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位分辨率

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位分辨率（Bit Resolution）又稱色彩深度或位深度，在位圖圖像或視頻視頻緩衝區，指一個像素中，每個顏色分量（Red、Green、Blue、Alpha通道）的比特數。所謂“位”指的是二進制位或是比特。位分辨率決定可以標記為多少種色彩等級的可能性。當提到一個像素的概念可以定義為每像素的位數（BPP），指所使用的比特數。當提到一個顏色分量的概念可以定義為比特/組件、位/通道或位顏色（這三個定義簡BPC）。
中文名
位分辨率
外文名
Bit Resolution
別    名
顏色深度
用    途
衡量每個象素存儲的信息位數
單    位
位深度

目錄

  1. 1 術語簡介
  2. 2 深入説明
  3. 3 應用領域
  4. ▪ 數碼攝像頭
  5. ▪ 掃描儀

位分辨率術語簡介

位分辨率在計算機領域表示在位圖或者視頻幀緩衝區中儲存1像素的顏色分量所用的位數或比特數（BPC）；也可表示每像素的位數（位/像素，bpp）。色彩深度越高，可用的顏色就越多。
位深度計算是以2為底數的指數的冪。常見的有：
  • 1位：2種顏色，單色光，黑白二色，用於compact Macintoshes。
  • 2位：4種顏色，CGA，用於gray-scale早期的NeXTstation及color Macintoshes。
  • 3位：8種顏色，用於大部分早期的電腦顯示器。
  • 4位：16種顏色，用於EGA及不常見及在更高的分辨率的VGA標準，color Macintoshes。
  • 5位：32種顏色，用於Original Amiga chipset。
  • 6位：64種顏色，用於Original Amiga chipset。
  • 7位：128種顏色
  • 8位：256種顏色，用於最早期的彩色Unix工作站，低分辨率的VGA，Super VGA，AGA，color Macintoshes。
    • 灰階，有256種灰色（包括黑白）。若以24位模式來表示，則RGB的數值均一樣，例如(200,200,200)。
    • 彩色圖像，若以24位模式來表示，則RGB的數值均一樣，例如(200,200,200)。就是常説的24位真彩，約為1670萬色。
  • 9位：512種顏色
  • 10位:1024種顏色，
  • 12位：用於部分硅谷圖形系統，Neo Geo，彩色NeXTstation及Amiga系統於HAM mode。
  • 16位：用於部分color Macintoshes( 紅色佔5 個位、藍色佔 5 個位、綠色佔 6 個位，所以紅色、藍色、綠色各有 32、32、64 種明暗度的變化總共可以組合出 64K 種顏色 )。
  • 24位：有16,777,216色，真彩色，能提供比肉眼能識別更多的顏色，用於拍攝照片。
  • 32位：基於24位而生，增加8個位的Alpha通道。
另外有高動態範圍影像(High Dynamic Range Image)，這種影像使用超過一般的256色階來儲存影像，通常來説每個像素會分配到32+32+32個bit來儲存顏色資訊，也就是説對於每一個原色都使用一個32bit的浮點數來儲存.
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位分辨率深入説明

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雖然位分辨率可以很高，但各種VGA的顏色深度卻受到限制。例如，標準VGA支持4位16種顏色的彩色圖像，多媒體應用中推薦至少用8位256種顏色。由於設備的限制，加上人眼分辨率的限制，一般情況下，不一定要追求特別深的像素深度。此外，像素深度越深，所佔用的存儲空間越大。相反，如果像素深度太淺，那也影響圖像的質量，圖像看起來讓人覺得很粗糙和很不自然。
在用二進制數表示彩色圖像的像素時，除R，G，B分量用固定位數表示外，往往還增加1位或幾位作為屬性(Attribute)位。例如，RGB 5∶5∶5表示一個像素時，用2個字節共16位表示，其中R，G，B各佔5位，剩下一位作為屬性位。在這種情況下，像素深度為16位，而圖像深度為15位。
屬性位用來指定該像素應具有的性質。例如在CD-I系統中，用RGB 5∶5∶5表示的像素共16位，其最高位(b15)用作屬性位，並把它稱為透明(Transparency)位，記為T。T的含義可以這樣來理解：假如顯示屏上已經有一幅圖存在，當這幅圖或者這幅圖的一部分要重疊在上面時，T位就用來控制原圖是否能看得見。例如定義T=1，原圖完全看不見；T=0，原圖能完全看見。
在用32位表示一個像素時，若R，G，B分別用8位表示，剩下的8位常稱為α通道(alpha通道)位，或稱為覆蓋(overlay)位、中斷位、屬性位。它的用法可用一個預乘α通道(premultiplied alpha)的例子説明。假如一個像素(A，R，G，B)的四個分量都用規一化的數值表示，(A，R，G，B)為(1，1，0，0)時顯示紅色。當像素為(0.5,1,0,0)時，預乘的結果就變成(0.5,0.5,0,0)，這表示原來該像素顯示的紅色的強度為1，而顯示的紅色的強度降了一半。
用這種辦法定義一個像素的屬性在實際中很有用。例如在一幅彩色圖像上疊加文字説明，而又不想讓文字把圖覆蓋掉，就可以用這種辦法來定義像素，而該像素顯示的顏色又有人把它稱為混合色(key color)。在圖像產品生產中，也往往把數字電視圖像和計算機生產的圖像混合在一起，這種技術稱為視圖混合(video keying)技術，它也採用α通道(alpha通道)

