Värisyvyys (myös bittisyvyys, bittisyys, pikselisyvyys) on bittikarttagrafiikassa ja digitaalisessa valokuvauksessa se väritarkkuus, jolla värejä tuotetaan tai tallennetaan. Värisyvyys kertoo yhtä pikseliä kohti käytettävien bittien lukumäärän. Värisyvyys liittyy kuvien tallentamiseen digitaalikameralla, kuvanlukijalla, sekä esittämiseen tietokonenäytöllä. Värisyvyys määrittää myös tulostettavan tai painettavan kuvan värien määrän.

Huomattavaa on, että kun 1990-luvulle saakka värisyvyys on ilmoitettu kolmen kanavan yhteisenä määränä, myöhemmin on otettu käytännöksi ilmoittaa värisyvyys yhtä värikanavaa kohden esimerkiksi TIFF-tiedostojen tapauksessa. Tästä johtuen voi olla tapauksia, joissa vanhat kuvanlukijat ilmoittavat 24-bittisen syvyyden (kahdeksan bittiä jokaista punaista, vihreää ja sinistä värikanavaa kohden) ja uudemmat ilmoittavat 48-bittisen syvyyden (koska käytetty tietomuoto on 16 bittiä värikanavaa kohden vaikkakin 10-bittiseltä sensorilta).[1] Värikanavalla tarkoitetaan päävärikomponenttia värimallissa. Esimerkiksi RGB-kuvassa on kolme erillistä kanavaa (punainen, vihreä ja sininen). CMYK-kuvassa sen sijaan on neljä värikanavaa.[2][3]

Käytettävien bittien määrä rajaa värien enimmäismäärän kuvassa. Värisyvyydeltään todellinen väri (engl. True Color, "tosiväri") perustuu bittisyvyyteen, joka on vähintään 8 bittiä jokaista pääväriä (RGB) kohti. Yleensä puhutaan täysvärikuvasta, 24-bittisestä digitaalikuvasta tai värillisestä digikuvasta. Tätä pidetään vähimmäissyvyytenä, jotta kuvan värit vaikuttaisivat luonnollisilta. Tietotekniikassa käytetty 32-bittinen RGBA-kuva käyttää lisäksi alpha-kanavaa, jota käytetään läpinäkyvyystietoon renderöinnissä.

Digitaalikameran värisyvyyteen vaikuttaa kamerassa olevan A/D-muuntimen resoluutio. Digitaalikameran värisyvyys on yleensä ainakin 8 bittiä pääväriä kohti, kalliimmissa laitteissa enemmän. JPEG-kuvatiedostomuodossa suurin mahdollinen tallennettava värisyvyys on 24 bittiä.

Myyntiesitteissä mainittu suurempi värisyvyys tarjoaa mahdollisuuden tallentaa laajemmin kohteen kirkkauseroja. Käytännössä kuitenkin CCD-kennon kohina ja häiriöherkkyys saattavat ilmaantua näkyviin kuvatiedostossa. Suurempi värisyvyys ei välttämättä tarkoita laadullisesti parempaa digitaalista kuvatiedostoa. Myönteisessä tapauksessa värintoisto on tarkempaa, kuvassa on runsaasti värisävyjä.

Dynaamista alueita eli digitaalikameroiden tallennusalueita on kuitenkin vaikea vertailla, sillä mittaustavasta ei ole yksimielisyyttä. Laitevalmistajat käyttävät mittaukseen omia mittaustapojaan. Mittaustapoja ja tuloksia on vaikea saada ostopäätöksen tueksi. Kameran kennoherkkyyssäätö vaikuttaa myös tallennusalueen laajuuteen. Digitaalikameran dynaamisen alueen riittävyys tavanomaisissa kuvaustilanteissa kannattaa varmistaa koekuvauksilla.

Tietokoneissa on käytetty kuutta bittiä värikanavaa kohden, mutta sRGB-standardin mukaisesti tarvitaan kahdeksan bittiä, jotta vältetään palkkimaiset "juovat" eli äkilliset hyppäykset väristä toiseen. HDR-näyttöjä varten on kehitetty HDR10-standardi, jossa käytetään kymmentä bittiä luminenssia varten. HDR10 ei kuitenkaan riitä samanaikaisesti luminenssin ja laajemman väriskaalan käytölle.[4]

Elokuvateollisuudessa renderöitävä kuva voi käyttää 32-, 48- tai 64-bittistä värisyvyyttä (engl. Deep Color, "syväväri").[5][6] Syvävärikuvia voi tallentaa OpenEXR-formaatissa, joka tallentaa useita näytteitä kanavaa kohden yksittäisen arvon sijaan. OpenEXR tukee 16-bittistä liukulukumuotoa.[7]

Väriskaalaa voi laajentaa lisäämällä päävärejä. Joitakin useamman päävärin näyttölaitteita on julkaistu.[8] Texas Instrumentsin BrilliantColor lisää enintään kolme lisäväriä tavallisen kolmen päävärin lisänä: keltainen, syaani ja magenta.[9]

Esimerkki kuvanlaadusta eri värisyvyyksillä

muokkaa

Katso myös

muokkaa

Lähteet

muokkaa
  1. Doug Peterson: In-Depth On Bit Depth heritage-digitaltransitions.com. 5.5.2023. Viitattu 24.3.2024. (englanniksi)
  2. Term: Color channel digitizationguidelines.gov. Viitattu 24.3.2024. (englanniksi)
  3. Meet the Color Channels oreilly.com. Viitattu 24.3.2024. (englanniksi)
  4. Sora Thompson: What Is 10-Bit (And 12-Bit) Color? tomshardware.com. 23.6.2022. Viitattu 1.12.2023. (englanniksi)
  5. Robert L Mitchell: Weta: rendering Lord of the Rings digitalartsonline.co.uk. 5.11.2004. Viitattu 1.1.2021. (englanniksi)
  6. Deep Color drhdmi.eu. Viitattu 23.3.2024. (englanniksi)
  7. Interpreting OpenEXR Deep Pixels openexr.com. Viitattu 23.3.2024. (englanniksi)
  8. Masahiro Yamaguchi: Multiprimary-Color Displays and Their Evaluation Methods (PDF) sid.onlinelibrary.wiley.com. 2011. Viitattu 23.3.2024. (englanniksi)
  9. David C. Hutchison: Wider color gamuts on DLP display systems through BrilliantColor technology 5.4.2006. Arkistoitu . Viitattu 23.3.2024. (englanniksi)