Список цветовых форматов монохромного и RGB - List of monochrome and RGB color formats

Этот список монохромных палитр и палитр RGB включает общие репертуары цветов ( цветовые палитры ) для создания черно-белых и цветных изображений RGB с помощью дисплейного оборудования компьютера . RGB - наиболее распространенный метод получения цветов для дисплеев; таким образом, эти полные цветовые репертуары RGB содержат все возможные комбинации триплетов RGB в пределах любого заданного максимального количества уровней для каждого компонента.

Каждая палитра представлена серией цветовых пятен. Когда количество цветов невелико, под ним появляется версия палитры размером 1 пиксель для упрощения сравнения относительных размеров палитры. Огромные палитры даются непосредственно в виде цветных фрагментов по одному цвету на пиксель.

Для каждой уникальной палитры дается тестовая диаграмма цвета изображения и образец изображения (далее следует исходный истинный цвет ), визуализированный с помощью этой палитры (без дизеринга ). На тестовой таблице показаны полные 256 уровней основных цветов красного, зеленого и синего (RGB), а также дополнительных цветов голубой, пурпурный и желтый, а также полные 256 уровней шкалы серого. Также присутствуют градиенты промежуточных цветов RGB (оранжевый, зеленый лайм, морской зеленый, небесно-голубой, фиолетовый и фуксия) и полный спектр оттенков . Цветовые диаграммы не корректируются по гамме .

RGB 24-битная палитра color test chart.png

Эти элементы иллюстрируют глубину цвета и распределение цветов любой данной палитры, а образец изображения показывает, как выбор цвета таких палитр может представлять реальные изображения. Эти изображения не обязательно отражают то, как изображение будет отображаться на исходном графическом оборудовании, поскольку оборудование может иметь дополнительные ограничения в отношении максимального разрешения дисплея , соотношения сторон пикселя и размещения цвета.

Реализация этих форматов индивидуальна для каждой машины. Следовательно, количество цветов, которые могут одновременно отображаться в данном текстовом или графическом режиме, может быть различным. Кроме того, фактические отображаемые цвета зависят от используемого выходного формата - PAL или NTSC , композитного или компонентного видео и т. Д. - и могут немного отличаться. Для смоделированных изображений и конкретного оборудования и альтернативных методов для создания цветов, отличных от RGB (например, составных), см. Список 8-битных компьютерных аппаратных палитр , Список 16-битных компьютерных аппаратных палитр и Список палитр игровой консоли . Для получения информации о различных программных компоновках и типах цветов, включая другие возможные варианты полной RGB-подсветки на дисплеях с 8-битной глубиной цвета , см. Список программных палитр .

Монохромные палитры

В этих палитрах есть только несколько оттенков серого, от черного до белого, которые считаются наиболее темными и более светлыми «серыми», соответственно. Общее правило состоит в том, что эти палитры имеют 2 ⁿ различных оттенков серого, где n - количество битов, необходимых для представления одного пикселя .

Монохромный (1 бит)

Монохромные графические дисплеи обычно имеют черный фон с белым или светло-серым изображением, хотя зеленые и желтые монохромные мониторы также были распространены. Такая палитра требует только один бит на пиксель.

Пример двухуровневой 1-битной палитры image.png

Двухуровневая 1-битная палитра color test chart.png

Там, где требовался фотореализм, эти ранние компьютерные системы сильно полагались на дизеринг, чтобы компенсировать ограничения технологии.

Пример изображения двухуровневой 1-битной палитры - gimp dithered.png

Таблица цветов палитры RGB, 24 бита - 1-битный dithered.png

В некоторых системах, таких как графические карты Hercules и CGA для IBM PC , битовое значение 1 представляет белые пиксели (свет горит), а значение 0 - черные (свет выключен); в других, таких как Atari ST и Apple Macintosh с монохромными мониторами, битовое значение 0 означает белый пиксель (без чернил), а значение 1 означает черный пиксель (чернильная точка), что приближается к логике печати.

