Les moniteurs affichent plus de couleurs que l'œil humain ne peut en distinguer
L'œil humain peut différencier environ 10 millions de couleurs. Un mode d'affichage 24 bits peut produire environ 16 millions. Pourquoi, alors, les systèmes d'exploitation ont-ils des modes d'affichage 32 bits et plus si la qualité apparente est la même qu'un mode 24 bits?
Cette disparité est probablement due à une variété de facteurs:
- On ne sait pas exactement combien de couleurs les humains peuvent voir. Par exemple, le tableau en haut de cette page sur le nombre de couleurs reconnaissables par l'œil humain cite divers articles universitaires comme disant n'importe quoi de "plus de 100 000" à "environ 10 millions". Dans tous les cas, le nombre de couleurs visibles pour l'homme semble être inférieur au nombre de couleurs différentes qui peuvent être représentées par un écran d'ordinateur, bien que parce que le nombre de couleurs distinctes n'est pas connu exactement, les personnes qui ont fait les écrans ont probablement décidé pour jouer du bon côté.
- La façon dont la mémoire est disposée dans l'ordinateur, les données sont plus faciles à stocker et à accéder rapidement lorsque les unités de mémoire sont en puissance de deux. Cette contrainte physique est la raison pour laquelle nous avons un octet complet (2 ^ 3 bits) par canal de couleur plutôt que seulement 6 ou 7 bits. Cette préférence pour les puissances de deux joue également un rôle dans la décision d'inclure le quatrième (2 ^ 2-ème) canal. Cela permet une disposition en mémoire beaucoup plus uniforme et donc un traitement beaucoup plus rapide que ce ne serait le cas s'il n'y avait que trois canaux, en particulier compte tenu de l'optimisation des cartes graphiques pour des types spécifiques de traitement parallèle.
- J'en viens maintenant au cœur de votre question. Vous signalez que les 24 bits utilisés pour stocker les canaux de couleur rouge, vert et bleu seraient déjà suffisants pour produire plus de couleurs que nous ne pouvons le voir. Cela fait que l'octet final (la valeur alpha) semble un peu superflu. Mais le canal alpha a une grande valeur d'utilisation pour les programmeurs. Le régler ajuste la luminosité de l'ensemble du pixel simultanément plutôt que d'avoir à écrire le code pour régler chacun des trois canaux indépendamment. Entre autres choses, la valeur alpha simplifie considérablement les calculs nécessaires au filtrage vert, au mélange d'images et à la définition de la transparence. Moins d'opérations ne signifie pas seulement que le code peut être écrit plus rapidement; il faudra moins de temps pour déboguer et s'exécuter plus rapidement également.
Vous supposez à tort que la distribution de ces couleurs sur toute la gamme correspond à l'œil humain. La distribution des 16 millions de couleurs est choisie pour la simplicité technique, ignorant même la différence de sensibilité pour le rouge et le vert.
Pour la même raison, il existe une partie importante de la gamme que de nombreux moniteurs ne peuvent pas afficher du tout (15% est habituel)
24 bits n'est pas vraiment 16 millions de couleurs différentes. C'est 3 fois une seule couleur à une intensité différente que votre œil/cerveau interprète comme une seule couleur, ce n'est pas le cas. Alors, essayez cet exercice, montrez tous les 256 "rouges" différents avec les autres couleurs à 0. Ensuite, vous découvrirez que 8 bits par couleur x 3 n'est pas vraiment beaucoup ...
Avant de pouvoir définir un certain nombre de couleurs, nous devons définir: Qu'est-ce que la couleur? La couleur n'est pas une longueur d'onde ou une propriété particulière de la lumière, c'est une perception cognitive. La couleur est une propriété perceptuelle, quelque chose qui se produit au plus profond de notre cerveau. Donc, si nous ne pouvons pas le voir, ce n'est pas une couleur. Ainsi, les couleurs sont définies sur la base d'expériences perceptuelles. Un autre terme est Color Value, qui fait référence à la perception humaine et plus précisément à la colorimétrie. Lab, Luv, XYZ, Yxy définissent les valeurs de couleur. Ces modèles sont basés sur des expériences de perception des couleurs humaines originales réalisées dans les années 1930. Nous pouvons utiliser des mathématiques et une métrique appelée deltaE pour définir quand un ensemble de valeurs de couleur est imperceptible (impossible à distinguer) d'un autre ensemble de nombres (valeurs de couleur). delta-E fait référence aux différences de valeurs chromatiques. Par exemple, dans un espace colorimétrique appelé sRGB, il n'est pas possible de voir une différence entre les valeurs 2/255/240 et 1/255/240 car elles ont les mêmes valeurs Lab (90/-54/-8). Deux ensembles de nombres RVB qui définissent une couleur. En tant que tel, nous ne pouvons pas considérer cet exemple comme définissant deux couleurs, nous ne pouvons pas voir de différence entre elles. Ils semblent identiques à l'observateur standard. Un deltaE inférieur à 1 entre deux valeurs de couleur serait imperceptible mais pour compliquer les choses, il existe plusieurs formules pour calculer cette métrique. En outre, la capacité de l'œil à distinguer deux couleurs comme différentes et est plus limitée pour les jaunes mais est meilleure pour les verts et les bleus. Cela ajoute encore plus de difficulté à attribuer un nombre significatif et précis de couleurs à ces espaces de couleurs.
