La profundidad del color, también conocida como profundidad de bits, es el número de bits utilizados para indicar el color de un único píxel, en una imagen de mapa de bits o un búfer de cuadro de video, o el número de bits utilizados para cada componente de color de un solo píxel. Para los estándares de video del consumidor, como Codificación de video de alta eficiencia (H.265), la profundidad de bits especifica el número de bits utilizados para cada componente de color. Cuando se hace referencia a un píxel, el concepto se puede definir como bits por píxel (bpp), que especifica el número de bits utilizados. Cuando se refiere a un componente de color, el concepto puede definirse como bits por componente, bits por canal, bits por color (los tres abreviados bpc), y también bits por componente de píxel, bits por canal de color o bits por muestra (bps). La profundidad del color es solo un aspecto de la representación del color, que expresa cómo se pueden expresar con precisión los niveles de color (también conocido como precisión del color); el otro aspecto es qué tan amplia puede expresarse una gama de colores (la gama). La definición de precisión de color y gama se logra con una especificación de codificación de color que asigna un valor de código digital a una ubicación en un espacio de color.
Color indexado
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Con la profundidad de color relativamente baja, el valor almacenado es típicamente un número que representa el índice en un mapa de color o paleta (una forma de cuantificación vectorial). Los colores disponibles en la paleta pueden ser reparados por el hardware o modificables por software. Las paletas modificables a veces se denominan paletas de pseudocolor. La paleta en sí tiene una profundidad de color (número de bits por entrada), mientras que los mejores sistemas VGA solo ofrecen una paleta de 18 bits (262.144 colores) de la cual se pueden elegir colores, todo el hardware de video color Macintosh ofrece 24 bits (16 paleta de millones de colores).
Color de 1 bit (21 = 2 colores): monocromáticos, a menudo en blanco y negro, compactos Macintosh, Atari ST .
Color de 2 bits (22 = 4 colores): CGA, NeXTstation temprana a escala de grises, Macintoshes de color, Atari ST .
Color de 3 bits (23 = 8 colores): muchas computadoras hogareñas con pantallas de TV, incluyendo ZX Spectrum y BBC Micro
Color de 4 bits (24 = 16 colores): según lo utilizado por EGA y por el mínimo común denominador estándar VGA a mayor resolución, color Macintosh, Atari ST , Commodore 64, Amstrad CPC.
Color de 5 bits (25 = 32 colores): conjunto de chips Amiga original
Color de 6 bits (26 = 64 colores): Conjunto de chips Amiga original
Color de 8 bits (28 = 256 colores): la mayoría de las estaciones de trabajo de color temprano de Unix, VGA a baja resolución, Super VGA, Macintoshes de color, Atari TT, chipset Amiga AGA, Falcon030, Acorn Archimedes.
Color de 12 bits (212 = 4096 colores): algunos sistemas Silicon Graphics, sistemas Color NeXTstation y sistemas Amiga en modo HAM.
Los chips gráficos antiguos, especialmente los que se usan en computadoras domésticas y consolas de videojuegos, a menudo tienen la capacidad de usar una paleta diferente por sprites y mosaicos para aumentar el número máximo de colores mostrados simultáneamente, al tiempo que minimizan el uso de la memoria entonces costosa (y ancho de banda). Por ejemplo, en el ZX Spectrum, la imagen se almacena en un formato de dos colores, pero estos dos colores se pueden definir por separado para cada bloque rectangular de 8×8 píxeles.
Color directo
Un monitor de computadora típico y una tarjeta de video pueden ofrecer 8 bits de precisión de color (256 niveles de salida) por canal de color R / G / B, para un espacio de color general de 24 bits (o espacio de 32 bits, con bits de transparencia alfa, que tienen poca relación con la precisión del color), aunque los estándares anteriores ofrecían 6 bits por canal (64 niveles) o menos; los estándares DVD-Video y Blu-ray Disc admiten video con una profundidad de bit de 8 bits por color YCbCr con submuestreo cromático 4: 2: 0.
Color de 8 bits
Un sistema de color directo muy limitado pero verdadero, hay 3 bits (8 niveles posibles) para cada uno de los componentes R y G, y los dos bits restantes en el píxel de bytes para el componente B (cuatro niveles), permitiendo 256 (8 × 8 × 4) diferentes colores. El ojo humano normal es menos sensible al componente azul que al rojo o al verde (dos tercios de los receptores del ojo procesan las longitudes de onda más largas), por lo que se le asigna un bit menos que los demás. Usado, entre otros, en la serie de computadoras del sistema MSX2 de principios a mediados de la década de 1990.
