La profundidad de color ( calidad de color , bitness de imagen , resolución de color ) es un término de gráficos de computadora que significa la cantidad de bits (capacidad de memoria) utilizados para almacenar y representar el color al codificar , o un píxel de una imagen de video o gráficos de trama (expresada como un unidad de bits por píxel ( eng. bits por píxel , bpp )), o por cada color que compone un píxel (definido como bits por componente , bits por canal , bits por color ( inglés bits por componente, bits por canal, bits por color los tres se abrevian bpc )). Para los estándares de video de consumo, la profundidad de bits define la cantidad de bits utilizados para cada componente de color. [1] [2]
Las imágenes monocromáticas se codifican utilizando una escala de grises unidimensional. Suele ser un conjunto de blanco y negro y tonos intermedios de gris, pero se pueden usar otras combinaciones: por ejemplo, los monitores monocromáticos a menudo usan un color de brillo verde o naranja en lugar de blanco.
La imagen se codifica mediante un conjunto discreto de colores, cada uno de los cuales se describe mediante una paleta de forma independiente entre sí.
A medida que aumentaba la cantidad de bits en la representación del color, la cantidad de colores que se mostraban se hacía demasiado grande para las paletas de colores (la profundidad de color de 20 bits requiere más memoria para almacenar la paleta de colores que la memoria para almacenar los píxeles de la imagen ). Con una gran profundidad de color, en la práctica, se codifica el brillo de los componentes rojo , verde y azul ; dicha codificación se denomina modelo RGB .
Un esquema de color muy limitado, pero "real", en el que tres bits (cada uno de los ocho valores posibles) para los componentes rojo (R) y verde (G), y los dos bits restantes por píxel para codificar el componente azul (B) ( cuatro valores posibles), te permiten representar 256 (8×8×4) colores diferentes. El ojo humano normal es menos sensible al componente azul que a los componentes rojo y verde, por lo que el componente azul está representado por un poco menos. Este esquema se usó en la serie de computadoras MSX2 en la década de 1990.
Este esquema no debe confundirse con un color de índice de 8 bpp , que puede representarse mediante una selección de diferentes paletas de colores.
Un color "real" de 12 bits se codifica con 4 bits (16 valores posibles) para cada uno de los componentes R, G y B, lo que permite representar 4096 (16×16×16) colores diferentes. Esta profundidad de color se usa a veces en dispositivos simples con pantallas a color (como teléfonos móviles).
HighColor o HiColor está diseñado para representar tonos de la "vida real", es decir, los más cómodos para el ojo humano. Tal color está codificado con 15 o 16 bits:
TrueColor (del inglés. color verdadero - "color verdadero/real") está cerca de los colores del "mundo real", proporcionando 16,7 millones de colores diferentes. Este color es el más agradable para la percepción de diversas fotografías por parte del ojo humano, para el procesamiento de imágenes.
"Color de 32 bits" es un ejemplo de un nombre inapropiado para describir la profundidad del color. La idea errónea es que el color de 32 bits le permite representar 2 32 = 4 294 967 296 tonos diferentes [3] .
En realidad, un color de 32 bits es de 24 bits (TrueColor) con un canal adicional de 8 bits que se rellena con ceros (no afecta el color) o es un canal alfa que establece la transparencia de la imagen para cada píxel . - es decir, hay 16 777 216 tonos de colores y 256 gradaciones de transparencia [3] .
La razón por la que usan un canal "vacío" es el deseo de optimizar el trabajo con la memoria de video , que la mayoría de los modernos[ ¿cuándo? ] las computadoras tienen direccionamiento de 32 bits y un bus de datos .
También 32 bits es la representación del color en el sistema CMYK ( se asignan 8 bits al cian, magenta, amarillo y negro) [3] .
A fines de la década de 1990, algunos sistemas de gráficos de alta gama , como SGI , comenzaron a usar más de 8 bits por canal, por ejemplo, 12 o 16 bits . Los programas profesionales de edición de imágenes comenzaron a ahorrar 16 bits por canal, proporcionando "protección" contra la acumulación de errores de redondeo , errores al calcular en una cuadrícula de números de bits limitados.
Se han creado varios modelos para ampliar aún más el rango dinámico de las imágenes. Por ejemplo , High Dynamic Range Imaging ( HDRI ), utiliza números de punto flotante y le permite describir con mayor precisión la luz intensa y las sombras profundas en imágenes en el mismo espacio de color. Varios modelos describen tales rangos utilizando más de 32 bits por canal. Cabe destacar el formato OpenEXR creado por Industrial Light & Magic a finales del siglo XX y XXI , que utiliza números de punto flotante de 16 bits ( media precisión ) para representar los tonos de color mejor que los números enteros de 16 bits . Se espera que dichos esquemas de color reemplacen los esquemas estándar tan pronto como el hardware pueda soportar los nuevos formatos con suficiente velocidad y eficiencia.
La compatibilidad con Deep Color (30, 36 o 48 bits) se agregó a la interfaz de hardware de video digital HDMI 1.3 en 2006 [4] .
El estándar DisplayPort admite profundidades de color superiores a 24 bits [5] [6] .
Windows 7 admite colores de 30 a 48 bits [7] .
Al mismo tiempo, las pantallas LCD típicas eran capaces de mostrar píxeles con una profundidad de no más de 24 bits, y los formatos de 36 y 48 bits permitían codificar más colores de los que el ojo humano puede distinguir [8] [9] .
Muchos televisores modernos y pantallas de computadora muestran imágenes variando la intensidad de los tres colores primarios: azul, verde y rojo. El amarillo brillante, por ejemplo, es una composición de componentes rojos y verdes de igual intensidad sin la adición de un componente azul. Sin embargo, esto es solo una aproximación y en realidad no produce un amarillo brillante. Por eso, tecnologías recientes, como Texas Instruments BrilliantColor, amplían los típicos canales rojo, verde y azul con otros nuevos: turquesa (azul-verde) , magenta y amarillo [ 10] . Mitsubishi y Samsung utilizan esta tecnología en algunos sistemas de TV.
Asumiendo el uso de canales de 8 bits, las imágenes de 6 colores se codifican con colores de 48 bits.
Los adaptadores de video ATI FireGL V7350 admiten colores de 40 y 64 bits [11] .
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