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Farbtiefe - Definition, Erklärung und Bedeutung

Farbtiefe

Mit Farbtiefe wird in der digitalen Videotechnik die Anzahl der Bits angegeben, mit denen die Intensitätsstufen pro Grundfrabe (RGB) codiert werden. Dazu muss man wissen, dass jedes Bit nur zwei Zustände codieren kann, jedes weitere in Kombination die Anzahl jedoch verdoppelt.

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Mit der typischen Farbtiefe von 8 Bit können theoretisch 256 Stufen pro Farbe differenziert werden, daraus ergeben sich die häufig gehörten über 16 Millionen Farben; denn diese werden durch Multiplikation aller möglichen Stufen über alle Grundfarben ermittelt, das sind 256 x 256 x 256 gleich größer als 16 Millionen.

Auf der DVD und Blu-ray wird das Farbmodell YCbCr zur Farbcodierung verwendet, wo von diesen 256 Zuständen je Grundfarbe jeweils 32 für digitale Anpassungen reserviert wurden. Jedes Display benötigt einen solchen Headroom z.B. für die Skalierung des Bildes auf die physische Auflösung. Daraus ergeben sich theoretisch mit 224 hoch 3 immer noch über 11 Millionen darstellbare "Farben". Allerdings wird bei dieser Angabe gerne vergessen, dass in diesen "Farben" jeweils auch die Gesamthelligkeit eines Bildes versteckt ist, was tatsächlich nur 224 echten Graustufen (einmal Farbtiefe) entspricht.

Gängige Methoden die deutlich sichtbaren Abstufungen zu vermeiden ist es deshalb, in der Prozessoreinheit eines Bildschirms die Farbtiefe zu erhöhen, oft auf 10 bis manchmal 12 Bit je Farbkanal. Daraus leitet sich dann die deutlich erhöhte Anzahl darstellbarer Graustufen ab.

Alle diese Lösungen können jedoch erst im letzten Verarbeitungsschritt eingesetzt werden, also im TV direkt, denn die Übertragung verhinderte bisher eine feinere Darstellung. Das ändert sich nun mit Blu-ray und dem Verbindungs-Standard HDMI. Mit neuen Definitionen und komplexeren Bildprozessoren in Blu-ray Playern und Displays wird eine signifikante Verbesserung angestrebt. Deep Color benutzt pro Farbkanal sogar 10, 12 oder gar 16 Bit - und das pro Farbkanal. Daraus ergeben sich tatsächlich ca. 1.000, 4.000 oder gar 64.000 echte Graustufen. In Zukunft werden immer mehr Geräte mit diesem Merkmal ausgestattet sein, nutzen kann das auch nur wenn sowohl der Player als auch der Bildschirm diesen Standard "verstehen".

Bemerkbar macht sich die Verbesserung dann in der Darstellung von Farbverläufen, wo die bisherige Technik durch das sogenannte Banding (fälschlicherweise oft als Solarisation bezeichnet) negativ aufgefallen war - ironischerweise gerade bei besonders gut Farbe reproduzierenden Techniken wie Plasmabildschirmen.


Wichtige Begriffe: Auflösung, Banding, Bit, Blu-ray, DVD, Deep Color, Farbmodell, HDMI, RGB, YCbCr

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