Bit Depth – nombre de nuances de couleur

Depuis que tous nos media (sons, images, vidéo) sont numériques, leur stockage l’est de facto aussi! L’informatique est très à l’aise avec ces derniers étant basé sur un traitement et une manipulation exclusivement numérique des fichiers.

Le bit : unité binaire

C’est un monde binaire, son unité : le bit. Il n’a que 2 états : par exemple allumé/éteint, Noir/Blanc, Plein/Vide ou Zéro/Un. Et la quantité de bit utilisée, pour enregistrer/simuler/restituer de manière numérique une information, peut être colossale (c’est la raison d’être des Codecs)Image faites de 0 et 1 : illustration du binaireIci je me penche plus particulièrement sur le codage numérique de la couleur d’un pixel d’une image, avec différent nombre de bit :

  • 1 bit : 0 ou 1 : noir ou blanc : 2 nuances
  • 2 bits : 00, 01, 10, 11 : Noir, Gris foncé, Gris clair, Blanc : 4 nuances
  • 3 bits : 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111 : 8 nuances
  • 8 bits : 256 nuances
  • 10 bits : 1024 nuances
  • 24 bits : 16,7 Millions de nuances
  • 30 bits : 1,07 Millard de nuances
  • 36 bits : 68,7 Milliard de nuances

Pour les matheux, la formule est : n bits : 2^n ou 2(puissance)n ou 2x2x2x……x2x2x2 (n fois) nuances

36 bits
30 bits
30 bits
24 bits
24 bits

Couches

Que ce soit en RVB ou YUV, trois composantes/couches sont utilisées pour la couleur d'un pixel.
Que ce soit en RVB ou YUV, trois composantes/couches sont utilisées pour la couleur d’un pixel

8bits_illustrPour une image 24 bits (16,7 Millions de nuances de couleur), ces derniers sont équitablement partagé entre chaque couche :  soit 8 bits pour les nuances de rouge, 8 bits pour les nuances de vert et 8 bits pour les nuances de bleu.

16bits_illustrPour une image 30 bits (1,07 Millard de nuances de couleur), ces derniers sont équitablement partagé entre chaque couche : soit 10 bits pour les nuances de luminance (Y), 10 bits pour les nuances de première chrominance (U) et 10 bits pour les nuances de seconde chrominance (V).

Une quatrième couche alpha (optionnelle) a généralement son nombre de nuance propre indépendamment des 3 premières couches.

Profondeur : Bit depth

En vidéo la « profondeur » d’une image est le nombre de bit d’une des 3 couches

12 bits par couche
10 bits par couche
10 bits par couche
8 bits par couche
8 bits par couche
Color Space Bits / Couche Bits / Pixel Couleurs Data Type
ACES 16-bit 48-bit 328.9 Mille Milliards float
Rec. 2020 / P3 DCI 12-bit 36-bit 68.7 Milliards integer
Rec. 2020 / Adobe RGB 10-bit 30-bit 1.07 Milliard integer
Rec. 709 / sRGB 8-bit 24-bit 16.7 Millions integer

On remarque plus la norme est récente plus le nombre de nuance est important pour rester cohérent avec un Gamut de plus en plus grand.

 

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