© 2014 сайт
Розрядністьабо глибина кольоруцифрове зображення – це число двійкових розрядів (біт), що використовуються для кодування кольору одиничного пікселя.
Слід розрізняти терміни біт на канал(bpc – bits per channel) та біт на піксель(bpp - bits per pixel). Розрядність по кожному з індивідуальних колірних каналіввимірюється в бітах на канал, сума ж розрядів всіхканалів виявляється у бітах на піксель. Наприклад, зображення на панелі Truecolor має розрядність 8 біт на канал, що еквівалентно 24 біт на піксель, т.к. колір кожного пікселя описується трьома кольорами: червоним, зеленим і синім (модель RGB).
Для зображення, закодованого в RAW-файлі, число біт на канал збігається з числом біт на піксель, оскільки до інтерполяції кожен піксель, отриманий за допомогою матриці з масивом кольорових фільтрів Байєра, містить інформацію лише про один з трьох первинних кольорів.
У цифровій фотографії прийнято описувати розрядність переважно за допомогою біт на канал, і тому, говорячи про розрядність, я матиму на увазі виключно біти на канал, якщо прямо не вказано інше.
Розрядність визначає максимальна кількістьвідтінків, які можуть бути присутніми на палітрі даного зображення. Наприклад, 8-бітне чорно-біле зображення може містити до 28 = 256 градацій сірого кольору. Кольорове 8-бітне зображення може містити по 256 градацій для кожного з трьох каналів (RGB), тобто. всього 2 8x3 = 16777216 унікальних комбінацій або колірних відтінків.
Висока розрядність є особливо важливою для коректного відображення плавних тональних або колірних переходів. Будь-який градієнт у цифровому зображенні не є безперервною зміною тону, а є ступінчастою послідовністю дискретних значень кольору. Багато градацій створює ілюзію плавного переходу. Якщо ж півтонів дуже мало, ступінчастість видно неозброєним оком і зображення втрачає реалістичність. Ефект виникнення візуально помітних стрибків кольору в областях зображення, що містять плавні градієнти, називається постеризацією(від англ. poster - плакат), оскільки фотографія, в якій бракує півтонів, стає схожою на плакат, надрукований з використанням обмеженої кількості фарб.
Розрядність у реальному житті
Щоб наочно проілюструвати викладений вище матеріал, я візьму один із своїх карпатських пейзажів і покажу вам, як він виглядав би при різній розрядності. Пам'ятайте, що збільшення розрядності на 1 біт означає подвоєння кількості відтінків на панелі зображення.
1 біт – 2 відтінки.
1 біт дозволяє закодувати лише два кольори. У нашому випадку це чорний та білий.
2 біти – 4 відтінки.
З появою півтонів зображення перестає бути просто набором силуетів, але виглядає досить абстрактно.
3 біти – 8 відтінків.
Вже помітні деталі переднього плану. Смугасте небо – гарний прикладпостеризації.
4 біти – 16 відтінків.
Починають виявлятися деталі на схилах гір. На передньому плані постеризація майже непомітна, але небо залишається смугастим.
5 біт – 32 відтінки.
Очевидно, що області з низьким контрастом, відображення яких потребує великої кількості близьких півтонів, найбільше страждають від постеризації.
6 біт – 64 відтінки.
Гори вже майже гаразд, а ось небо, як і раніше, виглядає східчасто, особливо ближче до кутів кадру.
7 біт – 128 відтінків.
Мені нема чого причепитися - всі градієнти виглядають плавними.
8 біт – 256 відтінків.
І ось перед вами вихідна 8-бітна фотографія. 8 біт цілком достатньо для реалістичної передачі будь-яких тональних переходів. На більшості моніторів ви не помітите різниці між 7 і 8 бітами, так що навіть 8 бітів можуть здатися зайвими. Але все ж таки стандартом для високоякісних цифрових зображень є саме 8 біт на канал, щоб з гарантованим запасом перекрити здатність людського ока розрізняти градації кольору.
Але якщо 8 біт вистачає для реалістичної передачі кольору, то для чого може знадобитися розрядність більше 8? І звідки цей шум про необхідність зберігати фотографії з розрядністю в 16 біт? Справа в тому, що 8 біт достатньо для зберігання та відображення фотографії, але не для її обробки.
При редагуванні цифрового зображення тональні діапазони можуть стискатися, так і розтягуватися, в результаті чого частина значень постійно відкидається або округляється, і в кінцевому підсумку кількість півтонів може впасти нижче за той рівень, який необхідний для плавної передачі тональних переходів. Візуально це проявляється у виникненні все тієї ж постеризації та інших ріжучих очей артефактів. Наприклад, освітлення тіней на дві сходинки призводить до розтягування діапазону яскравостей в чотири рази, а значить, відредаговані ділянки 8-бітної фотографії будуть виглядати так, як якщо б вони були взяті з 6-бітного зображення, де ступінчастість дуже помітна. Тепер уявіть, що ми працюємо із 16-бітним зображенням. 16 біт на канал означають 216 = 65535 колірних градацій. Тобто. ми можемо вільно викинути більшу частину півтонів і все одно отримати тональні переходи теоретично плавніші, ніж у вихідному 8-бітному зображенні. Інформація, що міститься в 16 бітах, є надмірною, але саме ця надмірність дозволяє здійснювати найсміливіші маніпуляції з фотографією без видимих наслідків для якості зображення.
12 чи 14? 8 чи 16?
Зазвичай фотограф стикається з необхідністю приймати рішення про розрядність фотографії у трьох випадках: - при виборі розрядності RAW-файлу в налаштуваннях камери (12 або 14 біт); при конвертації RAW-файлу в TIFF або PSD для подальшої обробки (8 або 16 біт) і збереження готової фотографії для архіву (8 або 16 біт).