位分辨率應用領域

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位分辨率數碼攝像頭

位分辨率又稱彩色深度，數碼攝像頭的彩色深度指標反映了攝像頭能正確記錄色調有多少，色彩位數的值越高，就越可能更真實地還原亮部及暗部的細節。色彩位數以二進制的位（bit）為單位，用位的多少表示色彩數的多少。幾乎所有的數碼攝像頭的色彩位數都達到了24位（也就是能表達2的24次方種顏色），可以生成真彩色的圖象。總之色彩位數高，就可以得到更大的色彩動態範圍。也就是説，對顏色的區分能夠更加細膩。
數碼攝像頭最常見的是24位，30位的攝像頭極少見到。具體來説，一般攝像頭中每種基色採用8位或10位表示，三種基色紅、綠、藍總的色彩位數為基色位數乘以3，即8×3=24位或者10×3=30位。攝像頭色彩位數反映了攝像頭能正確表示色彩的多少，以24位為例，三基色(紅、綠、藍)各佔8位二進制數，也就是説紅色可以分為2的8次方=256個不同的等級，綠色和藍色也是一樣。那麼它們的組合為256×256×256=16777216，即大約1600萬種顏色，而30位可以表示10億種。色彩深度值越高，就越能真實地還原色彩。

位分辨率掃描儀

色彩位數（色彩深度）又稱色深。是用於表示掃描儀所能辨析的色彩範圍的指標。 通常，掃描儀的色彩位數越多，就越能真實反映原始圖像的色彩，掃描儀所反映的色彩就越豐富，所掃出圖像的效果也越真實，當然所形成的數據量也隨之增大，造成圖像文件體積也加大。對於某些應用環境，掃描儀色彩位數指標，甚至比分辨率更重要。色彩位數的具體指標是用“位”(bit，即2的多少次方)來描述，24位彩色表明掃描儀可分辨1670萬種顏色，30位真彩是6.87億種顏色，而36位真彩色是1670億種顏色。儘管大多數顯卡只支持24位色彩，但由於 CCD 與人眼感光曲線的不同，為了保證色彩還原的準確，就需要進行修正，這就要求掃描儀的色彩位數至少要達到36位才能獲得比較好的色彩還原效果。因此，儘量應選購36位以上色彩位數的掃描儀。
色彩位數是掃描儀對採樣來的每一個象素點，提供的不同通道的數字化位數的疊加值。
它一般採用 RGB 三通道的數值總和來表達。常見的24bit、30bit、36bit彩色掃描儀， 它們每通道的量化數值分別為8位，10位，12位，表示其每通道內有256、1024、4096階層次的信息。 掃描儀的色彩位數是指對掃描進來的每一個彩色象素點的色彩位數， 這是掃描儀與打印機指標上的一個最大的不同點。 一般，掃描儀的色彩位數取決於掃描儀內部的模數轉換器的精度。當色彩位數精度增加時，掃描設備可以捕捉的色彩細節也會增多。但是，如想僅僅通過增加模數轉換器的精度，來提高掃描儀的色彩精度，其對掃描圖象品質的提高程度也較為有限。因為影響掃描儀的色彩精度的因素，除了有較高的模數轉換精度外，還需要有完善的光路系統設計。透鏡質量、CCD 質量以及掃描時光學器件的振動，都會增加掃描儀的噪聲，從而影響掃描品質。