عمق بیت، میزان تنوع رنگ‌های موجود در پالت رنگی یک تصویر را بر اساس تعداد صفر و یک‌ها یا همان “بیت‌ها” که برای مشخص کردن هر رنگ استفاده می‌شود، تعیین می‌کند. این به این معنا نیست که تصویر الزاماً از تمام این رنگ‌ها استفاده می‌کند، بلکه نشان می‌دهد که می‌تواند رنگ‌ها را با این سطح از دقت مشخص کند.
در تصاویر سیاه‌وسفید، عمق بیت مشخص می‌کند که چه تعداد سایه‌ی مختلف از روشنایی در تصویر قابل نمایش است. هرچه عمق بیت بیشتر باشد، تصویر می‌تواند طیف بیشتری از رنگ‌ها یا سایه‌ها را رمزگذاری کند، زیرا ترکیب‌های بیشتری از صفر و یک‌ها برای نمایش رنگ‌ها در دسترس است.
به زبان ساده، عمق بیت هرچه بالاتر باشد، تصویر شما غنی‌تر، دقیق‌تر و با تنوع رنگی بیشتری خواهد بود!
اصطلاحات تخصصی عمق بیت (Bit Depth)
هر پیکسل رنگی در یک تصویر دیجیتال از ترکیب سه رنگ اصلی یعنی قرمز (Red)، سبز (Green) و آبی (Blue) ساخته می‌شود. به هر یک از این رنگ‌های اصلی، “کانال رنگی” گفته می‌شود و هر کانال می‌تواند طیفی از مقادیر شدت را داشته باشد که توسط عمق بیت مشخص می‌شود. عمق بیت هر رنگ اصلی را “بیت در هر کانال” (Bits Per Channel) می‌نامند.
اصطلاح “بیت در هر پیکسل” (Bits Per Pixel یا bpp) به مجموع بیت‌های تمام سه کانال رنگی اشاره دارد و نشان‌دهنده تعداد کل رنگ‌هایی است که هر پیکسل می‌تواند نمایش دهد.
گاهی اوقات در تصاویر رنگی، ابهام پیش می‌آید، چون مشخص نیست عدد اعلام‌شده به عمق بیت هر کانال اشاره دارد یا به کل بیت‌های هر پیکسل. استفاده از پسوند “bpp” به وضوح تفاوت این دو مفهوم را نشان می‌دهد و از این ابهام جلوگیری می‌کند.
با این توضیح، حالا می‌توانید با دقت بیشتری به عمق رنگ تصاویر خود نگاه کنید!
مفهوم ریاضی عمق بیت (Bit Depth)
بیشتر تصاویر رنگی که از دوربین‌های دیجیتال گرفته می‌شوند، دارای ۸ بیت در هر کانال هستند. این یعنی هر کانال رنگی می‌تواند از ترکیب ۸ عدد ۰ و ۱ استفاده کند. نتیجه این ترکیب‌ها برابر 2 به توان 8 یا ۲۵۶ مقدار مختلف شدت برای هر رنگ اصلی است.
وقتی این سه رنگ اصلی (قرمز، سبز و آبی) در هر پیکسل با هم ترکیب شوند، تعداد کل رنگ‌های ممکن به 2 به توان 8×3 یا ۱۶٬۷۷۷٬۲۱۶ رنگ می‌رسد. این میزان رنگ که به آن “رنگ واقعی” (True Color) می‌گویند، معادل ۲۴ بیت در هر پیکسل است، زیرا هر پیکسل از سه کانال ۸ بیتی تشکیل شده است.
برای هر تصویر X بیتی، تعداد رنگ‌های قابل نمایش به این صورت محاسبه می‌شود:
- اگر X به بیت در هر پیکسل اشاره کند، تعداد رنگ‌ها برابر است با 2 به توان X.
- اما اگر X به بیت در هر کانال اشاره داشته باشد، تعداد رنگ‌ها برابر خواهد بود با 2 به توان 3X
این توضیح نشان می‌دهد که چرا تصاویر با عمق بیت بالاتر، طیف وسیع‌تری از رنگ‌ها و جزئیات را ارائه می‌دهند!
مقایسه مقادیر مختلف عمق بیت (Bit Depth)
جدول زیر انواع تصاویر را از نظر عمق بیت (Bit Depth)، تعداد کل رنگ‌های موجود و نام‌های رایج آن‌ها نشان می‌دهد. این اطلاعات به شما کمک می‌کند تا مفهوم عمق رنگ و تأثیر آن بر کیفیت تصویر را بهتر درک کنید.
| عمق بیت (Bits Per Pixel) | تعداد رنگ‌های موجود | نام رایج (Common Name) |
|---|---|---|
| 1 | 2 | مونوکروم (Monochrome) |
| 2 | 4 | CGA |
| 4 | 16 | EGA |
| 8 | 256 | VGA |
| 16 | 65536 | XGA، High Color |
| 24 | 16777216 | SVGA، True Color |
| 32 | 16777216 + شفافیت | |
| 48 | 281 تریلیون |
این جدول نشان می‌دهد که هرچه عمق بیت بالاتر باشد، تعداد رنگ‌های قابل نمایش بیشتر خواهد بود و تصاویر واقعی‌تر و جذاب‌تری ایجاد می‌شوند. برای مثال، تصاویر با عمق 24 بیت که به نام True Color شناخته می‌شوند، توانایی نمایش بیش از 16 میلیون رنگ را دارند!
نمایش بصری عمق بیت (Bit Depth Visualization)
با حرکت دادن نشانگر ماوس روی هر یک از برچسب‌های زیر، تصویر با تعداد رنگ انتخاب‌شده دوباره نمایش داده می‌شود. تفاوت بین تصاویر با عمق 24 بیت (bpp) و 16 بیت ممکن است ظریف به نظر برسد، اما اگر نمایشگر شما روی حالت True Color یا بالاتر (24 یا 32 bpp) تنظیم شده باشد، این تفاوت به‌وضوح قابل مشاهده خواهد بود.
مشاهده این تصاویر به شما نشان می‌دهد که چگونه افزایش عمق بیت می‌تواند بر کیفیت و واقع‌گرایی تصویر تأثیر بگذارد.
نکات کاربردی در مورد عمق بیت (Bit Depth)
- تشخیص رنگ توسط چشم انسان: چشم انسان می‌تواند حدود ۱۰ میلیون رنگ مختلف را تشخیص دهد. بنابراین، ذخیره یک تصویر با عمق بیشتر از ۲۴ بیت بر پیکسل (bpp) برای مشاهده صرف، کافی است.
- اهمیت عمق بیت بالاتر: تصاویر با عمق بیشتر از ۲۴ بیت بر پیکسل همچنان کاربردی هستند، زیرا در فرآیندهای ویرایش و پس‌پردازش قابلیت های بیشتری در اختیار قرار می دهند.
- تأثیر عمق بیت پایین: در تصاویری که عمق بیت آن‌ها کمتر از ۸ بیت در هر کانال رنگی است، تغییرات تدریجی رنگ به‌وضوح در هیستوگرام تصویر دیده می‌شود.
- تنظیمات عمق بیت و نوع فایل: تنظیمات عمق بیت به نوع فایل بستگی دارد. به‌عنوان مثال، فایل‌های استاندارد JPEG فقط از ۸ بیت در هر کانال پشتیبانی می‌کنند، درحالی‌که فایل‌های TIFF می‌توانند از ۸ یا ۱۶ بیت در هر کانال استفاده کنند.
