Глубина цвета, также известная как битовая глубина, представляет собой либо количество бит, используемых для указания цвета одного пикселя, в растровом изображении или буфере видеофрагмента, либо количество бит, используемых для каждого компонента цвета одного пикселя. Для потребительских видеостандартов, таких как High Efficiency Video Coding (H.265), битовая глубина определяет количество бит, используемых для каждого цветового компонента. Когда речь идет о пикселе, понятие может быть определено как бит на пиксель (bpp), который определяет количество используемых бит. Когда речь идет о цветовом компоненте, понятие может быть определено как бит на компонент, бит на канал, бит на цвет (все три сокращенных bpc), а также бит на пиксельный компонент, бит на цветной канал или бит на образец (бит / с). Глубина цвета — это только один аспект цветового представления, выражающий, как можно выразить тонкие уровни цвета (например, точность цвета); другим аспектом является то, как может быть выражен широкий диапазон цветов (гамма). Определение как цветовой точности, так и гаммы выполняется с помощью спецификации кодирования цвета, которая присваивает значение цифрового кода местоположению в цветовом пространстве.

Индексированный цвет
Основная статья: Индексированный цвет
При относительно низкой глубине цвета хранимое значение обычно представляет собой число, представляющее индекс в цветовой карте или палитре (форма векторного квантования). Цвета, доступные в самой палитре, могут быть исправлены аппаратным обеспечением или модифицированы программным обеспечением. Модифицируемые палитры иногда называются псевдоцветными палитрами. Сама палитра имеет глубину цвета (количество бит на запись), в то время как лучшие системы VGA предлагают только 18-битную (262,144 цвета) палитру, из которой могут быть выбраны цвета, все цветные видеооборудование Macintosh предлагает 24-битную (16 миллионов цвет) палитра.

1-битный цвет (21 = 2 цвета): монохромный, часто черно-белый, компактный Macintosh, Atari ST ,
2-битный цвет (22 = 4 цвета): CGA, ранняя NeXTstation с серой шкалой, цветные Macintosh, Atari ST ,
3-битный цвет (23 = 8 цветов): многие ранние домашние компьютеры с ТВ-дисплеями, включая ZX Spectrum и BBC Micro
4-битный цвет (24 = 16 цветов): как используется EGA и наименее общим знаменателем VGA стандарта при более высоком разрешении, цвет Macintoshes, Atari ST , Commodore 64, Amprad CPC.
5-битный цвет (25 = 32 цвета): оригинальный чипсет Amiga
6-битный цвет (26 = 64 цвета): оригинальный чипсет Amiga
8-битный цвет (28 = 256 цветов): самые ранние цветные рабочие станции Unix, VGA с низким разрешением, Super VGA, цветные Macintosh, Atari TT, чипсет Amiga AGA, Falcon030, Acorn Archimedes.
12-битный цвет (212 = 4096 цветов): некоторые системы Silicon Graphics, системы Color NeXTstation и системы Amiga в режиме HAM.
Старые графические чипы, особенно те, которые используются в домашних компьютерах и игровых консолях, часто имеют возможность использовать другую палитру на спрайты и плитки, чтобы увеличить максимальное количество одновременно отображаемых цветов, одновременно сводя к минимуму использование тогдашней дорогостоящей памяти (& пропускная способность). Например, в ZX Spectrum изображение сохраняется в двухцветном формате, но эти два цвета могут быть отдельно определены для каждого прямоугольного блока размером 8×8 пикселей.

Прямой цвет
Типичный компьютерный монитор и видеокарта могут предлагать 8 бит цветовой точности (256 уровней вывода) на цветной канал R / G / B для общего 24-битного цветового пространства (или 32-разрядного пространства с битами альфа-прозрачности, которые имеют незначительное влияние на точность цвета), хотя более ранние стандарты предлагали 6 бит на канал (64 уровня) или меньше; стандарты DVD-Video и Blu-ray Disc поддерживают видео с бит-глубиной 8 бит на цвет YCbCr с подвыборкой цветности 4: 2: 0.

8-битный цвет
Очень ограниченная, но истинная прямая цветовая система, для каждого из компонентов R и G есть 3 бита (8 возможных уровней), а два оставшихся бита в байтовом пикселе — компонент B (четыре уровня), что позволяет 256 (8 × 8 × 4) разных цветов. Нормальный человеческий глаз менее чувствителен к синему компоненту, чем к красному или зеленому (две трети рецепторов глаза обрабатывают более длинные волны), поэтому он назначается на один бит меньше, чем остальные. Используется, среди прочих, в серии компьютеров серии MSX2 в начале и середине 1990-х годов.

