Ваш монитор не просто так показывает вам цвета. Он полагается на взаимодействие между вашим графическим адаптером и самим экраном. Именно эта комбинация определяет общую доступную палитру. Возьмем для примера SuperVGA, или SVGA. Она поддерживает до 16 777 216 цветов. Обычно это число округляют до 16,8 миллионов.
Почему именно такое число? Это связано с 24-битным описанием каждого пикселя. Это называется глубиной цвета.
Математика истинного цвета
В основе глубины цвета лежит количество бит, используемых для определения оттенка одного пикселя. Чем больше бит, тем больше цветов вы можете видеть одновременно.
Глубина 24 бита распределяет эти биты поровну. Восемь бит отводится на красный, восемь — на зеленый, восемь — на синий. Такая конфигурация называется «истинным цветом» (true color). Она охватывает примерно 10 миллионов цветов — это предел различимости для человеческого глаза.
До того как 24-битный цвет стал стандартом, мы использовали 16-битный цвет. Он позволял отображать только 65 536 цветов. Этот переход был обусловлен не только эстетикой, но и удобством для разработчиков. Работа с восьмеричными приращениями чище для программистов. Это упрощает код.
Краткая история цветовых палитр
Эволюцию компьютерной графики можно проследить, посмотрев, сколько цветов поддерживала каждая эпоха.
- 1 бит: 2 цвета. Монохромный.
- 2 бита: 4 цвета. Эра CGA.
- 4 бита: 16 цветов. EGA.
- 8 бит: 256 цветов. VGA.
- 16 бит: 65 536 цветов. Высокий цвет (High Color) или XGA.
- 24 бита: 16,8 миллиона цветов. Истинный цвет (True Color) или SVGA.
- 32 бита: 16,8 миллиона цветов плюс альфа-канал.
Эта последняя запись на первый взгляд кажется дубликатом. Это не так. Режим 32 бита особенный. Он используется в цифровом видео, анимации и играх.
Двадцать четыре бита отвечают за сам цвет. Оставшиеся восемь бит действуют как отдельный слой. Они представляют собой прозрачность. Можно думать об этом как о данных об непрозрачности. Это позволяет создавать сложные визуальные эффекты, которые невозможно реализовать с помощью данных только о цвете.
Как ЖК-дисплеи смешивают свет
Ваш монитор создает эти миллионы оттенков, используя субпиксели. ЖК-экран состоит из трех фильтров для каждого пикселя: красного, зеленого и синего.
Напряжение управляет интенсивностью каждого субпикселя. Диапазон составляет 256 оттенков на каждый фильтр. Перемножив их, вы получите свою палитру.
256 оттенков красного × 256 зеленого × 256 синего.
Это дает 16,8 миллиона возможных комбинаций.
Почти все мониторы, продаваемые сегодня, могут обрабатывать 24-битный цвет. Вам не нужно экзотическое оборудование. Стандартного разъема VGA достаточно для передачи такого уровня детализации.
Мы рассмотрели цифры. Теперь нужно посмотреть на физическое оборудование. ЖК-дисплеи (LCD) и электронно-лучевые трубки (CRT) обрабатывают эти сигналы по-разному. Критерии выбора для обоих типов существенно различаются. Понимание глубины цвета помогает выбрать правильный экран, но технология панели имеет не меньшее значение.
