16bitový vs. 32bitový vs. 64bitový: Co to všechno znamená?

Příspěvek Steva Berardiho z PhotoNaturalist

V digitální fotografii se hodně mluví o bitech:

• 12bitové vs 14bitové analogově-digitální převodníky (ADC)
• 8bitové vs 16bitové barvy
• 32bitové vs 64bitový Photoshop

Ale co to všechno znamená? Ačkoli více bitů obecně znamená kvalitnější zpracování, není to vždy tak jednoduché. Někdy je opravdu potřeba znát celou historii, než uděláte závěr.

Než se vrhneme na tyto konkrétní příklady, které jsou v digitální fotografii běžné, je důležité pochopit, co to vlastně bit je.

Co je to bit?

Slovo „bit“ pochází ze dvou slov: binární a číslice. Každý bit má dvě možné hodnoty: Někdy je také užitečné si bit představit jako „zapnutý“ (1) nebo „vypnutý“ (0).

Ačkoli jeden bit může uchovávat dvě možné hodnoty, posloupnost dvou bitů může uchovávat čtyři možné hodnoty: 00, 01, 10 a 11. U posloupnosti bitů záleží na pořadí, takže „01“ se velmi liší od „10“.

Každé přidání bitu do posloupnosti zdvojnásobí počet možných hodnot, takže pokud přejdete ze dvou bitů na tři bity, přejdete ze čtyř možných hodnot na osm možných hodnot.

Příklad: řekněme, že byste chtěli uložit něco, co má 16 možných hodnot. V tomto případě byste potřebovali 4 bity (2 x 2 x 2 x 2 = 16).

Analogově-digitální převodníky (ADC): 12 bitů vs. 14 bitů

Každý digitální fotoaparát má nějaký druh analogově-digitálního převodníku (ADC), který převádí analogový signál zachycený snímačem na digitální signál, který vytváří váš obraz. Většina dnešních digitálních zrcadlovek má buď 12bitový, nebo 14bitový převodník ADC.

Bity v tomto případě označují počet možných tonálních hodnot, které může snímač vašeho fotoaparátu zachytit. Například 12bitový ADC dokáže zachytit 4 096 možných tonálních hodnot pro každý pixel. Naproti tomu 14bitový ADC dokáže pro každý pixel zachytit 16 384 tonálních hodnot.

Na první pohled se může zdát, že 14bitový ADC je jasným vítězem: dokáže zachytit o 12 000 tonálních hodnot více! Ale tyto dva bity navíc nezvyšují dynamický rozsah fotoaparátu, pouze přidávají další kroky v rámci tohoto rozsahu. Je to něco podobného, jako kdybyste vzali bochník chleba a každý krajíc rozkrojili na polovinu, abyste vytvořili ještě menší plátky. Možná teď máte více krajíců chleba, ale velikost bochníku zůstává stejná!

S 14bitovým ADC se tedy dočkáte o něco lepší kvality obrazu, ale ve skutečnosti je to patrné jen v hlubokých stínech a plynulých přechodech (například na fotografii západu slunce).

Další podrobnosti o 14bitových a 12bitových ADC najdete v těchto užitečných článcích:

• Hluboké stíny: Plynulé přechody: 12bitové vs. 14bitové
• Plynulé přechody: Ve většině softwaru pro následné zpracování máte možnost volby mezi 8bitovými a 16bitovými barvami. 12bitové vs. 14bitové
• Pochopení dynamického rozsahu v digitální fotografii

Barvy: 8bitové vs. 16bitové

. Bity v tomto případě označují počet možných tonálních hodnot dostupných pro každý barevný kanál (červený, zelený a modrý) každého pixelu.

U 8bitových obrázků máte k dispozici 256 možných hodnot pro červený kanál, 256 hodnot pro zelený kanál a 256 hodnot pro modrý kanál. A u 16bitových obrázků máte 65 536 možných hodnot pro každý barevný kanál.

Použití 16bitových barev bude mít za následek docela velkou velikost souborů, ale za tu velikost navíc to stojí, protože při 16bitovém zpracování výrazně snížíte pravděpodobnost posterizace (jak je vidět na fotografii níže). Je dobré použít 16bitovou barvu i v případě, že jste původně fotografovali do formátu JPEG (který je 8bitový), protože bity navíc pomohou snížit chyby zaokrouhlování při provádění běžných úloh následného zpracování, jako jsou křivky nebo úrovně.

Další informace o 8bitových a 16bitových barvách najdete v těchto užitečných článcích:

• Poznání bitové hloubky
• Co je posterizace obrázku

Fotoshop: Některé aplikace pro následné zpracování, například Adobe Photoshop, nabízejí 32bitové a 64bitové verze. Bity v tomto případě označují počet možných paměťových adres. S 32 bity můžete využít až 4 GB fyzické paměti, ale s 64 bity můžete teoreticky využít až 17,2 miliardy GB paměti (i když toto množství je obvykle silně omezeno operačním systémem).

Bývá mylná představa, že 64bitová verze Photoshopu je vždy rychlejší, ale ve skutečnosti, abyste využili zrychlení (které je minimální), musí se stát tři věci:

1. Potřebujete více než 4 GB fyzické paměti
2. Musíte pracovat s velmi velkými obrázky (alespoň 800 MB)
3. Musíte mít 64bitový operační systém (např.Vista x64 nebo Mac OS 10.6)

Můžete si myslet, že 800 MB je větší velikost, než s jakou kdy budete pracovat, ale velikost souborů může být velmi rychle velká, pokud vytváříte panoramatický snímek nebo pracujete s více vrstvami snímků pro prolínání expozic.

I když splníte všechny tři výše uvedené podmínky, stále existuje možnost, že v závislosti na operacích, které s obrázkem provádíte, nezaznamenáte žádné zrychlení. Mějte také na paměti, že mnoho zásuvných modulů třetích stran nefunguje s 64bitovou verzí aplikace Photoshop.

Podrobnější informace o 32bitové versi. 64bitovém Photoshopu si přečtěte tyto informativní články:

• Fotoshop CS4: 32bitové vs. 64bitové srovnávací testy
• Fotoshop CS5 64bitový vs. Photoshop CS4 32bitový srovnávací testy
• Lifehacker Guide to 64-bit vs. 32-bit Operating Systems

Pamatujte: Ne všechny bity jsou stejné

Klíčová věc, kterou si z tohoto příspěvku odneste, je, že ne všechny bity jsou stejné. To, že má něco dvakrát více bitů, ještě neznamená, že je to automaticky dvakrát rychlejší nebo dvakrát kvalitnější. Než uděláte jakýkoli závěr o 16 bitech vs. 32 bitech / atd., musíte skutečně pochopit příběh, jak jsou tyto bity využívány.

O autorovi:

Přednášející: Mgr: Steve Berardi je přírodovědec, fotograf a počítačový vědec.

Obvykle ho najdete na túrách v krásných horách a pouštích jižní Kalifornie. Další jeho články o fotografování přírody si můžete přečíst na webu PhotoNaturalist a sledovat ho na Twitteru.