Современный монитор позволяет отображать 16777216 различных цветов, сколько бит памяти занимает 1 пиксель

Обновлено: 21.11.2024

Файл растрового изображения представляет собой прямоугольный массив регулярно выбираемых значений, известных как пиксели. С каждым пикселем (элементом изображения) связано одно или несколько чисел, определяющих цвет, в котором должен отображаться пиксель.

В простейшем представлении изображения каждый пиксель определяется тремя 8-битными (всего 24 бита) значениями цвета (в диапазоне от 0 до 255), определяющими количество красного, зеленого и синего соответственно в каждом пикселе. В правильных пропорциях красный, зеленый и синий можно комбинировать, чтобы получить черный, белый, 254 оттенка серого и огромное количество цветов (всего 16 777 216 цветов). Ниже приведено очень простое определение изображения (изображение 3×3 в формате ascii PPM — сверху слева, черный, средне-красный, полностью красный, средне-серый, средне-зеленый, полностью зеленый, белый, средне-синий, полностью синий). Он также отображается в виде увеличенного изображения (в формате GIF, так как показанный формат PPM не может отображаться в большинстве веб-браузеров), где каждый пиксель воспроизводится как сплошной цветной квадрат 50 x 50.

Однако это очень простой способ представления изображения, который занимает очень много места на диске. Поэтому большинство форматов изображений сжимаются для уменьшения размера изображения. Кроме того, некоторые форматы изображений допускают гораздо меньший диапазон цветов (например, GIF — это 8-битный формат, который позволяет использовать только 256 различных цветов в любом изображении). Форматы изображений, такие как GIF, также, как правило, не определяют цвета напрямую, как показано выше. Вместо этого каждый пиксель представлен одним числом (для 8-битных изображений значение от 0 до 255), которое является индексом в таблице поиска цветов. Таким образом, для представления каждого пикселя требуется всего 8 бит (1/3 пространства). Затем таблица поиска цветов задает цвета в полном 24-битном представлении истинного цвета, но она настолько мала по сравнению с изображением нормального размера, что занимает незначительное место. Для сравнения 24-битного и 8-битного цвета просмотрите следующую страницу (соответственно в 24-битном формате PNG и 8-битном GIF)

В следующем списке указаны форматы файлов изображений и размеры одного изображения в различных форматах для целей сравнения — все эти изображения имеют разрешение 800 × 600. Для просмотра первых трех из этих примеров вам, вероятно, потребуется использовать внешнее приложение для просмотра изображений — веб-браузеры могут отображать только ограниченное количество форматов, обычно включая JPEG, GIF и PNG. Пример изображения был сгенерирован Эриком Бриссоном из группы научных вычислений и визуализации Бостонского университета для доктора Брюса Богосяна из Бостонского университета для проекта «Моделирование двумерной дрейфовой турбулентности частицами в ячейках в плазменной колонне с чистыми электронами».

Все вышеперечисленные файлы в основном представляют собой одно и то же изображение, но между ними есть существенные различия. Файл GIF имеет только 8-битный цвет и поэтому в основном имеет худшее качество, чем другие изображения (конечно, он также меньше и на 8-битном цветном мониторе будет так же хорош, как 24-битное цветное изображение). Файл PPM несжатый и, следовательно, очень большой и имеет абсолютно такое же качество, что и изображение PNG, которое составляет менее сороковой части его размера. Файл PostScript (.ps) необычен тем, что это вовсе не растровое изображение, а векторное изображение (см. обсуждение файлов PostScript). Наконец, изображение JPEG (.jpg) является наименьшим изображением и представляет собой полноцветное 24-битное изображение, но оно сжато с использованием схемы сжатия с потерями. Это означает, что, в отличие от файлов PPM, RGB и PNG, которые полностью эквивалентны, файл JPEG не является таковым. Если вы конвертируете изображение из RGB в JPEG и обратно в RGB, вы потеряете некоторый уровень качества при переходе в JPEG и никогда не сможете вернуть его обратно. Размер потерь зависит от выбранного вами уровня сжатия изображения и от характера сжимаемого изображения.

Существует много других различий между форматами файлов, но большинство из них не важны для обычного пользователя.

Почему существует так много различных форматов файлов изображений?

Причин тому много, но главные из них – деньги и практичность. Некоторые разработчики форматов файлов (такие как CompuServe с GIF) пытаются поддерживать определенный уровень контроля над своими форматами. Другие пользователи и разработчики, конечно же, не хотят этому подчиняться и поэтому разрабатывают свои форматы. Кроме того, существуют реальные различия между форматами (см. таблицу выше), и некоторые форматы действительно лучше подходят для определенных приложений. Например, если файл должен быть высокого качества, но очень маленьким, подойдет JPEG. Для максимального качества лучше всего подходит формат TIFF. Для максимальной совместимости форматы GIF и TIFF являются хорошим выбором, поскольку они очень широко используются. Для Интернета единственными вариантами, как правило, являются JPEG, GIF и PNG. Для печати PostScript является четким стандартом, и часто вы должны преобразовать свой файл в PostScript перед его печатью (или программное обеспечение для печати сделает это за вас).Список форматов и конкретных преимуществ можно продолжать бесконечно, поэтому используйте тот формат, который лучше всего подходит для вашего индивидуального приложения.

Разрешение изображения — DPI

Растровые изображения имеют определенный размер, например 800 x 600 для образца изображения выше, что указывает на то, что изображение имеет ширину 800 пикселей и высоту 600 пикселей. Этот размер влияет как на размер файла изображения, так и на то, как изображение выглядит на экране или при печати. Что касается размера файла, помните, что обычно удвоение размера изображения (например, получение изображения 100 × 100 и преобразование его в изображение 200 × 200) фактически увеличивает площадь экрана и размер файла в четыре раза.< /p>

Какое разрешение следует использовать, во многом зависит от вашего приложения. Если вы показываете изображение в Интернете, многие окна веб-браузеров будут иметь ширину всего 1000 пикселей или меньше, поэтому отображение изображений большего размера, как правило, не будет для вас выгодным. Аналогичные цифры верны для таких приложений, как PowerPoint, хотя он может использовать весь экран, поэтому, в зависимости от разрешения вашего монитора, ширина до 2000 пикселей может быть полезна, если вы хотите получить изображение самого высокого качества. С другой стороны, если вы распечатываете изображение, чтобы заполнить область размером 8 x 6 дюймов, используя принтер с разрешением 600 DPI (точек на дюйм) (что является обычным разрешением принтера), изображение будет выглядеть лучше, если оно имеет разрешение 4800 × 3600. – если он меньше, его необходимо увеличить.

Итак, какой формат следует использовать?

