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10bit 10bit色深

知識經驗


10bit 10bit色深

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大家好,小豆豆來為大家解答以上的問題 。10bit色深，10bit這個很多人還不知道,現在讓我們一起來看看吧！
【10bit 10bit色深】1、10 bit 在數字電影制作領域并不是陌生的新名詞，早在上個世紀 90 年代前期就開始廣泛使用，現在 ， 隨著 HDTV 的逼近，關于10 bit這一視頻技術指標的描述越來越多地出現在我們面前，這里，讓我們一起探討一下關于10 bit 的一些問題 。
2、10 bit 深度我們了解 ， 目前主要使用的圖像質量是 24 bit 或 32 bit 顏色深度，它等于每通道 8 bit 的 R 、G 、B 或每通道 8 bit R 、G 、B 、A 色彩通道的相加 ， 而 8 bit 表示每個原色具有256 個灰階，即 0 － 255 對應色彩從黑到白的灰度級別，10 bit 表示單色彩通道具有1024 個灰度級別，色階范圍是 0-1023。
3、10 bit 和 8 bit 的灰度級別通常的我們使用的顯示器色彩是 24 bit ，那么現在提出的 10 bit 單通道色彩，兩者是怎樣一種關系呢？這是一個非常容易混淆的概念，實際上，可以這樣計算 ， 1 位單通道色彩的圖像只是黑色和白色兩種色彩，而單通道 8 bit 實際相當于顯示器定義的 24 bit 或 32 bit，顯示器定義只是簡單的色彩通道相加，而不是單通道色彩深度；單通道 16 bit 具有 65536 個灰度級別 ， 和顯示器的色彩定義不同，顯示器是兩個 5 bit 通道加上 1 個 6 bit 通道，色彩還沒有達到單通道 8 bit 的圖像顯示質量 。
4、下圖所使用的位深表示 1 bit 、2 bit 、3 bit 以及 8 bit 圖像的灰度級別，隨著位深的增加，色彩梯度更加平滑，色閾也更加寬廣，8 bit 和 10 bit 也是這樣 。
5、高位深表示在一個色閾中更多的采樣數值，8 bit 提供 256 個采樣點，而10 bit 提供1024 個采樣點，其色彩精度是8 bit 的4 倍 。
6、也就是說，顯示器和圖像深度之間是一個單通道色深與顏色數量之間的關系，24 bit 真彩色顯示器顯示數量是單通道10 bit 色彩數量的六十四分之一 。
7、如果按照三原色計算，10 bit 單色彩通道相加為30 bit 色彩，或者說10 億色 。
8、那么10 bit 的意義何在呢？舉一個很簡單的例子，顯示器所顯示的色彩分辨率是 72 dpi，足夠日常使用了 ， 但在印刷的時候 ， 卻還是需要300 dpi 的圖像，并且在印刷高質量的印刷品時，可能需要更高的分辨率，比如1200 dpi。
9、視頻也是如此 ， 雖然肉眼不足以分辨高動態范圍的色彩，但在一些專業領域，普遍存在高位深色彩的需要 ， 最明顯的應用比如膠片的掃描和輸出以及三維動畫序列輸出 。
10、從人眼能分辨的量化來說最高是在8-10bit ，使用14 bit 采樣保留膠片制作和圖像數據的余量已經完全夠了，而 14 bit 的采樣數據能夠完美地保留到10 bit Cin 、DPX 或者OpenEXR 文件格式當中 。
11、工業光魔開發的10 bit openEXR 圖像用于他們的后期特效制作目前，主流的3D 應用程序和合成系統對于10 bit Cin 、DPX 和OpenEXR 文件格式都非常好 。
12、10 bit 應用在影視編輯合成領域，數字Betacam 的量化就是10 bit ，而多數數字視頻卡的 8 bit 采樣輸入輸出都不能達到數字 Betacam 的色彩精度 。
13、單通道16 bit 目前在視頻領域沒有被使用 ， 電影膠片的采樣也只在10 bit 到14 bit 之間，這是因為 ， 無論設備和計算機處理性能、還有磁盤存儲都遠遠沒有達到能夠處理 16 bit 數字視頻的能力，10 bit 是電影膠片質量和計算機處理性能，分辨率以及磁盤存儲之間的一個比較好的平衡點 。
14、下面的例子模擬了8 bit 圖像在視頻特效處理過程中丟失細節的一些情況 。
15、在 Digital Fusion 流程中 ， 給 FastNoise 節點添加 Filter 特效工具的浮雕效果，左圖流程中 FastNoise 圖像為 8 位深度，右圖流程中 FastNoise 為 32 位浮點 ， 其他設置相同 。
16、可以看到，Filter 特效工具在不同位深下由于采樣細節不同，而得到了兩種不同的結果，只是因為使用 8 bit 濾鏡的限制導致高亮和暗部圖像細節被裁切 。
17、因此，需要更高采樣的視頻卡最大地保留色彩信息以保證復雜特效的處理和多代復制過程 。
18、高精度在合成工作中的簡單應用包括：1 、 校色10 bit 提供更精確的選色范圍，使校色更加方便 。
19、在對10 bit 高動態范圍圖像進行處理的時候， 10 bit 提供非常寬廣的顏色范圍，使色彩校準變得更加自由 。
20、在下面的例子中 ， 對左邊的源圖像高進行Gama 調整，可以發現高亮部分仍然保持圖像信息 。
21、而在普通 8 bit 圖像中 ， 高亮部分降低 Gama 值會變為灰色 。
