How to… Understanding Bit Depth สีสันและความสว่างในภาพ
Understanding Bit Depth
ในฐานะคนซื้อกล้องถ่ายภาพ เราอาจจะได้ยินกันอยู่เสมอว่า กล้องรุ่นนี้รุ่นนั้นบันทึกภาพแบบ 12 บิท หรือ 14 บิท ซึ่ง บางทีก็ไม่เข้าใจว่าสิ่งนี้สำคัญอย่างไร และให้ผลที่แตกต่าง สำหรับเราได้อย่างไรบ้าง? ในอุปกรณ์ระบบดิจิตอลที่เป็นส่วนประกอบหนึ่งในชีวิต ประจำวันของเราไปแล้วนี้มีระบบภาษาที่เรียกกันว่า “Binary Digit” ซึ่งมีพื้นฐานที่การใช้ตัวเลข “0” และ “1” ในการสื่อสาร แปลความหมาย ซึ่งหนึ่งตัวเลขในภาษานี้ก็คือ “หนึ่งบิท” (Bit) นี่คือระบบภาษาที่ใช้อยู่ในเครื่องคอมพิวเตอร์และกล้อง ถ่ายภาพดิจิตอลของเรานั่นเอง…
ภาพถ่ายจากกล้องดิจิตอลนั้นเกิดจากการเรียงต่อกันของ จุดเล็กๆ ที่เรียกว่า “Pixel” (จุด) บนเซนเซอร์รับภาพ ซึ่ง เซนเซอร์รับภาพจะมีหน้าที่ในการแปลงความหมายจากความ สว่างของแสงสีที่ได้รับมาจากแต่ละพิกเซลให้เป็นค่าตัวเลข 0 และ 1 เพื่อใช้งานในระบบดิจิตอล ในแต่ละจุดของภาพถ่ายจึงเป็นการเก็บข้อมูลค่าตัวเลข แทนความหมายนี้อยู่ในตัวเอง ซึ่งก็หมายถึงลักษณะของสีในแต่ละจุดที่จะเรียงต่อกันไปเกิดเป็นภาพขึ้นในกรอบสี่เหลี่ยม แต่ละจุดก็จะมีลักษณะของสีสันและความสว่างที่อาจจะแตกต่างกันไป
ในกรณีที่มีความแตกต่างกันนี้เราเรียกว่า “Bit Depth” หากกล้องของคุณมีความสามารถทาง Bit Depth นี้เพียง “หนึ่งบิท” ซึ่งมีค่าตัวเลขเพียงหนึ่งช่อง บรรจุได้เพียงแค่ 0 หรือ 1 เท่านั้น โดยค่า 0 หมายถึงสีขาว (ไม่มีสี) และ 1 หมายถึงสีดำ ภาพถ่ายของคุณ ก็จะประกอบไปด้วยจุดที่มีความแตกต่างเพียงแค่ขาว และดำเรียงต่อกัน ซึ่งมันก็จะออกมาเป็นแบบนี้
และเมื่อมีความสามารถเพิ่มขึ้นเป็น “สองบิท” (มี ช่องตัวเลขให้ใส่ได้สองช่อง) ก็จะมีความสามารถเพิ่มขึ้น มาเป็น 00, 01, 10 และ 11 นั่นหมายความว่าคุณมี ระดับความเข้มให้เลือกใช้ได้ 4 ระดับในแต่ละจุด(พิกเซล) คือ ขาว, เทาขาว, เทาดำ และ ดำ โดยสี่สีนี้ แทนด้วยค่าตัวเลขทั้งสี่ ภาพเดียวกันก็จะมีระดับการไล่ สีซึ่งได้ออกมาเป็นเช่นนี้ จะเห็นได้ว่าภาพเริ่มดูเป็นธรรมชาติมากขึ้นจาก การที่มีค่าสีบรรจุอยู่มากยิ่งขึ้น แต่มันก็ยังไม่เหมือน ธรรมชาติอยู่ดี ดังนั้นเราลองเพิ่มความจุของระบบ ดิจิตอลเป็นแบบ 5 บิท ซึ่งมี5 ช่องให้ใส่ข้อมูลทำให้ เรามีสีที่แตกต่างกันเพิ่มขึ้นมาเป็น 32 ระดับ จาก 00000 ไปจนถึง 11111