Зйомка у RAW
Якщо ваша камера дозволяє вибирати розрядність RAW-файлу, то я однозначно рекомендую вам віддати перевагу максимальному значенню. Зазвичай вибирати доводиться між 12 та 14 бітами. Додаткові два біти лише трохи збільшать розмір ваших файлів, зате ви отримаєте більшу свободу при їх редагуванні. 12 біт дозволяють закодувати 4096 рівнів яскравості, тоді як 14 біт – 16384 рівня, тобто. у чотири рази більше. Зважаючи на те, що найважливіші та інтенсивні перетворення знімка я проводжу саме на стадії обробки в RAW-конвертері, мені не хотілося б жертвувати жодним бітом інформації на цьому критичному для майбутньої фотографії етапі.
Конвертація в TIFF
Найбільш спірний етап – це момент конвертації відредагованого RAW-файлу у 8- або 16-бітний TIFF для подальшої обробки у Фотошопі. Дуже багато фотографів порадять вам конвертувати виключно в 16-бітний TIFF, і вони мають рацію, але тільки за умови, що ви збираєтеся проводити у Фотошопі глибоку і всебічну обробку. Чи часто ви цим займаєтесь? Особисто я – ні. Всі фундаментальні перетворення я здійснюю у RAW-конвертері з 14-бітним неінтерполованим файлом, а Фотошоп використовую лише для шліфування деталей. Для таких дрібниць, як точкова ретуш, вибіркове освітлення та затемнення, зміна розмірів та підвищення різкості зазвичай достатньо і 8 біт. Якщо я побачу, що фотографія потребує агресивної обробки (не йдеться про колажі і HDR), це буде означати, що я припустився серйозну помилкуна стадії редагування RAW-файлу, і найрозумнішим рішенням буде повернутися і виправити її, замість того, щоб ґвалтувати ні в чому не винний TIFF. Якщо ж фотографія містить якийсь делікатний градієнт, який я все-таки захочу поправити у Фотошопі, то я легко перейду в 16-бітний режим, проведу там всі необхідні маніпуляції, після чого повернуся до 8 біт. Якість зображення не постраждає.
Зберігання
Для зберігання вже оброблених фотографій я віддаю перевагу або 8-бітному TIFF, або JPEG, збереженому в максимальній якості. Мною рухає прагнення економії дискового простору. 8-бітний TIFF займає вдвічі менше місця, ніж 16-бітний, а JPEG, який в принципі може бути тільки 8-бітним, навіть у максимальній якості приблизно вдвічі менше за 8-бітний TIFF. Різниця в тому, що JPEG стискає зображення із втратами даних, а TIFF підтримує стиск без втрат за алгоритмом LZW. Мені не потрібні 16 біт у фінальному зображенні, оскільки я не збираюся його більше редагувати, інакше воно просто не було б фінальним. Якусь дрібницю можна легко поправити і в 8-бітному файлі (навіть якщо це JPEG), але якщо мені закортить провести глобальну корекцію кольору або зміну контрасту, то я швидше звернуся до вихідного RAW-файлу, ніж мучитиму вже сконвертовану фотографію, яка навіть у 16-бітному варіанті не містить всієї необхідної для подібних перетворень інформації.
Практика
Ця фотографія зроблена в модрині недалеко від мого будинку і сконвертована з допомогою Adobe Camera Raw. Відкривши RAW-файл в ACR, я введу поправку експозиції -4 EV, тим самим змітити недотримку в 4 ступені. Зрозуміло, ніхто при здоровому глузді не допускає подібних помилок при редагуванні RAW-файлів, але нам необхідно за допомогою єдиної змінної досягти ідеально бездарної конвертації, яку ми потім спробуємо виправити у Фотошопі. Зображення я двічі зберігаю у форматі TIFF: один файл з розрядністю 16 біт на канал, інший - 8.
На даному етапіобидва зображення виглядають однаково чорними і нічим не відрізняються один від одного, тому я демонструю тільки одну з них.
Різниця між 8 та 16 бітами стане помітною лише після того, як ми спробуємо освітлити фотографії, розтягуючи при цьому діапазон яскравостей. Для цього я скористаюся рівнями (Ctrl/Cmd+L).
На гістограмі видно, що всі тони зображення сконцентровані у вузькому піку, що притиснувся до лівого краю вікна. Щоб освітлити зображення, необхідно відсікти пусту праву частину гістограми, тобто. змінити значення точки білого кольору. Взявшись за правий повзунок вхідних рівнів (точку білого), я підтягую його впритул до правого краю сплющеної гістограми, тим самим даючи команду розподілити всі градації яскравості між незайманою точкою чорного і наново позначеною (15 замість 255) точкою білого. Зробивши цю операцію на обох файлах, порівняємо результати.
Навіть у такому масштабі 8-бітна фотографія виглядає більш зернистою. Збільшимо до 100%.
16 біт після освітлення
8 біт після освітлення
16-бітне зображення не відрізняється від оригіналу, тоді як 8-бітне сильно деградувало. Якби ми мали справу зі справжньою недотримкою, ситуація була б ще сумнішою.
Очевидно, що такі інтенсивні перетворення, як освітлення фотографії на 4 ступені, дійсно краще проводити на 16-бітному файлі. Практична значимість цієї тези залежить від того, як часто вам доводиться виправляти подібний шлюб? Якщо часто, то, ймовірно, ви щось робите не так.
Тепер уявімо, що я за своїм звичаєм зберіг фотографію як 8-бітний TIFF, але потім раптово вирішив внести до неї якісь радикальні зміни, а всі резервні копіїмоїх RAW-файлів були викрадені прибульцями.
Щоб симулювати руйнівне, але потенційно оборотне редагування, знову звернемося до рівнів.
