硬核科普：廠商頻頻提及的10bit有什麼意義？

手機廠商們現在的釋出會除了影像相機那一套，螢幕所佔的篇幅也在逐漸提高，除了高重新整理率，10bit、10億色等參數也被頻頻提及，他們有什麼意義呢？接下來，我們就來進行科普一番。

▍10bit色深讓顯示效果更加細膩

10bit是一個計算機領域的計量單位，類似於表示重量的「kg」、表示長度的「米」。我們在手機電腦上看到的影象，實際上是由無數個畫素點共同組成的，計算機儲存一個畫素的顏色所用的二進位制位數被稱之為「色深」，而「色深」單位就是「bit」。

色深」影響畫面顯示細膩程度

就螢幕而言，其是由無數個畫素所組成的，我們平常所能看到的影象，正是由這無數個畫素所顯示的對應的不同色彩所共同組合而成的。而就顯示而言，我們所能看到的不同的顏色，實際上都是由三原色R（紅）G（綠）B（藍）以不同比例混合後所得到的結果。

RGB三原色混合而成其他顏色示意

而每一種顏色又有不同的亮度，被稱之為「灰階」，而色深就是對灰階的定義。不同灰階的同一種顏色，實際上已經不是同一種顏色了。

在描述亮度時，最亮就是純白，最黑就是純黑，而最亮和最暗之間，就像白天與黑夜，並非白天之後就是黑夜，而是分凌晨、清晨、早晨、上午、中午、下午、黃昏、傍晚、夜晚、午夜等不同時段的；最亮和最暗之間分得越細，灰階層級也就越多，色深也就越高。

將純黑看成「0」，純白看成「1」，前文提到「色深」單位為「bit」，對於1bit色深而言擁有的灰階數為2^1，即2；同理2bit色深而言擁有的灰階數為2^2，為4；常見的8bit色深的灰階數為256，也就是相當於有256種不同的顏色，而一個畫素又是由RGB三原色構成的，因此256^3得到16777216，約1600萬色。因此同理，10bit色深的螢幕，就能顯示約10億種色彩。

不同色深的灰階示意圖

10bit色深的在極限場景下感知明顯

能顯示的色彩越多，顯示的影象也就越細膩。但是對多數使用者和大多數場景而言，可能很難分辨出8bit和10bit內容的區別。那是否10bit就感知不強呢？當然不是，比如在即將落日時的大逆光場景下，分別使用10bit和8bit拍攝一段4K視訊並放大200%，能夠很明顯地看到，8bit的視訊畫面很明顯出現了「斷層」現象，這是由於整個畫面橘黃色都比較接近，8bit由於色彩數量較少，難以精確顯示，進而出現「斷層」問題；而反觀10bit畫面，依然保持非常細膩的過渡效果。

10bit和8bit 4K視訊放大200%截圖對比

專業使用者期待更準確的顯示？升級10bit是目前的最優選擇

10bit對於畫面的提升效果，在普通場景下則與8bit區別不大，而在極限狀態下則感知非常明顯。因而對個人而言，如果您希望有更準確的顯示效果，那支援10bit顯示的手機就是最好的選擇，如果您對顯示效果沒有特別嚴格的要求，那目前廣泛使用的8bit的螢幕已然足夠用了。不過作為色彩顯示效果的未來趨勢，10bit色深的螢幕在未來一定會不斷普及，不過就像5G一樣，普及需要一個過程，就看您是想做嚐鮮者，還是一點不著急，等價格降下來之後再使用。

▍螢幕支援10bit並非就能準確顯示影象

當然，螢幕能顯示的色彩多，並不意味螢幕就能準確的顯示影象，這裡就不得不提及一個概念了——色域。

色域是裝置能顯示的色彩總和

色域也就是我們的裝置所能夠顯示的色彩的總和。國際照明委員會（CIE）以RGB三原色為基準，將人眼可見光的色彩範圍定義為了一個CIE1931色域標準，於是就得到了「CIE1931-xy色度圖」。

CIE1931-xy色度圖

這個呈「三角」形態的圖即為人眼所有可見光的集合或彙總。儘管我們都知道色域越高包含的顏色範圍越大，越接近人眼所見的真實色彩，但受限於技術，無論是顯示還是印刷，都無法100%還原CIE1931-xy色域中的全部顏色，於是出現了相對CIE1931-xy色度圖所包含的範圍更小的色彩標準，比較常見的有sRGB、NTSC、DCI-P3、Adobe RGB等，他們可以看做是CIE1931-xy色域的子集。

不同的色域標準範圍示意

色域是面，色深是點

說到這，大家可能會覺得色深和色域似乎是差不多的概念。來，我來幫大家做一個區分。色域表示的是顏色的範圍，而色深表示顏色數量的多少，這倆就像色域表示的是「面」，而色深表示的是「點」，色域的「面」裡有無數的「點」，而色深的「點」則是有限的。此刻可以聯想義務教育階段所學的點線面的關係：點動成線、線動成面。當然這裡只是便於理解而做的形象化的比喻。由於顯示畫面是由一個個畫素點組成的，而不同畫素點又是由RGB三原色以不同比例混合而成的，因此在描述具體的顏色的時候，通常以RGB三個不同的色深取值以代表某種顏色，例如（0，0，0）表示純黑，（255，255，255）表示純白。

螢幕適應內容色域標準才能正確顯示

前文提到，螢幕能顯示的色彩多，並不意味螢幕就能準確的顯示影象，比如螢幕支援DCI-P3標準，但顯示的影象本身是sRGB標準的，二者所涵蓋的色域範圍是不同的，最終顯示效果必然會引起失真。因此如果能對內容的色域標準進行識別，然後螢幕自動切換為對應的色域標準以適應內容，那這樣不就能在DCI-P3的螢幕上正確的顯示sRGB的內容了嗎？以此類推，其他色域標準同樣做類似的轉化，不就能保證在優秀的螢幕上顯示的影象都能避免失真，從而讓使用者觀看到最準確的影象？

▍全鏈路10bit才能真正擁有10bit體驗

是的，並非螢幕支援10bit就絕對能享受到10bit色彩。進一步講，為什麼螢幕本身支援DCI-P3，而內容本身不能是DCI-P3呢？因此為了匹配支援DCI-P3的螢幕，用以記錄影象的相機所拍攝的內容，最好也應該是DCI-P3標準的。而這還遠遠不夠，因為目前的一些手機螢幕已經支援了10bit色深，相對於8bit色深來講，照片色彩的細膩程度依然大大提升，因此照片為什麼不能是支援10bit的呢？

於是思路一下子被開啟，是否可以將拍攝>運算>編碼>儲存>解碼>顯示的整個流程或鏈路，都以10bit進行處理，讓使用者最終能夠享受到相對8bit的1600萬色細膩得多的10億色影象？

而將這個猜想變為現實的，目前安卓陣營只有OPPO Find X3系列，不得不說，這或許又將是一項類似於全面屏改變手機形態一般具有重大意義的技術升級，期待更多廠商能夠跟進。

此外，我們會將自己所拍攝的內容通過網路與別人分享，我們支援10bit的內容分享出去後，如果平臺卻不支援10bit的內容，自動轉化為８bit，一瞬間就會讓前面的所有努力化為泡影。因此在這裡也呼籲，平臺逐漸試點對10bit內容的支援。最終在使用者、平臺、裝置廠商的共同努力下，將10bit內容變成新的普遍標準，推動人類進入更準確的影象顯示時代。