JPEG. Формат JPEG был разработан как формат с высокой степенью сжатия (и с потерями), оптимизированный для фотографий. Формат поддерживает 24-битные изображения и, хотя данные отбрасываются, это делается таким образом, что они не будут видны большинству людей. Этот формат чрезвычайно популярен в Интернете и в любой ситуации, когда размер файла имеет большое значение (например, при хранении большого количества изображений на карте памяти цифровой камеры). Однако этого следует избегать в любой ситуации, когда требуется изображение самого высокого качества, например, в графике печатных изданий. Кроме того, если вы работаете с изображением, чтобы каким-либо образом манипулировать им (например, в Photoshop), вам следует работать с ним в формате без потерь (например, TIFF или, в Photoshop, PSD), а затем, только когда вы закончите, сохраните файл в формате JPEG.

PNG. Этот формат является третьим наиболее часто просматриваемым форматом в Интернете и поддерживается большинством современных веб-браузеров. Он поддерживает полное сжатие без потерь 24-битного цвета и является предпочтительным форматом для веб-изображений, которые должны быть самого высокого качества. Качество сжатия файлов PNG также превосходно, так как в нем используется более эффективный алгоритм, чем в других форматах, таких как GIF или TIFF.

TIFF, RGB, PPM — все эти форматы высокого качества с 24-битным цветом широко распространены. Большинство веб-браузеров не смогут просматривать эти изображения, кроме как через внешнее приложение, но для не-веб-приложений все эти форматы весьма полезны.

PSD. Этот формат является внутренним форматом, используемым популярной программой редактирования изображений Adobe Photoshop. Он хранит больше, чем просто изображение, например информацию о слоях, текст и т. д. Используйте этот формат при работе в Photoshop, но когда вы закончите, если вы хотите поделиться изображением с людьми, которые, как вы не знаете, имеют Photoshop, сохраните его в другом формате. , например TIFF, PNG или JPEG.

RAW. На самом деле это не отдельный формат, а скорее набор внутренних (и каждый разный) форматов, используемых некоторыми цифровыми камерами. Хотя некоторые приложения могут считывать некоторые форматы RAW, не рекомендуется сохранять изображения в этом формате после их извлечения из камеры. Преобразуйте их в более общий формат, такой как PNG или JPEG, для сохранения на долгий срок.

Мы рекомендуем вам прочитать главу 8 (стр. 340–350) и главу 5 вашей книги Head First HTML and CSS.

Основываясь на идее представления, мы обсудим, как изображения представлены в цифровой форме. Мы будем работать над этим, сначала начав с того, как представлен цвет (который основан на физиологии человеческого глаза), а затем рассматривая изображения как прямоугольные расположения пятен чистого цвета. Наконец, мы рассчитаем размер файла изображения и обсудим один из способов сжатия файла, чтобы он был меньше и, следовательно, загружался быстрее. Это сжатие фактически является другим представлением информации.

Стандартные цвета

В настоящее время современные браузеры поддерживают 140 названий цветов. Это означает, что мы можем использовать имена цветов, такие как черный, бирюзовый или шоколадный, в качестве значений свойств CSS, за исключением значения цвета, такого как цвет, фоновый цвет и т. д. Много лет назад браузеры могли поддерживать только 17 названий цветов, известные как стандартные цвета: бирюзовый, черный, синий, фуксия, серый, зеленый, салатовый, темно-бордовый, темно-синий, оливковый, оранжевый, фиолетовый, красный, серебристый, бирюзовый, белый и желтый. Однако позже этот список был расширен еще на 123 цвета. W3Schools поддерживает полный список из 140 признанных названий цветов.Хотя вы можете добиться многого, используя только эти именованные цвета, очень часто вам нужно что-то более конкретное из цветового спектра. Оказывается, мы можем использовать числовые коды для обозначения цветов, потому что внутри компьютера цвета представлены числами. Как? Для этого нам нужно понимать аддитивные цвета и цветовое зрение.

Аддитивные (RGB) цвета и цветовое зрение

В сетчатке человека есть палочковидные клетки, чувствительные ко всему свету, и конусообразные клетки, которые бывают трех типов: чувствительные к красному, зеленому и синему. Следовательно, существует три (аддитивных) основных цвета: красный, зеленый и синий или RGB. Все видимые цвета воспринимаются при возбуждении этих трех типов клеток в разной степени. (Для получения дополнительной информации обратитесь к этим статьям Википедии об аддитивном цвете и цветовом зрении.)

Цветные мониторы и телевизоры используют RGB для отображения всех своих цветов, включая желтый, зеленовато-желтый и так далее. Таким образом, в каждом цвете есть доля красного, доля зеленого и доля синего.

На компьютерах компоненты цвета RGB стандартно определяются по шкале от 0 до 255, что составляет 8 бит или 1 байт.

Поиграйте со страницей ползунка "Цвет", чтобы почувствовать это.

Пример аддитивного смешивания.

<УЛ>
  • Василек = 100 149 237
  • Зеленый лес = 34 139 34
  • Золото = 255 215 0
  • ДоджерСиний = 30 144 255
  • Сиена = 160 82 45
  • Горячий розовый = 255 105 180
  • Мы можем использовать эти знания о цветах, представленных как смесь красного, синего и зеленого, при указании значений цвета в CSS. Это можно сделать тремя способами:

    Шестнадцатеричный

    Люди используют десятичную систему счисления (основание 10), компьютеры используют двоичную систему (основание 2), но программисты часто используют для удобства шестнадцатеричное число (основание 16).

    Двоичные числа очень быстро удлиняются. Нелегко запомнить 24 двоичных разряда, но легче запомнить 6 шестнадцатеричных разрядов. Каждая шестнадцатеричная цифра представляет ровно четыре двоичных цифры (бита). (Это потому, что 2 4 = 16.)

    Один из способов понимания шестнадцатеричной системы счисления — аналогия с десятичной, но мы все так хорошо знакомы с десятичными числами, что наши рефлексы мешают. (На самом деле люди на протяжении всей истории использовали множество различных систем счисления; десятичная система счисления не является священной.) Итак, сначала нам нужно разбить десятичную систему счисления, чтобы вы могли увидеть аналогию с шестнадцатеричной. На данный момент мы будем придерживаться двузначных чисел, но те же идеи применимы и к любым большим числам.

    Десятичная система счисления работает путем организации вещей в группы по десять штук, а затем подсчета групп и остатков. Предположим, у вас есть куча палок на земле, и вы связали их все в группы по 10 штук, а некоторые остались (менее 10). . Теперь используйте символ для обозначения количества связок и другой символ для обозначения количества оставшихся палочек. Вы только что изобрели двузначные числа по основанию 10.

