چرا ٢٥٦ سطح

این عدد، یعنی ٢٥٦ ، به نظر برخی اتفاقی و رازآلود می آید، اما سر و كله این عدد آنقدر در كامپیوتر و رنگ پیدا می شود كه ارزشش را دارد با آن آشتی كنید . این عدد چندان هم راز آلود نیست . ما باید بتوانیم به تعداد كافی سطوح سایه روشن را بازنمایی كنیم تا گام یا پله بین یك سطح سایه روشن و سطح بعدی برای مشاهده گر قابل دیدن نباشد . به نظر می رسد كه تع داد سطوح سایه روشن مورد نیاز برای ایجاد جلو ه ای از یك شیب رنگ (Gradient) یكدست برای اغلب افراد ٢٠٠ می باشد. بنابراین چرا تنها ٢٠٠ سطح را كدبندی نكنیم؟ چرا ٢٥٦ تا؟ به دو دلیل.
فاصله ایمنی؛ مفید خواهد بود – و در واقع در مدیریت رنگ واجب است – كه چند سطح سایه روشن اضافی در داده های خود داشته باشیم تا اتلاف ناگزیر سطوح سایه روشن در هر مرحله از تولید (اسكن كردن، نمایش، ویرایش، تبدیل، محاسبه، چاپ) سبب بروز مجدد پله ای شدن سایه روشن ها (Banding) نشود.
بیت ها؛ دومین دلیل آن است كه ما از بیت ها برای بازنمایی اعداد این سطوح سایه روشن استفاده می كنیم. هفت بیت به ما اجازه می دهد كه تنها ١٢٨ سطح سایه روشن (۲ به توان ۷) را كدبندی كنیم، كه بی برو برگرد باعث پله ای شدن تصویر آسمان و ایجاد لكّه روی رخساره های زیبا خواهد شد. هشت بیت به ما امكان می دهد ٢٥٦ سطح سایه روشن (۲ به توان ۸) را كدبندی كنیم كه تعداد سطوح كافی به اضافه مقداری فاصله ایمنی به ما می دهد . سومین دلیل برای استفاده از هشت بیت آن است كه ذخیره كامپیوتری بر اساس بایت سازماندهی شده است و در آن یك بایت واحدی دقیقًا معادل هشت بیت است . این كمیت هشت بیتی تاكنون نیز چنان سودمند بوده است – مثلاً این كمیت برای ذخیره كردن یك كاراكتر تایپی كه یكی از ٢٥٦ حرف و علامت نقطه گذاری در الفباهای غربی است بسیار مناسب می باشد- كه به نظر می رسد این یك تصادف كیهانی است كه یك بایت مقدار حافظه ایده آل برای كدبندی سطوح سایه روشن جهت سیستم بینایی انسان نیز هست. مهندس ها عاشق این تصادفات كیهانی هستند!

