ƒ — частота дискретизации t — время

А: t = 100 c. Б: β = в 3 раза выше ƒ = в 4 раза ниже t = 15 c.
✎ 1 способ решения:

• Скорость передачи данных (пропускная способность) зависит от времени передачи файла: чем больше время, тем ниже скорость. Т.е. во сколько раз увеличится время передачи, во столько раз уменьшится скорость и наоборот.
• Из предыдущего пункта видим, что если мы вычислим, во сколько раз уменьшится или увеличится время передачи файла в город Б (по сравнению с городом А), то мы поймем, во сколько раз увеличится или уменьшится скорость передачи данных в город Б (обратная зависимость).
• Соответственно, представим, что преобразованный файл передается в город А. Объем файла изменился в 3/4 раза (глубина кодирования (β) в 3 раза выше, частота дискретизации (ƒ) в 4 раза ниже). Объем и время изменяются пропорционально. Значит и время изменится в 3/4 раза:

tA для преобразов. = 100 секунд * 3 / 4 = 75 секунд

Ответ: 5 ✎ 2 способ решения:

Б: β = в 3 раза выше ƒ = в 4 раза ниже t = 15 c. IБ = (3 / 4) * I VБ = ((3 / 4) * I) / 15

(((3/4) * I) / 15) * (100 / I)= (3/4 * 100) / 15 = 15/3 =
5
Результат: 5

Подробный видеоразбор задания:

Тема: Кодирование звука:

ЕГЭ по информатике задание 9_12 (источник: 9.2 вариант 80, К. Поляков): Производится четырёхканальная (квадро) звукозапись с частотой дискретизации 32 кГц и 32-битным разрешением. Запись длится 2 минуты, её результаты записываются в файл, сжатие данных не производится.

Определите приблизительно размер полученного файла (в Мбайт). В качестве ответа укажите ближайшее к размеру файла целое число, кратное 10.
✍ Решение:

Вспомним формулу объема звукового файла:

I = β * ƒ * t * S
I — объем β — глубина кодирования ƒ — частота дискретизации t — время S — количество каналов

β = 32 бита ƒ = 32кГц = 32000Гц t = 2 мин = 120 с

Подставим данные в формулу; учтем, что результат необходимо получить в Мбайтах, соответственно, произведение будем делить на 223 (23 (байт) * 210 (Кбайт) * 210(Мбайт)):

(32 * 32000 * 120) / 223 = =( 25 * 27 * 250 * 120) / 223 = = (250*120) / 211 = = 30000 / 211 = = (24 * 1875) / 211 = = 1875 / 128

Результат: 60

Смотрите подробное решение:

Тема: Кодирование звука:

9_19: Государственный выпускной экзамен ГВЭ 2018 (информатика ГВЭ ФИПИ, задание 7): Производится двухканальная (стерео) цифровая звукозапись. Значение сигнала фиксируется 48 000 раз в секунду, для записи каждого значения используется 32 бит. Запись длится 5 минут, её результаты записываются в файл, сжатие данных не производится.

Какая из приведённых ниже величин наиболее близка к размеру полученного файла?

1) 14 Мбайт 2) 28 Мбайт 3) 55 Мбайт 4) 110 Мбайт
✍ Решение:

По формуле объема звукового файла имеем:

I — объем β — глубина кодирования = 32 бита ƒ — частота дискретизации = 48000 Гц t — время = 5 мин = 300 с S — количество каналов = 2

• Подставим в формулу имеющиеся значения:

I = 48000 * 32 * 300 * 2

48000 | 2 24000 | 2 12000 | 2 6000 | 2 = 375 * 273000 | 2 1500 | 2 750 | 2 375| 2 — уже не делится 187,5 300 | 2 = 75 * 22150 | 2 75 | 2 — уже не делится 37,5

I = 375 * 75 * 215

I = 375 * 75 * 215 / 223 = 28125 / 28

210 = 1024 1024 * 2 2048 * 2 4096 * 2 8192 * 2 16384 * 2 32768

210 * 25 = 215 = 32768 210 * 24 = 214 = 16384

215 / 28 = 27 = 128 214 / 28 = 26 = 64

Результат: 4

Подробное решение ГВЭ задания 7 2020 года смотрите на видео:

Тема: Кодирование звука:

9_20: Решение 9 задания ЕГЭ по информатике (диагностический вариант экзаменационной работы 2020 года, С.С. Крылов, Д.М. Ушаков): Производится двухканальная (стерео) звукозапись с частотой дискретизации 4 кГц и 64-битным разрешением. Запись длится 1 минуту, ее результаты записываются в файл, сжатие данных не производится.