    Шестнадцатеричный формат. Проделайте то же самое с наборами из 16, и вы изобретете двузначные числа с основанием 16. Например, если у вас есть тридцать пять палочек , их можно разделить на две группы по шестнадцать и три оставшихся числа. закончено, поэтому шестнадцатеричная запись равна 23. Осторожно! Это число не десятичное число двадцать три! Это по-прежнему тридцать пять палочек, но мы записываем их в шестнадцатеричном формате как 23.

    Чтобы отличить десятичное число от шестнадцатеричного, мы используем нижние индексы. Итак, чтобы сказать, что тридцать пять палочек записывается как 23 в шестнадцатеричном формате, мы можем написать:

    И десятичная, и шестнадцатеричная система счисления основаны на разрядном значении. Мы говорим, что 2316 означает 3510, потому что это "2" в разряде шестнадцати и "3" в единицах< /em>, точно так же, как 3510 имеет "3" в разряде десятков и "5" в разряде единиц.< /p>

    Возьмем другой пример. Предположим, у нас есть 2610 палочек. Осталась одна группа из 16 и 10 человек. Как записать это число в шестнадцатеричном виде? Это 11016? То есть "1" в разряде шестнадцати, за которым следует "10" в разряде единиц? Нет; это сбило бы с толку, поскольку выглядело бы как трехзначное число. Нам нужен символ, который означает десять. Мы не можем использовать «10», так как это не отдельный символ. Вместо этого мы используем «А»; то есть A16=1010. Точно так же «B» означает 11, «C» означает 12, «D» означает 13, «E» означает 14, а «F» означает 15. Нам больше не нужны символы, потому что мы не можем иметь 16 вещей. осталось, так как это составит еще одну группу из 16. В следующей таблице приведены эти соответствия и то, что мы сделали до сих пор.

    Чтобы преобразовать большое десятичное число в шестнадцатеричное, просто разделите его. Например, 23010, разделенное на 16, равно 1410 с остатком 610. Таким образом, шестнадцатеричное число равно E616.Чтобы преобразовать шестнадцатеричное число в десятичное, просто умножьте: E616=E*16 + 6 = 14*16 + 6 = 230 .

    Упражнение 1

    Попробуйте следующие конверсии в качестве упражнения в классе. Вы можете использовать калькулятор, вы можете спросить своих соседей, что угодно.

    Вы можете проверить свою работу с помощью следующей формы:

    Преобразование шестнадцатеричной системы счисления в двоичную или из нее

    Теперь, когда мы знаем как шестнадцатеричный, так и двоичный формат, вы можете преобразовать двоичный код в шестнадцатеричный (и наоборот). Однако вы, вероятно, сделаете это, преобразовав двоичное число в десятичное, а затем десятичное число в шестнадцатеричное. Есть способ получше, почти без арифметики (точнее, вся арифметика с однозначными числами, которые можно складывать в уме). Действительно, этот метод является причиной, по которой программисты любят использовать шестнадцатеричный формат. (Ну, это и удовольствие от написания слов, таких как ACE и DEADBEEF, с шестнадцатеричными цифрами.)

    Пример 1

    Начнем с примера. Предположим, вам нужно преобразовать следующее из двоичного в шестнадцатеричное:

    Что мы собираемся сделать, так это взять биты кусками по четыре бита, поэтому, чтобы отметить куски, мы вставим точку в середине числа:

    Теперь мы просто конвертируем каждый фрагмент напрямую в шестнадцатеричный формат. Первый фрагмент, 0101, это просто номер 5. Второй фрагмент, 0100, это просто номер 4. Они уже в шестнадцатеричном формате, поэтому мы закончили:

    (Попробуйте сделать это с помощью десятичного числа, чтобы проверить. Десятичное значение, соответствующее обоим этим, равно 80+4=84.)

    Пример 2

    Давайте сделаем еще один, на этот раз с немного большими значениями:

    Снова возьмите биты порциями по четыре бита:

    Теперь мы просто конвертируем каждый фрагмент напрямую в шестнадцатеричный формат. Первый фрагмент, 1010, равен 8+2 или 1010, что является цифрой A в шестнадцатеричном формате. Второй блок, 1100, равен 8+4 или 1210, что является цифрой C в шестнадцатеричном формате. Итак, мы закончили:

    (Опять же, проверьте нашу работу, выполнив ее через десятичную дробь. Десятичное значение, соответствующее обоим этим, равно 160+12=172.)

    Пояснение

    Обратите внимание, что единственная арифметическая операция, которую нам нужно выполнить, — это преобразовать каждую порцию из четырех битов в эквивалентную шестнадцатеричную цифру. Используемая арифметика в уме ограничена: мы знаем, что (1) мы складываем однозначные числа, (2) не более четырех из них и (3) сумма всегда будет меньше 16.

    Посмотрите продолжение выступления профессора Курмаса из Государственного университета Гранд-Вэлли о двоичных и шестнадцатеричных числах. Это версия, которую он отредактировал для нас. Вы смотрели первые 5 минут в последний раз; смотреть остальные на сегодня.

    Вот видео, на котором Том Лерер поет New Math . Это около 4 минут; вам понравится.

    Цвета в шестнадцатеричном формате

    Вот более полный список названий цветов. --> Упражнение 2

    Используя созданную ранее веб-страницу (или этот пример веб-страницы), поэкспериментируйте с числовым определением цвета. Используйте тег SPAN, чтобы раскрасить текст. Если вы не можете придумать какой цвет попробовать, попробуйте Шоколадный. Синтаксис:

    Вот оно! Требуется некоторая практика, чтобы научиться вычислять шестнадцатеричные числа, но ничего такого, чего вы не делали раньше.-->

    Упражнение 2

    Представление изображения

    Теперь, когда мы знаем, как представлять цвет, мы можем представлять изображения. Вы можете думать об изображении как о прямоугольной двумерной сетке пятен чистого цвета, каждое из которых представлено как RRGGBB. Пятно чистого цвета называется пикселем, сокращением от элемента изображения, атомом изображения. Пиксели лучше видны, если увеличить изображение несколько раз; вот несколько примеров. Нажмите на картинку, чтобы увеличить ее. Рисунок шотландского терьера как набор пикселей Мона Лиза как набор пикселей, с увеличением пикселей, составляющих один глаз

    Каждое изображение на мониторе компьютера представлено пикселями. Изображения на веб-странице сохраняются в файлах, которые, помимо данных изображения, содержат информацию о размере изображения, наборе используемых цветов, происхождении изображения и т. д. В зависимости от того, как именно сохраняется эта информация , мы называем их форматами изображений. GIF, JPEG, PNG и BMP — одни из самых известных форматов изображений. Подробнее о форматах изображений мы поговорим ниже. Сейчас мы сосредоточимся на количестве пикселей и представлении каждого пикселя и, следовательно, на размере файла изображения.