میلیون ها رنگ
بنابراین كدبندی ٨ بیتی، با ٢٥٦ سطح سای هروشنی كه در هر كانال دارد، تعداد حداقل بی تهایی است كه می خواهیم در هر كانال ذخیره نماییم . در تصاویر RGB ، ذخیره كردن هشت بیت برای هر یك از سه كانال در مجموع، ٢٤ بیت در اختیار ما خواهد گذاشت (كه به همین دلیل است كه بسیاری از افراد از اصطلاح – رنگ ٨ بیتی – و -رنگ ٢٤ بیتی – به یك معنی استفاده می كنند). تعداد رنگ قابل كدبندی كردن با ٢٥٦ سطح سایه روشن در هر یك از سه كانال معادل ٢٥٦ * ٢٥٦ * ٢٥٦ یا (اگر ماشین حساب خود را در آورید ) در حدود ٨/ ١٦ میلیون رنگ می باشد! تعداد رنگ قابل كدبندی كاملاً زیادی برای ٢٤ بیت (یا سه بایت كوچولوی) فضای ذخیره سازی ماست!
اگرچه این كدبندی اساسی ٣ كانالی و ٨ بیتی، به دلیل انطباق آن با توانایی های انسان، معمولی ترکیب بندی است، اما ما می توانیم در صورت نیاز آن را بسط دهیم تا رنگ های بیشتری را برای دستگاه هایی غیر از چشم انسان كدبندی كند . این كار یا با افزودن كانال های بیشتر و یا با افزایش دادن تعداد بیت هایی كه برای هر كانال ذخیره می كنیم انجام می شود. به عنوان مثال، وقتی تصویری را برای یك چاپگر CMYK آماده می كنیم، تعداد كانال ها را از كدبندی ٣ كانالی به كدبندی ٤ كانالی افزایش می دهیم. علت این كار نیاز به رنگ های قابل كدبندی بیشتر نیست (در واقع ما به تعداد كمتری هم نیاز داریم) بلكه علت آن است كه بطور طبیعی یك كانال به هر یك از چهار جوهر تخصیص داده می شود.
به طریق مشابه، به هنگام ذخیره كردن تصاویری كه با اسكنری ضبط شده اند كه می تواند بیش از ٢٥٦ سطح RGB را تشخیص دهد (كه به این نوع اسكنرها ١٠ بیتی، ١٢ بیتی، و ١٤ بیتی می گویند- هر چند به این دلیل كه ما فایل ها را به صورت بایت های كامل ذخیره می كنیم، فایل های ١٠ ، ١٢ ، یا ١٤ بیتی نداریم و فقط فایل ١٠ یا ١٦ بیتی داریم) ما اغلب از كدبندی ٨ بیتی به كدبندی ١٦ بیتی می رویم.
نكته مهمی كه باید به خاطر داشته باشیم آن است كه این مطلب فقط به تعداد كدبندی ها، یعنی مجموعه تعریف های عددی از رنگ كه در اختیار ما وجود دارد، اشاره می نماید. اما همانطور كه در منقطه خلیج سانفرانسیسكو تعداد شماره تلفن ها بیشتر از خود تلفن ها است، در رنگ رایانه ای هم تعداد رنگ های قابل كدبندی بسیار بیشتر از تعداد رنگ های قابل بازتولید كردن است. در واقع این تعداد بسیار بیشتر از رنگ های قابل ادراك شدن می باشد و حتی اگر دستگاه هایی مانند اسكنرهای بیت بالا (یعنی پرکیفیت یا High-end) بسازیم كه می توانند سطوح سایه روشنی بیشتر از چشم انسان را – مشاهده – كنند، باز هم می توانیم از مدل كدبندی خود برای كنترل آن استفاده كنیم.
آنچه مهم است آن است كه هر رنگ قابل مشاهده یا قابل ادراك دارای یك كدبندی منحصر به فرد باشد بطوری كه همواره رنگ های قابل كدبندی ما بیشتر از تعدادی باشد كه لازم داریم – درست همانطور كه شركت مخابرات باید اطمینان حاصل كند كه هر دستگاه تلفن یك شماره تلفن منحصر به فرد دارد، بنابراین بهتر است تعداد شماره تلفن هایی كه دارد بیشتر از مقدار مورد نیاز باشد. این نكته را از آن رو خاطر نشان كردیم كه گام مهمّی در درك اختلاف بین رنگ ها به عنوان اعداد انتزاعی و طرز ارائه آن اعداد به صورت رنگ با استفاده از دستگاه های جهان ملموس- چاپگر، مانیتور ، اسكنر – می باشد. وقتی شما به این مسئله توجه كنید كه این اعداد چگونه توسط یك دستگاه تعبیر می شوند، تعداد رنگ های جهان ملموس، بطور شدیدی افت می كند.
بنابراین در حالی كه درك طرز كار اعداد مفید می باشد- این كه چرا در همه جا سر و كله اعدادی مثل ٢٥٦ و ٨/ ١٦ میلیون ظاهر می شود- فراموش نكنید كه آنها تنها عدد هستند و بس … تا اینكه سرانجام توسط یك دستگاه رنگی به عنوان رنگ تعبیر شوند. در بخش بعد نگاهی می اندازیم به آنچه كه به اعداد یك تعبیر دقیق به صورت رنگ را اعطا می كند. منظور، بخش های آنالوگ دستگاه های رنگی ما هستند، چیزهایی كه سیستم های مدیریت رنگ به انداز ه گیری آنها نیاز دارد تا بداند چگونه مدیریت اعداد را به مدیریت رنگ تبدیل كند.

