Χρωματικό βάθος

''Βάθος χρώματος'' είναι το εύρος των δυαδικών ψηφίων που θα χρησιμοποιήσει ένας υπολογιστής για να αναπαραστήσει το χρώμα κάθε εικονοστοιχείου (πίξελ, pixel) μιας εικόνας. Το εύρος αυτό εκφράζεται ως δύναμη του 2 (επειδή η αναπαράσταση στον υπολογιστή είναι δυαδική) και, κατά συνέπεια, μια εικόνα μπορεί να έχει βάθος χρώματος:

• 2¹ = 2: Ασπρόμαυρη εικόνα (χωρίς διαβαθμίσεις γκρίζου).
• 2⁸: = 256 χρώματα (ή αποχρώσεις του γκρίζου).
• 2¹⁶ = 65536 χρώματα. Η εικόνα με αυτό το βάθος χρώματος αναφέρεται και ως Highcolor.
• 2²⁴ = 16.777.216 χρώματα. Η εικόνα με αυτό το βάθος χρώματος αναφέρεται και ως Truecolor.
• 2⁴⁸ = Αυτό το βάθος χρώματος υπερβαίνει την διακριτική ικανότητα του ανθρώπινου οφθαλμού. Χρησιμοποιείται, ωστόσο, για πρακτικούς λόγους, από πολλούς σαρωτές.

Οι εικόνες που αποτελούνται από 256 χρώματα (ή λιγότερα) αποθηκεύονται συνήθως στην μνήμη του υπολογιστή υπό μορφή μιας παλέτας χρωμάτων. Για βάθη μεγαλύτερα από 8 bit, το κάθε εικονοστοιχείο αναπαρίσταται από ανάλογες διαβαθμίσεις των τριών χρωμάτων RGB (κόκκινο, πράσινο και μπλε).

Το βάθος χρώματος των 16 bits "διαιρείται", συνήθως, σε πέντε bits για κάθε ένα από τα χρώματα κόκκινο και μπλε, και έξι bits για το πράσινο, δεδομένου ότι τα ανθρώπινα μάτια είναι πιο ευαίσθητα στην διάκριση διαβαθμίσεων του πράσινου σε σχέση με τα άλλα δύο χρώματα. Άλλες φορές το 16ο bit αναπαριστά τυχόν διαφάνεια του χρώματος.

Στα βάθος χρώματος των 24 bits υπάρχουν 8 bits ανά βασικό χρώμα, δηλαδή 2⁸ = 256 διαβαθμίσεις κάθε βασικού χρώματος. Μερικές φορές μπορεί να χρησιμοποιηθεί και βάθος χρώματος των 32 bits. Σε αυτήν την περίπτωση τα 8 επιπλέον bits χρησιμοποιούνται για να δηλωθεί η συνοχή του χρώματος...

Αποθηκευτικός χώρος (μνήμη)...

Το πόση μνήμη χρησιμοποιείται από μια ασυμπίεστη εικόνα υπολογίζεται από τον αριθμό εικονοστοιχείων στην εικόνα και από το βάθος χρώματος κάθε εικονοκύτταρου. Σε μια εικόνα 24-bit, κάθε εικονοστοιχείο χρησιμοποιεί 24 bits μνήμης, έτσι το μέγεθος μνήμης που απαιτείται σε bit είναι 24 Χ τον αριθμό εικονοκυττάρων. Για να υπολογισθεί η μνήμη που απαιτείται σε bytes, ο αριθμός που προκύπτει πρέπει να διαιρεθεί με 8 (8 bits σε ένα byte).

Αναπαράσταση στα 16 bits: Highcolor...

Υπάρχει επίσης το χρωματικό βάθος των 16 bpp (μερικές φορές αποκαλούμενο Hicolor), στο οποίο υπάρχουν είτε 5 bits ανά χρώμα, γνωστό ως σύστημα 555, είτε ένα πρόσθετο bit για πράσινο (επειδή το μάτι μπορεί να διακρίνει περισσότερες σκιές πράσινου απ' ό,τι άλλων χρωμάτων), γνωστό ως σύστημα 565.

Αναπαράσταση στα 24 bits...

Η αναπαράσταση RGB με τιμές στα 24 bits ανά εικονοστοιχείο (bpp) είναι, επίσης, γνωστή ως Truecolor. Αυτό γίνεται συνήθως με τη χρήση τριών ακέραιων αριθμών, μεταξύ 0 και 255, κάθε ένας από τους οποίους αντιπροσωπεύει την ένταση για τις κόκκινες, πράσινες και μπλε αποχρώσεις.

Αναπαράσταση στα 32 bits...

Το χρωματικό βάθος 32 bpp (γνωστό και ως deep color) είναι σχεδόν πάντα ίδιο σε ακρίβεια με των 24bpp, με την διαφορά ότι υπάρχουν ακόμα 8 bits ανά εικονοστοιχείο, και αυτά τα οκτώ πρόσθετα bits συχνά δεν χρησιμοποιούνται καθόλου. Ο λόγος για την ύπαρξη του βάθους 32 bpp είναι η υψηλότερη ταχύτητα, με την οποία τα σύγχρονα συστήματα μπορούν να έχουν πρόσβαση στα δεδομένα. Αυτό συμβαίνει επειδή η τεχνολογία των 32 bits των σύγχρονων επεξεργαστών, ταυτίζεται σε μέγεθος με τον χρωματικό χώρο των 32bits. Μερικές κάρτες γραφικών χρησιμοποιούν το επιπλέον byte για να επιταχύνουν ορισμένες διαδικασίες όπως για παράδειγμα την αναπαράσταση του δρομέα: Όταν η τιμή αυτού του byte είναι ίση με 0, αναπαρίσταται το εικονοστοιχείο, όταν είναι 255 το εικονοστοιχείο θεωρείται διάφανο, και οποιαδήποτε άλλη τιμή είναι, ουσιαστικά, μία αναφορά σε κάποια συγκεκριμένη παλέτα χρωμάτων. Έτσι, για παράδειγμα, αν ο δρομέας του ποντικιού περάσει πάνω από ένα εικονοστοιχείο, αυτό το byte παίρνει την τιμή, π.χ., 43, και αναπαρίσταται σε εκείνο το σημείο το χρώμα παλέτας που αντιστοιχεί στο χρώμα του δρομέα. Όταν το ποντίκι μετακινηθεί, το byte αυτό παίρνει ξανά την τιμή 0 και έτσι αναπαρίσταται ξανά το αρχικό χρώμα του συγκεκριμένου εικονοστοιχείου.

Αναπαράσταση στα 48 bits...

Επίσης γνωστό και ως deep color. Εδώ έχουμε 16 bits ανά βασικό χρώμα. Αυτά το καθιστούν ικανό να αντιπροσωπεύσει 65536 αποχρώσεις κάθε χρώματος αντί για 256. Αυτό χρησιμοποιείται κατά κύριο λόγο στην επαγγελματική επεξεργασία εικόνας, για τη διατήρηση μεγαλύτερης ακρίβειας, όταν στην εικόνα χρησιμοποιηθούν μια σειρά φίλτρων. Με μόνο 8 bits ανά χρώμα, καθώς αυτό στρογγυλοποιείται με κάθε πέρασμα φίλτρου, τα σφάλματα έχουν σωρευτικό αποτέλεσμα, διαστρεβλώνοντας τις πραγματικές χρωματικές αποχρώσεις της εικόνας.