    Выше мы сказали, что количество каждого основного цвета — это число от 0 до 25510 или от 00 до FF16. Неслучайно это ровно один байт (8 бит). Байт — это удобный фрагмент компьютерной памяти, поэтому один байт был выделен для представления количества одного основного цвета. Таким образом, для представления одного пятна чистого цвета требуется 3 байта (24 бита).

    Поскольку каждый пиксель занимает 24 бита (3 байта), в зависимости от количества пикселей вашего устройства для хранения изображения может потребоваться много места.

    300 x 500 x 3 = 450 000 байт

    Это около 450 килобайт (сокращенно kB, "k" — строчная, а B — прописная; см. примечание к сокращениям) или почти полмегабайта. Это не только много места для хранения, но, что более важно, загрузка занимает значительное время, если только ваш модем не очень быстрый. Например, если у вас телефонный модем старого образца, который может обрабатывать только 56 кбит/с (56 кбит/с) = 7 кбит/с (7 кбит/с), вам потребуется немногим более 1 минуты для его загрузки (напомним, что 1 байт = 8 бит/с). биты). Это много времени.

    Телефонные модемы? Да, некоторые люди до сих пор пользуются телефонными модемами. Но очень популярны стали более быстрые DSL-модемы (от 128 кбит/с до 1500 кбит/с) и кабельные модемы (от 300 кбит/с до 6 000 кбит/с).

    Однако появление более высоких скоростей соединения сопровождается ростом числа веб-сайтов с контентом (фотографии с более высоким разрешением, песни, видео), который полностью потребляет дополнительную пропускную способность. Таким образом, ни у кого никогда не бывает достаточно пропускной способности сети, и разумно не тратить ее впустую. Если кто-то из вашей аудитории обнаружит, что ваш сайт загружается медленно, он перейдет на другой сайт.>

    1. При использовании модема на 56 кбит/с (56 000 битов в секунду) сколько времени вам потребуется, чтобы загрузить папку, содержащую все эти изображения?
    2. Проверьте текущую скорость подключения к Интернету с помощью этого теста скорости (например, подключитесь к серверу в Нью-Йорке). При такой скорости сколько времени вам потребуется, чтобы загрузить все изображения?

    Размер изображения и время загрузки

    В несжатом формате файла для хранения каждого пикселя требуется 24 бита (3 байта). Предположим, вы собираетесь сфотографировать всех своих 30 одноклассников для веб-сайта класса, используя камеру iPhone4. Согласно спецификациям телефона, его экран имеет разрешение 2592 x 1936 пикселей, что составляет около 5 миллионов пикселей или 5 МП (мегапикселей). Таким образом, если каждый пиксель занимает 3 байта, а фото с вашей камеры имеет разрешение 5 МП, то для хранения изображения вам потребуется 15 МБ (мегабайт). Для всех ваших одноранговых фотографий вам потребуется 30 x 15 МБ = 450 МБ.

    Представьте, что вы размещаете все эти фотографии на своем веб-сайте на одной странице (используя атрибуты width и height, чтобы они поместились на одном экране), а затем отправляете ссылку на эту страницу своим родителям. У них может быть среднее подключение к Интернету (например, Verizon предлагает 1–3 Мбит/с (мегабит в секунду) подписчикам без FiOS).

    Время, необходимое для загрузки страницы со всеми этими изображениями на компьютер ваших родителей, можно рассчитать следующим образом:

    размер содержимого (450 МБ) x 8 бит/байт / 1 МБ = 3600 секунд или 1 час.

    Если бы размер каждой из ваших фотографий составлял всего около 100 КБ (как мы требуем в некоторых ваших домашних заданиях), то время загрузки всех фотографий на странице составило бы 24 секунды.

    Итак, как мы можем сделать наши изображения такими маленькими? Есть два способа: изменение размера (уменьшение количества пикселей в изображении путем разумной обрезки) и сжатие (уменьшение необходимого количества битов на пиксель). Мы обсудим сжатие в следующем разделе.

    Сжатие

    Помимо уменьшения размеров изображений (меньше пикселей), что мы можем сделать, чтобы ускорить загрузку? Мы можем сжать файлы.

    • сжатие без потерь, при котором интеллектуальное кодирование позволяет уменьшить количество байтов, но при этом исходное изображение может быть полностью восстановлено из сжатой формы, и
    • сжатие с потерями, когда мы отбрасываем менее важную информацию, чтобы уменьшить объем информации, которую необходимо сохранить или передать.

    Мы подробно рассмотрим один из видов сжатия без потерь — индексированный цвет (кодирование GIF), потому что он дает нам представление о видах идей и методов, которые важны при разработке представлений изображений. информация.

    Индексированный цвет

    <ПР>
  • нумерованный список цветов
  • какого цвета (номера) каждый пиксель
  • Пример: двухцветное изображение

    Вы можете увидеть общую схему в работе: мы создаем таблицу всех цветов, используемых на картинке. Сокращением для цвета является просто его индекс в таблице. Мы ограничим таблицу так, чтобы сокращения были не более 8 бит. Поскольку все сокращения заменяют спецификации 24-битного цвета, сокращение составляет максимум одну треть размера. В приведенном выше примере сокращение составляет 1/24 размера.

    Пример: четырехцветное изображение

    Как видите, сокращенная запись теперь состоит из двух битов вместо одного. Следовательно, для 150 000 пикселей требуется 300 000 бит или 300 000/8 = 37 500 байт или около 37,5 КБ. Очевидно, что это примерно в два раза больше, чем в предыдущем примере, поскольку каждое сокращение теперь в два раза больше. Тем не менее, он все равно намного меньше несжатого файла размером 450 КБ.

    Как насчет размера палитры? Теперь это тоже в два раза больше.Четыре записи по 3 байта каждая увеличивают размер файла на 12 байт, что является незначительным увеличением до 37,5 КБ.

    Вы можете видеть, что количество битов, необходимых для каждого пикселя, является ключевым количеством. Это количество называется битами на пиксель или «bpp». Его также часто называют "битовой глубиной", так что размер файла изображения равен ширине x высоте x битовой глубине, как если бы это был физический трехмерный блок.

    Наконец, мы можем сформулировать правило:

    Разрядность изображения должна быть достаточно большой, чтобы количества строк в таблице хватило для всех цветов. Если битовая глубина d, количество строк в таблице равно 2 d .