2-битная шкала серого

В 2-битной цветовой палитре значение каждого пикселя представлено 2 битами, в результате чего получается палитра из 4 значений (2 ² = 4).

Пример изображения 2-битной палитры оттенков серого.png

Градации серого 2-битная палитра color test chart.png

2-битное дизеринг:

Пример изображения двухбитной палитры оттенков серого - gimp dithered.png

Таблица цветов палитры RGB 24 бита - 2-битный dithered.png

Он имеет черный, белый и два следующих промежуточных уровня серого:

Монохромная 2-битная палитра используется на:

Monochrome Display Adapter для IBM PC
Монохромные графические дисплеи NeXT Computer , NeXTcube и NeXTstation .
Оригинальная портативная игровая консоль системы Game Boy .
Монохромные ЖК-дисплеи Macintosh PowerBook 150 .
Commodore Amiga с монохромным монитором A2024 в режиме высокого разрешения.
Оригинальный Amazon Kindle
Оригинальный Wonderswan
Tiger Electronics Game.com портативная игровая консоль
Оригинальный Neo Geo Pocket .

4-битная шкала серого

В 4-битной цветовой палитре значение каждого пикселя представлено 4 битами, в результате получается палитра из 16 значений (2 ⁴ = 16):

Пример изображения 4-битной палитры оттенков серого.png

Градации серого, 4-битная палитра, цветовая тестовая диаграмма.png

4-битный дизеринг в градациях серого неплохо справляется с уменьшением видимых полос при изменении уровня:

Пример изображения 4-битной палитры оттенков серого - gimp dithered.png

Таблица цветов палитры RGB 24 бит - 4-битный серый dithered.png

Монохромная 4-битная палитра используется на:

MOS Technology VDC (на Commodore 128 с монохромным монитором)
Серия Amstrad CPC с зеленым монитором GT64 / GT65 (16 уникальных зеленых оттенков)
Серия Amstrad CPC Plus с монохромным монитором MM12 (16 оттенков серого)
Некоторые Apple PowerBook, оснащенные монохромными дисплеями, например PowerBook 5300

8-битная шкала серого

Пример изображения палитры оттенков серого 8 бит.png

Градации серого, 8-битная палитра, тестовая таблица цветов.png

В 8-битной цветовой палитре значение каждого пикселя представлено 8 битами, в результате получается палитра из 256 значений (2 ⁸ = 256). Обычно это максимальное количество оттенков серого в обычных монохромных системах; каждый пиксель изображения занимает один байт памяти .

Большинство сканеров могут захватывать изображения в 8-битной шкале серого, а форматы файлов изображений, такие как TIFF и JPEG, изначально поддерживают этот размер монохромной палитры.

Альфа-каналы, используемые для наложения видео, также используют (концептуально) эту палитру. Уровень серого указывает непрозрачность пикселя смешанного изображения над пикселем фонового изображения.

Дихромные палитры

16-битная палитра RG


Добавка RG	Аддитивная цветовая палитра RG

16-битная палитра RB


Добавка РБ	Цветовая палитра аддитивного RB

Палитра 16 бит ГБ


Добавка ГБ	Цветовая палитра Additive GB

Обычные палитры RGB

Здесь сгруппированы те полные аппаратные палитры RGB, которые имеют одинаковое количество двоичных уровней (т. Е. Одинаковое количество битов ) для каждого красного, зеленого и синего компонентов с использованием полной цветовой модели RGB . Таким образом, общее количество цветов - это всегда количество возможных уровней по компоненту n , возведенное в степень 3: n × n × n = n ³ .

3-битный RGB

RGB 3-битная палитра color test chart.png

3-битное сглаживание RGB:

Образец изображения 24-битной палитры RGB - 3-битный RGB.png

Таблица 24-битной цветовой палитры RGB - 3-битный RGB dithered.png

Системы с 3-битной палитрой RGB используют по 1 биту для каждого из компонентов красного, зеленого и синего цветов. То есть каждый компонент либо «включен», либо «выключен» без промежуточных состояний. В результате получается 8-цветная палитра ((2 ¹ ) ³ = 2 ³ = 8), в которой есть черный, белый, три основных цвета RGB - красный, зеленый и синий и соответствующие им дополнительные цвета - голубой, пурпурный и желтый:

Индексы цвета различаются в зависимости от реализации; поэтому порядковые номера не приводятся.

