什么是Bit Depth(位深度)?Bits per Channel和Bits per Pixel有何分别?
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在深入探讨位深度(Bit Depth)之前,我们首先要理解位(Bit)的含义。位(Bit)是计算机存储数据的最小单位,它的值只能是0或1。由于一个位只能是0或1,因此一个位只能表示两种颜色。而两个位,有四种组合,分别是00、01、10和11,可以表示四种颜色。
所谓的颜色并不一定是可明确分辨的两种颜色,比如红、蓝;也可以是某种颜色的深浅色阶,如灰阶(深与浅只是简化了的称呼,在计算机中,深浅都被准确地以数字表示)。
位深度(Bit Depth)是以二进制表达方式,可以表示的最大颜色或色阶数目。
在数码照片中,每个彩色像素(Color Pixel)都是红、绿、蓝三原色混合后的结果。每种三原色的色阶对应一条「通道」(Channel)。它们可以表达的深浅范围取决于位深度(Bit Depth)。
每条通道(Channel)的位深度(Bit Depth)被称为「bits per channel 或 bpc」(位/通道)。将每条通道的位(bit)数目加起来就是「bits per pixel 或 bpp」(位/像素);位总数可表示的最大值就是每个像素可呈现的最大颜色数目。
以三原色为例,「bits per pixel (bpp)」(位/像素)是「bits per channel (bpc)」(位/通道)的三倍。一般的数码相机,每条通道(Channel)都是8位,可以存储由0或1组成的8位数字(二进制数值)。2的8次方是256,即是每种三原色可以有256层深浅变化。
每个像素都有红、绿和蓝三条通道,因此每个像素拥有8 x 3 = 24个位(bits)。2的24次方可代表16,777,216种颜色,也被称为「真实色彩(True Colors)」。
如果每条通道(Channel)都是10位(10-bit)的话,每条通道可表示2的10次方色阶数目,而每个像素可表示的颜色数目就是2的(3 x 10)次方。
人类的眼睛只能分辨大约1,000万种颜色,把所有零列出来即是10,000,000,这比24位(24-bit)的16,777,216种颜色要少。
既然24位像素的影像已经足够,为何我们还要追求48位像素(16-bit通道)?影像后制的过程会破坏色阶,多出来的信息有助于消除肉眼可见的瑕疵,特别是色阶的过渡。
大多数相机的位深度只达到14位,因此RAW文件的通道也仅有14位。
如果相机的规格只标示「位深度」(Bit Depth)为14位(14-bit),而没有显示bpp或bpc等单位,大家便要凭借常识去判断那个数值指的是「位/像素」(bpp)还是「位/通道」(bpc)。
由于现今相机的「位/像素」(bpp)不可能是14-bit那么小,我们知道它指的是「位/通道」(bpc)。
注意,JPG / JPEG 文件只支持8-bit通道(Channel),即便相机有14-bit的颜色通道,存档成JPG后,还是会变成8-bit通道的影像。想要以相机的最大位深度(Bit Depth)保存图像,便要使用RAW格式。后制后,则以TIFF或PSD等图像格式储存照片。
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