    Вот точное соотношение, а также размер изображения 300 x 500:

    Сопоставление битовой глубины с количеством цветов
    битовая глубинамаксимальное количество цветов размер файла изображения 300x500
    12 18kB
    24 37kB
    38 55 КБ
    41673 КБ
    53291 КБ
    664110 КБ
    7128128kB
    8256147 КБ

    Упражнение 3

    <УЛ>
  • Сколько байтов требуется для представления этого изображения, если оно черно-белое? Не забудьте представить таблицу цветов.
  • Сколько байтов, если изображение использует 4 цвета?
  • Сколько байтов, если изображение использует 16 цветов?
  • Сколько байтов, если изображение использует 17 цветов?
  • Подводя итог, можно уменьшить размер файла изображения, используя меньше цветов. Конечно, это может снизить качество вашего изображения. Это компромисс.

    Индексированный цвет GIF

    Формат файла GIF (т. е. представление изображения) — наиболее известный пример формата индексированного цвета. Вот как это работает: представьте художника-росписчика, который придет к вам домой и нарисует на вашей стене все, что вы захотите. Но есть одна загвоздка: она приедет к вам домой только один раз, а в ее фургоне всего 256 банок с краской. У нее на складе 16 миллионов банок с краской, и вы можете выбрать любые 256, какие захотите, но у вас не может быть фрески с более чем 256 разными цветами.

    Это основная идея изображений GIF и индексированного цвета. -->

    Вычисление размера файла

    Мы узнали, как работает индексированный цвет и как он влияет на размер файла. Это важно не только для теоретического понимания того, почему представления имеют значение, но и для практической полезности понимания того, как уменьшить размеры ваших изображений. В этом разделе мы рассмотрим, как вычислить приблизительный размер изображения с индексированными цветами. (Индексированный цвет — это один из приемов, используемых в файлах GIF, хотя в файлах GIF используются и другие приемы.) Зачем мы это делаем? Потому что он объединяет все концептуальные вопросы в один небольшой расчет.

    Ключевой концепцией вычислений является битовая глубина изображения. Прочтите на стр. 19 определение битовой глубины. Это количество битов, необходимое для представления желаемого количества цветов. Помните, что количество цветов равно 2 d , где d — разрядность. Это экспоненциальная зависимость. Добавление всего одного бита к битовой глубине удваивает количество цветов, которые вы можете иметь.

    1. пиксели (представленные их сокращенными значениями, каждый из которых имеет размер, равный битовой глубине), и
    2. палитра (в которой для каждого сокращения дается полноцветное определение).

    Наконец, поскольку размер файла обычно большой (тысячи или миллионы байт), мы делим его на 1000 или 1 000 000, чтобы преобразовать в килобайты или мегабайты, в зависимости от ситуации.

    Мы продолжим обсуждение расчета размера файла в лабораторных и домашних заданиях.

    Основы работы с цифровыми изображениями

    Содержание:
    1) Мотивы использования цифровых изображений.
    2) Требования к генерации и хранению цвета (RGB).
    3) Апплет для смешивания цветов.
    4) Дизеринг.
    5) Расчет места для хранения.
    6) Уменьшение глубины цвета
    7) Стандартные отраслевые форматы (GIF, JPEG, TIFF, BMP, PICT).


    Носители для хранения и срок годности
    Традиционно визуальная информация записывалась художником с использованием различных носителей или фотографами с помощью фотопленки. Каждый носитель имеет свой набор преимуществ, привлекательных для конкретного художника или фотографа. Каждая среда также имеет свой собственный набор ограничений. Например, камень, используемый скульптором, ограничен в цветовой гамме. В меньшей степени пленка и краска не всегда могут иметь желаемый цветовой диапазон. Однако скульптура продлевает жизнь, если ее должным образом защитить от непогоды. И краска, и фотопленка более подвержены разрушительному действию времени, теряя яркость цвета и четкость изображения. В частности, кинематографические изображения со временем исчезают до неузнаваемости.Срок службы черно-белой фотографии обычно составляет от 100 до 150 лет, если отпечатки и негативы хранятся в темноте при контролируемой температуре и влажности, когда их не просматривают. Большинство красок и пленок разлагаются (выцветают) в присутствии света. Срок годности цветной фотографии гораздо короче, возможно, всего от 40 до 80 лет. Большая часть ранних цветных фотодокументов эпохи президента Джона Ф. Кеннеди (1961–1963) была утеряна. Эти разрушительные действия можно предотвратить, если хранить носители (отпечатки, негативы, картины, письменные документы) в условиях с регулируемым освещением, температурой и влажностью, но не предотвращать их.

    С другой стороны, цифровые изображения не подвержены старению в смысле потери цвета или резкости. Однажды записанный, он существует без потери качества в течение всего срока службы носителя. Кроме того, в отличие от других носителей, возможно изготовление точных копий. Возможность делать копии без потери качества — важная характеристика цифровых носителей. Если бы потолок Сикстинской капеллы работы Микеланджело был записан в цифровом виде после завершения, его реставраторам не пришлось бы сегодня задаваться вопросом, восстановили ли они его в точных цветах и ​​линиях, созданных художником.
    Вернуться к содержанию.
    Требования к цвету и памяти
    Традиционные телевизоры используют аналоговые сигналы для отображения изображений (синусоидальные сигналы). Компьютерные мониторы цифровые по своей природе. Изображение на мониторе состоит из рядов маленьких точек, называемых пикселями. С каждым пикселем связан цвет. с этим. Когда точки достаточно малы и расположены достаточно близко друг к другу, глаз воспринимает не точки, а непрерывное изображение. Типичная плотность записи для мониторов персональных компьютеров (ПК) включает 640 (по горизонтали) на 480 (по вертикали, стандартный VGA), 800 на 600 и 1024 на 768 (SVGA). Как правило, чем больше вы платите, тем выше разрешение и потенциальное качество изображения. Еще одним важным соображением является количество цветов, связанных с каждым пикселем. Монохромные экраны, например черно-белые или янтарно-черные, ассоциируют только два цвета с каждым пикселем. Другие распространенные ассоциации: 256 цветов на пиксель; 32 768 цветов; 65 536 цветов и 16 777 216 цветов на пиксель. Диапазон доступных цветов называется палитрой. Основное ограничение на размер палитры (количество цветов) традиционно было связано с объемом памяти, необходимой для хранения и/или отображения изображения. Компьютеры используют двоичную систему счисления для записи информации. Базовой единицей информации является «бит», который может хранить только два значения. Таким образом, для монохромных экранов требуется только один бит на пиксель. Для хранения более двух цветов на пиксель используются группы связанных битов. Например, чтобы связать 256 цветов с пикселем, требуется 8 бит (2**8 = 2 * 2 * 2 * 2 * 2 * 2 * 2 * 2 = 256); Для 32 766 цветов требуется 16 бит. На самом деле ситуация немного сложнее. Для представления цвета на экране каждый пиксель фактически состоит из трех цветовых компонентов: красного, зеленого и синего. Их часто называют значением RGB пикселя. Например, предположим, что значение (интенсивность) красного, зеленого и синего может принимать 256 значений (от 0 до 255) для пикселя. Значение RGB (255, 0, 0) будет означать красный пиксель, значение RGB (0, 255, 0) будет зеленым, а значение RGB (0, 0, 255) будет синим. RGB (255, 255, 255) — белый, (0, 0, 0) — черный. Изменение значения RGB трех цветовых элементов заставляет глаз воспринимать широкий диапазон цветов. Это означает, что (3 цвета) * (8 бит на цвет) = 24 бита для записи цвета для каждого пикселя. Общий диапазон цветов при 24 битах на пиксель (8 на значение RGB) составляет 256 * 256 * 256 = 16 777 216 цветов. Кроме того, многие мониторы сохраняют значение непрозрачности изображения, для которого требуется еще больше битов (обычно 8 бит). Непрозрачность указывает, какая часть изображения ниже текущего изображения может просвечиваться. В дополнение к предоставлению художнику свободы выражения, непрозрачность позволяет использовать цифровые водяные знаки для защиты материала от интеллектуальной кражи.