3-битная палитра RGB используется:

Стандарт ECMA-48 для текстовых терминалов (иногда известный как «стандарт ANSI», хотя ANSI X3.128 не определяет цвета)
Телетекст Уровень 1 / 1.5 Телетекст.
Видеотекс
Орич
BBC Micro
Оригинальный NEC PC-8801 до MkII
Оригинальный NEC PC-9801 с оригинальным процессором 8086 до моделей VM / VX
Все модели Sharp X1 до X1 Turbo Z
Sharp MZ 700
Fujitsu FM-7 , FM New 7, FM 77 до FM77AV
Sinclair QL
Macintosh SE с цветным принтером или внешним монитором
SECAM версия Atari 2600
Color Maximite , микрокомпьютер на базе PIC32
Аркадия 2001
Casio PV-1000

6-битный RGB

Пример изображения 6-битной палитры RGB .png

Системы с 6-битной палитрой RGB используют по 2 бита для каждого из компонентов красного, зеленого и синего цветов. В результате получается (2 ² ) ³ = 4 ³ = 64-цветная палитра, как показано ниже:

6-битные системы RGB включают следующее:

Усовершенствованный графический адаптер (EGA) для IBM PC / AT (одновременно может отображаться только 16 цветов)
Игровая консоль Sega Master System
GIME для TRS-80 Color Computer 3 (одновременно может отображаться только 16 цветов)
Умные часы Pebble Time с 6-битным (64-цветным) дисплеем для электронной бумаги
Parallax Propeller с использованием эталонной схемы VGA

9-битный RGB

RGB 9-битная палитра color test chart.png

Системы с 9-битной палитрой RGB используют по 3 бита для каждого из компонентов красного, зеленого и синего цветов. Это приводит к (2 ³ ) ³ = 8 ³ = 512 цветовой палитре следующим образом:

9-битные системы RGB включают следующее:

Atari ST (обычно от 4 до 16 за раз, без трюков)
Компьютеры MSX2 (до 16 одновременно)
Игровая консоль Sega Genesis (64 одновременно)
Sega Nomad
TurboGrafx-16 (двигатель NEC для ПК)
ZX Spectrum Далее
NEC PC-8801 Mk II SR и более поздние модели (8 штук одновременно)
Миндсет компьютер (16 сразу)

12-битный RGB

12-битная палитра RGB Color test chart.png

Системы с 12-битной палитрой RGB используют по 4 бита для каждого из компонентов красного, зеленого и синего цветов. В результате получается палитра (2 ⁴ ) ³ = 16 ³ = 4096 цветов. 12-битный цвет может быть представлен тремя шестнадцатеричными цифрами, также известными как сокращенная шестнадцатеричная форма , которая обычно используется в веб-дизайне. Палитра следующая:

К 12-битным системам RGB относятся следующие:

Amiga OCS / ECS (32, 64 или 4096 цветов)
Графический чип Apple IIgs (3200 цветов)
Atari STe (16 цветов)
Желудь Архимеда
Sega Game Gear (32 цвета)
Телетекст уровня 2.5+ Hi-Text
Neo Geo Pocket Color (147 цветов)
Atari Lynx (16 цветов)
Модели NEC PC-9801 VM / VX обычно оснащены NEC V30 или лучше, но до серии PC9821.
Серия Sharp X1 Turbo Z
Fujitsu FM-7 7AV
Amstrad CPC 664Plus, 6128Plus и GX4000 (32 цвета)
NeXTstation Color и NeXTstation Turbo Color
Цвет WonderSwan
Томсон ТО8