Определите приблизительно размер получившегося файла (в Мбайтах). В качестве ответа укажите ближайшее к размеру файла целое число, кратное 2.
✍ Решение:

• По формуле объема звукового файла имеем:

I — объем β — глубина кодирования = 32 бита ƒ — частота дискретизации = 48000 Гц t — время = 5 мин = 300 с S — количество каналов = 2

Подставим в формулу имеющиеся значения. Для удобства будем использовать степени двойки:

ƒ = 4 кГЦ = 4 * 1000 Гц

22 * 210 B = 64 бит = 26 / 223 Мбайт t = 1 мин = 60 c = 15 * 22 c S = 2

I = 26 * 22 * 210 * 15 * 22 * 21 / 223 = 15/4

Результат: 4

Тема: Кодирование видео

9_22: : ЕГЭ по информатике задание 9.22 (источник: К. Поляков, 9.1 вариант 47): Камера снимает видео без звука с частотой 120 кадров в секунду, при этом изображения используют палитру, содержащую 224 = 16 777 216 цветов. При записи файла на сервер полученное видео преобразуют так, что частота кадров уменьшается до 20, а изображения преобразуют в формат, использующий палитру из 256 цветов. Другие преобразования и иные методы сжатия не используются. 10 секунд преобразованного видео в среднем занимают 512 Кбайт.

Сколько Мбайт в среднем занимает 1 минута исходного видео?

Типовые задания для тренировки
✍ Решение:

• Посмотрим, как изменялись параметры файла до преобразования и после:

ДО: ƒ = 120, i = 24 бит ПОСЛЕ: ƒ = 20, i = 8 бит (28 = 256) t = 10 секунд I = 512 Кбайт = 29 Кбайт

• Поскольку после преобразования количество кадров в секунду уменьшилось в 6 раз (120 / 20 = 6), а количество бит на пиксель уменьшилось в 3 раза (24 / 8 = 3), то и объем уменьшился в целом в 18 раз (6 * 3 = 18).
• Вычислим объем файла, передаваемого за 10 секунд, до его преобразования:

за 10 секунд: I * 18 = 29 * 18 Кбайт = (29 * 18) . 210 Мбайт = 9 Мбайт

за 1 мин: 9 * 6 = 54Мбайт Результат:54

Количество уникальных оттенков

Когда речь идет о цветовом компоненте, понятие может означать количество двоичных знаков на компонент — бит на канал или на цвет. Глубина цвета с большим значением может указывать на передачу цвета с таким высоким уровнем точности. В качестве альтернативы ее также называют пиксельной глубиной.

Изображения с более высокой битовой глубиной могут кодировать больше оттенков или цветов, поскольку имеется больше комбинаций 0 и 1. Глубина цветов — это количество таких комбинаций. Чем больше бит на пиксель, тем лучше цветопередача и качество монитора. Пространственное разрешение экрана монитора можно вычислить по следующей формуле: произведение количества строк изображения на общую сумму точек в строке.

Разрешение экрана и пиксельная глубина

Понятия количества цветов и глубины цвета связаны с понятием разрешения монитора. Монитор может отображать графику в различном качестве. Глубина цвета и разрешение характеризуют качество изображения.

Среди самых распространенных разрешений — 800 x 600, 1024 x 768, 1280 x 1024 пикселей на дюйм. Режим экрана и глубина цвета также зависят друг от друга. Зная один из параметров, можно рассчитать другой. Для изображения в градациях серого глубина бит определяет количество уникальных оттенков. Количество отображаемых цветов меняется в широком диапазоне. На современных мониторах и дисплеях глубина цвета — это параметр, который может принимать значение от 256 при глубине 8 бит до более чем 16 миллионов при глубине в 24.

Строение волоса

Волос относится к придаткам кожи. Он нечувствителен, потому как лишен нервных окончаний. Условно его разделяют на 2 части:

• видимую (волосяной стержень);
• невидимую (корень).

В процессе окрашивания волос задействована только видимая часть волоска, сразу перейдем к ее изучению. Волосяной стержень состоит из медуллы (сердцевины), кортекса (коркового вещества) и кутикулы (внешней оболочки).

Медулла — центральная часть волосяного стержня. Она представляет собой 2–4 слоя крупных неороговевших клеток кубической формы. Медулла выступает в роли терморегулятора: не допускает перегрев и переохлаждение в разное время года. Медулла невсегда сплошная, может прерываться. Это наблюдается в тонких волосах, где она на трети волосяного стержня отсутствует.