    Вернуться к содержанию.
    Вы можете поэкспериментировать со смешением цветов со следующим апплетом Java. Ваш дисплей может не поддерживать 16 777 216. Если он поддерживает меньше максимального количества цветов, он сопоставит указанный вами цвет с ближайшим цветом в его ограниченной палитре. Квадрат на экране должен быть розовым (RGB = 255, 175, 175), если ваш монитор настроен правильно и розовый цвет находится в палитре. Введите нужные значения для красного, зеленого и синего (от 0 до 255), а затем нажмите клавишу возврата, чтобы обновить экран.


    Вернуться к содержанию.
    Дизеринг
    Многие программные пакеты используют процесс, называемый дизерингом, для создания большего количества цветов, чем позволяет текущая цветовая палитра. Основной процесс заключается в смешивании блоков пикселей разных цветов на вкус в чередующихся узорах. Вблизи эффект кажется лоскутным.На расстоянии глаз смешивает цвета, создавая эффект желания. Например, предположим, что монитор поддерживает только черный и белый цвета, а нам нужен серый. Чередование пикселей черного и белого может повлиять на желаемый оттенок серого. Больше черных пикселей для темно-серого, больше белых пикселей для более светлых оттенков серого. Если смотреть с достаточного расстояния, следующий рисунок будет казаться серым.

    Вернуться к содержанию.
    Разрешение и место для хранения
    Вернемся к идее хранилища, необходимого для изображения. Старые компьютерные мониторы допускают всего 256 цветов в палитре. Предположим, у вас монитор с разрешением 640 на 480 пикселей и 256 цветами на пиксель. Отсюда следует 640 * 480 = 307 200 пикселей. Напомним, что для 256 значений требуется 8 бит памяти компьютера. Следовательно (307 200 пикселей) * (8 бит на пиксель) = 2 457 600 бит памяти. Обычный метод продажи компьютерной памяти — 8-битные группы, называемые байтами. Следовательно, для изображения потребуется (2 457 600 бит) / (8 бит на байт) = 307 200 байт компьютерной памяти. Если предположить, что 24 бита на пиксель (часто называемый истинным цветом), то для разрешения 800 на 600 потребуется 24 * 800 * 600 = 11 520 000 бит памяти или 11 520 000 / 8 = 1 440 000 байт памяти. Изображение, отображаемое или сохраняемое с разрешением 1024 на 768 и 24-битным цветом, потребует 2 359 296 байт памяти. Поскольку для отображения изображения требуется дополнительная информация, компьютерным графическим картам обычно требуется минимум 4 мегабайта памяти для получения удовлетворительных изображений. Высокопроизводительным системам может потребоваться 8 или даже 16 мегабайт памяти на изображение. Чем выше качество желаемого изображения, тем больше требуется места для хранения и, следовательно, выше стоимость записи изображения. В большинстве цифровых камер низкой и средней стоимости используется разрешение 640 * 480 = 307 200 пикселей или 800 * 600 = 480 000 пикселей с 24 битами на пиксель для записи цвета. Сканеры и принтеры обычно оцениваются по количеству точек (пикселей) на дюйм, которое они поддерживают.

    Обратите внимание, что разрешение экрана (количество пикселей и цветов) определяет объем памяти, необходимый для "снимка экрана" из Интернета. Окончательный размер документа, содержащего изображения из Интернета, цифровых камер и сканеров, зависит от того, на какой скорости был снят или создан материал. Эти же аргументы применимы к определению требований к памяти для цифровых камер. Что происходит, когда изображение, первоначально снятое с разрешением 800 на 600 и 32 766 цветов, отображается на экране с разрешением 1024 на 768 и 16 777 216 цветов. Компьютер расширяет изображение, чтобы заполнить необходимое пространство. Как правило, более крупное изображение несколько теряет в качестве. Аналогичный эффект наблюдается при увеличении фотографии за пределами качества негатива.
    Вернуться к содержанию.
    Уменьшение глубины
    -
    Многие художественные программы позволяют пользователю уменьшить «глубину» изображения. В качестве типичного примера изображение из 16 777 216 цветов может быть уменьшено до изображения, содержащего 32 766 цветов или 256 цветов. В зависимости от изображения пользователь может не заметить разницу в качестве изображения. Это часто делается для уменьшения размера хранимого изображения или уменьшения объема информации, которая должна быть передана в удаленное место по средству связи. Обратите внимание, что после уменьшения и сохранения качество исходного изображения невозможно восстановить. В качестве примера рассмотрим две версии приведенной выше картинки. Картинка слева содержит 128 246 уникальных цветов. Изображение справа было получено путем сохранения исходного изображения с использованием палитры из 256 цветов. Программное обеспечение пыталось сопоставить каждый пиксель в палитре из 128 246 цветов с ближайшим соответствием в палитре из 256 цветов. Потеря цвета (детали) наиболее заметна на лепестках в правом нижнем углу изображения. При необходимости измените размер изображений, чтобы они располагались рядом в окне просмотра для сравнения.
    Вернуться к содержанию.
    Стандартные отраслевые форматы хранения
    Файлы изображений хранятся на компьютерах в универсальных форматах, поэтому их можно передавать и интерпретировать различными типами аппаратного и программного обеспечения. Наиболее популярными форматами, используемыми в настоящее время в Интернете, являются формат обмена графикой (GIF или .jpg), Объединенная группа экспертов по фотографии (JPEG или .jpg) и формат файла изображения с тегами (TIFF или .tif). JPEG и GIF особенно популярны в Интернете. Как в формате GIF, так и в формате JPEG существует несколько вариантов хранения информации. Также существуют специальные форматы поставщиков, такие как BMP (битовое отображение, .bmp) на компьютерах с Microsoft Windows и PICT (.pic) на компьютерах Apple. Целью большинства форматов записи является уменьшение размера сохраняемого изображения. Например, многие программные пакеты, работающие под Microsoft Windows, поддерживают RLE (кодирование длин серий). В качестве конкретного примера (если вы позволите несколько вольностей с техническими деталями), строка или 20 красных пикселей в строке могут храниться как 20R, а не как RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR.Чем больше избыточности в изображении, тем больше места можно сэкономить. Многие методы кодирования зависят от числовых процедур для уменьшения памяти. Хотя эти числовые процедуры намного эффективнее уменьшают размер хранимого изображения, они часто делают это за счет точности. Как показано на приведенных выше изображениях, потерю точности может быть трудно предсказать. Если бит время от времени теряется, человеческий глаз может не заметить эту потерю. Обратите внимание, что уменьшение количества цветов в изображении для экономии места не всегда может помочь. Изображение с количеством цветов менее или равным 256 можно сохранить в формате BMP, используя только 8 бит на пиксель. Если 0 < количество цветов < 16 777 216, BMP использует 24 бита на пиксель. Однако JPEG имеет тенденцию использовать 24 бита на пиксель независимо от количества сохраненных цветов. Однако вам может потребоваться меньше места для хранения, поскольку алгоритм сжатия работает с уменьшенным количеством цветов.

