COMPRENDERE LA PROFONDITÀ DI BIT o PROFONDITÀ COLORE
8bit 16bit 32bit ...guida alla bit depth nella fotografia digitale

La profondità di bit o profondità colore

Molti fotografi non troppo pratici del digital imaging quando sentono parlare di profondità di bit (bit depth per dirla in inglese) sgranano un po’ gli occhi.

Certo si capisce che si sta parlando di qualcosa che ha a che fare con la qualità dell’immagine digitale e che più bit suggeriscono una migliore qualità dell’immagine, ma non si va spesso oltre questa sensazione elementare. Vediamo allora di fare un po’ di chiarezza sull’argomento - non troppo difficile, in realtà - della profondità di bit o profondità colore.

Il bit nella fotografia digitale

Prima di approfondire la bit depth nella fotografia digitale (curioso: approfondire il concetto di profondità...) direi di partire dalle basi: il bit. Un bit è la più piccola unità di dati conosciuta. Un bit, nell’accezione di cifra binaria ("binary digit") può avere solo due valori: "0" oppure "1", "bianco" oppure "nero", "acceso" oppure "spento". 8 bit uniti generano un byte, anche detto ottetto, che costituisce l’unità di misura più utilizzata in campo informatico. La cosa interessante del byte è che esso, rispetto al bit, può rappresentare già 256 differenti stati, non più solo due.

Ad oggi, gli strumenti più diffusi che trattano le immagini digitali (a partire dal monitor, alla stampante, allo scanner, eccetera) lavorano con immagini ad 8 bit. Questo significa che 8 bit di informazione sono utilizzati per creare le immagini che di solito vedi. Ad esempio, se stampi tramite una stampante inkjet un’immagine in bianco e nero utilizzando solo l’inchiostro nero, la stampante a getto d’inchiostro riuscirà a riprodurre 256 gradazioni di grigio, dal bianco puro al nero puro, chiaramente poche per ottenere una foto decente. Se invece la stessa immagine in bianco e nero la stampi dalla stessa stampante ink-jet ma utilizzando gli inchiostri colorati (rosso, blu e verde) questi saranno mescolati tra loro per ottenere 16 milioni di gradazioni di grigio (256x256x256): queste sì sufficienti!
Il sensore e la Griglia di Bayer

8 bit o 24 bit? A volte si genera un po’ di confusione su questa misura. Per chiarirci le idee serve ancora una piccola iniezione di teoria. Sarà indolore, promesso! Se ci immaginiamo il sensore della fotocamera come un’alveare, i buchini esagonali che lo compongono sono i fotositi, che raccolgono fotoni (la luce). Ad ogni fotosito corrisponde, nell’immagine finale, un pixel. Sulla superficie del sensore, tranne che sul Foveon, è posizionata una griglia di filtri detta Griglia di Bayer. Questi filtri sono nei tre colori RGB, ossia: rossi, verdi e blu. Il valore dominante è il verde, nella proporzione 1:2:1. Il risultato prodotto dal sensore è dunque un’immagine RGB ossia rosso (R), verde (G) oppure blu (B).

Ecco da dove può nascere la confusione tra 8 bit o 24 bit: quando si parla di "immagine a 8bit" quasi sicuramente ci si riferisce solo ad uno dei tre colori che compongono un’immagine RGB. In effetti è più corretto dire 8 bit per canale (bpc) per indicare proprio che ci si riferisce solo alle informazioni prodotte per un determinato colore. Se moltiplichiamo gli 8 bpc per i tre canali ossia i tre colori (rosso, verde, blu) ecco che l’immagine è a tutti gli effetti a 24bit.

Ora è più chiaro: per profondità di colore, o profondità di bit (bit depth) si intende il numero di bit usati per descrivere il colore dei pixel di un’immagine digitale. Per dirla con la definizione data direttamente da Adobe nella guida di Photoshop: "La profondità di bit determina la quantità di informazioni sul colore disponibili per ciascun pixel di un’immagine. Maggiore è il numero bit di informazioni per pixel, maggiore è il numero di colori disponibili e più precisa è la rappresentazione dei colori".
Quanti bit possiamo catturare nelle nostre immagini?

