Câu Hỏi Thường Gặp Về Quay Phim: Độ Sâu Bit là gì? Nó Ảnh Hưởng Thế Nào Đến Video Của Tôi?

Khi kiểm tra thông số kỹ thuật quay video đối với một chiếc máy ảnh, bạn có thể nhận thấy thuật ngữ “độ sâu bit” hoặc “độ sâu màu”, với các giá trị như “8 bit”, “10 bit”, hoặc “12 bit” được liệt kê. Nó có nghĩa là gì và nó ảnh hưởng như thế nào đến các tập tin của bạn? Đọc tiếp để tìm hiểu thêm.

Trong bài viết này:

Giới thiệu về “bit”: Độ sâu bit là gì?

Hãy bắt đầu với một vài khái niệm cơ bản cần nhớ:
– Dữ liệu kỹ thuật số, bao gồm ảnh kỹ và video thuật số, được lưu trữ dưới dạng mã nhị phân
– Đơn vị dữ liệu nhỏ nhất có thể được gọi là “bit”. Dữ liệu 1 bit chỉ bao gồm một chữ số: ‘0’ hoặc ‘1’. 
– Thông tin phức tạp dễ xử lý hơn khi nó được tạo thành từ các phần (chúng ta hãy gọi chúng là “đơn vị xử lý”) gồm có nhiều bit.
Số lượng bit trong mỗi đơn vị dữ liệu được xử lý được gọi là độ sâu bit. Càng nhiều bit trong đơn vị này, nó càng chứa nhiều thông tin.

Điều này áp dụng cho video như thế nào?

Độ sâu bit
Số nhị phân
Số lượng kết hợp có thể
Số màu mỗi kênh
Số màu mỗi pixel (RGB 3 kênh)
Số bit mỗi pixel (RGB 3 kênh)

1 bit

0/1
2
2
8

3 bit

2 bit

00/01/10/11
22 = 4
4
64

6 bit

4 bit

0000/0001/0010/0011～
1110/1111
24 = 16
16
4.096

12 bit

8 bit

00000001/00000010～
11111110/11111111
28 = 256
256
16.777.216

24 bit

10 bit

0000000000～
1111111111
210 = 1024
1024
1.073.741.824

30 bit

12 bit

000000000000～
111111111111
212 = 4096
4096
68.719.476.736

36 bit

14 bit

00000000000000～
11111111111111
214 = 16.384
16384
4.398.046.511.104

42 bit

16 bit

0000000000000000～
1111111111111111
216 = 65.536
65536
281.474.976.710.656

48 bit

Trong chụp ảnh kỹ thuật số, mỗi pixel màu được tạo ra bởi sự kết hợp khác nhau của các tín hiệu đỏ, xanh lục, và xanh lam (RGB). Trong xử lý hình ảnh và video, màu đỏ, xanh lục, và xanh lam được gọi là “các kênh màu”. Khi chúng ta nói về độ sâu bit trong ngữ cảnh này, chúng ta thường đề cập đến số lượng bit được sử dụng để ghi thông tin từ mỗi kênh màu (“bit mỗi kênh”). Vì nó liên quan đến thông tin màu sắc, nó còn được gọi là “độ sâu màu”.

Độ sâu màu ảnh hưởng đến hiển thị màu như thế nào?

Mỗi sự kết hợp có thể có của 0 và 1 sẽ chuyển thành một màu khác nhau được hiển thị. Độ sâu bit 8 bit chứa tổng cộng 8 số 0 và 1, có nghĩa là có thể ghi/hiển thị tối đa 28 = 256 kết hợp (màu) mỗi kênh. Vì mỗi pixel kết hợp các màu từ 3 kênh, điều này có nghĩa là có thể hiển thị tối đa 28×3 = khoảng 16,77 triệu màu khác nhau.

8 bit mỗi kênh có nghĩa là có thể ghi/hiển thị hơn 16 triệu màu. Cũng được gọi là “True Color”, nó là độ sâu bit tiêu chuẩn được sử dụng trong các định dạng hình ảnh phổ biến như JPEG, cũng như trong hầu hết các thiết bị hiển thị tiêu dùng hiện nay.

Như hình minh họa bên trên cho thấy, độ sâu bit cao hơn có nghĩa là nhiều biến thể tông màu hơn và chuyển tiếp mượt mà hơn trong một gradient màu. Mắt người chỉ có thể phân biệt khoảng 10 triệu màu khác nhau, do đó sự khác biệt giữa màu 10 bit và 12 bit là không rõ đối với chúng ta. Nhưng chúng ta có thể thấy sự khác biệt giữa hình ảnh có màu 4 bit và 8 bit.

Nắm thông tin này: Số bit mỗi pixel

Đôi khi, bạn cũng có thể thấy độ sâu màu hiển thị theo bit mỗi pixel (bpp), là tổng số bit cho cả ba kênh. 8 bit mỗi kênh giống như 24 bit mỗi pixel.

Độ sâu màu ảnh hưởng như thế nào đến việc tái tạo tông màu?

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng video (và ảnh tĩnh). Như chúng ta đã thấy bên trên, độ sâu màu phản ánh số lượng màu có thể được ghi lại bởi 1 pixel. Màu sắc được tạo thành từ các sắc độ (hue) giống nhau với các tông màu khác nhau.

