電腦 與 10bit 色深

2015年底了現在, 過了這麼多年, 電腦螢幕想要顯示個 10bit 還是一樣無力 …

真龍殿

電腦顯示顏色, 從古早的黑白.灰階.256色, 一直到現在的 true color (24bit), 停留在 true color 的顯示能力已經非常久了, 而且似乎很難再進化 … 其中, true color 的 24bit 是指 RGB 每個顏色的色深是 8bit, 三個顏色總共有 24bit, 也就是約可以顯示 1677萬色 … 這顏色看起來很多, 但實際上對人眼卻是不足的, 最明顯的例子就是漸層,  一個完美的漸層, 在 true color 的輸出, 看到的並不連續, 而是許多斷層, 也就是 color banding 的現象, 舉例來說, 一個純色 (如紅色) 的顯示能力只有 8bit, 也就是 256 色階, 還不足以讓人眼覺得是漸層 … 另外一方面, 就是色彩管理中的色域的轉換, 顏色選擇性低, 也造成轉換後顏色精確度相對地降低 … 所以, 8bit 色深其實並不怎麼足夠 …

red

LCD 螢幕在這十幾年進步飛快, 其中高階面板顏色的顯示能力也進步到每個純色顯示 10bit 的能力 (也就是 RGB 總共 30bit) … 影像傳輸相關的規格也一直提升, 讓影像訊號能傳遞超過 30bit , 像 HDMI / Display Port 等都能傳遞 30/36/48bit … 而進化飛快的數位相機, 實際記錄顏色的能力單個顏色更是超過 10bit 甚至到 14bit  … 對於電腦而言, 最近幾年出的顯示卡也宣稱有 30bit 的顯示能力 … 一切看似很完美, 似乎只要花了錢把硬體處理好, 就完成了 ?! 當然不是囉 … 哈 …

IMG_6670

就 Windows 而言 … 就算最新的 Windows 10, 作業系統提供的傳統程式介面每個顏色只有 8bit, 所以一般的影像處理軟體或看圖軟體, 都無法顯示 10bit … 能夠顯示 10bit 目前只能透過兩種介面: DirectX 與 OpenGL … DirectX 版本 10.1 以上支援全螢幕獨占模式顯示 10bit 色深, 現今主流的消費級顯示卡與其驅動程式都有支援, 但是目前沒有一個影像處理軟體或看圖軟體使用 DirectX 來輸出顯示, 等於 NOTHING @@" … OpenGL 顯示 10bit 色深, 則是由大部分的專業級顯示卡與其驅動程式支援, 而能透過 OpenGL 輸出顯示的軟體很少, 如 Adobe Photoshop 與 Zoner Photo Studio … 所以為了 10bit 投資值不值得就要看個人囉 …

BTW, DirectX 的 10bit 輸出應用, 大概就 madVR 這個 video renderer 比較出名, 蠻多影片播放軟體 (尤其是免費的) 支援這個 renderer … 只是現今的影片檔案可以說沒有真正 10bit 的, 絕大部分 MPEG4 AVC High 10 的影片檔案 (紀錄 10bit 影片資料) 都是從原始 8bit 的影片重新轉壓縮的, 主要目的是為了保留顏色精確度與縮小檔案而已, 播放時轉換回來還是一樣, 所以實際上不需要 10bit 的螢幕 … 不過可以利用支援圖片顯示的影片播放軟體, 透過 madVR 來播放圖片測試螢幕的 10bit 能力 (如果電腦只有消費級顯示卡的話) … 在此要特別注意一個小細節, 影片播放軟體都會內建針對漸層之類優化的 dithering 計算, 甚至顯示卡也會對此作優化, 所以必須要關閉 dithering 的計算, 若沒有關閉, 你將會發現原來人眼真的很好騙 … 真的 哈哈哈 … 簡言之, 視窗模式看到的必須是有 color banding 現象, 而切換到全螢幕獨佔模式才會顯示漂亮的漸層, 這樣才是正確的 …

mpc.10bit.test.3

請參閱:
1. madVR 10-bit Display Support Test 
2. 10 Bit Output Support (裡面有顯示差異比較明顯的測試圖)

Mac 在今年底 OS X 10.11.1 終於支援 10bit 顯示, 按照目前看到的測試, 也是要專業級的顯示卡才有支援 10bit 輸出, Adobe Photoshop 也跟著支援了 …

淡水 漁人碼頭 情人橋

雖然只有個 8bit + FRC 的螢幕, 加減玩玩看看效果也不錯的 😛  … 另外一方面來說, 其實 10bit 這東西也該慢慢消費等級化了, 許多硬體的能力都已經超過 10bit, 在軟體.驅動程式等設了限制, 真的有點可惜 …

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