Ma fino a che punto ci si può spingere nella raccolta di dati attraverso un "click" sul pulsante di scatto? Dipende chiaramente dal tipo di macchina fotografica che stiamo utilizzando. Anziché utilizzare solo 8 bit per rappresentare un singolo colore di cui si compone l’immagine RGB, possiamo a volte utilizzare 12 o 16 bit per colore. In questo modo un’immagine a 16 bit per colore (ossia 48 bit totali) può rappresentare 65.536 livelli di informazione al posto dei 256 colori di una fotografia a 8 bit. Non sembra male, no? In effetti come puoi immaginare questa ampiezza di sfumature genera una rappresentazione molto profonda e fedele dei colori e della realtà.

Tutti i chip nelle fotocamere digitali e negli scanner sono in grado di catturare/riprodurre immagini a 24 bit (8 bit per canale). Alcune macchine sono in grado di generare immagini a 36 bit (12 bit per canale) e quelle professionali arrivano a 48 bit (16 bpc).

Ok, bella la teoria. Ma c’è un reale vantaggio per i fotografi? Quali sono, se esistono, gli svantaggi? Vediamo in pratica come la quantità di bit cambia le nostre fotografie digitali.
I (molti) pro e i (pochi) contro di un’immagine ad alto contenuto di bit

Il più grande vantaggio che si ha nel catturare immagini a 36 o 48 bit viene reso evidente nella fase di postproduzione ed elaborazione dell’immagine con Photoshop o altri programmi. Quando applichiamo in Photoshop correzioni ai livelli e alle curve su una "high bit image" stiamo intervenendo su un numero di dati molto più elevato rispetto ad una "low bit image". Modificare il tonal range di un file che ha 65.536 livelli di informazioni rispetto a un file da 8 bit e 256 livelli significa avere a disposizione una miniera di informazioni da lavorare. Un’immagine con pochi bpc se viene lavorata in maniera abbastanza invasiva presenta facilmente il rischio di posterizzazione. La posterizzazione si manifesta come la mancanza di fluidità nei passaggi tra le varie sfumature di colore o toni di luminosità e rovina decisamente qualsiasi tipo di foto: deve essere evitata!

Insomma, ci siamo capiti: più bit è meglio. Ma a questo punto viene da chiedersi se esiste un "lato oscuro" nell’uso di immagini ad un alto bit rate. In effetti qualche svantaggio c’è, anche se a mio modo di vedere relativo. Innanzitutto il peso dei file: un’immagine farcita di dati come un panino con la porchetta pesa moltissimo!! Lavorare su immagini di dimensioni abbondanti crea grosse difficoltà e lentezze a sistemi che non siano più che strutturati per farlo. Ma c’è anche altro.
Photoshop e le immagini a 16 bit

Un altro piccolo dettaglio è che Photoshop (almeno fino alla versione CS5 compresa) per le immagini a 16 bpc non permette di usare il pennello artistico storia né - per evidenti ragioni - il comando Variazioni. Questo comunque non è un difetto insormontabile.

Può avere senso lavorare a 16 bit per quanto concerne curve e livelli per poi, una volta effettuati questi macro interventi sulla pienezza dei dati contenuti nel file, convertire l’immagine di 16 bpc in un’immagine a 8 bpc, come tra l’altro insegna il manuale di Photoshop, per poter usare alcune funzioni, ad esempio alcuni filtri.

In ogni caso ricordati di fare sempre un backup dell’immagine a 16bit prima della conversione con il comando Salva con nome, in modo da conservare i dati dell’immagine a 16 bpc nel file originale.

In conclusione: vai a caccia di bpc e non te ne pentirai!

FP Staff
Per ulteriori approfondimenti consulta nel glossario queste parole chiave:
profondità colore - gamma tonale - posterizzazione - RGB
temperatura colore - bilanciamento del bianco