และเมื่อเพิ่มมาเป็นแบบ 8 บิท เราก็จะได้ระดับสี ทั้งหมด 256 ระดับ ซึ่งเพียงพอที่จะแสดงผลของ พิกเซลที่เรียงต่อกันได้อย่างเหมือนธรรมชาติและใน ระดับ 8 บิทนี้นี่เองที่ไฟล์ภาพชนิด JPEG ใช้งานเป็น มาตรฐานอยู่ดังนั้นจึงสรุปได้ว่า ยิ่งมีระดับบิทสูงมากเท่าไหร่ก็จะยิ่ง สามารถไล่ระดับความสว่างและสีสันได้สมจริงมากขึ้น เท่านั้น R G B = …แล้วระดับ 8 บิทนี้ยังไม่พอใช้งานอีกหรือ? อันที่จริงแล้วระดับ 8 บิทก็พอเพียงต่อการใช้งานแต่ปัญหาจะเริ่มเกิดขึ้นเมื่อมีการปรับแต่งภาพเพิ่มเติมในภายหลัง เพราะทันทีที่มีการปรับแต่งภาพ ข้อมูลค่าสีของบาง พิกเซลจะเริ่มหายไป เช่นหากเราปรับภาพให้สว่างมากขึ้น พิกเซล ที่เดิมเกือบจะสว่างอยู่แล้วก็จะสว่างขาวไม่มีข้อมูลไปนั่นเอง และนั่นก็จะทำให้ข้อมูลบางส่วนสูญไปและส่งผลต่อระดับการ ไล่โทนสีที่ต่อเนื่องของภาพ และเมื่อมีพิกเซลที่หายไปมากขึ้นก็จะ เกิดลักษณะที่เรียกว่า “Posterization” หรือการไล่สีที่ไม่ต่อเนื่องแยกจากกันเห็นเป็นปื้นๆ นั่นเอง ดังนั้นการที่มีระดับ Bit Depth ที่มากกว่า(ระดับสีละเอียดกว่า) ก็จะเสี่ยงต่อการเกิดอาการเช่นนี้น้อยลง โดยเฉพาะเมื่อมีการปรับ แต่งภาพ กล้องดิจิตอลในปัจจุบันนี้จึงได้มีการเพิ่มขีดความสามารถในการ บันทึกภาพจากแต่เดิมให้สูงขึ้นเรื่อยๆ จนกระทั่งมาถึงที่ระดับ “14 บิท” ในปัจจุบัน (อาจมีสูงกว่านี้ในกล้องบางประเภท) ซึ่งเดิมทีนั้นเป็นระบบ 12 บิท (เก็บค่าได้4,095 ระดับ) และเมื่อเป็น 14 บิท ก็ทำให้สามารถเก็บค่าความต่างของสีได้ถึง 16,383 ระดับ จะเห็นได้ว่าระหว่าง 12บิทและ 14 บิทนั้นจะมีความ แตกต่างในความสามารถของการเก็บรายละเอียดสีที่แตก ต่างกันอย่างมากเลยทีเดียว ภาพถ่ายที่ได้จากกล้องระบบ14 บิทนั้นจึงให้ความยืดหยุ่นต่อการปรับแต่งหรือ “โปรเซส” ภาพมากกว่านั่นเอง อย่างไรก็ตาม การที่จะบันทึกภาพโดยที่ใช้ความ สามารถสูงสุดในประเด็นนี้จากกล้องถ่ายภาพเราก็ต้องใช้ ระบบการบันทึกภาพแบบ RAW เพราะหากเป็นแบบ JPEG กล้องก็จะทำการแปลงข้อมูลภายหลังการถ่ายภาพ แล้วจากจำนวนข้อมูลบิทที่มีให้กลับลงมาเป็น 8 บิทตาม มาตรฐานของ JPEG อยู่ดี ดังนั้นจึงสรุปได้ว่า หากเป็นการถ่ายภาพแบบที่เรียก ว่า “จบหลังกล้อง” เรื่องนี้ก็แทบจะไม่มีผลอะไรสักเท่าไหร่ แต่หากคุณต้องมีการปรับแต่งภาพเพิ่มเติมในภายหลัง (ซึ่งมักจะเกิดขึ้นอยู่เสมอ) ไฟล์RAW จากกล้องถ่ายภาพ ที่มีระดับจำนวนบิทสูงกว่าก็จะให้ผลแตกต่างได้แน่นอน นี่คือเรื่องราวของ “Bit Depth” สำหรับกล้องถ่าย ภาพยุคปัจจุบันนี้