灰階顯示器(Grayscale display)是什麼? | 灰階照片
灰階顯示器的定義灰階顯示器是指畫面中的每一個畫素,除了可以顯示「全黑」或「全白」兩種顏色,還可以顯示不同程度的「灰色」,一般用來顯示黑白圖片或黑白影片,如<圖一(a)>所示;當我們將圖中的拱橋放大,可以看出拱橋是由一個一個灰階的畫素排列而成,如<圖一(b)>所示。畫素通常很小,用眼睛無法分辨,最重要的是,灰階顯示器的每個畫素除了顯示黑、白兩色以外,還要能夠顯示不同程度的灰色,才能組合成真實的影像。「灰階(Grayscale)」就是指「不同程度的灰色」,顯示器一定要能夠顯示不同程度的灰色才能夠顯示真實的...
灰階顯示器的定義灰階顯示器是指畫面中的每一個畫素,除了可以顯示「全黑」或「全白」兩種顏色,還可以顯示不同程度的「灰色」,一般用來顯示黑白圖片或黑白影片,如<圖一(a)>所示;當我們將圖中的拱橋放大,可以看出拱橋是由一個一個灰階的畫素排列而成,如<圖一(b)>所示。畫素通常很小,用眼睛無法分辨,最重要的是,灰階顯示器的每個畫素除了顯示黑、白兩色以外,還要能夠顯示不同程度的灰色,才能組合成真實的影像。
「灰階(Grayscale)」就是指「不同程度的灰色」,顯示器一定要能夠顯示不同程度的灰色才能夠顯示真實的景物,例如:真實的人、樹木、花草、山水等,也才能應用在顯示具有真實景物的照片、電視、電影等。
灰階(不同程度的灰色)在顯示器裡都是利用「亮度(Brightness)」來顯示,如<圖一(c)>所示,當畫素全黑時,眼睛就會看成是「黑色」;當畫素的亮度逐漸增加時,眼睛就會看成是「不同程度的灰色」;當畫素全亮時,眼睛就會看成是「白色」。
圖一、灰階顯示器(資料來源:www.ntu.edu.tw)
灰階的定義顯示器可以顯示灰階的數目就是指可以顯示多少種不同程度的灰色,一般而言,人類的眼睛可以分辨灰階的數目大約為 256 種,也就是我們經常聽到的「256 灰階」,為什麼是 256 而不取整數 200 或 300 呢?
主要是由於電腦是使用二進位在運算與儲存,因此使用的單位一定是 2 的倍數,電腦常用的「8 bit(位元)」等於「1 Byte(位元組)」,恰好有 28=256 種排列組合,可以對應到不同程度的灰色,如<圖二>所示,也就是說我們利用 8 位元(1 位元組)來儲存一個畫素的灰階。
例如:在數位訊號裡,「00000000」代表黑色;「00000001」代表有一點亮的灰色;「00000010」代表更亮的灰色;「00000011」代表再亮的灰色,總共有 256 種灰色,依此類推;「11111111」代表白色。
當然,有的人眼睛比較敏感,可以分辨更多灰階的數目,因此也有所謂的「4,096 灰階」,特別是醫學用的黑白照片。大家應該注意到 4,096 也是 2 的倍數,但是灰階的數目愈多,代表由全黑到全白之間等分的「灰色」數目愈多,因此相鄰兩個灰色會非常接近,使...