Библиотека Allegro, поддерживаемая в (устаревшей) версии 4, пример кода эмулированного 12-битного цветового режима (ex12bit.c) с использованием 8-битного индексированного цвета в VGA / SVGA. Он использовал два пикселя для каждого эмулируемого пикселя, попарно попарно по горизонтали, и специально адаптированную 256-цветовую палитру. Один диапазон палитры состоял из множества яркостей одного основного цвета (скажем, зеленого), а другой диапазон двух других основных цветов, смешанных вместе с разным количеством и яркостью (красный и синий). Это фактически уменьшило горизонтальное разрешение вдвое, но позволило 12-битный "истинный цвет" в DOS и других 8-битных режимах VGA / SVGA. Эффект также несколько снизил общую яркость экрана.

15-битный RGB

Системы с 15-битной палитрой RGB используют по 5 бит для каждого из компонентов красного, зеленого и синего цветов. В результате получается палитра (2 ⁵ ) ³ = 32 ³ = 32 768 цветов (обычно известная как Highcolor ) следующим образом:

15-битные системы включают:

Система развлечений Super Nintendo (256 цветов)
Графические карты Truevision TARGA и AT-Vista для IBM PC / AT и совместимых устройств, а также NU-Vista для Apple Macintosh
Более поздние модели графических карт, совместимых с IBM PC Super VGA (SVGA)
Карманные игровые приставки Nintendo Game Boy Color / Advance / SP / Micro
Nintendo DS (2D-вывод)
Игровые приставки Neo Geo AES / Neo Geo CD (4096 цветов)
Sega 32X Аддон для Mega Drive / Genesis
В то время как PlayStation использовала 24-битную глубину цвета для вычислений и видео, текстуры, примененные к 3D-объектам, имели максимальную глубину цвета 15 бит.

18-битный RGB

RGB 18-битная палитра цветов тестовая диаграмма.png

Системы с 18-битной палитрой RGB используют по 6 бит для каждого из компонентов красного, зеленого и синего цветов. Это приводит к (2 ⁶ ) ³ = 64 ³ = 262 144 цветовой палитре следующим образом:

18-битные системы RGB включают следующее:

IBM 8514 (256 цветов из 262 144)
Видеографический массив (VGA) для совместимых с IBM PS / 2 и IBM PC (256 одновременных цветов из палитры 262144)
Atari Falcon (256 цветов)
Nintendo DS (3D-вывод и смешанный 2D- вывод)
Используется внутри многих ЖК-мониторов

24-битный RGB

24-битный цвет, часто известный как истинный цвет и миллионы цветов , является самой высокой обычно используемой глубиной цвета и доступен в большинстве современных систем отображения и программного обеспечения. Его цветовая палитра содержит (2 ⁸ ) ³ = 256 ³ = 16 777 216 цветов. 24-битный цвет может быть представлен шестью шестнадцатеричными цифрами.

Все 16 777 216 цветов (уменьшено, щелкните изображение, чтобы увидеть полное разрешение).

Для полной палитры (показанной выше) требуется квадратное изображение шириной 4096 пикселей (50,33 МБ без сжатия), и на этой странице недостаточно места, чтобы показать его полностью.

Это можно представить как 256 уложенных друг на друга квадратов, как показано ниже, каждый из которых имеет одинаковое заданное значение для красного компонента от 0 до 255.

Цветовые переходы в этих пятнах следует рассматривать как непрерывные. Если цветовые переходы ( полосы ) внутри видны, то, вероятно, дисплей установлен в режим Highcolor (15- или 16- битный RGB, 32 768 или 65 536 цветов) или меньше.

Красный = 0	Красный = 85 (1/3 из 255)
Красный = 170 (2/3 из 255)	Красный = 255

Все 16 777 216 цветов находятся в том же шаблоне, что и другие палитры RGB выше (уменьшенные, щелкните изображение для полного разрешения).