دوره آموزشی پیش از چاپ فلکسو

رنگ ها و تعاریف رنگ
بسیاری از افراد تعداد تعاریف رنگ را با تعداد رنگ ها اشتباه می گیرند. بطور مثال، گفتیم كه رنگ های مورد نظر برای یك چاپگر CMYK طبیعتاً در چهار كانال كدبندی شده اند . آیا CMYK – ٨ بیتی واقعاً بازنماینده ٢٦٦ * ٢٥٦ * ٢٥٦ * ٢٥٦ یا ٣/ ٤ میلیارد رنگ قابل كدبندی می باشد؟! به لحاظ تئوری بله. چهار كانال دلخواه ٣/ ٤ میلیارد كدبندی ایجاد می كنند، امّا وقتی تعابیر Y ،M ،C ، و K را به این چهار كانال تخصیص می دهیم، متوجه می شویم كه كانال چهارم (K) رنگ زیادی را به مجموعه ما اضافه نمی كند. در واقع بسیاری از كدبندی های CMYK رنگ یكسانی را بازنمایی می كنند. مثلاً ۰K ،۵۰Y ،۵۰M ،۵۰C به لحاظ تئوری همان تعداد سایه های خاكستری (Shades of Gray) را كدبندی می كند كه ۵۰K ،۰Y ،۰M ،۰C ؛

بنابراین حشو زیادی در این میان وجود دارد . حال ممكن است كسی استدلال كند كه مقادیر K اضافی سطوح سایه روشن بیشتری را به كانال های CMY خواهد افزود اما این بحث كم كم دارد بیش از چیزی كه مد نظر ماست پیچیده می شود. اجازه بدهید به همین بسنده كنیم كه تعداد كل رنگ های قابل كدبندی در ٨ CMYK بیتی بسیار كمتر از ٣/ ٤ میلیارد است.

به عنوان یك مثال دیگر، گفتیم كه اسكنرهایی هستند كه ادعا می كنند قادرند بسیار بیش از ٢٥٦ سطح سایه روشن قابل كدبندی در ٨ بیت را مشاهده كنند . این دستگاه ها مدعی توانایی هایی ١٠ بیتی، ١٢ بیتی یا حتی ١٤ بیتی هستند. بسیاری از افراد این مسئله را با دامنه دینامیك (Dynamic Range) اسكنر، یعنی دامنه بین روشن ترین سفید تا تیره ترین ت یره كه در محدوده آن اسكنر می تواند با اطمینان تغییرات سایه روشن را از هم تمیز دهد، اشتباه می گیرند. برخی فروشندگان اسكنر ممكن است ادعا كنند كه این اسكنرهای بیت بالا High Bit دامنه دینامیك بزرگتری از اسكنرهای ٨ بیتی ارائه می نمایند. این حرف مزخرف است – دامنه دینامیك یك محدودیت آنالوگ دستگاه های ضبط تصویر است و هیچ ربطی به عمق بیتی Bit Depth ندارد. عمق های بیتی بالاتر تنها به ما امكان می دهند به هنگام ویرایش انعطاف پذیری بیشتری را داشته باشیم و این كار از طریق بخش بندی دامنه دینامیك دستگاه به گام های مجزاتر انجام می شود. می توانید اینگونه فرض كنید كه عمق بیتی تعداد گام هایی است كه در یك پلكان وجود دارد.

واضح است كه اگر بخواهیم پله ها را تا حد ممكن كوچك نگه داریم (كه این كار را برای اجتناب از پوستری شدن و پله ای شدن انجام می دهیم )، یك دامنه دینامیك بزرگتر به پله های بیشتری از یك دامنه دینامیك كوچكتر احتیاج دارد، اما هیچ رابطه مستقیمی بین این دو وجود ندارد.