Khi nói đến ảnh và video kỹ thuật số, độ sâu màu 8 bit, 10 bit, và 12 bit khác nhau về mức độ phân biệt của ánh sáng mà cảm biến hình ảnh thu được khi nó được ghi lại. Màu 8 bit phân biệt 256 tông màu khác nhau, màu 10 bit phân biệt 1024 tông màu, và màu 12 bit phân biệt 4096 tông màu.

Ví dụ, chúng ta hãy xem những ảnh hoàng hôn bên dưới. Ảnh được ghi với độ sâu bit cao hơn có gradient mịn hơn và nhiều chi tiết sáng hơn.

JPEG / 8 bit / sRGB

HDR PQ HEIF / 10 bit / BT.2020*

Tìm hiểu thêm về HDR PQ HEIF trong:
HDR PQ HEIF: Phá Vỡ Các Giới Hạn của JPEG

Nếu bạn có ý định thực hiện colour grading cho ảnh của mình, việc ghi ở chế độ Canon Log có thể giúp giữ lại nhiều chi tiết tông màu hơn. Xem:
6 Điều Về Máy Ảnh Quay Phim Mà Những Người Làm Video Nghiêm Túc Nên Biết

Quy trình xử lý dữ liệu như thế nào?

Ánh sáng nhận được bởi các pixel cảm biến hình ảnh được chuyển đổi thành tín hiệu (analogue) dựa trên cường độ của chúng. Các tín hiệu analogue này sau đó được chuyển đổi thành tín hiệu số bằng một bộ chuyển đổi A/D. Trên các máy ảnh có bộ xử lý hình ảnh DIGIC III trở đi, ảnh tĩnh được chuyển đổi và sau đó được xử lý bên trong ở độ sâu bit là 14 bit mỗi kênh (12 bit mỗi kênh ở một số chế độ chụp) và video ở 12 bit mỗi kênh. Sau khi xử lý bên trong, độ sâu bit của dữ liệu được điều chỉnh theo định dạng ghi đã chọn.

Bạn muốn tìm hiểu về chức năng của DIGIC? Xem:
Giải Thích Về Công Nghệ Của Canon: DIGIC là gì?

Tôi có nên ghi ở độ sâu bit cao nhất khả dụng không?

Ưu điểm của độ sâu bit cao hơn

Hầu hết các TV và màn hình tiêu dùng hỗ trợ lên đến màu 8 bit. TV và màn hình HDR có thể hiển thị màu 10 bit. Trên thực tế, hầu hết thiết bị đầu ra nghe nhìn của người dùng cuối hỗ trợ tối đa màu 8 bit, do đó, ghi ở định dạng 8 bit nói chung là đủ.

Tuy nhiên, độ sâu bit ghi cao hơn có nghĩa là bạn có thể làm việc với nhiều thông tin nguồn hơn, giúp giữ lại tính toàn vẹn của tập tin hình ảnh ngay cả với công việc hậu kỳ nặng như colour grading hoặc blending. Cách thức?

Giả sử bạn đang muốn thực hiện colour grading hoặc chỉnh màu cho cảnh quay 8 bit. Mỗi lần điều chỉnh có nghĩa là phần mềm của bạn phải ánh xạ các màu gốc với các màu mới. Tuy nhiên, màu “mới” chính xác cần thiết có thể không tồn tại trong bảng màu 8 bit nhỏ hơn, do đó phần mềm ánh xạ nó với một giá trị khác kém chính xác hơn. Điều này làm ảnh hưởng quá trình chuyển tiếp, và là nguyên nhân gây ra hiện tượng banding có thể nhìn thấy và dị ảnh khác.

Khi so sánh, bảng màu lớn hơn ở định dạng ghi 10 bit hoặc 12 bit cho phép ánh xạ chính xác hơn, giữ cho quá trình chuyển tiếp được mượt mà và chất lượng hình ảnh không thay đổi.

Độ sâu bit của các chế độ quay video khác nhau trên máy ảnh EOS

Định dạng
Gamma
Độ sâu bit
Số lượng màu (xấp xỉ)

RAW

–

12 bit

68,7 tỉ

XF-AVC

Canon-Log/HDR PQ

10 bit

1 tỉ

Standard

8 bit

16,77 triệu

MP4

Canon-Log/HDR PQ

10 bit

1 tỉ

Standard

8 bit

16,77 triệu

Nhưng hãy nhớ: Độ sâu bit cao hơn có nghĩa là dữ liệu nặng hơn

Độ sâu bit càng cao, dữ liệu được tạo ra càng nhiều, ảnh hưởng đến quá trình xử lý và kích thước tập tin. Hãy tính đến điều đó khi bạn chọn độ sâu bit ghi.

Tìm hiểu về các thông số kỹ thuật và chế độ khác ảnh hưởng đến chất lượng video trong:
Câu Hỏi Thường Gặp Về Quay Phim: 4:2:2 và 4:2:0 có nghĩa là gì?
Câu Hỏi Thường Gặp Về Quay Phim: IPB/Long GOP và ALL-I/Intra-frame là gì?

8K, 4K và Full HD là gì? Có thực sự ổn không nếu bạn không quay ở định dạng 4K? Tìm hiểu trong:
Câu Hỏi Thường Gặp Về Quay Phim: 8K, 4K và Full HD là gì? Tôi Có Thể Sử Dụng Chúng Bằng Cách Nào?