У комірки вихідних рівнів (Output Levels) я вводжу 120 і 135. Тепер замість доступних 256 градацій яскравості (від 0 до 255) корисна інформація займатиме лише 16 градацій (від 120 до 135).
Фотографія передбачувано посіріла. Зображення на місці просто контраст зменшився в 16 разів. Спробуємо виправити скоєне, навіщо знову застосуємо до багатостраждальної фотографії рівні, але з новими параметрами.
Тепер змінив вхідні рівні (Input Levels) на 120 і 135, тобто. присунув крапки чорного та білого кольору до країв гістограми, щоб розтягнути її на весь діапазон яскравостей.
Контраст реанімовано, але постеризація помітна навіть у дрібному масштабі. Збільшимо до 100%.
Фотографія безнадійно зіпсована. 16 півтонів, що залишилися після шаленого редагування, явно недостатньо для хоч скільки-небудь реалістичної сцени. Чи не означає це, що від 8 біт дійсно немає жодного сенсу? Не поспішайте робити поспішні висновки – вирішальний експеримент ще попереду.
Повернемося знову до недоторканого 8-бітного файлу і переведемо його в 16-бітовий режим (Image>Mode>16 Bits/Channel), після чого повторимо всю процедуру наруги над фотографією, згідно з описаним вище протоколом. Після того, як контраст був варварськи знищений, а потім знову відновлено, переведемо зображення назад у 8-бітовий режим.
Невже все гаразд? А якщо збільшити?
Бездоганно. Жодної постеризації. Всі операції з рівнями проходили в 16-бітному режимі, а значить, навіть після зменшення діапазону яскравостей у 16 разів, у нас залишилося 4096 градацій яскравості, яких з лишком вистачило для відновлення фотографії.
Іншими словами, якщо ви маєте відповідальне редагування 8-бітної фотографії - перетворите її на 16-бітну і працюйте, як ні в чому не бувало. Якщо навіть настільки абсурдні маніпуляції можна проводити із зображенням, не побоюючись за наслідки для його якості, то тим більше воно спокійно переживе ту доцільну обробку, на яку ви дійсно можете його піддати.
Дякую за увагу!
Василь О.
Post scriptum
Якщо стаття виявилася для вас корисною та пізнавальною, ви можете люб'язно підтримати проект, зробивши внесок у його розвиток. Якщо ж стаття вам не сподобалася, але у вас є думки про те, як зробити її кращою, ваша критика буде прийнята з не меншою вдячністю.
Не забувайте про те, що ця стаття є об'єктом авторського права. Передрук та цитування допустимі за наявності чинного посилання на першоджерело, причому використовуваний текст не повинен жодним чином спотворюватися або модифікуватися.
Цифрові камери або, принаймні, професійні цифрові камери, мають можливість зйомки у форматі RAW, ось уже кілька років, дозволяючи вам відкривати зображення у Photoshop і редагувати їх у режимі 16 bit, а не в режимі 8 bit, як ви зазвичай робили з стандартними зображеннями JPEG.
Незважаючи на це, багато фотографів, навіть професійних, як і раніше, роблять свої знімки у форматі JPEG, навіть якщо їх камера підтримує формат RAW. І хоча є зовсім небагато вагомих аргументів при виборі JPEG проти RAW висока швидкістьзйомки і набагато менший розмір файлів - перше, що спадає на думку, - багато людей, як і раніше, знімають в JPEG просто тому, що вони не розуміють різниці між редагуванням зображень в режимі 16 bit. У цьому уроці ми й розберемо цю різницю.
Що означає термін "8 біт"?
Ви повинні раніше чули терміни 8 біт і 16 біт, але що вони означають? Коли ви робите знімок на цифрову камеру і зберігаєте його у форматі JPEG, ви створюєте стандартне 8-бітне зображення. Формат JPEG був навколо нас довгий час з появою цифрової фотографії та навіть під час удосконалення програми Photoshop, але в Останнім часомйого недоліки стають дедалі більше помітними. Один з них - неможливість зберегти файл JPEG у форматі 16 біт, оскільки він його просто не підтримує. Якщо це JPEG зображення (з розширенням ". jpeg"), це 8 бітне зображення. Але що все-таки означає «8 біт»?
Якщо ви читали наш урок «RGB та колірні канали», ви знаєте, що кожен колір у цифровому зображенні створюється з комбінації трьох основних яскравих кольорів. червоний(Red), зелений(green) та синій(blue):
Не має значення, який колір ви бачите на екрані. Він все одно був зроблений із деякої комбінації цих трьох кольорів. Ви можете подумати: Це неможливо! Моє зображення має мільйони кольорів. Як ви можете створити мільйон квітів тільки з червоного(Red), зеленого(green) та синього(blue)?»
Гарне питання. Відповідь полягає у змішуванні відтінків червоного, зеленого та синього! Існує безліч відтінків кожного кольору, з якими ви можете працювати і змішувати між собою, навіть більше, ніж ви можете уявити. Якщо б у вас був чисто червоний, чисто зелений і чисто синій колір, то все, що ви зможете створити – сім різних кольорів, включаючи білий, якщо ви змішаєте всі ці три кольори разом.
Ви також можете включити сюди ж восьмий колір - чорний - який ви могли б отримати у випадку, якщо повністю видаліть червоний, зелений і синій.
Але що, якщо у вас, скажімо, 256 відтінків червоного, 256 відтінків зеленого та 256 відтінків синього? Якщо зробити математичні обчислення, 256х256х256 = 16,8 мільйонів. Тепер ви можете створити 16,8 мільйонів кольорів! І це, звичайно ж, те, що ви можете отримати від 8 бітного зображення – 256 відтінків червоного, 256 відтінків зеленого та 256 відтінків синього дають вам мільйони можливих кольорів, які ви зазвичай бачите на фото:
Звідки береться число 256? Отже, 1-біт має значення 2. Коли ви переміщаєтеся від 1 біта, ви знаходите значення, використовуючи вираз «2 у мірі (кількість наступних бітів)». Наприклад, щоб знайти значення 2 біти, вам потрібно порахувати «2 в ступеня 2» або «2х2», що дорівнює 4. Таким чином, 2 біти дорівнює 4.
