Основные сведения об изображении

Глубина пикселов

Каждый пиксел цифрового изображения представлен неким количеством нулей и единиц. Это количество называется глубиной пиксела или битовой глубиной (один бит может быть представлен либо нулем, либо единицей). Количество нулей и единиц определяет диапазон возможных значений для каждого пиксела и, следовательно, общее количество цветов (или оттенков серого) в изображении.

Однобитовое изображение, где каждый пиксел представлен одним битом, может содержать только черный и белый цвета. Если пиксел определяется двумя битами информации, возможны четыре комбинации ( 00, 01, 10 и 11 ), то есть четыре разных значения ( 2² ), а значит, четыре цвета или оттенка серого (см. рис. 3.2 ). Восемь бит информации дают 256 цветов ( 2⁸ ), а 24 бита – 16 млн. цветов. В 24-битовых RGB-изображениях каждый пиксел имеет фактически по три 8-битовых величины – по одной на красный, зеленый и синий каналы, см. рис. 3.3.

увеличить изображение
Рис. 3.2. Глубина пикселов

увеличить изображение

увеличить изображение

увеличить изображение

увеличить изображение

увеличить изображение

увеличить изображение

увеличить изображение

увеличить изображение
Рис. 3.3. Совмещение цветов RGB и CMYK (Главная сложность состоит в том, чтобы голубой, черной, пурпурной и желтой красками воспроизвести красный, зеленый и синий экранные цвета)

Однобитовые изображения мы называем плоскими, а изображения, пикселы которых определяются двумя и более битами информации – глубокими (см. рис. 3.4).

Рис. 3.4. "Глубокое" изображение

Photoshop также позволяет использовать изображения с 16-ю битами на канал. Шестнадцать битов информации ( 2¹⁶ ) могут описывать 65536 возможных значений. 48-битовые RGB-изображения дают почти 3 миллиарда возможных цветов, причем каждый экземпляр состоит из трех 16-битовых значений. Такое количество может показаться излишним, особенно если учесть, что хотя мы можем отобразить 16,7 миллионов возможных цветов на наших мониторах, мы можем видеть, в лучшем случае, семь или восемь миллионов отдельных цветов и печатать лишь несколько десятков тысяч цветов, используя самые лучшие из доступных печатных процессов. Тем не менее, 16-битовые каналы – это совсем не излишество.

Большинство современных устройств считывания изображений (сканеры и цифровые камеры) записывают больше 8 битов на канал. 10-битовое считанное изображение дает 1024 возможных значения, 12-битовое – 4096 возможных значений и 14-битовое – 16384 отдельных уровней серого. Photoshop обрабатывает все, что превышает 8 битов на канал, как 16-битовый канал, поскольку биты намного проще обрабатывать 8-разрядными группами (их называют байтами), а недостающие значения заполнять нулями, чем создавать отдельные процедуры для обработки 10, 12 или 14 битов на канал. Мы называем любое изображение, содержащее больше 8 битов на канал "многобитовым" изображением, чтобы не гадать, сколько реально битов информации оно содержит – четырнадцать или только десять. В любом случае Photoshop обрабатывает все многобитовые изображения как изображения с 16 битами на один канал.

Зачем считывать больше цветов, чем можно напечатать или даже увидеть? Здесь есть простой ответ: большее количество битов намного увеличивает гибкость редактирования. Если вы начинаете только с 256 уровней, то каждое редактирование неизбежно приводит к снижению этого числа. Как вы увидите в разделе "Растяжение и сжатие битов" "Коррекция тонов" , каждое редактирование приводит к разрывам между соседними значениями пикселов и сжатию других, что снижает общее количество уровней.

Это отбрасывание данных является обычной и неизбежной частью редактирования изображений, но мы всегда являлись сторонниками использования максимального возможного количества данных, если имеется такая возможность. Начиная работу с изображением 16 битов на канал, вы можете отредактировать ваше изображение с гораздо меньшим риском потери деталей или появления постеризации либо полосчатости, чем для изображений с 8 битами на канал. В некоторых случаях вы можете увеличить возможности редактирования 8-битового изображения, преобразовав его в 16-битовое, что не приведет к увеличению количества информации в изображении, но даст больше места для перемещения точек на графике.

Глубина пикселов тесно связана с качеством изображения. Далее в этой лекции это будет рассмотрено более подробно.

Цветовой режим изображения

Сама по себе глубина пикселов не несет никакой информации об отдельных цветах (их числовых значениях). С однобитовыми изображениями все просто: каждый отдельный пиксел может быть либо включен, либо выключен. Изображение при этом не обязано быть черно-белым. Если исхитриться, его можно сделать оранжево-синим.

Как мы уже знаем, каждому пикселу 8-битового изображения может быть присвоено одно из 256 значений. Но что это будет означать? 256 оттенков серого, 256 цветов, или что-нибудь еще? Откроем вам маленький секрет. Компьютер совершенно не различает цветов – одни лишь нули и единицы. (Многие пользователи рано или поздно понимают это сами.)

Цветовая модель, или цветовой режим изображения, и есть то самое недостающее звено в цепи – магический преобразователь, помогающий переводить числовые значения пикселов в цвет или оттенок серого. В принципе, цветовая модель и цветовой режим – это не одно и то же, но связь между ними настолько тесна, что различия можно игнорировать.

Если в подменю Mode (в меню Image ) выбран режим Grayscale, значения каждого пиксела показывают градации серого: 0 – черный, 255 – белый. Если указан Indexed Color, то каждое значение привязывается к определенному цвету, который вы можете выбрать сами. В этом случае изображение может содержать не более 256 цветов (см. раздел "Индексированные цвета" далее в этой лекции).

В режиме RGB, Lab или CMYK цвет каждого пиксела определяется несколькими 8-битовыми величинами. Например, в RGB-изображении каждый пиксел описан тремя значениями, каждое из которых показывает уровень яркости красного, зеленого и синего каналов (см. рис. 3.3). В режиме CMYK изображение состоит из четырех 8-битовых каналов.

Открыв любой из каналов, вы увидите изображения в градациях серого. Цветное изображение получается в результате закраски каналов соответствующими цветами и наложения их друг на друга.

В обычных условиях вам не надо указывать программе, какой из цветовых режимов использовать в каждом конкретном случае: форматы файла, которые распознает Photoshop, имеют встроенный декодер, определяющий цветовой режим изображения автоматически. Но если вы хотите сделать свою работу в Photoshop осмысленной, вы должны разбираться в цветовых режимах и соответствующих им цветовых моделях. (Цветовые модели подробно рассмотрены в "Основы цвета" ).

Далее в этой лекции мы рассмотрим каждый из цветовых режимов Photoshop и их назначение.