Кортекс — основная часть волосяного пространства. Корковое вещество представлено веретенообразными эпителиальными клетками. Качественные показатели составляющих кортекса отражаются на упругости, прочности, эластичности волос. Окислительные процессы при окрашивании, осветлении протекают непосредственно в корковом веществе.

Структура кортекса также обуславливает оттенок, качество волоса. Связано это с его составляющими:

• кератином или ороговевшими клетками, соединенными мембранно-клеточным комплексом. Подобный «каркас» придает волосяному стержню формы, делает его упругим и эластичным;
• меланином, собственно пигментными частицами;
• воздухом. Воздушные частицы — это «растворитель» натурального пигмента внутри волосяного стержня. Чем меньше воздуха, тем насыщеннее тон, а в седом волоске его больше всего.

Кутикула — это внешняя оболочка волоска, состоящая из 8–10 слоев. Слои сложены из чешуек (плоского бесцветного кератина), расположенных в шахматном порядке, словно соты, черепица. Связь между слоями также представлена мембранно-клеточным комплексом. Слои плотно соприкасаются друг с другом и обеспечивают надежную защиту от негативных факторов внешней среды.

Внешний вид волоса говорит о состоянии кутикулы:

• тусклые, пористые волосы — признак поврежденной внешней оболочки и раскрытых чешуек;
• здоровый блеск свидетельствует, что чешуйки достаточно плотно прилегают, не повреждены.

Основные цвета и их кодирование

Каждый цветной пиксель в цифровом изображении создается с помощью комбинации трех основных цветов: красного, зеленого и синего. Каждый основной цвет часто называют цветовым каналом. Он может иметь любой диапазон значений интенсивности, заданных его глубиной бита. Глубина бит для каждого основного цвета называется битами на канал. Бит на пиксель (bpp) относится к сумме двоичных знаков во всех трех цветовых каналах и представляет общие цвета, доступные на каждом пикселе. Часто возникает путаница с цветными изображениями, и может быть непонятно, относится ли размещенный номер к битам на пиксель или на канал. Использование bpp в качестве суффикса помогает различать эти два термина.

Примеры глубины цвета точки

У большинства цветных изображений с цифровых камер битовая глубина составляет 8 двоичных знаков на канал. Поэтому они могут использовать в общей сложности восемь 0 и 1. Глубина цвета и количество цветов при этом составляют 28 или 256 различных комбинаций, либо 256 различных значений интенсивности для каждого основного цвета. Когда все три основных цвета объединены в каждом пикселе, это позволяет использовать до 16 777 216 разных цветов, или “истинный цвет”. Такая глубина называется 24-битной, поскольку каждый пиксель состоит из трех каналов с глубиной цвета 8 бит. Количество цветов, доступных для любого X-битового изображения, равно 2X, если X относится к битам на пиксель, и 23X, если X относится к битам на канал.

Обработка внутри камеры

Когда вы настраиваете камеру на запись фотографий в режиме JPEG, внутренний процессор камеры считывает информацию, полученную от сенсора в момент, когда вы делаете снимок, обрабатывает ее в соответствии с параметрами, выставленными в меню камеры (баланс белого, контраст, насыщенность цвета и т.д.), и записывает ее как 8-битный JPEG файл. Вся дополнительная информация, полученная сенсором, отбрасывается и теряется навсегда. В итоге, вы используете лишь 8 бит из 12 или 14 возможных, которые сенсор способен зафиксировать.

Визуализация битовой глубины

Человеческий глаз может различать только около 10 миллионов разных цветов. Поэтому сохранение изображения, где глубина цвета — более 24 бит, является чрезмерным, если единственная цель — это обычный просмотр. С другой стороны, изображения с более чем 24 bpp все еще весьма полезны, поскольку они лучше сохраняются при пост-обработке. Потому этот параметр может быть полезен для фотографов. Цветные градации и палитру глубины цвета в изображениях с менее чем 8 бит на цветовой канал можно четко увидеть на гистограмме изображения. Доступные настройки битовой глубины зависят от типа файла. Стандартные файлы JPEG и TIFF могут использовать только 8 и 16 бит на канал соответственно.

Почему фотографы используют JPEG?

То, что не все профессиональные фотографы используют формат RAW все время, еще ничего не значит. Как свадебные, так и спортивные фотографы, например, зачастую работают именно с форматом JPEG.