4х-бітне зображення буде «2 у ступені 4», або «2х2х2х2», що дає нам 16. Отже, 4 біти дорівнює 16.
Ми проробимо те саме для 8 бітного зображення, це буде «2 в ступені 8», або «2х2х2х2х2х2х2х2», що дає нам 256. Ось звідки береться число 256.
Не хвилюйтеся, якщо це здалося вам заплутаним, незрозумілим та нудним. Це лише пояснення того, як працює комп'ютер. Просто запам'ятайте, що якщо ви зберігаєте зображення у форматі JPEG, ви зберігаєте його в режимі 8bit, що дає вам 256 відтінків червоного, зеленого та синього, 16,8 мільйона можливих кольорів.
Отже, може здатися, що 16, 8 мільйонів кольорів – це багато. Але кажуть, все пізнається в порівнянні, і якщо ви не порівнювали це з кількістю можливих кольорів 16-бітного зображення, то, можна сказати, ви ще нічого не бачили.
Як ми тільки що усвідомили, зберігаючи фото у форматі JPEG, ми отримуємо 8-бітне зображення, яке дає нам 16,8 мільйонів можливих кольорів.
Здається, це багато, і це так, якщо ви подумаєте, що людське око навіть не може побачити стільки кольорів. Ми можемо розрізняти всього кілька мільйонів кольорів, у кращому разі, за певних навичок, трохи більше 10 мільйонів, але ніяк не 16, 8 мільйонів.
Тому навіть 8-бітне зображення містить набагато більше кольорів, ніж ми можемо бачити. Навіщо ж тоді нам потрібно більше кольорів? Чому замало 8 біт? Отже, повернемося до цього трохи пізніше, а для початку, давайте подивимося на різницю між 8-розрядними і 16-розрядними зображеннями.
Раніше ми з'ясували, що 8-бітне зображення дає нам 256 відтінків червоного, зеленого і синього кольору, і ми отримали це число, використовуючи вираз «2 у ступені 8» або «2х2х2х2х2х2х2х2», що дорівнює 256. Ми зробимо ті самі розрахунки для того, щоб дізнатися, скільки кольорів ми можемо отримати у 16-бітному зображенні. Все, що нам потрібно - знайти значення виразу «2 в ступені 16» або «2х2х2х2х2х2х2х2х2х2х2х2х2х2х2х2», яке, якщо ви порахуєте на калькуляторі, дорівнює 65 536. Це означає, що коли ми працюємо з 16 бітним зображенням, ми , 65536 відтінків зеленого і 65536 відтінків синього. Забудьте про 16,8 мільйонів! 65536 х 65536 х 65536 дає нам 281 трильйон можливих кольорів!
Тепер ви можете подумати: «Нічого собі, це, звичайно, здорово, але ви щойно сказали, що ми не можемо побачити навіть 16,8 мільйона кольорів, які нам дає 8 бітне зображення, невже такі важливі ці 16 бітні зображення, що дають нам трильйони квітів, які ми не можемо бачити?
Коли настає час редагувати наші зображення у Photoshop, це дуже важливо. Давайте подивимося, чому.
Редагування в режимі (mode) 16 біт.
Якщо у вас є два однакові фото, відкрийте їх у Photoshop, різниця повинна бути в тому, що одне зображення має бути в режимі 16 біт з його трильйоном можливих кольорів, а інше - в режимі 8 біт з його 16, 8 можливих кольорів. Ви, мабуть, подумали, що версія 16 бітного зображення має виглядати краще 8 бітного, оскільки вона має більше кольорів. Але очевидний факт, що безліч фотографій просто не містить 16, 8 мільйонів кольорів, не кажучи вже про трильйони кольорів для точного відтворення вмісту зображення.
Зазвичай вони містять кілька сотень тисяч кольорів, у кращому випадку, хоча деякі можуть досягати і кількох мільйонів залежно від їхнього вмісту (а також залежно від розміру фото, оскільки вам потрібні мільйони пікселів для перегляду мільйона кольорів). Плюс, як ви вже знаєте, людське око не може бачити принаймні 16,8 мільйонів кольорів. Це означає, що якщо ви розташуєте поруч два зображення 8 біт і 16 біт, вони будуть для нас виглядати однаково.
То чому ж краще працювати із 16 бітними зображеннями? Одне слово – гнучкість. Коли ви редагуєте зображення у Photoshop, рано чи пізно, якщо ви продовжуватимете його редагувати, ви зіткнетеся з проблемами. Найпоширеніша проблема відома як «ступінчастість», коли ви втрачаєте багато деталей у зображенні, після чого Photoshop не може відображати плавні переходи від одного кольору до іншого. Натомість ви отримуєте жахливий ступінчастий ефект між кольорами та їх тональними значеннями.
Дозвольте мені показати, що я маю на увазі. Ось два простих чорно-білих градієнтів, які я створив у Photoshop. Обидва градієнти однакові. Перше було створено як 8-бітне зображення. Ви бачите цифру 8, обведену в червоний кружок у верхній частині вікна документа, яка говорить про те, що документ відкритий у 8-бітному режимі:
А ось такий самий градієнт, створений як 16 бітного зображення. Немає жодних відмінностей, крім того, що в назві документа вказано режим 16 біт, обидва градієнти виглядають однаково:
Подивіться, що виходить, коли їх редагую. Я маю намір застосувати однакові зміни до обох градієнтів. Для початку натисніть Ctrl+L (Win) / Command+L (Mac) для виклику корекції Photoshop Рівні(Levels), і не вдаючись у подробиці того, як працюють рівні, я просто переміщаю нижні чорний та білий слайдери Вихідних значень(Output) у напрямку до центру. Знову ж таки, я зроблю це з обома градієнтами:
Переміщення нижнього чорного та білого слайдерів Вихідних значень (Output) у напрямку до центру у діалоговому вікні Levels ).
