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蓝宝AMD工作站专业显示卡10BIT技术的探秘

2010-6-18 00:00| 查看: 40432| 评论: 0|来自: 蓝宝科技

摘要: 为什么需要10BIT技术拥有比传统 每个RGB通道只有8bit 更大色深的显示设备,其应用正在日益普及到各个领域,例如:医学成像、专业摄影、图形设计、电影制作、娱乐。是什么原因吸引各领域采用最新的具有更大保真度的显 ...

为什么需要10BIT技术 

拥有比传统 每个RGB通道只有8bit 更大色深的显示设备,其应用正在日益普及到各个领域,例如:医学成像、专业摄影、图形设计、电影制作、娱乐。是什么原因吸引各领域采用最新的具有更大保真度的显示设备来取代传统设备?这意味着我们在现实世界中看到的能更准确的显示在屏幕上,最大程度降低由于显示限制所带来的设计和诊断上的错误。为了适应更高颜色深度的显示设备,显示卡也必须能处理及驱动更高的颜色深度,才能提供足够的数据。假如显示设备支持每通道10bit的输入,但是显示卡无法提供一致的等于10bit的数据,则显示设备是无法完全发挥其性能。 这就是蓝宝ATI工作站专业显示卡支持新的应用标准,每通道10bit(每个像素30bit)色深的原因。

在这个文章中,我们首先说明使用更高色深处理的重要性,然后列举目前支持10bit的显示设备。最后我们会举例蓝宝AMD工作站专业显示卡用户如何使用此技术。

10bit 显示带来的问题 
传统的显示设备是使用每个RGB三原色通道8bit(RGB合成每个像素24bit)色深来表示图象或视频,虽然这样可以表示的颜色已经达到1千6百万色,但我们还是能察觉到颜色过渡处不够自然平滑。

如附图一,绿色三角形代表 sRGB 颜色空间在CIE-xy 色度图里面所能表达的范围。传统的sRGB  8bit显示设备只能显示在此范围内的颜色,而实际上人眼能感知整个色域图内的所有颜色。这个巨大的差异表明一个事实,目前专业的数码相机及打印输出设备都无法满足于传统的sRGB色域,而采用更宽广的例如Adobe RGB色域避免产生瓶颈(参见图片一中红色三角形区域)。

如附图二,而当采用Adobe RGB色域的数码相片显示在传统的sRGB显示设备时,蓝色区域无法正确表示。

为了解决这个问题,采用更纯的色彩(更饱和更单一)把每个颜色的表达范围尽量延伸到色域图的每个边缘,就能使显示设备支持比sRGB更大的色域。然而,当色域扩张后,如果仍继续使用每个颜色通道8bit的色深数据来表达是不足够的,这样图象表示的颜色则会产生不连贯不平滑。

如附图三, Adobe RGB颜色空间占据的面积比传统sRGB大,则可提供的颜色数更多,但同时每一位阶的间距也增大了,同一位阶要表达的颜色数更多了,产生误差的几率增大.

如附图四, 通常情况下6bit的原始数据需要采用8bit(0-255区间)来表达,而相应的8bit原始数据就需要用10bit来表达,也就是说,要显示一个更大的范围的色彩,并且有平滑的图像,需要使用额外更多的、更精确间隔区间所表达的颜色,就需要采用10bit(可提供0-1023区间)的显示设备来精确表达当前的颜色数值。

1  sRGB颜色空间标准是由微软、HP等共同制订的应用于典型的显示器,打印设备和网络的通用色彩标准,在ITU-R BT.709标准中也是HDTV使用的色彩标准。. 

2  Adobe RGB色彩标准是比sRGB更宽广的色域。主要是由Adobe开发并使用于印刷工业,因为印刷能表示更多颜色而一般传统的显示设备却无法显示出来。. 


图片1: 图中是完整的CIE-xy色域空间图,其中绿色和红色框内是sRGB和Adobe RGB色彩标准所能表示的范围


图片2: 采用Adobe RGB 色彩标准的相片无法正确的在8bit sRGB显示器上正确表达出来。蓝色区域已经超出可显示颜色范围。

 
图片3: 当使用一样的颜色阶数(例如8bit)来表达更大的颜色空间范围时, 离开可表达范围越远的颜色, 出现过渡色带的机会越大. 为了解决这个问题,则必须使用能提供更大色深范围的显示设备..