Для свадебных фотографов, которые могут снять тысячи снимков на свадьбе, это экономит время на последующей обработке.

Спортивные фотографы используют JPEG файлы для того, чтобы иметь возможность отсылать фотографии своим графическим редакторам в течение мероприятия. В обоих случаях скорость, эффективность и меньший размер файлов формата JPEG делает использование этого типа файлов логичным.

Цветовая точность и гамма

Глубина цвета — это только один из аспектов цветового представления, определяющий, как можно выразить тонкие уровни цвета. Другим аспектом является то, как может быть выражен широкий диапазон цветов или гамма. Определение как цветовой точности, так и гаммы выполняется с помощью спецификации кодирования цвета, которая присваивает значение цифрового кода местоположению в цветовом пространстве.

Отличие графических чипов в системах VGA и Macintosh

Старые графические чипы, особенно те, которые используются в домашних компьютерах и игровых консолях, часто умеют применять другую палитру, чтобы увеличить максимальное количество одновременно отображаемых цветов. При этом использование памяти сводится к минимуму. Это важно для первых компьютеров, где память была дорогостоящей и не слишком большого объема. В то время как лучшие системы VGA предлагали только 18-битную палитру, из которой можно было выбирать цвета, все цветное видеооборудование Macintosh предоставляло 24-битную. Такие палитры были универсальными и могли применяться в любых последних аппаратных или файловых форматах.

Direct color

Если пиксели содержат более 12 бит, для типичных размеров экрана и глубины палитры индексированная палитра занимает больше памяти, чем пиксели, поэтому некоторые системы стараются напрямую указывать цвет непосредственно в пикселе. Например, 8-битный цвет — очень ограниченная, но истинная прямая цветовая система. Для каждого из компонентов R (красного цвета и G (зеленого цвета) есть 3 бита, 8 возможных уровней. При этом два оставшихся бита в байтовом пикселе — компонент B (синий цвет), занимающий четыре уровня, что позволяет использовать 256 разных цветов. Здоровый человеческий глаз менее чувствителен к синему компоненту, чем к красному или зеленому, потому что две трети рецепторов глаза обрабатывают более длинные волны. Поэтому он назначается на один двоичный знак меньше, чем остальные. 8-битный цвет можно перепутать с индексированной глубиной цвета 8bpp. Но этот параметр тоже можно моделировать в таких системах, выбирая подходящую таблицу.

High color

Высококачественная цветопередача, или режим High color, поддерживает 15/16-бит для трех цветов в системе RGB. В 16-битном цвете могут быть 4 бита, то есть 16 возможных уровней для каждого из компонентов R, G и B. А также дополнительно 4 двоичных знака для параметра «альфа», обозначающего прозрачность, что позволяет использовать 4 096 различных цветов с 16 уровнями прозрачности. В последнее время термин используется для обозначения глубин цвета, превышающих 24 бит. Он был разработан для представления и передачи “реальных” оттенков, которые воспринимаются человеческим глазом. Почти все наименее дорогие ЖК-дисплеи обеспечивают 18-битный цвет для достижения быстрого времени перехода по цвету и используют либо сглаживание, либо регулировку частоты кадров, чтобы приблизиться к 24-битной цветопередаче или полностью отбросить 6 бит информации о цвете. Более дорогие ЖК-дисплеи могут отображать 24-битную или большую глубину цвета.

Примечания

1. ↑ 123
   Rich Franzen, Color Spaces, 1998—2010 (англ.)
2. HDMI :: Resources :: Knowledge Base
3. An Inside Look at DisplayPort v1.2
4. VESA veröffentlicht DisplayPort 1.3
5. Windows 7 High Color Support
6. Mark Hachman
   . HDMI Upgraded To Support ‘Deep Color’ (англ.), ExtremeTech (June 12, 2006). Проверено 19 июля 2020.
7. Том Копин (Kramer USA), Сергей Дмитренко.
   Глубокие цветные проблемы (mv13deep-hdmi-ru) 28-29. журнал Mediavision (Май 2013). Проверено 19 июля 2020.
8. Hutchison, David C. (2006-04-05). «Wider color gamuts on DLP display systems through BrilliantColor technology». Digital TV DesignLine
   . Проверено 2007-08-16.
9. ATI Launches The 1GB FireGL V7350 Video Card