    В этом подробном руководстве содержится все, что вам нужно знать об игровых мониторах, от частоты обновления и времени отклика до типов панелей и коэффициента контрастности.

    В этом подробном руководстве содержится все, что вам нужно знать об игровых мониторах, от частоты обновления и времени отклика до типов панелей и коэффициента контрастности.

    Игровые мониторы разработаны таким образом, чтобы во время игры производительность вашей видеокарты и процессора выглядела как можно лучше. Они отвечают за отображение конечного результата всего рендеринга и обработки изображений на вашем компьютере, но они могут сильно различаться по представлению цвета, движения и резкости изображения. Размышляя о том, что искать в игровом мониторе, стоит потратить время на то, чтобы понять все, на что способен игровой монитор, чтобы вы могли преобразовать характеристики игрового монитора и маркетинговые материалы в реальную производительность.

    Технологии отображения со временем меняются, но основные цели производителей мониторов остаются неизменными. Ниже мы разберем каждую группу функций монитора, чтобы выделить их преимущества.

    Разрешение

    Разрешение — ключевая характеристика любого монитора. Он измеряет ширину и высоту экрана с точки зрения пикселей, или «элементов изображения», крошечных точек освещения, составляющих изображение. Например, экран размером 2 560 × 1 440 имеет в общей сложности 3 686 400 пикселей.

    Обычные разрешения включают 1920 × 1080 (иногда называемое «Full HD» или FHD), 2560 × 1440 («Quad HD», QHD или «Widescreen Quad HD», WQHD) или 3840 × 2160 (UHD или « 4K Ультра HD»). Также доступны сверхширокие мониторы с такими разрешениями, как 2560 x 1080 (UW-FHD) и 3440 x 1440 (UW-QHD), 3840 x 1080 (DFHD) и 5120 x 1440 (DQHD).

    Иногда производители указывают только одно измерение для стандартных разрешений: 1080p и 1440p относятся к высоте, а 4K — к ширине. Любое разрешение выше 1280 × 720 соответствует высокому разрешению (HD).

    Пиксели, учитываемые в этих измерениях, обычно отображаются одинаково: в виде квадратов на двумерной сетке. Чтобы увидеть это, вы можете либо приблизиться (или увеличить) к экрану, пока не различите отдельные блоки цвета, либо увеличить изображение до тех пор, пока оно не станет «пиксельным», и вы увидите лестницу из маленьких квадратиков вместо четких диагональных линий. .

    По мере увеличения разрешения экрана становится все труднее различать отдельные пиксели невооруженным глазом, а четкость изображения, в свою очередь, увеличивается.

    Помимо увеличения детализации на экране в играх или фильмах, более высокое разрешение дает еще одно преимущество. Они дают вам больше места на рабочем столе для работы. Это означает, что вы получаете большее рабочее пространство для размещения окон и приложений.

    Возможно, вы уже знаете, что экран с разрешением 4K не волшебным образом превращает все, что на нем отображается, в 4K. Если вы воспроизводите на нем видеопоток 1080p, этот контент обычно не будет выглядеть так же хорошо, как 4K Blu-ray. Однако он по-прежнему может выглядеть ближе к 4K, чем раньше, благодаря процессу, называемому апскейлингом.

    Масштабирование – это способ масштабирования контента с более низким разрешением до более высокого разрешения. Когда вы воспроизводите видео 1080p на мониторе 4K, монитор должен «заполнить» все недостающие пиксели, которые он должен отображать (поскольку монитор 4K имеет в четыре раза больше пикселей, чем 1080p). Встроенный скейлер интерполирует новые пиксели, анализируя значения окружающих пикселей. HD-телевизоры часто имеют более сложное масштабирование, чем мониторы ПК (с повышением резкости линий и другими улучшениями), поскольку последние часто просто превращают один пиксель в более крупный блок таких же пикселей. Масштабирование может вызвать некоторое размытие и ореолы (двойные изображения), особенно если внимательно присмотреться.

    Исходное разрешение
    Мониторы также могут изменять разрешение. Современные экраны имеют фиксированное количество пикселей, которое определяет их «исходное разрешение», но также может быть настроено на более низкое разрешение. При уменьшении масштаба объекты на экране будут выглядеть больше и размытее, реальное пространство экрана будет уменьшаться, а в результате интерполяции могут появиться видимые неровности.(Обратите внимание, что так было не всегда: старые аналоговые ЭЛТ-мониторы могут переключаться между разрешениями без интерполяции, поскольку у них нет заданного количества пикселей.)

    Масштабирование
    На экранах с разрешением 4K и выше возникает еще одна проблема масштабирования: при сверхвысоком разрешении текст и элементы интерфейса, такие как кнопки, могут выглядеть маленькими. Это особенно актуально для небольших экранов 4K при использовании программ, которые не изменяют размер текста и пользовательского интерфейса автоматически.