Не путайте с индексированной глубиной цвета 8bpp (хотя ее можно моделировать в таких системах, выбирая подходящую таблицу).

Высокий цвет (15/16-бит)
Высокий цвет поддерживает 15/16-бит для трех цветов RGB. В 16-битном прямом цвете могут быть 4 бита (16 возможных уровней) для каждого из компонентов R, G и B плюс дополнительно 4 бита для альфа (прозрачность), что позволяет использовать 4 096 (16 × 16 × 16) разных цветов с 16 уровнями прозрачности. Или в некоторых системах может быть 5 бит на цветной компонент и 1 бит альфы (32768 цветов, только полностью прозрачный или нет); или может быть 5 бит для красного, 6 бит для зеленого и 5 бит для синего, для 65536 цветов без прозрачности. Эти глубины цвета иногда используются в небольших устройствах с цветным дисплеем, например мобильными телефонами.

Варианты с 5 или более бит на цветной компонент иногда называют высоким цветом, что иногда считается достаточным для отображения фотографических изображений.

18-битный
Почти все наименее дорогие ЖК-дисплеи (например, типичные витые нематические типы) обеспечивают 18-битный цвет (64 × 64 × 64 = 262,144 комбинации) для достижения более быстрого времени перехода по цвету и используют либо сглаживание, либо регулировку частоты кадров, чтобы приблизиться к 24-битным или пиксель, или полностью отбросить 6 бит информации о цвете. Более дорогие ЖК-дисплеи (обычно IPS) могут отображать 24-битную или большую глубину цвета.

Истинный цвет (24-бит)
Истинный цвет поддерживает 24-бит для трех цветов RGB. Он предоставляет способ представления и хранения информации графического изображения (особенно в компьютерной обработке) в цветовом пространстве RGB, так что на изображении может отображаться очень большое количество цветов, оттенков и оттенков, например, в высококачественных фотографических изображениях изображений или сложной графики. Обычно истинный цвет определяется как 256 оттенков красного, зеленого и синего, в общей сложности 224 или попеременно 2563 или 16 777 216 цветовых вариаций. Человеческий глаз может различать до десяти миллионов цветов. Обработка цвета в глазу происходит через клетки конуса сетчатки, которые имеют три типа, хотя и не соответствуют красным, зеленым и синим оттенкам.

«Истинный цвет» также может относиться к режиму отображения RGB, который не нуждается в таблице поиска цветов (CLUT).

Для каждого пикселя, как правило, один байт используется для каждого канала, тогда как четвертый байт (если присутствует) используется либо как альфа-канал, данные, либо игнорируется. Порядок байтов обычно равен RGB или BGR. Некоторые системы существуют с более чем 8 бит на канал, и их часто называют также истинным цветом (например, 48-битным сканером истинного цвета).

Даже с истинным цветом монохроматические изображения, которые ограничены 256 уровнями, благодаря их единственному каналу, иногда могут по-прежнему обнаруживать видимые артефакты.

Истинный цвет, как и другие цветовые модели RGB, не может выражать цвета вне диапазона цветового пространства RGB (обычно sRGB).

Системы Macintosh относятся к 24-битовому цвету как «миллионы цветов».

Цветовое пространство RGBA или 32-битный цвет — это вариант истинного цвета, в котором дополнительные 8 бит выделяются прозрачности и указывают, насколько прозрачен элемент, которому присвоен цвет, при наложении на другие элементы.

Глубокий цвет (30/36/48-бит)
Глубокий цвет состоит из миллиарда или более цветов. Цветовые пространства xvYCC, sRGB и YCbCr могут использоваться с системами глубокого цвета.

Глубокий цвет поддерживает 30/36/48 бит на пиксель на три цвета RGB, также называемый 10/12/16 бит на канал / цвет / компонент / образец. С альфа-каналом с такой же точностью это становится 40/48/64 бит на пиксель. Видеокарты с 10 бит на компонент (30-битный цвет RGB) начали выходить на рынок в конце 1990-х годов. Ранним примером была карта Radius ThunderPower для Macintosh, которая включала расширения для модулей QuickDraw и Adobe Photoshop для поддержки редактирования 30-битных изображений.

