Tryby kolorów

Głębia bitowa

Bit jest najmniejszą porcją informacji, jaką rozumie komputer, może przyjmować dwie wartości: 1 lub 0, jest to podstawą dwójkowego systemu liczbowego.

Ekran monitora komputerowego podzielony jest na piksele - małe punkty, które dawniej mogły być w jednym z dwóch stanów: "włączony" lub "nie włączony",
w zależności od informacji bitowej wysyłanej do danego piksela. Monitory charakteryzujące się takim sposobem działania nazywane były
monitorami 1-bitowymi, ponieważ do każdego piksela przesyłany był w danej chwili jeden bit informacji.

Później monitory stały się bardziej zaawansowane. Powstały monitory 2-bitowe. Znaczyło to, że każdy piksel mógł interpretować w danej chwili 2 bity informacji wysyłanych z komputera. Na podstawie 2 bitów informacji piksel mógł przyjmować jeden z czterech kolorów (2²) odpowiadających następującym kombinacjom zer
i jedynek: 11, 00, 10 lub 01. Zawsze jeden z kolorów to czarny, a drugi biały.
Dwa pozostałe mogły być dwoma odcieniami szarości lub kolorami typu czerwony
i niebieski. Rozumując w ten sam sposób, jeśli mamy do czynienia z monitorem
4-bitowym, kolor każdego piksela opisywany jest przez 4 bity informacji, czyli każdy piksel może mieć przykładowo jeden odcień z gamy odcieni szarości, ponieważ stany 4 bitów możemy ułożyć na 16 sposobów. W zależności od ułożenia zer i jedynek
na czterech pozycjach, uzyskujemy jeden z 16 odcieni lub kolorów.

Obraz jedno, cztero i ośmiobitowy

Każdy impuls elektroniczny niesie ze sobą jedną z dwóch informacji: 1 lub 0, razem mamy dwie informacje. Jeśli mamy do czynienia na przykład z monitorem 4-bitowym, wtedy wzór ma postać 2 (2 stany) do potęgi 4. Mamy więc 16 możliwych odcieni szarości lub kolorów w 4-bitowej skali szarości lub kolorów. W głębokości 8 bitów analogicznie 2⁸ = 256 - obraz 8-bitowy może składać się z pikseli przyjmujących jeden kolor z 256-kolorowej gamy. Im większa głębokość bitowa, tym więcej bitów informacji potrzeba do opisania pojedynczego piksela, stąd też większa objętość pliku.

Tryb bitmapowy

Obraz w trybie bitmapowym jest czarno-biały - bez żadnych odcieni szarości, czyli
1-bitowy. Gdy skanujemy obraz w trybie bitmapowym, otrzymany skan zawierał będzie jedynie czarne i białe piksele, wszystkie odcienie szarości (jeśli występują na obrazie) przekształcane są na kolory, czarny lub biały. Jeśli jasność odcienia przekracza pewien określony poziom, kwalifikowany jest jako kolor biały, natomiast jeśli jasność odcienia jest niższa od tego poziomu, dany odcień kwalifikowany jest jako kolor czarny. Możemy ustalić poziom graniczny na dowolnym poziomie i określić tym samym, które odcienie zostaną przekonwertowane do koloru czarnego, a które - do białego.

Obrazami, które rozsądnie jest skanować w trybie bitmapowym, są szkice rysunki tuszem oraz logotypy, które charakteryzują się obecnością ostrych krawędzi i powierzchni. Taki rodzaj rysunków nazywa się również rysunkami kreskowymi, ponieważ obrazy utworzone są z gładkich i czytelnych kresek.

Skala szarości

W terminologii komputerowej skala szarości to 254 odcienie szarości oraz kolor biały i czarny, co daje 256 wszystkich tonów.

W skali szarości nie skanuje się rysunków kreskowych, które mają charakteryzować się gładkimi i ostro zarysowanymi krawędziami. W trybie skali szarości nie otrzymamy doskonale gładkich linii. Możemy zatem skanować dowolne rysunki i ilustracje, na których występują odcienie szarości, na przykład szkice atramentem lub węglem albo rysunki akwarelowe, kolorowe zdjęcia lub rysunki, które mamy zamiar powielać na czarno-białych urządzeniach wyjściowych, na przykład drukarkach laserowych lub kserokopiarkach.