No confunda con una profundidad de color indexada de 8bpp (aunque puede simularse en dichos sistemas seleccionando la tabla adecuada).
Color alto (15/16 bits)
El color alto es compatible con 15/16 bits para tres colores RGB. En color directo de 16 bits, puede haber 4 bits (16 niveles posibles) para cada uno de los componentes R, G y B, más opcionalmente 4 bits para alfa (transparencia), lo que permite 4.096 (16 × 16 × 16) colores diferentes con 16 niveles de transparencia. O en algunos sistemas puede haber 5 bits por componente de color y 1 bit de alfa (32768 colores, simplemente completamente transparente o no); o puede haber 5 bits para rojo, 6 bits para verde y 5 bits para azul, para 65536 colores sin transparencia. Estas profundidades de color a veces se usan en dispositivos pequeños con una pantalla a color, como teléfonos móviles.
Las variantes con 5 o más bits por componente de color a veces se llaman color alto, que a veces se considera suficiente para mostrar imágenes fotográficas.
18 bits
Casi todos los LCD menos costosos (como los típicos tipos nemáticos trenzados) proporcionan color de 18 bits (64 × 64 × 64 = 262.144 combinaciones) para lograr tiempos de transición de color más rápidos y el control de frecuencia de trama o de difuminado para aproximarse a 24 bits -per-pixel verdadero color, o tirar 6 bits de información de color por completo. Los LCD más caros (generalmente IPS) pueden mostrar una profundidad de color de 24 bits o superior.
Color verdadero (24 bits)
El color verdadero admite 24 bits para tres colores RGB. Proporciona un método para representar y almacenar información de imágenes gráficas (especialmente en el procesamiento de computadoras) en un espacio de color RGB de modo que se pueda mostrar una gran cantidad de colores, sombras y matices en una imagen, como en fotografías fotográficas de alta calidad. imágenes o gráficos complejos. Por lo general, el color verdadero se define como 256 tonos de rojo, verde y azul, para un total de 224 o, alternativamente, 2563 o 16,777,216 variaciones de color. El ojo humano puede discriminar hasta diez millones de colores. El procesamiento del color en el ojo ocurre a través de las células del cono de la retina que son de tres tipos, aunque no corresponden a los tonos rojos, verdes y azules.
El «color verdadero» también puede referirse a un modo de visualización RGB que no necesita una tabla de búsqueda de color (CLUT).
Para cada píxel, generalmente se utiliza un byte para cada canal, mientras que el cuarto byte (si está presente) se usa como canal alfa, datos o se ignora. El orden de bytes suele ser RGB o BGR. Algunos sistemas existen con más de 8 bits por canal, y a menudo también se los denomina color verdadero (por ejemplo, un escáner de color verdadero de 48 bits).
Incluso con el color verdadero, las imágenes monocromáticas, que están restringidas a 256 niveles, debido a su único canal, a veces pueden revelar artefactos de bandas visibles.
El color verdadero, al igual que otros modelos de color RGB, no puede expresar colores fuera de la gama de su espacio de color RGB (generalmente sRGB).
Los sistemas Macintosh se refieren al color de 24 bits como «millones de colores».
El espacio de color RGBA, o color de 32 bits, es una variante del color verdadero en el que los 8 bits adicionales se asignan a la transparencia e indican qué tan transparente es el elemento al que se le asigna el color, cuando se superpone a otros elementos.
Color profundo (30/36/48-bit)
El color profundo consiste en mil millones o más de colores. Los espacios de color xvYCC, sRGB e YCbCr se pueden usar con sistemas de color profundo.
El color profundo admite 30/36/48 bits por píxel en tres colores RGB, también conocido como 12/10/16 bits por canal / color / componente / muestra. Con un canal alfa de la misma precisión, se convierte en 40/48/64 bits por píxel. Las tarjetas de video con 10 bits por componente (color RGB de 30 bits) comenzaron a llegar al mercado a fines de la década de 1990. Un primer ejemplo fue la tarjeta Radius ThunderPower para Macintosh, que incluía extensiones para complementos de QuickDraw y Adobe Photoshop para permitir la edición de imágenes de 30 bits.