По суті, я взяв повний діапазон градієнтів від чисто чорного ліворуч до чисто білого справа і сплющив їх у дуже маленький сегмент у центрі, який являє собою середні відтінки сірого кольору. Насправді я не зрадив градієнт. Я тільки зосередив його тональний діапазон у дуже маленькому просторі.
Клікну Ок, щоб вийти з діалогового вікна Рівні(Levels) і тепер давайте знову подивимося на градієнти. Ось 8 бітний градієнт:
А ось 16 бітний градієнт:
Обидва градієнти після корекції за допомогою рівнів(Levels) тепер виглядають як суцільний сірий, але вони, як і раніше, виглядають однаково, хоча верхній градієнт у режимі 8 біт, а нижній - 16 біт. Подивіться, що вийде, коли я знову застосую Рівні(Levels) для того, щоб розтягнути тональний діапазон градієнта назад до суто чорного ліворуч і до суто білого справа. Я переміщу чорний та білий слайдери Вхідних значень(Input) діалогового вікна Рівні(Levels) до центру, на цей раз, щоб розподілити темні ділянки градієнта назад в чисто чорний ліворуч і світлі частини назад до чисто білого вправо.
Переміщення Вхідних значень ( Input ) чорного і білого слайдерів до центру для розподілу темних частин градієнта назад в чисто чорний ліворуч і світлі частини назад до чисто білого вправо.
Давайте знову подивимося на наші два градієнти. Перший - 8-бітний градієнт:
Оуч! Наш згладжений чорно-білий градієнт не виглядає таким! Натомість він має «ступінчастий» ефект, про який я говорив, де ви легко можете бачити, як змінюються відтінки сірого один за одним, а це тому, що ми втратили більшу частину деталей зображення після проведення тих корекцій, які ми зробили з рівнями(Levels). Таким чином, 8-бітне зображення не дуже добре впоралося з цим завданням. Подивимося, що трапилося з 16 бітним зображенням:
Подивіться на нього! Навіть після великих коригувань, які я зробив за допомогою рівнів(Levels), 16 бітний градієнт впорався із завданням без жодної помарки! Чому так? Чому 8-бітний градієнт втратив так багато деталей, а 16-бітний - ні? Відповідь у тому, що ми говорили досі. 8 бітне зображення може містити тільки максимум 256 відтінків сірого, у той час як 16 бітне зображення може містити до 65536 відтінків сірого. Навіть, незважаючи на те, що обидва градієнти виглядали однаково спочатку, 16 тисяч додаткових відтінків сірого дають нам більше гнучкості під час редагування та ймовірність появи будь-яких проблем згодом. Звичайно, навіть 16 бітні зображення в кінцевому підсумку досягають того моменту, коли починають втрачати багато деталей, і ви бачитимете проблеми після безлічі редагування зображення, але в 8 бітних зображеннях цей момент настає швидше, а з 16 бітним зображенням ми можемо мати справу набагато довше .
Давайте спробуємо цього разу ті самі речі розглянути на прикладі звичайного фото.
Редагування фото в режимі (mode) 16 біт
Спробуємо той же експеримент редагування застосувати до повнокольорового фото. Я взяв фото із пляжним м'ячем, яке ми бачили на першій сторінці. Ось зображення у стандартному 8 бітному режимі. Знову ми бачимо число 8 у верхній частині вікна документа:
А ось те саме фото, але в режимі 16 біт:
Обидва зображення виглядають однаково Наразі, як і ті два градієнти.
Єдина різниця між ними полягає в тому, що верхнє зображення 8 бітне, а нижнє 16 бітне зображення. Спробуємо зробити ті самі коригування за допомогою рівнів(Levels). Зараз я редагую зображення екстремальним методом, це, звичайно, не те, що ви зазвичай робите зі своїми зображеннями. Але цей спосіб дасть вам чітке уявлення про те, наскільки сильно ми можемо пошкодити зображення, якщо воно в режимі 8 біт в порівнянні з незначними руйнуваннями, що відбуваються при редагуванні 16 бітної версії зображення.
Я знову натискаю клавіші Ctrl+L (Win) / Command+L (Mac) для виклику діалогового вікна Рівні(Levels), та переміщаю слайдери Вихідних значень(Output) внизу у напрямку до центру, у ту саму точку, що у випадку з градієнтами. Знову проробляю те саме з обома зображеннями: 8 бітна і 16 бітна версія зображень:
Переміщення білого та чорного слайдерів Вихідних значень ( Output ) у напрямку до центру в діалоговому вікні Рівні (Levels).
Ось як виглядає 8-бітне зображення після концентрування тонального діапазону в маленькому просторі, де ви зазвичай знайдете інформацію про середні тони:
А ось як виглядає 16 бітне зображення:
Знову ж таки, обидві версії ідентичні. Немає видимих відмінностей між 16 бітною та 8 бітною версією.
Тепер викличемо Рівні(Levels) і встановимо назад значення тональності, щоб темні ділянки стали чисто чорними, а світлі чисто білими:
Переміщення чорного та білого слайдера Вхідних значень ( Input ) у напрямку до центру в діалоговому вікні Рівні (Levels) для зосередження темних ділянок зображення у чорному кольорі, а світлих – у білому.
