» » Про 8- и 16-битные изображения
Информация
  • Просмотров: 38096
  • Дата: 20 мая 2008
20 мая 2008

Про 8- и 16-битные изображения

Категория: Фототеория

Подпишитесь на бесплатный
Миникурс для начинающих фотолюбителей!

Что такое глубина цвета?



8-битное изображение, 16-битное изображение… Сканер с глубиной цвета 48 бит… Любой человек интуитивно понимает – чем больше глубина цвета, тем что-то там лучше smile Но что именно? И вообще – есть ли практическая польза в этих цифрах для простого отолюбителя?

Сначала – несколько основных понятий.

Бит – это самая маленькая порция информации. Он может обозначать
    • 0 или 1,
    • черное или белое,
    • Вкл или Выкл.
8 бит составляют байт. Один байт (8 бит) может представлять 256 различных значений чего-либо.

Большая часть сегодняшних цифровых устройств работает с 8-битными изображениями. Это ваш струйный фотопринтер и, вполне возможно, даже ваш монитор. То есть почти все картинки, которые вы видите, являются 8-битными.

Про 8- и 16-битные изображения


Небольшой оффтопик

Если печатать черно-белое фото на струйнике, используя только один черный картридж, качество будет хуже, чем если печатать с использованием всех картриджей (четырех, шести или восьми – сколько там у вас есть?).

Почему с одним черным картриджем хуже? Ведь изображение черно-белое?

Потому что принтер сможет воспроизвести всего лишь 256 градаций яркости – от белого до самого черного. Для картинок с большим количеством полутонов и плавными переходами яркости этого бывает недостаточно. Картинка выглядит грубовато.

Если же использовать еще и цветные картриджи, то смешивание трех основных цветов (пурпурного, голубого и желтого) может дать миллионы оттенков серого (256х256х256). Почувствуйте разницу smile

(На самом деле все несколько сложнее, но суть остается – 8 бит для отображения даже черно-белой картинки маловато).

Про 8- и 16-битные изображения



Сколько на самом деле - 8 бит или 24?

Любое цифровое изображение всегда состоит из 3-х основных цветов:
    • красного, зеленого и синего
      или
    • голубого, пурпурного и желтого
в зависимости от того, видите вы его на экране или на бумаге.

Для хранения информации о каждом из 3-х цветов используется 8 бит. Так что если быть совершенно точным, то правильнее называть такие изображения не 8-битными, а 24-битными (8х3).

Поэтому 8-битное изображение и 24-битное – это вообще-то синонимы.

Про 8- и 16-битные изображения


8 (24) и 16 (48) бит – две ОГРОМНЫЕ разницы

Вместо использования всего лишь 8 бит для представления одного цвета, более продвинутые устройства иногда могут использовать 12 или даже 16 бит.

16-битное изображение может хранить 65,536 дискретных уровней информации для каждого цвета, вместо 256 уровней, на которые способны 8-битные изображения. Можете представить, насколько больше нюансов может передать 16-битное изображение. Если картинка очень сложная и нежная, с большим количеством полутоновых переходов, то такое различие может поистине разительным.

И точно так же как цветные 8-битные изображения на самом деле являются 24-битными, так и цветные 16-битные изображения на самом деле являются 48-битными (16x3), если помнить, что они состоят из трех цветов.

Теоретически, 48-битное изображение может передать просто сумасшедшее количество цветовых оттенков. 281474976710656, если быть точным. Не хило…

Про 8- и 16-битные изображения



На что способны сегодняшние микросхемы

Все микросхемы обработки изображений в сканерах и цифровых фотоаппаратах способны порождать 24-битные (8х3) изображения.
Некоторые могут генерировать 36-битные (12x3) фотографии, а некоторые топовые модели сканеров и фотоаппаратов могут давать полноценные 48-битные (16x3) картинки.

В большой глубине цвета есть свои плюсы и свои минусы.

Про 8- и 16-битные изображения



Сколько издевательств может выдержать картинка?

Часто на мониторе вы не сможете на глаз отличить 8-битную картинку от 16-битной.
Но!