Особенности человеческого восприятия цвета

Человеческий глаз может различать до десяти миллионов цветов, и поскольку гамма дисплея меньше, чем диапазон человеческого зрения, это означает, что этот диапазон содержит больше оттенков, чем может быть воспринято человеком. Однако дисплеи неравномерно распределяют цвета в пространстве для облегчения восприятия человеком, поэтому люди могут видеть изменения между соседними цветами в цветовой гамме. Монохроматические изображения устанавливают все три канала на одно и то же значение. В результате получается всего 256 различных цветов и, следовательно, более заметная полоса различия. Некоторое программное обеспечение пытается сгладить уровень серого в цветовых каналах, чтобы увеличить его, хотя в современном программном обеспечении это гораздо больше используется для субпиксельной визуализации. Она позволяет увеличить разрешение пространства на ЖК-экранах, где цвета имеют несколько разные позиции.

Использование глубины цвета в различных системах

Некоторые системы SGI имели 10 или более бит для видеосигнала и могли быть настроены для интерпретации данных, хранящихся таким образом для отображения. Часто для них добавляется альфа-канал того же размера, в результате получается 40, 48 или 64 бит для каждого пикселя. Некоторые более ранние системы размещали три 10-битных канала в 32-битном слове, причем 2 бита не использовались или использовались как 4-уровневый альфа-канал. Формат файла Cineon, который был популярен для движущихся изображений, использовал эту глубину цвета. Цифровые камеры могли производить 10 или 12 бит на канал в своих исходных данных, а 16 бит — это наименьшая адресуемая единица, которая позволяла бы обрабатывать данные.

Видеокарты с 10 бит на компонент начали выходить на рынок в конце 1990-х годов. Эти системы не использовали 16 бит для высокого динамического диапазона, а некоторые присваивают почти мистические возможности 16 битам, которые на самом деле не верны. Программное обеспечение для редактирования изображений, такое как Photoshop, начало использовать 16 бит на канал достаточно рано. Основная цель этого заключалась в том, чтобы уменьшить квантование промежуточных результатов. Если операция была разделена на 4, а затем умножена на 4, она потеряла бы нижние 2 бита 8-битных данных, но если использовались 16 бит, она не потеряла бы ни одного из 8-битных данных. В 2008 Microsoft объявила о том, что в Windows 7 поддерживаются цвета глубиной 30 бит и 48 бит, а также широкая цветовая гамма scRGB.

Доказано, поскольку люди в основном являются трихроматами, хотя существуют тетрахроматы, воспринимающие не три основных цвета, а четыре. Для хранения и работы с изображениями можно использовать «мнимые» основные цвета, но обычно их количество составляет три, как в системе RGB.

Постобработка

RAW файл отличается от JPEG тем, что содержит все данные, зафиксированные сенсором камеры за период экспонирования. Когда вы обрабатываете RAW файл, используя программное обеспечение для конвертации RAW, программа осуществляет преобразования, аналогичные тем, что производит внутренний процессор камеры, когда вы снимаете в JPEG. Различие состоит в том, что вы выставляете параметры внутри используемой программы, а те, что выставлены в меню камеры, игнорируются.

Выгода от дополнительной глубины бита RAW файла становится очевидной при постобработке. JPEG файл стоит использовать, если вы не собираетесь делать какую-либо постобработку и вам достаточно выставить экспозицию и все другие настройки во время съемки.

Однако, в реальности большинство из нас хочет внести хотя бы несколько исправлений, если это даже просто яркость и контраст. И это именно тот момент, когда JPEG файлы начинают уступать. С меньшим количеством информации на пиксель, когда вы проводите корректировку яркости, контраста или цветового баланса, оттенки могут визуально разделиться.

Результат наиболее очевиден в областях плавного и продолжительного перехода оттенков, таких как на голубом небе. Вместо мягкого градиента от светлого к темному, вы увидите расслоение на цветовые полосы. Этот эффект также известен как постеризация (англ. «posterisation»). Чем больше вы корректируете, тем сильнее он проявляется на изображении.

С файлом RAW, вы можете вносить гораздо более сильные изменения в оттенок цвета, яркость и контраст до того, как вы увидите снижение качества изображения. Это также позволяют сделать некоторые функции RAW-конвертера, такие как настройка баланса белого и восстановление «пересвеченных» областей (highlight recovery).

Это фото получено из JPEG файла. Даже при таком размере видны полосы в небе как результат постобработки.

При тщательном рассмотрении на небе виден эффект постеризации. Работа с 16-битным TIFF файлом может ликвидировать, или по крайней мере минимизировать, эффект полос.