Тепер давайте подивимося, чи є якась різниця між 16 бітною версією і 8 бітною. Для початку, 8 біт:
О ні! Як і з градієнтом, 8-бітному зображенню завдано досить пристойної шкоди завдяки редагуванню. Дуже помітний перехід у кольорі, особливо на воді, яка виглядає як якийсь ефект малювання, ніж повнокольорове фото. Ви також можете помітити пошкодження на пляжному м'ячі, а також на піску у нижній частині фото. На даний момент, 8-бітне зображення принесло мало користі.
Подивимося, що сталося з 16 бітним зображенням:
Знову, як і з градієнтом, 16-бітна версія залишилася без помарок! Кожен біт залишився таким же, як і до редагування, у той час як 8-бітне зображення втратило багато деталей. І це все тому, що 16-бітна версія має таку величезну кількість можливих кольорів у розпорядженні. Навіть після сильної дії, яку я зробив, я не зміг завдати зображення видимих пошкоджень завдяки режиму 16 біт.
Отже, як ви можете скористатися перевагами 16-бітного зображення? Просто. Робіть завжди знімки у форматі RAW замість JPEG (зрозуміло, звичайно, якщо ваша камера підтримує raw), потім відкривайте та редагуйте його у Photoshop, як 16-бітне зображення. Пам'ятайте про те, що коли ви працюєте з 16 бітним зображенням, його розмір більше, ніж 8 бітного зображення, і якщо у вас старий комп'ютер, може вплинути на тривалість обробки фотографії у Photoshop. Також, незважаючи на те, що нові версії Photoshopз кожним разом все краще і краще в цьому плані, не кожен фільтр є доступним для корекції зображення в режимі 16 біт, але більшість основних працює. Якщо ви захотіли працювати в 8-бітному режимі, перейдіть в меню Зображення(Image) у верхній частині екрана та виберіть Режим(Mode), а потім виберіть 8 біт. Постарайтеся працювати в 16 бітному режимі настільки довго, наскільки це можливо, до перемикання в режим 8 біт. Також переконайтеся, що ви переключилися на режим 8 біт до друку зображення, або навіть збережіть свою 16-бітну версію зображення як Photoshop .PSD файл, а потім збережіть окрему 8-бітну версію для друку.
8-бітне зображення, 16-бітне зображення… Сканер із глибиною кольору 48 біт… Будь-яка людина інтуїтивно розуміє – чим більша глибина кольору, тим щось там краще Але що саме? І взагалі – чи є практична користьу цих цифрах для простого отолюбителя?
Спочатку – кілька основних понять.
Біт- Це найменша порція інформації. Він може позначати
- 0 або 1,
чорне або біле,
Увімк. або Вимк.
Більшість сьогоднішніх цифрових пристроївпрацює з 8-бітнимизображення. Це ваш струменевий фотопринтер і, можливо, навіть ваш монітор. Тобто майже всі картинки, які ви бачите є 8-бітними.
Невеликий офтопік
Якщо друкувати чорно-біле фото на струшнику, використовуючи лише один чорний картридж, якість буде гіршою, ніж якщо друкувати з використанням усіх картриджів (чотирьох, шести або восьми – скільки там у вас є?).
Чому з одним чорним картриджем гірше? Адже зображення чорно-біле?
Тому що принтер зможе відтворити лише 256 градацій яскравості – від білого до самого чорного. Для картинок з великою кількістю півтонів та плавними переходамияскравості цього недостатньо. Картинка виглядає грубувато.
Якщо використовувати ще й кольорові картриджі, то змішування трьох основних кольорів (пурпурного, блакитного і жовтого) може дати мільйонивідтінків сірого (256х256х256). Відчуйте різницю
(Насправді все трохи складніше, але суть залишається – 8 біт для відображення навіть чорно-білої картинки обмаль).
Скільки насправді – 8 біт або 24?
Будь-яке цифрове зображення завжди складається з 3-х основних кольорів:
- червоного, зеленого та синього
блакитного, пурпурового та жовтого
Для зберігання інформації про кожен із 3-х кольорів використовується 8 біт. Тож якщо бути абсолютно точним, то правильніше називати такі зображення не 8-бітними, а 24-бітними(8х3).
Тому 8-бітне зображення і 24-бітне - це взагалі синоніми.
8 (24) та 16 (48) біт – дві ВЕЛИЧЕЗНІ різниці
Замість використання лише 8 бітдля представлення одного кольору, більш сучасні пристрої іноді можуть використовувати 12 або навіть 16 біт.
16-бітнезображення може зберігати 65,536 дискретних рівнів інформації для кожного кольору, замість 256 рівнів, на які здатні 8-бітнізображення. Можете уявити, наскільки більше нюансів може передати 16-розрядне зображення. Якщо картинка дуже складна і ніжна, з великою кількістю напівтонових переходів, то така відмінність може воістину разючою.
І так само як кольорові 8-бітні 24-бітними, так і кольорові 16-бітнізображення насправді є 48-бітними(16x3), якщо пам'ятати, що вони складаються із трьох кольорів.
Теоретично, 48-бітне зображення може передати просто шалену кількість колірних відтінків. 281474976710656 , якщо бути точним. Нічого собі…
На що здатні сьогоднішні мікросхеми
Усі мікросхеми обробки зображень у сканерах та цифрових фотоапаратах здатні породжувати 24-бітні(8х3) зображення.
Деякі можуть генерувати 36-бітні(12x3) фотографії, а деякі топові моделі сканерів та фотоапаратів можуть давати повноцінні 48-бітні(16x3) зображення.
У великій глибині кольору є свої плюси та свої мінуси.
Скільки знущань може витримати картинка?
Часто на моніторі ви не зможете на око відрізнити 8-бітну картинку від 16-бітної.
Але!