Tryb RGB

Monitor wyposażony jest w działo elektronowe, które wysyła strumień elektronów do czerwonych, zielonych i niebieskich części składowych pikseli umieszczonych na luminoforze, każdy piksel składa się z 3 części składowych - każda część składowa odpowiedzialna jest tylko za jeden z kolorów. Na skutek działania strumienia elektronów każda z trzech części piksela zaczyna świecić mniej lub bardziej intensywnie w jednym z kolorów z trójki RGB: czerwonym, zielonym lub niebieskim. Światło wytwarzane przez każdą z pobudzonych części składowych piksela (RGB) miesza się w różnych proporcjach ze światłem wytworzonym przez pozostałe dwie składowe piksela i na skutek tego powstaje wrażenie koloru, który postrzegamy jako kolor danego piksela. Stuprocentowy udział w mieszaninie wszystkich świateł składowych daje światło białe, dlatego model kolorów RGB nazywamy modelem addytywnym. W trybie RGB mieszanina światła czerwonego i zielonego daje kolor żółty. Każdy z kanałów RGB może zawierać 256 odcieni danego koloru.

Złożenie trzech 8-bitowych kanałów da kolor 24-bitowy.

Nigdy nie można jednoznacznie stwierdzić, jak dany kolor widziany na monitorze będzie wyglądał na wydruku. Zawsze podczas konwersji kolorów z modelu RGB do modelu CMYK zachodzi pewna zmiana. Wierne zachowanie kolorów podczas konwersji jest fizycznie niemożliwe, ponieważ urządzenia wykorzystujące model RGB oparte są na zupełnie innej od urządzeń CMYK zasadzie działania. Niektóre kolory ulegają znacznym zmianom podczas ich przekształcania do modelu CMYK. Kolory te nazywane są kolorami spoza gamy barw modelu CMYK. 
Nawet drukując dokumenty i prace przy użyciu drukarek, które do druku wykorzystują tusz koloru czerwonego, zielonego lub niebieskiego, uzyskane kolory nie będą wyglądały tak samo jak na ekranie, ciągle z tego samego powodu - fizyczna natura światła odbitego, a światło emitowane przez monitor.

Tryb CMYK

Skrót CMYK pochodzi od nazw czterech kolorów, będących bazą tego modelu: cyan (cyjan), magenta (magenta), yellow (żółty) i kolor kluczowy - czarnym. Kolory CMYK nazywane są kolorami rozbarwień. Proces drukowania przy użyciu takich farb nazywa się czterokolorowym procesem druku. Model barwny CMYK oparty jest na zasadzie, według jakiej zachowuje się światło padające na rzeczywiste obiekty fizyczne. Barwy ze spektrum światła zostają odbite i trafią do naszych oczu.
W terminologii fizycznej taki model barwny nosi nazwę modelu subtraktywnego. Mieszanina 100% cyjanu, 100% magenty, 100% żółtego tworzy teoretycznie kolor czarny, w modelu RGB mieszanina 100% czerwonego, zielonego i niebieskiego dawała kolor biały.

W skład modelu wchodzą cztery kanały, proces wykonywania rozbarwień nazywamy też procesem separacji. Połączenie wszystkich czterech kanałów nazywamy obrazem kompozytowym.

Tryb indeksowany

Tryb indeksowany to kanał o barwach z 256-stopniowej gamy. W trybie koloru indeksowanego mamy różne kolory na tym samym 8-bitowym kanale. Kolor indeksowany jest bardzo rzadko wykorzystywany w drukowanych dokumentach, lecz jest jednym z najbardziej popularnych trybów w Internecie, na stronach WWW.

Obrazy w kolorze indeksowanym tworzone są na podstawie plików RGB.  Jeśli plik RGB zostanie przekonwertowany do trybu indeksowanego, 16,7 miliona potencjalnych kolorów na obrazie RGB musi zostać zamienionych na maksimum 256 kolorów modelu koloru indeksowanego. Niektóre barwy zmienią się bardzo, zwłaszcza we fragmentach zawierających płynne przejścia tonalne. Komputer będzie musiał symulować niektóre kolory przez mieszanie małych punktów dwóch innych kolorów w celu uzyskania najbliższego przybliżenia symulowanego koloru.

Ten proces nosi nazwę ditheringu, czyli rozpraszania. Kolor indeksowany nie musi być trybem 8-bitowym - może charakteryzować się dowolną głębokością bitową z przedziału od 1 do 8.

Używa się go głównie do zapisywania elementów graficznych charakteryzujących się obecnością dużych obszarów jednolitego koloru i przeznaczonych do użytku na stronach WWW.

Tryb	Liczba kanałów	Głębia bitowa
Bitmapowy	1	1
Skala szarości	1	8
RGB	3	24
CMYK	4	32
Indeksowany	1	8

---