Это также количество цветов, используемых в файлах изображений с истинным цветом, таких как Truevision TGA , TIFF , JPEG (последний кодируется внутренне как YCbCr ) и растровое изображение Windows , захваченных сканерами и цифровыми камерами , а также цветов, созданных с помощью программного обеспечения для трехмерной компьютерной графики. .

24-битные системы RGB включают в себя:

Расширенная графическая архитектура Amiga (256 или 262144 цветов)
Nintendo 3DS
Игровая приставка
PlayStation Vita
Более поздние модели графических карт, совместимых с IBM PC Super VGA (SVGA)
Графические карты Truevision AT-Vista для IBM PC / AT и совместимых устройств и NU-Vista для Apple Macintosh .
Philips CD-я
Nintendo Switch

30-битный RGB

Некоторые новые видеокарты поддерживают 30-битный RGB и выше . Его цветовая палитра содержит (2 ¹⁰ ) ³ = 1024 ³ = 1 073 741 824 цвета. Однако есть несколько операционных систем или приложений, которые еще не поддерживают этот режим. Некоторым людям может быть трудно отличить более высокие цветовые палитры от предлагаемых 24-битных цветов. Однако диапазон яркости или шкалы серого, предлагаемый в 30-битной системе цвета, будет иметь 1024 уровня яркости, а не 256 из общепринятых стандартных 24-битных уровней, к которым человеческий глаз более чувствителен, чем к оттенку. Это уменьшает эффект полосатости для градиентов на больших площадях.

Необычные палитры RGB

Это также полные репертории палитры RGB, но либо они не имеют одинакового количества уровней для каждого красного, зеленого и синего компонентов, либо они основаны на битовых уровнях. Тем не менее, все они используются в очень популярных персональных компьютерах .

Дополнительные сведения о цветовых палитрах для этих систем см. В статье Список 8-битных компьютерных аппаратных палитр .

4-битный RGBI

4-битная палитра RGBI похожа на 3-битную палитру RGB, но добавляет один бит для интенсивности . Это позволяет каждому из цветов 3-битной палитры иметь темный и яркий вариант, потенциально давая всего 2 ³ × 2 = 16 цветов. Однако в некоторых реализациях было только 15 эффективных цветов из-за идентичного отображения «темных» и «ярких» вариантов черного.

Эта 4-битная схема RGBI используется на нескольких платформах с различными вариациями, поэтому приведенная ниже таблица представляет собой простую справочную информацию о богатстве палитры, а не фактическую реализованную палитру. По этой причине каждому цвету не присваиваются номера, а порядок цветов является произвольным.

Обратите внимание, что в этом примере «темно-белый» является более светлым серым, чем «ярко-черный».

Графика IBM PC

Обычно 4-битный RGBI использовался на IBM PC и совместимых компьютерах, которые использовали 9-контактный разъем DE-9 для вывода цвета. Эти компьютеры использовали модифицированный «темно-желтый» цвет, который казался коричневым. На дисплеях, разработанных для IBM PC, установка «яркого» цвета добавляла от максимума к яркости всех трех каналов, поэтому «яркие» цвета были более белыми оттенками по сравнению с их 3-битными аналогами. Каждый из остальных битов увеличивал канал на, за исключением того, что темно-желтый имел только зеленого и, следовательно, был коричневым вместо охры.

Стандарты компьютерной графики, использующие этот режим RGBI, включают:

Оригинальный адаптер цветной графики IBM .
Расширенный графический адаптер IBM в режимах CGA
« Графика Tandy » на компьютерах IBM PCjr и Tandy серии 1000 .
Plantronics Colorplus на ограниченном количестве ПК-совместимых компьютеров.

Палитра CGA также используется по умолчанию более поздними стандартами графики IBM EGA , MCGA и VGA для обратной совместимости, но эти стандарты позволяют изменять палитру, поскольку они либо обеспечивают дополнительные линии видеосигнала, либо используют аналоговый выход RGB.

В 8563 MOS Technology и 8568 Video Display чипы контроллеров , используемых на Commodore 128 серии для его режима 80 колонок (и неизданных Commodore 900 рабочих станций) также использовали ту же палитру используется на IBM PC, так как эти чипы предназначены для работы с существующими Компьютерные мониторы CGA.