Существуют системы, использующие более 24 бит в 32-битном пикселе для фактических данных о цвете, но большинство из них предпочитают 30-битную реализацию с двумя битами заполнения, так что они могут иметь даже 10 бит цвета для каждого канала, аналогичные для многих систем HiColor. 10-разрядные профессиональные видеовыходы фактически обеспечивают 10 бит на цветной канал и используют значение 95 для черного и 685 для белого; значения от 685 до 1023 используются для «белее белых» изображений, таких как блики, зеркальные блики и подобные детали.

В то время как некоторые высокопроизводительные графические рабочие станции и аксессуары, предлагаемые для использования с такими системами, как и у SGI, всегда использовали более 8 бит на канал, например 12 или 16 (36-битный или 48-битный цвет), такой цвет в последнее время глубины только пробились на общий рынок.

Поскольку битовые глубины поднимаются выше 8 бит на канал, некоторые системы используют дополнительные биты для хранения большего диапазона интенсивности, чем могут отображаться одновременно, как при высокоинтенсивном изображении (HDRI). Числа с плавающей запятой — это цифры, превышающие «полный» белый и черный. Это позволяет изображению точно отображать интенсивность солнца и глубокие тени в том же цветовом пространстве для меньшего искажения после интенсивного редактирования. Различные модели описывают эти диапазоны, многие из которых используют 32-битную точность для каждого канала. В 1999 году Industrial Light & Magic выпустила формат файла изображений OpenEXR в качестве открытого стандарта, который поддерживает число с плавающей запятой с половинной точностью 16 бит на канал.

Высококачественное видеокодирование (HEVC) определяет профиль Main 10, который позволяет битовую глубину от 8 бит до 10 бит на выборку с 4-х и 2-кратной подвыборкой. 8 бит на выборку позволяют 256 оттенков на основной цвет (всего 16,78 млн. Цветов), в то время как 10 бит на выборку позволяют 1024 оттенка на основной цвет (всего 1,07 млрд цветов). Главный 10 был добавлен на совещании HEVC в октябре 2012 года на основе предложения JCTVC-K0109, в котором предлагается добавить 10-битный профиль в HEVC для потребительских приложений. В заявлении говорилось, что это должно обеспечить улучшенное качество видео и поддерживать Rec. 2020, которое будет использоваться UHDTV. Вторая версия HEVC имеет пять профилей, которые допускают бит глубиной от 8 бит до 16 бит на выборку.

Отраслевая поддержка
Спецификация HDMI 1.3 определяет битовые глубины 30 бит (1.073 миллиарда цветов), 36 бит (68,71 миллиарда цветов) и 48 бит (281,5 трлн цветов). В связи с этим графические карты Nvidia Quadro, выпущенные после 2006 года, поддерживают 30-битный цвет, как и некоторые модели серии Radeon HD 5900, такие как HD 5970. Видеокарта ATI FireGL V7350 поддерживает 40-битный и 48-битный цвет.

Спецификация DisplayPort также поддерживает глубину цвета более 24 бит / с.

В WinHEC 2008 Microsoft объявила, что в Windows 7 будет поддерживаться глубина цвета 30 бит и 48 бит, а также широкая цветовая гамма scRGB (которая может быть преобразована в выход xvYCC).

Цвет телевизора
Практически все телевизионные дисплеи и компьютерные дисплеи формируют изображения, изменяя силу только трех основных цветов: красного, зеленого и синего. Например, ярко-желтый формируется примерно равными красными и зелеными вкладами, с небольшим или отсутствующим синим вкладом.

Увеличение количества праймериз цвета может увеличить цветовую гамму, которую может воспроизводить дисплей, хотя это не приводит к различию с человеческим глазом, еще не доказано, так как люди в основном являются трихроматами, хотя существуют тетрахроматы. Новые технологии, такие как BrilliantColor от Texas Instruments, дополняют типичные красные, зеленые и синие каналы с тремя другими праймерами: голубым, пурпурным и желтым. Mitsubishi и Samsung, помимо прочего, используют эту технологию в некоторых телевизорах, чтобы расширить диапазон отображаемых цветов. В линейке телевизоров Sharp Aquos появилась технология Quattron, которая дополняет обычные пиксельные компоненты RGB желтым подпикселем. См. Также список цветовых палитр.

Аналоговые ЭЛТ, будь то цветные или монохромные, используют сигналы непрерывного напряжения, которые не имеют фиксированного числа интенсивностей.