22、2 、 摳像10 bit 為摳像工作提供更寬廣的色度范圍，更精確的 Alpha 控制，以及更平滑的 Matter 邊緣 。
23、下圖顯示了不同精度的視頻在摳像處理中的差別 ， 低精度圖像有嚴重的鋸齒，使得摳像很難達到理想的邊緣 。
24、3 、 跟蹤對于跟蹤解算，跟蹤點的設置最為重要，如果圖像壓縮太高，放大后馬賽克太大 ， 或在序列播放中像素點變化太快，就會導致跟蹤點無法確定而失敗 。
25、高質量、高精度圖像為跟蹤提供更容易辨識的像素和色彩，使跟蹤結果更為精確 。
26、10 bit 流程10 bit YUV 和10 bit RGB 是工業標準，這一標準來自于北美電視電影工程師協會的標準：SMPTE 259MSMPTE 292MSMPTE 296MSMPTE 372MSMPTE 雖然嚴格地說是美國的標準，但由于其兼容性和影響力，多數 SMPTE 標準成為實際的國際標準 。
27、 Sony Digital Betacam 和Panasonic D5 錄機都是采用了完全10 bit 標準 ， 新一代的非編卡如 DecklinkBluefish444 都采用了10 bit 量化提高采集質量 。
28、板卡系統Blackmagic DecklinkO2Anole （ 高端 影視包裝 合成 / DI ）強氧 CLIPPER7 編輯、合成系統 ;強氧 FCP （ 蘋果編輯、合成系統 ）DVSDiscreet Flint/Flame （ 高端合成 ）Discreet Smoke （ 高端剪輯 ）Discreet Luster （ DI ）目前主要 10 bit 后期制作設備作為高清的一個重要標準之一 ， 10 bit 似乎與SD 無關，那么對于SD 電視的制作是不是沒有一點意義呢？首先，10 bit 解決了在SD 視頻中YUV色彩空間轉換為RGB色彩空間時可能出現帶狀線和輪廓線的問題，這個問題是色彩空間轉換時二次取整造成的 ， 而10 bit 能夠很好地解決這個問題 。
29、其次，從整個數字制作環境來考慮，10 bit 同樣也是很有意義的 。
30、從 0 bit 和12 bit 量化的數字攝像機、到 10 bit 量化的數字Betacam 以及最后采集、制作到輸出磁帶，標清電視已經可以建立完全10 bit 的數字環境 。
31、我們了解，在數字圖像技術中，采樣本身就是信號損失的過程，越大的采樣值使圖像更精確，并且能夠降低噪波的產生，在需要后期處理的圖像中，從校色、摳像到跟蹤技術都需要更精細的圖像，高采樣圖像得到更加柔和的邊緣，而低采樣的圖像會得到很嚴重鋸齒和噪波，甚至導致數字處理失敗 。
32、與目前市場上的非編工作站相比，10 bit 制作環境在對圖像信息的保留和多代復制來說具有質的變化 。
33、存儲和數據量一般傳送標清無壓縮10 bit YUV 文件的數據速率大約是30MB 每秒，所以采集一分鐘序列文件將需要1800 MB 或者1.8 GB 存儲空間，1 小時將需要180 GB 存儲空間，而HD 完全不同，與HD 相比需要大得多的存儲空間 。
34、下圖列表是10 bit 存儲空間的最低要求 ， 由于硬盤使用物理尋道，在計算硬盤系統的數據傳輸速率時 ， 需要考慮到硬盤速度的波動，應增加一定的安全余量 ， 通過增加硬盤數量可以減小安全量度 。
35、無壓縮 10 bit YUV(4:2:2)標準清晰度幀尺寸MB/ 秒MB/ 分GB/ 小時720*486/271 60094720*576/25fps261 58293高清晰度幀尺寸MB/ 秒MB/ 分GB/ 小時1280*720p/60fps1418 4384941920*1080/24PsF1277 5944451920*1080/50i1327 9104631920*1080/60i1589 482556無壓縮 10 bit RGB(4:4:4)高清晰度幀尺寸MB/ 秒MB/ 分GB/ 小時1280*720p/60fps21112 6567421920*1080/24PsF19011 3916671920*1080/50i19811 8656951920*1080/60i23714 238834BMD 公司 DeckLink 系列采用的編碼方式碼流列表采集視頻必須實時，需要能夠完成長時間采集的輸出和寫入的處理能力 。
36、在短時間采集和長時間采集兩者之間執行性能可能很不相同，特別是碎片、磁盤寫入通路速度等等 ， 執行性能需要達到引人注目的數據吞吐能力 。
37、單盤對于所有的情況下的數據吞吐量和容量都不足，需要考慮 RAID。
38、串行 ATA 硬盤空間滿時，其速率將下降一半 ， 所以對于SATA 雙硬盤陣列，應保證一倍的安全余量，而對 SATA 八硬盤陣列，30 ％的安全余量就足夠了 。
39、SCSI 硬盤陣列的波動性似乎較小 ， 所以對于SCSI 八硬盤陣列，20 ％的安全余量都已經足夠了 。
40、一般來說 ， 陣列中硬盤越多越好 。
41、結論由此，我們已經了解到，HD 不僅僅是一個簡單分辨率的增加，10 bit 也不僅僅是簡單視覺觀感的改善，他是整個標準的革新，也是一場電視技術的革命 。
42、“工欲善其事，必先利其器” ， 在 HD 到來之前，需要掌握新技術做好充分準備，只有在大量技術知識和經驗的積累 ， 我們才能保證 HD 電視的順利制作 。
本文到此分享完畢，希望對大家有所幫助 。