Главный момент, когда разница между 8-ю и 16-ю битами начинает проявляться (причем разительно) – это при любой операции по редактированию изображения. Например, применение дежурной операции Levels или Curves в фотошопе для 8-битного изображения может давать гораздо более грубые результаты, чем для 16-битного.

Любая операция по редактирования изображения приводит к необратимой потере информации (иногда – едва заметной, иногда – сильно заметной). Рано или поздно эта деградация начинает быть видимой глазом. У 16-битного изображения гораздо больший «запас прочности», чем у 8-битного.

Настолько больший, насколько 65536 больше, чем 256.

Когда информация о цветах картинки сжимается или растягивается при использовании операций Levels или Curves, данные 8-битного файла быстро превращаются в решето, а гистограмма – в беззубую расческу (как видно на иллюстрации ниже). Все это ведет к постеризации. Постеризация проявляет себя в виде грубых ступенчатых переходов цвета и яркости.

Про 8- и 16-битные изображения


Фотография, приведенная выше, хорошо иллюстрирует этот эффект. Диапазон яркостей на этой фотографии просто огромен – от почти выжженных ослепительно-белых облаков до глубоких теней на земле.

Вдобавок сюжет каждую секунду менялся – дирижаблю то взлетал, то опускался, ветер поворачивал его в разные стороны, люди бегали, солнце светило то в лицо, то пряталось за дирижаблем. Естественно, сделать идеальный снимок было очень трудно, и его пришлось потом «доводить» в фотошопе.

Поскольку я обрабатывал 16-битное изображение, финальная гистограмма выглядела более-менее удовлетворительно:

Про 8- и 16-битные изображения


Конечно, видны прорехи – безвозвратно потерянная во время обработки информация, но в целом все живо. И только в самом конце, после завершения обработки, я преобразовал изображение в 8-битный вид для печати и размещения в Интернете.

Я попробовал проделать те же операции над 8-битным вариантом изображения. Сравните гистограммы:

Про 8- и 16-битные изображения


Даже если вы не понимаете, что такое гистограмма, все равно понятно, что в «дырявой» гистограмме информации меньше, а соответствующая ей картинка выглядит хуже.

Похоже, больше половины информации в 8-битном изображении утрачено в процессе редактирования. А визуально – на картинке появились ступенчатые переходы в области неба – там, где должны быть плавные тональные переходы.

Про 8- и 16-битные изображения



Как получить16-битное изображение?

16-битное изображение от фотоаппарата можно получить только если вы снимаете в формате RAW.

RAW-файл вы пропускаете через специальную программу-конвертер (поставляемую в комплекте с фотоаппаратом, такую как DPP или Nikon Capture, или от независимого разработчика, такую как Capture One или Raw Shooter; кстати, фотошоп тоже умеет это делать). Программа-конвертер делает из RAW-файла 16-битный файл в формате TIFF, который вы можете обрабатывать в фотошопе.

Как быть тем, у кого камера не имеет режима съемки в RAW?

Отчасти помочь может преобразование 8-битного изображения в 16-битный режим в фотошопе (Image>Mode>16 Bit/Channel). Это самое первое, что следует сделать, открыв фото в фотошопе. Конечно, такая операция не сделает вашу фотографию по-настоящему 16-битной. Но все-таки файл станет более эластичным и устойчивым к потере информации при обработке.

Про 8- и 16-битные изображения



Какие минусы есть у 16-битного изображения?

Во-первых, как уже было сказано, получить 16-битное изображение можно только из RAW-файла. (Ну, еще можно сделать 16-битный эрзац в фотошопе, как было сказано чуть выше). В любом случае – это дополнительный геморрой. Кстати, RAW-файл вы, скорее всего, не можете просмотреть никакой утилитой Windows. При хранении и сортировке фотографий на компьютере это добавляет дополнительное неудобство.

Во-вторых, 16-битные файлы имеют вдвое больший размер, чем 8-битные. Это значит, что они занимают больше места на диске. Ну, и RAW-файл тоже «весит» прилично, поэтому на карточку памяти в фотоаппарате поместится в несколько раз меньше снимков.