Головний момент, коли різниця між 8-ма і 16-ма бітами починає проявлятися (причому разюче) – це за будь-якої операції з редагування зображення. Наприклад, застосування чергової операції Levelsабо Curvesу фотошопі для 8-бітного зображення може давати набагато грубіші результати, ніж для 16-бітного.
Будь-якаоперація з редагування зображення призводить до необоротності втрати інформації(Іноді – ледь помітною, іноді – сильно помітною). Рано чи пізно ця деградація починає бути видимим оком. У 16-бітного зображення набагато більший "запас міцності", ніж у 8-бітного.
Настільки більший, наскільки 65 536 більше, ніж 256.
Коли інформація про кольори зображення стискається або розтягується під час використання операцій Levelsабо Curves, дані 8-бітного файлу швидко перетворюються на решето, а гістограма – на беззубу гребінець ( як видно на ілюстрації нижче). Все це веде до постеризації. Постеризація поводиться у вигляді грубих ступінчастих переходів кольору та яскравості.
Фотографія, наведена вище, добре ілюструє цей ефект. Діапазон яскравостей на цій фотографії просто величезний – від майже випалених сліпучо-білих хмар до глибоких тіней на землі.
До того ж сюжет щомиті змінювався – дирижаблю то злітав, то опускався, вітер повертав його в різні боки, люди бігали, сонце світило то в обличчя, то ховалося за дирижаблем. Звичайно, зробити ідеальний знімок було дуже важко, і його довелося потім «доводити» у фотошопі.
Оскільки я обробляв 16-бітне зображення, фінальна гістограма виглядала більш-менш задовільно:
Звичайно, видно проріхи - безповоротно втрачена під час обробки інформація, але в цілому все жваво. І тільки в самому кінці, після завершення обробки, я перетворив зображення на 8-бітний вид для друку та розміщення в Інтернеті.
Я спробував зробити ті самі операції над 8-бітним варіантом зображення. Порівняйте гістограми:
Навіть якщо ви не розумієте, що таке, все одно зрозуміло, що в «дірявій» гістограмі інформації менше, а відповідна картинка виглядає гірше.
Схоже, що більше половини інформації в 8-бітному зображенні втрачено в процесі редагування. А візуально – на картинці з'явилися ступінчасті переходи в області неба – там, де мають бути тонкі плавні переходи.
Як отримати 16-бітне зображення?
16-бітнезображення від фотоапарата можна отримати лише якщо ви знімаєте у форматі RAW.
RAW-файл ви пропускаєте через спеціальну програму-конвертер (що постачається в комплекті з фотоапаратом, таку як DPPабо Nikon Capture, або від незалежного розробника, таку як Capture Oneабо Raw Shooter; (до речі, фотошоп теж вміє це робити). Програма-конвертер робить із RAW-файлу 16-бітний файл у форматі TIFF, який ви можете обробляти у фотошопі.
Як бути тим, хто не має режиму зйомки в RAW?
Почасти допомогти може перетворення 8-бітного зображення на 16-бітний режим у фотошопі (Image>Mode>16 Bit/Channel). Це перше, що слід зробити, відкривши фото у фотошопі. Звичайно, така операція не зробить вашу фотографію по-справжньому 16-бітною. Але все-таки файл стане більш еластичним та стійким до втрати інформації під час обробки.
Які мінуси мають 16-бітне зображення?
По-перше, як уже було сказано, отримати 16-бітне зображення можна лише з RAW-файлу. (Ну, ще можна зробити 16-бітний ерзац у фотошопі, як було сказано трохи вище). У будь-якому випадку це додатковий геморой. До речі, RAW-файл ви, швидше за все, не можете переглянути жодний утилітою Windows. При збереженні та сортуванні фотографій на комп'ютері це додає додаткової незручності.
По-друге, 16-бітові файли мають удвічі більший розмір ніж 8-бітні. Це означає, що вони посідають більше місця на диску. Ну, і RAW-файл теж "важить" пристойно, тому на картку пам'яті у фотоапараті поміститься у кілька разів менше за знімки.
По-третє, деякі функції або фільтри фотошопу не працюють у 16-бітному режимі(чим більше рання версіяфотошопу, тим більше функцій не працює). Тому якщо у вас є якийсь звичний порядок операцій під час роботи у фотошопі, його доведеться змінити. Частину операцій треба буде робити в 16-бітному режимі, а решту (яка недоступна в 16-бітному режимі) – у 8-бітному режимі.
По-четверте, при обробці 16-бітних файлів фотошоп може гальмувати(Іноді – дуже сильно гальмувати). Це дратує. Не менш дратує те, що в 16-розрядному режимі часто не вистачає місця на робочому диску, де фотошоп тримає свій кеш. Доводиться переривати роботу і терміново щось видаляти з цього диска, щоб фотошоп міг продовжити роботу.
Це не бозна-які критичні труднощі, але майте їх на увазі і не скаржтеся, що я вас не попереджав
Практичні висновки
Максимально якісну картинку можна підготувати лише з 16-бітного файлу. Не означає, що з будь-якого 16-бітного файлу можна зробити шедевр. Це лише означає, що 8-бітне зображення буде виглядати ще гірше. Або набагато гірше.
Знімайте не просто у режимі RAW, а у режимі RAW+JPEG. Тоді у вас до кожного файлу в безглуздому форматі RAW буде JPEG-дубль. Вам буде набагато простіше орієнтуватися у файлах – переглядати, сортувати, видаляти, дарувати. Щоправда, за це ви заплатите зайвим місцем на картці пам'яті.
Якщо ви не збираєтеся особливо обробляти серію фотографій, сміливо можете використовувати 8-бітний режим (і знімати їх не у форматі RAW, а JPEG).
Крім цього останнього випадку завжди бажано знімати в режимі RAW і обробляти в 16-бітному режимі.