Le pixel a ce qu'on appelle un codage qui peut fournir un certain nombre de valeurs de périphérique possibles. Par exemple, la couleur 24 bits (trois canaux, 8 bits chacun) peut définir mathématiquement 16,7 millions de valeurs de périphérique. Peut-on voir 16,7 millions de couleurs? Non, beaucoup moins. Selon les chiffres que vous examinez, la fourchette serait "plus de 100 000 à 10 millions". Le nombre est à débattre, mais le fait est que nous pouvons utiliser les mathématiques pour produire une valeur qui n'a aucun rapport réel avec ce que nous pouvons voir et appeler la couleur. Tous les espaces de travail RVB ont exactement le même nombre de valeurs de périphérique adressables et le nombre total est défini par la profondeur de bits du fichier image utilisé pour l'encodage, c'est-à-dire 8 bits, 16 bits.
Maintenant, nous devons regarder les espaces colorimétriques comme ProPhoto RGB. Si vous examinez un tracé de gamme de cet espace colorimétrique synthétique au-dessus de la gamme de vision humaine de notre observateur standard (le diagramme de chromaticité CIE), une partie de celui-ci se situe en dehors de ce tracé. ProPhoto RGB peut définir des valeurs d'appareil, des nombres, qui représentent des "couleurs" que nous ne pouvons pas voir. Donc, ces "couleurs d'imagerie" ne peuvent pas être comptées lorsque nous le demandons, est-ce que ProPhoto RGB a plus de couleurs que sRGB ou tout autre espace colorimétrique. La meilleure explication des raisons pour lesquelles il est insensé de tenter de mettre un certain nombre de couleurs sur un espace colorimétrique provient de Graeme Gill, le créateur du système de gestion des couleurs Argyll: "Les espaces colorimétriques sont conceptuellement continus, non discrets, donc il est faux de parler sur le nombre de couleurs ". Le simple fait d'examiner ProPhoto RGB montre qu'il est impossible de définir le nombre de couleurs qu'il peut contenir car il peut définir des valeurs de couleur que nous ne pouvons pas voir comme des couleurs. Certaines parties de la gamme de ProPhoto RGB se situent en dehors de la vision humaine! comme la couleur 24 bits qui peut définir plus de valeurs de périphérique que de couleurs que nous pouvons voir. col ou, c'est juste un nombre, une valeur d'appareil.
Ne confondez pas un numéro de couleur, une valeur d'appareil, comme une couleur que vous pouvez voir!
Votre problème est que vous pensez à des couleurs qui ne signifient pas toujours ce que vous pensez parce que ce sont les couleurs individuelles sans compter les couleurs obtenues en mélangeant et en mélangeant ces couleurs. Votre œil voit quelque chose comme 2,4 millions de couleurs, mais cela ne prend pas en compte les nuances et les tons de ces couleurs, ce qui nous place plus dans la gamme de 100 millions de couleurs. voir ci-dessous: "une image 8 bits, qui serait" 2 à l'exposant 8 ", ou" 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 ", ce qui nous donne 256. C'est là que le nombre 256 vient de.
Ne vous inquiétez pas si vous avez trouvé cela déroutant, ou pire encore, ennuyeux. Tout cela a à voir avec le fonctionnement des ordinateurs. N'oubliez pas que lorsque vous enregistrez une image au format JPEG, vous l'enregistrez en tant qu'image 8 bits, ce qui vous donne 256 nuances de rouge, vert et bleu, pour un total de 16,8 millions de couleurs possibles.
Maintenant, 16,8 millions de couleurs peuvent sembler beaucoup. Mais comme on dit, rien n'est grand ou petit, sauf par comparaison, et quand vous le comparez avec le nombre de couleurs possibles que nous pouvons avoir dans une image 16 bits, eh bien, comme ils disent aussi parfois, vous n'avez encore rien vu .
Comme nous venons de l'apprendre, l'enregistrement d'une photo au format JPEG crée une image 8 bits, ce qui nous donne 16,8 millions de couleurs possibles dans notre image.
Cela peut sembler beaucoup, et c'est quand on considère que l'œil humain ne peut même pas voir autant de couleurs. Nous sommes capables de distinguer au mieux quelques millions de couleurs, certaines estimations pouvant atteindre 10 millions, mais certainement pas 16,8 millions. Donc, même avec des images JPEG 8 bits, nous avons déjà plus de couleurs que nous ne pouvons en voir. Pourquoi, alors, aurions-nous besoin de plus de couleurs? Pourquoi le 8 bits n'est-il pas assez bon? Nous y reviendrons dans un instant, mais d'abord, examinons la différence entre les images 8 bits et 16 bits.
Plus tôt, nous avons appris que les images 8 bits nous donnent 256 nuances chacune de rouge, vert et bleu, et nous avons obtenu ce nombre en utilisant l'expression "2 à l'exposant 8", ou "2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 ", ce qui équivaut à 256. Nous pouvons faire la même chose pour déterminer combien de couleurs nous pouvons avoir dans une image 16 bits. Il suffit de calculer l'expression "2 à l'exposant 16", ou "2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 ", qui, si vous n'avez pas de calculatrice à portée de main, nous donne 65 536. Cela signifie que lorsque vous travaillez avec des images 16 bits, nous avons 65 536 nuances de rouge, 65 536 nuances de vert et 65 536 nuances de bleu. Oubliez environ 16,8 millions! 65 536 x 65 536 x 65 536 nous donne une incroyable 281 billion de couleurs possibles! " http://www.photoshopessentials.com/essentials/16-bit/
Du traitement graphique au point de vue des programmeurs système, les portées 32 bits sont beaucoup plus faciles à gérer que les portées 16 bits/24 bits/peu importe ...
explication simple, non?
Parce que si vous utilisiez 7 bits au lieu de 8 bits par composant RVB, vous obtiendriez 21 bits pour tout l'espace colorimétrique et cela représenterait environ 2 millions de couleurs, beaucoup moins que ce que nous pouvons voir.