В-третьих, некоторые функции или фильтры фотошопа не работают в 16-битном режиме (чем более ранняя версия фотошопа, тем больше функций не работает). Поэтому если у вас есть какой-то привычный порядок операций при работе в фотошопе, его придется изменить. Часть операций надо будет делать в 16-битном режиме, а оставшуюся часть (которая недоступна в 16-битном режиме) – в 8-битном режиме.

В-четвертых, при обработке 16-битных файлов фотошоп может тормозить (иногда – о-очень сильно тормозить). Это раздражает. Не менее раздражает то, что в 16-битном режиме часто не хватает места на рабочем диске, где фотошоп держит свой кэш. Приходится прерывать работу и срочно что-нибудь удалять с этого диска, чтобы фотошоп мог продолжить работу.

Это не бог весть какие критические трудности, но имейте их в виду и не жалуйтесь, что я вас не предупреждал tongue

Про 8- и 16-битные изображения


Практические выводы

  • Максимально качественную картинку можно подготовить только из 16-битного файла. Это не означает, что из любого 16-битного файла можно сделать шедевр. Это всего лишь означает, что 8-битное изображение будет выглядеть еще хуже. Или гораздо хуже.

  • Снимайте не просто в режиме RAW, а в режиме RAW+JPEG. Тогда у вас к каждому файлу в дурацком формате RAW будет JPEG-дубль. Вам будет гораздо проще ориентироваться в файлах - просматривать, сортировать, удалять, дарить. Правда, за это вы заплатите лишним пространством на карточке памяти.

  • Если вы не собираетесь особо обрабатывать серию фотографий, смело можете использовать 8-битный режим (и снимать их не в формате RAW, а в JPEG).

    Кроме этого последнего случая, всегда желательно снимать в режиме RAW и обрабатывать в 16-битном режиме.


  • <
    anton-k8

    2 октября 2008 03:10

    0
    Замечательная статья, но вы написали эту статью в мае 2008 года, когда стоймость на носители информации, стало буквально мизерной, а население всё больше и больше предпочитают зеркалку начального уровня, мыльнице... Соответсвенно каждая уважающая себя марка, естественно снабжает фотоаппраты поддрежкой формата RAW, который является основным, для профессиоенального и качественного фото, думаю ссылки на статью "Разумно о фото" не стоит оставлять, прочитана и не раз. Так зачем дже сейчас в статье описывать то что формат RAW дурацкий, и занимает много места... Количество снимков, без последующего их редактирования принесет гораздо больше досады, нежели занятое лишнее пространство на диске, которое, при нынешней стоймости балванок, можно с легкостью освободить

    тем более, я не думаю что человек знающий про RAW, недогадается скачать программы просмотра (FastStone Image Viewer - по моему лучшая в своём роде) и плагин к фотошопу, CameraRAW
    <
    Вячеслав

    2 октября 2008 15:22

    0
    Антон, огромное спасибо за коммент smile

    Мы с Вами думаем одинаково.

    Однако, к моему безмерному удивлению есть множество фотографических людей, которые не то чтобы думают по-другому, а вообще видят мир как-то иначе, перпендикулярно, что ли.

    Например, я знаю профессионального фотографа, который специализируется на фотостоках (в частности, активно работает с Shutterstock с его крайне (я бы сказал - бескрайне) придирчивым отношением к качеству изображения).
    Вы не поверите, но это фотограф (точнее, эта фотографиня fellow ) снимает не в RAW, а в JPEG! При этом она прекрасно знает, что JPEG при вылизывании фотографий очевидно проигрывает связке RAW -> TIFF, но...

    Десятки людей задают мне вопрос - что делать с RAW дальше? (а куда запрягают лошадь?)

    Этот пост - своего рода компромисс в попытке донести информацию до максимального количества самых разнообразных умов. Естественно, компромиссы всегда несовершенны, да еще будучи помножены на ограниченные способности автора winked

    Тем не менее - еще раз спасибо за комментарий. Я думаю, он тоже немного вправляет мозги тем, кто его читает
    <
    Ale}{

    25 ноября 2008 20:14

    0
    спасибо =)
    <
    Дмитрий

    13 февраля 2009 21:01

    0
    Вячеслав большое спасибо за сайт и Ваши статьи все они очень интересны и, что важно, позновательны. В многих статьях я вижу глубокий анализ и доходчивость изложения. Спасибо за Ваш труд, творите фотошедевры и пишите об этом!