Другое использование

Другие системы, использующие вариант 4-битного режима RGBI, включают:

В ZX Spectrum серия компьютеров, которые не имеют отчетливые «темные» и «светлые» черные цвета, в результате чего в эффективной 15-цветовой палитре.
В Sharp MZ серии компьютеров -800.
Thomson MO5 и to7 где бит интенсивности создал вариацию как яркость и насыщенность.
Mattel Водолей и AlphaTantel , где интенсивность бит создали вариации яркости и насыщенности.

3-х уровневый RGB

Трехуровневое сглаживание RGB:

Трехуровневая тестовая таблица цветов палитры RGB Dither.png

Трехуровневый или однотонный ( НЕ 3-битный ) RGB использует три уровня для каждого красного, зеленого и синего компонентов цвета, в результате чего получается палитра из 3 ³ = 27 цветов, как показано ниже:

Эта палитра используется:

В Amstrad CPC 464 серия персональных компьютеров исключая Plus моделей (до 16 цветов одновременно)
Toshiba Pasopia 7 (использует аппаратное сглаживание для имитации промежуточных интенсивностей цвета, на основе сочетания полной интенсивности RGB праймериз.)

8-битный RGB (также известный как 3-3-2-битный RGB)

MSX2 Screen8 palette color test chart.png

3–3–2-битный RGB использует по 3 бита для каждого из компонентов красного и зеленого цвета и 2 бита для синего компонента, так как глаза имеют меньшую чувствительность к синему. В результате получается палитра 8 × 8 × 4 = 256 цветов, как показано ниже:

Эта палитра используется

MSX2 серия персональных компьютеров.
Палитра 4 IBM PGC (палитра 2 дает 2-3-3-битный RGB, а палитра 3 дает 3-2-3-битный RGB).
Корпоративный компьютер
Встроенный выход VGA плат Digilent Inc. NEXYS 2, NEXYS 3 и BASYS2 FPGA.
Uzebox игровой консоли
SGI Indy 8-битная графика XL
Тики 100 персональный компьютер (только 16 цветов могут быть отображены одновременно)
Умные часы Wear OS с окружающим дисплеем (одновременно могут отображаться только 16 цветов)

16-битный RGB

RGB 16-битная палитра цветов тестовая диаграмма.png

Большинство современных систем поддерживают 16-битный цвет. Иногда его называют Highcolor (вместе с 15-битным RGB), средним цветом или тысячами цветов . Он использует цветовую палитру 32 × 64 × 32 = 65 536 цветов. Обычно выделяется 5 битов для красного и синего компонентов цвета (по 32 уровня каждый) и 6 битов для зеленого компонента (64 уровня) из-за большей чувствительности обычного человеческого глаза к этому цвету. Это удваивает 15-битную палитру RGB.

16-битная палитра RGB, использующая 6 бит для зеленого компонента:

Atari Falcon и Extended Graphics Array (XGA) для IBM PS / 2 использование 16-битный RGB палитры.

Следует отметить, что не все системы, использующие 16-битную глубину цвета, используют 16-битную палитру RGB с 32-64-32 уровнями. Такие платформы, как домашний компьютер Sharp X68000 или игровая консоль Neo Geo, используют 15-битную палитру RGB (5 бит используются для красного, зеленого и синего), но последний бит определяет менее значительную интенсивность или яркость. 16-битный режим графических карт Truevision TARGA / AT-Vista / NU-Vista и связанный с ним файловый формат TGA также используют 15-битный RGB, но он выделяет оставшийся бит как простой альфа-канал для наложения видео . Atari Falcon также может быть включена в режим согласования путем установки из «наложения» бита в регистре процессора графическом режиме , когда в 16-битном режиме, а это означает , что на самом деле может отображаться в любой 15- или 16-битная глубина цвета в зависимости от применения .

Параллельное сравнение цветовой палитры