 图片4 :  图中采用的6bit 色深来表达比较大的8bit(0-255区间)色彩空间,其中可以看到出现了色带. 类似的情况也会发生在只采用8bit的色深来表示Adobe RGB色彩空间的时候。

10bit 显示设备 
支持10-bit的显示器能对RGB  3个颜色通道都以10bit的精度显示,还有一种常用的说法——每个像素30bit,以取代传统的24bit。 此10bit显示器必须能显示超过10亿色彩。

在医学影像领域,显示设备一直在使用10bit的颜色标准,因为它允许更准确的识别和诊断。 例如Barco Coronis 5MP 和Eizo GS510这两款10bit 灰阶显示器,主要应用于乳房X光诊断用途。 其他10bit彩色医疗显示器例如Eizo RadiForce R31 ,主要应用于MRI磁共振成像,PET正电子发射计算机断层、CR、CT 诊断领域.

30bit色深度的显示设备也进入主流的图形设计、专业摄影、视频合成和电影后期制作。例如HP就发布DreamColor LP2480zx 24寸 使用LED光源的支持30bit 色深的 LCD显示器,还有NEC的 LCD2180WG-LED 也使用LED光源技术。这2种LCD显示器的光源都不是采用传统的冷阴极荧光灯系统,因为自从LED能提供比荧光灯更窄的颜色频谱,提供更纯的原色后,专业级别的显示器都采用以期提供更准确的表现完整的Adobe RGB色域。

蓝宝ATI专业显示卡10-bit 显示的支持方法 

AMD公司最近发布的一系列工作站专业卡通过各种接口single-link DVI、Dual-link DVI, DisplayPort 进行输出都能支持上述不同模式的10bit显示,而采用什么接口仅取决于你显示器及显示卡所提供的连接方式。蓝宝科技作为亚太区合作伙伴当然也为大家提供最新产品。通过采用Packed-Pixel 格式,Single-Link DVI也可以输出超高解析度(例如 2560*2048)的黑白医疗诊断影象。 图片5 演示用户如何通过催化剂控制面板CCC 在OpenGL 程序下打开10bit 显示功能。

图片5: 开启10bit显示功能只需要点选“启用10位像素格式支持”选项就可以。此功能只支持工作站专业图形卡。

在选取10bit输出后系统会要求重新启动,然后打开支持10bit 的OpenGL程序就会启用此功能。接下来会以最常见的Photoshop 为例说明如何支持10bit色彩。


图片6:在Photoshop 菜单内依次选择, “编辑”“首选项”“性能”


 图片7: 点选“启用OpenGL 绘图”,并进入“高级设置”内。


 图片8: 点选“高级绘图”“用于图像显示”, 把“色彩匹配”去掉。

通过Photoshop菜单简单依照图片所示步骤即可开启。其中“高级绘图”主要是指颜色匹配、复合、色调映射都利用显示卡硬件功能,而“用于图像显示”则是把显示卡硬件处理的结果用于画面显示。但“色彩匹配”要取消掉,就是因为要去掉目前操作系统不支持10bit调色板的问题。

前面的部分主要是介绍了如何启用10bit像素,但要注意的是,一旦在10bit像素中进行颜色过渡显示会立即体现到高色深所带来的优势。就等于用户并不需要特别指定输入10bit的数据才能体现这项技术的优势。这是因为事实上是通过ATI 专业显示卡图形芯片内部进行10bit浮点运算处理及输出。也就是说,甚至您并没有具备支持10bit的显示器,但能从显示卡端提供更精确的颜色信号,后期通过8bit 或6bit的显示器输出,无论是对普通8bit数据,还是DICOM,RAW等10bit数据也能得到效果的提升。
 
最后 
作为提高质量的目的而提出了更高的比特颜色深度,10bit显示器正在迅速成为规范,而不是仅仅在医疗影像、专业摄影、后期制作、图形设计合成等非常专业的应用领域。为了实现其全部潜力,这些显示设备的需求从显示卡、显示器、应用程序都需要进行支持配合,这样才来使驱动更高的比特颜色深度的画面输出成为现实。 蓝宝AMD工作站显示卡旨在满足这一原生支持10位的需求,确保关键信息的完整、真确显示。

蓝宝科技工作站产品网站: //workstation.sapphiretech.com/ 

联络方式: ws.cn@sapphiretech.com 

中国地区代理商资讯 景丰电子: //www.kingfung.com.cn/

关于蓝宝科技 
蓝宝科技是AMD在桌上型绘图卡领域及专业型绘图卡领域最重要的销售伙伴. 在桌上型绘图卡领域,是AMD 全球最大合作伙伴,在专业型绘图卡方面,则是亚太区经授权的唯一合作伙伴。总部设于香港,研发中心设在台湾,并于全世界各主要国家拥有广大销售渠道及销售网点.蓝宝科技一直秉持着专业服务,专业销售,持续提供全系列AMD之图形相关产品给全球各地广大的客户.


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