    Спасибо Вам!

    А я еще и на машинке умею... wink
    <
    inna12

    15 марта 2010 22:36

    0
    Здравствуйте Вячеслав, большое спасибо за статью, вот и я уже что-то знаю, теперь немного разбираюсь в 8- и 16-битных изображениях, очень много пишется про режим RAW, но никто не объясняет толком для чего он нужен и с чем его "едят". Фотоаппарат у меня поддерживает режим RAW, и режим RAW+JPEG, но я не рисковала пользоваться этими режимами. Обязательно попробую поснимать в этом режиме очень хочется посмотреть на результат! winked
    <
    sergiox

    29 марта 2010 15:12

    0
    Добрый день, всем участникам дискуссии,
    У меня, например, моя простая цифромыльница (samsung wb550) умеет снимать только в JPEG, если я хочу что-то подредактировать в фотошопе, то мне придеться редактировать как есть JPEG фаил с потерей качества, или есть возможность сначала перевести файл в TIFF, отредактировать в ФШ, а потом обратно в JPEG?

    Кто что посоветует? Спасибо заранее! smile
    <
    REYNOR

    8 февраля 2011 19:25

    0
    Цитата: sergiox
    У меня, например, моя простая цифромыльница (samsung wb550) умеет снимать только в JPEG, если я хочу что-то подредактировать в фотошопе, то мне придеться редактировать как есть JPEG фаил с потерей качества, или есть возможность сначала перевести файл в TIFF, отредактировать в ФШ, а потом обратно в JPEG?

    Джипег сжатый формат, следовательно, того чего уже нет, то не появится. Сконвертировать можно, но это будет, как сказал верно автор статьи, эрзац.
    <
    Михаил

    18 февраля 2011 00:50

    0
    Вячеслав, а вот если отойти от цифрогона(чем больше цифра в характеристике - тем лучше) - сможете ли увидеть разницу в 16-14-12 бит на бумаге(фотобумаге), как конечном продукте фотографии???Хотя спрошу по другому....на фотокарточке А4 или А3 распознаете, где 10, где 12, и апгрейтом найти в фотокарточке 14 или даже 16 бит????


    В редких случаях - да.
    Когда в сюжете большой динамический диапазон (перепад яркостей), когда на фотографии - солнце, при больших участках градиентов (плавных изменений цвета или яркости) и в других экстремальных случаях.
    Также это важно, когда изображение подвергается серьезной обработке в фотошопе или другом редакторе.

    В.С.
    <
    rotkiv60

    8 января 2012 12:03

    0
    Добрый день Вячеслав!
    Какой посоветуйте пейзажный объектив для NikonD5000, где была бы отличная резкость, детализация , высокая степень надежности и доступная цена. Может у Вас есть обзоры и фотографии с использованием данного объектива.
    Спасибо, Виктор
    <
    shaman

    1 января 2014 11:01

    0
    Спасибо за пояснение,
    а-то, то, что 8 не делится на 3 меня ужасно напрягало
    и в wiki пишут что-то о древних временах, Но GIMP показал что все-таки 8x8x8 :)
    Добавление комментария
    Имя:*
    Электронная почта:
    Комментарий:
    Полужирный Наклонный текст Подчеркнутый текст Зачеркнутый текст | Выравнивание по левому краю По центру Выравнивание по правому краю | Вставка смайликов Вставка ссылкиВставка защищенной ссылки Выбор цвета | Скрытый текст Вставка цитаты Преобразовать выбранный текст из транслитерации в кириллицу Вставка спойлера
    Отзывы студентов

    Здравствуйте, уважаемый Вячеслав! Приношу свои извинения, за то, что сразу не ответила Вам. Безусловно, Ваши курсы оказались для меня очень полезными. По поводу "Курса Фото-мастер": многое из этого материала мне было известно (просто потому, что я не совсем новичок в фотографии)…

    Подробнее…

    ^
     
    Бесплатные фотокурсы