На сьогоднішній день технології та пристрої дозволяють зробити настільки яскраве та насичене зображення, що воно буде навіть красивішим, ніж його реальний прототип. Якість зображення, що передається, залежить відразу від декількох показників: кількості мегапікселів, роздільної здатності зображення, його формату і так далі. До них належить ще одна властивість – глибина кольору. Що ж це таке, і як його визначати та обчислювати?
Загальні відомості
Глибина кольору – це максимальна кількістьвідтінків кольору, що тільки може містити зображення. Ця кількість вимірюється в бітах (число двійкових біт, що визначають колір кожного пікселя та відтінку у зображенні). Наприклад, один піксель, глибина кольору якого дорівнює 1 біт, може набувати два значення: білий і чорний. І чим більше значення матиме глибина кольору, тим різноманітнішим буде зображення, що включає безліч кольорів і відтінків. Також вона відповідає за точність передачі зображення. Тут все аналогічно: чим вище, тим краще. Ще один приклад: малюнок формату GIF з глибиною кольору, що дорівнює 8 бітам, буде містити в собі 256 кольорів, у той час як зображення формату JPEG з глибиною 24 біти міститиме 16 мільйонів кольорів.
Трохи про RGB та CMYK
Як правило, всі зображення даних форматів мають глибину кольору, що дорівнює 8 біт на один канал (колірний). Але ж у зображенні може бути і кілька колірних каналів. Тоді вже малюнок RGB із трьома каналами матиме глибину 24 біти (3х8). Глибина кольору зображень CMYK може досягати 32 біти (4х8).
Ще трохи бітів
Глибина кольору - кількість відтінків одного кольору, який пристрій, який контактує із зображеннями, здатний відтворити або створити. Цей параметр відповідає за плавність переходу відтінків у зображеннях. Усі цифрові зображення кодуються за допомогою одиниць та нулів. Нуль – одиниця – білий. Зберігаються і містяться в пам'яті, що вимірюється в байтах. Один байт містить у собі 8 біт, у яких позначається глибина кольору. Для фотоапаратів існує ще одне визначення - глибина кольору матриці. Це показник, що визначає те, наскільки повні та глибокі зображення у плані відтінків і кольорів здатний виробляти фотоапарат, а точніше його матриця. Завдяки високому значенню цього параметра фотографії виходять об'ємними та плавними.
Дозвіл
Сполучною ланкою між глибиною кольору та якістю зображення є його роздільна здатність. Наприклад, 32-бітне зображення з роздільною здатністю 800х600 буде значно гірше, ніж аналогічне з 1440х900. Адже в другому випадку задіяна набагато більша кількість пікселів. У цьому досить легко переконатись самостійно. Все, що потрібно зробити - це зайти на ПК в "налаштування зображення" і спробувати послідовно зменшувати або збільшувати. Незалежно від того, скільки кольорів включає те чи інше зображення, воно буде обмежено максимальним значенням, який може підтримувати монітор. Як приклад можна взяти монітор із глибиною кольору 16 біт та зображення з 32 бітами. Дане зображення на такому моніторі відображатиметься з глибиною кольору 16 біт.
Можливо, ви чули такі вирази як "8-біт"і "16-біт". Коли люди згадують біти, вони говорять, скільки кольорів міститься у файлі зображення. Колірні режими фотошопу визначають розрядність зображення (1, 8, 16 або 32 біт). Так як ви працюватимете з цими характеристиками досить часто (наприклад, коли в діалоговому вікні новийвам належить вибрати кількість біт), корисно дізнатися, що ці цифри означають.
Біт- Найменша одиниця виміру, використовувана комп'ютерами для зберігання інформації. Кожен піксель у зображенні має бітовою глибиною,яка контролює скільки інформації про колір може містити цей піксель.
Так бітова глибиназображення визначає, скільки колірної інформації містить це зображення. Чим більша бітова глибина, тим більше кольорів може відображатися у зображенні.
Розглянемо коротко варіанти з різним числом біт у Photoshop.
1. У режимі кольору пікселі можуть бути лише чорними або білими. Зображення в цьому режимі називаються 1-бітними, тому що кожен піксель може бути лише одного кольору – чорний чи білий.
2. 8-бітне зображенняможе містити два значення у кожному биті, що дорівнює 256 можливим значенням кольору. Чому 256? Оскільки кожен з восьми біт може містити два можливі значення, ви отримуєте 256 комбінацій.
З 256 комбінаціями для кожного каналу зображення RGB у вас може бути більше 16 мільйонів кольорів.
3. 16-бітні зображеннямістять 65536 кольорів в одному каналі. Вони виглядають так само, як інші зображення на екрані, але займають вдвічі більше місця на жорсткому диску. Такі зображення дуже подобаються фотографам, тому що додаткові кольори забезпечують їм більшу гнучкість при корекції параметрів. Кривіі Рівні, навіть незважаючи на те, що більші розміри файлів можуть дуже уповільнити роботу програми.
Крім того, не всі інструменти та фільтри працюють з 16-бітними зображеннями, але список інструментів, що працюють з ними, зростає з кожною новою версієюпрограми.
4. 32-бітні зображення, які відносять до зображень з розширеним динамічним діапазоном (High Dynamic Range, HDR), містять більше кольорів, ніж ви можете собі уявити. Але про це йтиметься у майбутніх статтях про HDR.
В основному, ви будете мати справу з 8-бітними зображеннями, але якщо у вас є фотоапарат, що робить знімки з більшою бітовою глибиною, будь-що, візьміть вихідний і поекспериментуйте, щоб зрозуміти чи варто заради різниці як жертвувати простором на жорсткий диск і швидкість редагування.
Помітили помилку в тексті - виділіть її та натисніть Ctrl+Enter. Спасибі!
Операційні системи (ОС)