    Настройки масштабирования экрана Windows могут увеличивать размер текста и элементов макета, но за счет уменьшения площади экрана. Преимущество повышенного разрешения сохраняется даже при использовании этого масштабирования — содержимое на экране, например изображение в программе редактирования, будет отображаться с разрешением 4K, даже если масштаб меню вокруг него был изменен.

    Размер экрана и плотность пикселей

    Производители измеряют размер экрана по диагонали, от угла к углу. Большой размер экрана в сочетании с более высоким разрешением означает больше полезного пространства на экране и более захватывающий игровой процесс.

    Игроки сидят или стоят рядом со своими мониторами, часто в пределах 20–24 дюймов. Это означает, что сам экран заполняет ваше поле зрения гораздо больше, чем HDTV (когда вы сидите на диване) или смартфон/планшет. (У мониторов лучшее соотношение размера диагонали экрана к расстоянию просмотра среди обычных дисплеев, за исключением гарнитур виртуальной реальности). Преимущества разрешения 1440p или 4K более заметны в такой ситуации с близкого расстояния.

    По сути, вы хотите найти экран, на котором вы никогда не увидите отдельный пиксель. Вы можете сделать это с помощью онлайн-инструментов, которые измеряют плотность пикселей (в пикселях на дюйм), которые сообщают вам относительную «резкость» экрана, определяя, насколько близко пиксели расположены друг к другу, или альтернативную формулу пикселей на градус, которая автоматически сравнивает его измерения относительно пределов человеческого зрения.

    Также стоит учитывать собственное зрение и настройку рабочего стола. Если у вас зрение 20/20 и ваши глаза находятся на расстоянии около 20 дюймов от экрана, 27-дюймовая панель 4K обеспечит немедленное визуальное улучшение. Однако, если вы знаете, что ваше зрение хуже, чем 20/20, или предпочитаете сидеть на расстоянии более 24 дюймов, панель 1440p может выглядеть для вас так же хорошо.

    Соотношение сторон

    Соотношение сторон монитора – это отношение ширины к высоте. Экран 1:1 был бы полностью квадратным; квадратные мониторы 1990-х годов обычно были 4: 3 или «стандартными». На смену им пришли широкоэкранные (16:9) и некоторые сверхширокие (21:9, 32:9, 32:10) соотношения сторон.

    Современные видеоигры обычно поддерживают различные соотношения сторон, от широкоэкранных до сверхшироких. Вы можете изменить это в меню настроек игры.

    Для большей части онлайн-контента, например видео на YouTube, по умолчанию используется широкоэкранное соотношение сторон. Тем не менее, вы все равно будете видеть горизонтальные черные полосы на экране при просмотре фильмов или телепередач, снятых в кинотеатральном широкоэкранном режиме (2,39:1, шире 16:9), и вертикальные черные полосы при просмотре видео со смартфона, снятых в более тонком «портретном» режиме. Эти черные полосы сохраняют исходные пропорции видео, не растягивая и не обрезая его.

    Ultrawides
    Зачем выбирать сверхширокий экран вместо обычного? Они предлагают несколько преимуществ: они заполняют больше вашего зрения, они могут обеспечить просмотр фильмов ближе к кинотеатру (поскольку экраны 21:9 устраняют черные полосы «почтового ящика» для широкоэкранных фильмов), и они позволяют вам расширить поле зрения. (FOV) в играх без создания эффекта «рыбий глаз». Некоторые игроки в игры от первого лица предпочитают более широкое поле зрения, чтобы помочь им обнаружить врагов или погрузиться в игровую среду. (Но обратите внимание, что некоторые популярные игры FPS не поддерживают высокие настройки FOV, так как они могут дать игрокам преимущество).

    Изогнутые экраны — еще одна распространенная особенность сверхшироких мониторов. Это может исправить одну типичную проблему с большими ультраширокими экранами: изображения на дальних краях экрана выглядят менее четкими, чем в середине. Изогнутый экран помогает компенсировать это и обеспечивает более четкий обзор крайних краев экрана. Однако его преимущества наиболее заметны на больших экранах более 27 дюймов.

    Цвет

    При просмотре двух мониторов рядом иногда легко увидеть, какой из них имеет более яркие оттенки, более глубокий черный или более реалистичную цветовую палитру. Однако при чтении спецификаций может быть сложнее сложить картину в голове, потому что цвет в мониторах оценивается по-разному. Нет никакой спецификации, на которой нужно сосредоточиться: коэффициент контрастности, яркость, уровень черного, цветовая гамма и многое другое. Прежде чем перейти к более крупным функциям цвета, давайте определим эти термины один за другим.

    Коэффициент контрастности
    Коэффициент контрастности, один из основных показателей производительности монитора, измеряет соотношение между крайними значениями черного и белого, которое может отображать экран.Базовый коэффициент контрастности, например 1000:1, означает, что белые части изображения в 1000 раз ярче темных.

    Что касается коэффициентов контрастности, чем выше значение, тем лучше. Высокий коэффициент контрастности, например 4000:1, означает яркие блики, чернильно-черный цвет и темные области, где все еще различимы детали. С другой стороны, коэффициент контрастности 200:1 означает, что черные цвета больше похожи на серые, а цвета выглядят блеклыми и неотличимыми друг от друга.

    Будьте осторожны, когда ЖК-дисплеи рекламируют очень высокие «динамические коэффициенты контрастности», которые достигаются за счет изменения поведения подсветки. Для игр или повседневного использования стандартный «статический» коэффициент контрастности, описанный выше, является лучшим показателем качества монитора.

    Яркость
    Яркость часто измеряется в «яркости» — точной мере того, сколько света излучается экраном. Она выражается в канделах на квадратный метр (кд/м 2 ), эта единица также называется «нит». Для HDR-дисплеев VESA (Ассоциация стандартов видеоэлектроники) стандартизировала набор тестов яркости с использованием специальных тестовых патчей. При сравнении характеристик яркости убедитесь, что они используют эту согласованную тестовую платформу, а не собственную метрику.

    Уровень черного
    На всех ЖК-экранах свет от задней подсветки неизбежно просачивается через жидкий кристалл. Это обеспечивает основу для коэффициента контрастности: например, если экран пропускает 0,1% освещения от задней подсветки в области, которая должна быть черной, это устанавливает коэффициент контрастности 1000: 1. ЖК-экран с нулевой утечкой света будет иметь бесконечный коэффициент контрастности. Однако это невозможно с современной ЖК-технологией.

    «Свечение» — это особая проблема при просмотре в темных условиях, а это означает, что достижение низкого уровня черного является основным преимуществом ЖК-мониторов. Однако ЖК-экран не может достичь уровня черного 0 нит, если он полностью не выключен.

    Читайте также: