2.6.2 RGB 体系色彩格式

原色格式(Primaries Format),或 RGB 体系色彩格式最大的特点就是在于,其对颜色表示的富集程度和存储空间大小密切相关。可以说 RGB 色彩格式中,每个通道能够占用的存储空间越大,则能够表示的颜色越多。非常的简单粗暴。统一的,RGB 色彩格式的格式空间,即为 归一化的 CIE RGB 色彩空间

3-bit RGB

3-bit RGB 色彩格式 采用了红绿蓝各 1-bit 的存储格式。因此,3-bit RGB 最多只能表示 23=82^3 = 8 种颜色:

图 2-29 4-bit RGBI 可表示的所有颜色

以鹦鹉图为例,在 3-bit RGB 格式下的展示效果如下:

图 2-30 3-bit RGB 表示的鹦鹉图

此格式被广泛运用于 OricNEC 的 PC-8801 与 PC-9801 机型 上。

4-bit RGBI

1981年,IBM 在其 CGA 中,以 4-bit RGBI 格式 对彩色图片进行了存储。在此格式下,颜色被分为 RGBI 4个通道,每个通道各用 1-bit 表示。因此,RGBI 最多只能表示 23×2=162^3 \times 2 = 16 种颜色:

图 2-31 4-bit RGBI 可表示的所有颜色

以鹦鹉图为例,在 4-bit RGBI 格式下的展示效果如下:

图 2-32 4-bit RGBI 表示的鹦鹉图

此格式 只有 IBM 5153 在使用

6-bit RGB

6-bit RGB 色彩格式 采用了红绿蓝各 2-bit 的存储格式。因此,6-bit RGB 最多只能表示 (22)3=64(2^2)^3 = 64 种颜色:

图 2-33 6-bit RGB 可表示的所有颜色

以鹦鹉图为例,在 6-bit RGB 格式下的展示效果如下:

图 2-34 6-bit RGB 表示的鹦鹉图

此格式在 IBM 的增强图形适配器(EGA [Enhanced Graphics Adapter])上被首次运用。并在之后伴随了多个 IBM 主机版本。

9-bit RGB

9-bit RGB 色彩格式 采用了红绿蓝各 3-bit 的存储格式。因此,9-bit RGB 最多只能表示 (23)3=512(2^3)^3 = 512 种颜色:

图 2-35 9-bit RGB 可表示的所有颜色

以鹦鹉图为例,在 9-bit RGBI 格式下的展示效果如下

图 2-36 9-bit RGB 表示的鹦鹉图

此格式最早在 1985年 的土星520ST(Atari 520ST)机型 上被使用。

12-bit RGB

12-bit RGB 色彩格式 采用了红绿蓝各 4-bit 的存储格式。因此,12-bit RGB 最多能表示 (24)3=4096(2^4)^3 = 4096 种颜色:

图 2-37 12-bit RGB 可表示的所有颜色

以鹦鹉图为例,在 12-bit RGBI 格式下的展示效果如下

图 2-38 12-bit RGB 表示的鹦鹉图

此格式被运用在 Apple IIGS、土星 STE 系列世嘉(Sega)Game Gear 游戏机 上。

15-bit RGB

15-bit RGB 色彩格式 采用了红绿蓝各 5-bit 的存储格式。因此,15-bit RGB 最多能表示 (25)3=32,768(2^5)^3 = 32,768 种颜色:

图 2-39 15-bit RGB 可表示的所有颜色

以鹦鹉图为例,在 15-bit RGBI 格式下的展示效果如下

图 2-40 15-bit RGB 表示的鹦鹉图

此格式被运用在 索尼的 PS1 游戏机 上。

16-bit RGB(RGB565)

16-bit RGB 色彩格式 采用了红蓝各 5-bit ,而绿色 6-bit 的存储格式。因此,16-bit RGB 最多只能表示 (25)2×(26)=65,536(2^5)^2 \times (2^6) = 65,536 种颜色:

图 2-41 16-bit RGB 可表示的所有颜色

以鹦鹉图为例,在 16-bit RGBI 格式下的展示效果如下

图 2-42 16-bit RGB 表示的鹦鹉图

此格式被运用在 携带有扩展图形阵列(XGA [Extended Graphics Array])的 IBM 机型 上。

18-bit RGB

18-bit RGB 色彩格式 采用了红绿蓝各 6-bit 的存储格式。因此,18-bit RGB 最多能表示 (26)3=262,144(2^6)^3 = 262,144 种颜色:

图 2-43 18-bit RGB 可表示的所有颜色

以鹦鹉图为例,在 18-bit RGBI 格式下的展示效果如下

图 2-44 18-bit RGB 表示的鹦鹉图

此格式被运用在 IBM 8514,以及 IBM 携带视频图像阵列(VGA [Video Graphics Array])多色图像阵列(MCGA [Multi-Color Graphics Array])显卡 的设备上。

24-bit RGB & 32-bit RGBA8888

24-bit RGB 色彩格式 采用了红绿蓝各 8-bit 的存储格式。因此,24-bit RGB 最多能表示多达 (28)3=2563=16,777,216(2^8)^3 = 256^3 = 16,777,216 种颜色:

图 2-45 24-bit RGB 可表示的所有颜色

以鹦鹉图为例,在 24-bit RGBI 格式下的展示效果如下

图 2-46 24-bit RGB 表示的鹦鹉图

这一格式最早于 1998年,被应用于 IBM 携带超级视频图像阵列(SVGA [Super Video Graphics Array])显卡 的设备上。由于 24-bit 对应 RGB 三通道各 8-bit 的特性和硬件 RAM 非常契合,使此格式至今仍为最常用的 RGB 色彩格式。配合额外 Alpha 透明度通道,24-bit RGB 色彩格式可以被扩充为 32-bit RGBA8888 色彩格式,进一步提升颜色精细度。

显然,RGB 色彩格式和物理存储空间的扩展紧密相关,其每一次可表示色阶的扩充,都意味着一次存储介质和空间的显著提升

此特点决定了,当市面上绝大多数显卡的存储及处理能力没有发展的情况下,更细腻的 RGB 色彩格式也不太可能得到推广。同理,广泛应用于图像传输的 YUV 色彩格式则是规格驱动,其更多依赖于传输协议的演变和数据带宽的更新迭代。

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