Farbtiefe (Computergrafik)

Differenzierung aller Helligkeits- und Farbwerte eines Bildschirms
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Der Begriff Farbtiefe wird in der Computergrafik verwendet und ist eine der Eigenschaften von Rastergrafiken. Er hat zwei verschiedene Bedeutungen:

Wertebereich eines Farbkanals

In dieser Bedeutung ist die Farbtiefe der Speicherplatz, der für die Kodierung der Werte eines Farbkanals eines Farbraums verwendet wird. Sie wird in Bit pro Farbkanal angegeben. Die Farbtiefe gibt also die „Feinheit“ der Abstufungen an, mit denen ein Farbkanal einer einzelnen Farbe angegeben wird, unabhängig davon, wie diese Farbe als Pixel gespeichert wird.

Am gebräuchlichsten ist der RGB-Farbraum mit 8 Bit pro Kanal, entsprechend (28)3 = 16.777.216 theoretisch möglichen Farben. Auch die meisten gängigen Computermonitore können nur 8 Bit pro Kanal darstellen. Für medizinische Anwendungen werden manchmal 16 Bit pro Kanal nötig.

Beispiel: PNG-Dateien können entweder 8 oder 16 Bit pro Kanal speichern.

Speichergröße eines Pixels

In dieser Bedeutung gibt die Farbtiefe den Speicherplatz an, der für die Kodierung eines Pixels verwendet wird. Sie wird in Bit pro Pixel (bpp, bits per pixel) angegeben. Diese Bedeutung ist die gängigere, auch wenn der Begriff „Farbtiefe“ hier etwas irreführend ist.

Bilder mit Farbtabelle

Bei Bildern mit Farbtabelle enthält die Datenstruktur eines Pixels nicht die Farben selbst, sondern einen Index auf einen Eintrag der Farbtabelle. Die Farbtiefe gibt also die maximale Anzahl der verwendbaren Einträge der Farbtabelle an. Theoretisch sind 1 bis 8 bpp möglich, entsprechend 21 = 2 bis 28 = 256 gleichzeitig kodierten oder darstellbaren Farben. 1 bpp ist für Schwarz/Weiß-Bilder gebräuchlich.

Beispiele:

  • Das GIF-Format erlaubt 1 bis 8 bpp.
  • PNGs mit Farbtabelle erlauben 1, 2, 4 oder 8 bpp.
  • Der EGA-Grafikstandard erlaubt 4 bpp.

Bilder ohne Farbtabelle

Bei Bildern ohne Farbtabelle enthält die Datenstruktur eines Pixels die Werte der einzelnen Farbkanäle des Pixels, eventuell auch eines Alphakanals.

Folgende Farbtiefen sind hierbei am gebräuchlichsten:

Farbtiefe Name Kodierung Anzahl darstellbarer Farben
16 Bit High Color Rot: 5 Bit
Grün: 6 Bit
Blau: 5 Bit
216 = 65.536
24 Bit True Color Je ein Byte (8 Bit) für R, G und B 224 = 16.777.216
32 Bit True Color mit 8-Bit-Alphakanal Je ein Byte (8 Bit) für R, G und B und α 224 = 16.777.216

Im Scan- und Druckbereich kommen auch weitere Farbtiefen von 32, 40 und 48 Bit häufig vor. Neben dem RGB-Farbraum ist besonders im Druckbereich das CMYK-Farbmodell von Bedeutung.

Siehe auch: Farbmodell, Grafikstandard