Existen sistemas que usan más de 24 bits en un píxel de 32 bits para datos de color reales, pero la mayoría de ellos opta por una implementación de 30 bits con dos bits de relleno para que puedan tener incluso 10 bits de color para cada canal, similar a muchos sistemas HiColor. Las pantallas de video profesional de 10 bits realmente proporcionan 10 bits por canal de color y usan un valor de 95 para negro y 685 para blanco; los valores de 685 a 1023 se usan para imágenes «más blancas que blancas» como resplandor, reflejos especulares y detalles similares.
Mientras que algunos sistemas de estaciones de trabajo de gráficos de alta gama y los accesorios comercializados para su uso con tales sistemas, como SGI, siempre han usado más de 8 bits por canal, como 12 o 16 (color de 36 bits o 48 bits), tal color las profundidades solo se abrieron paso en el mercado general más recientemente.
A medida que las profundidades de bits escalan por encima de 8 bits por canal, algunos sistemas usan los bits adicionales para almacenar más rango de intensidad de lo que se puede mostrar a la vez, como en imágenes de alto rango dinámico (HDRI). Los números de puntos flotantes son números que superan el blanco y negro «completo». Esto permite que una imagen represente con precisión la intensidad del sol y las sombras profundas en el mismo espacio de color para una menor distorsión después de una edición intensiva. Varios modelos describen estos rangos, muchos emplean precisión de 32 bits por canal. En 1999 Industrial Light & Magic lanzó el formato de archivo de imagen OpenEXR como un estándar abierto que admite números de coma flotante de media precisión de 16 bits por canal.
La codificación de video de alta eficiencia (HEVC) define el perfil Main 10, que permite una profundidad de bit de 8 bits a 10 bits por muestra con submuestreo cromático 4: 2: 0. 8 bits por muestra permite 256 tonos por color primario (un total de 16.78 millones de colores) mientras que 10 bits por muestra permite 1024 tonos por color primario (un total de 1.07 billones de colores). los Principal Se agregó el perfil 10 en la reunión HEVC de octubre de 2012 basada en la propuesta JCTVC-K0109, que proponía agregar un perfil de 10 bits a HEVC para aplicaciones de consumo. La propuesta establecía que esto era para permitir una mejor calidad de video y para apoyar la Rec. Espacio de color 2020 que será utilizado por UHDTV. La segunda versión de HEVC tiene cinco perfiles que permiten una profundidad de bits de 8 bits a 16 bits por muestra.
Soporte de la industria
La especificación HDMI 1.3 define profundidades de bits de 30 bits (1.073 millones de colores), 36 bits (68.71 millones de colores) y 48 bits (281.5 billones de colores). En ese sentido, las tarjetas gráficas Nvidia Quadro fabricadas después de 2006 admiten un color profundo de 30 bits como algunos modelos de la serie Radeon HD 5900, como la HD 5970. La tarjeta gráfica ATI FireGL V7350 admite colores de 40 y 48 bits.
La especificación DisplayPort también admite profundidades de color superiores a 24 bpp.
En WinHEC 2008, Microsoft anunció que las profundidades de color de 30 bits y 48 bits serían compatibles con Windows 7, junto con la amplia gama de colores scRGB (que se puede convertir a la salida xvYCC).
Color de la televisión
Prácticamente todas las pantallas de televisión y pantallas de computadora forman imágenes variando la fuerza de solo tres colores primarios: rojo, verde y azul. Por ejemplo, el amarillo brillante está formado por contribuciones en rojo y verde aproximadamente iguales, con poca o ninguna contribución azul.
Aumentar el número de primarias de color puede aumentar la gama de colores que puede reproducir una pantalla, aunque todavía no se ha demostrado si esto da lugar a una diferencia para el ojo humano, ya que los humanos son principalmente tricrómicas, aunque existen tetracromas. Las tecnologías recientes como BrilliantColor de Texas Instruments aumentan los canales rojos, verdes y azules típicos con hasta tres primarias más: cian, magenta y amarillo. Mitsubishi y Samsung, entre otros, utilizan esta tecnología en algunos televisores para ampliar la gama de colores que se pueden visualizar. La línea de televisores Sharp Aquos ha introducido la tecnología Quattron, que aumenta los componentes de píxel RGB habituales con un subpíxel amarillo. Consulte también la lista de paletas de colores.
Los CRT analógicos, ya sean de color o monocromáticos, usan señales de voltaje continuo que no tienen un número fijo de intensidades.