16ビット

概要

「16ビット」とは、カラーチャンネルあたり16ビットのカラーデプス（ビットデプスまたは量子化デプスとも呼ばれる）を指します。これにより、チャンネルあたり 2^16 = 65,536 の離散的な階調値が利用可能になります。3チャンネルのRGB画像の場合、計算上約281兆色（65,536^3）を表現できます。チャンネルあたりのビット数が多いほど、隣接する輝度値間の階調が細かくなり、特に積極的なカラーコレクションにおいて、グラデーションでのバンディング（縞模様）が目立ちにくくなります。

重要：ビットデプスはダイナミックレンジと同じではありません。高いビットデプスは追加の露出余裕を生み出しません。それは、既存の階調範囲がどれだけ細かくサンプリング（量子化）されるかを決定するだけです。また、階調がどれだけ効率的に使用されるかは、エンコーディング（下記参照）によって異なります。

整数 vs. 浮動小数点数

数値フォーマットが指定されない限り、「16ビット」は曖昧です。実際には2つのバリエーションがあります。

• 16ビット整数： 0から65,535までの整数値。RAW写真や一部の画像編集ソフトウェアの16ビットモード（例：Adobe After Effectsの16ビットモードは整数で動作する）で一般的です。
• 16ビット半精度浮動小数点数（Half-Precision）： IEEE 754に準拠した浮動小数点数。Industrial Light & MagicがVFXパイプラインのために開発したコンテナフォーマットであるOpenEXRは、半精度浮動小数点数を格納し、それにより白を超える値（「スーパーホワイト」）や、シーンに依存したリニアな非常に細かいシャドウの差を格納できます。

VFXおよびコンポジットでは、16ビット半精度浮動小数点数がビジュアル画像チャンネル（色、光）の標準と見なされる一方、32ビット浮動小数点数は、より高い精度を必要とするデプス、位置、またはモーションベクトルチャンネルなどのデータパスに予約されています。

カメラおよびRAWのコンテキスト

カメラセンサーにおいて、ビットデプスはアナログ-デジタルコンバーター（ADC）の解像度、または内部処理の解像度を表します。メーカーは、最終的な記録よりも高い内部ビットデプスで処理することがよくあります。

• ARRI： ほとんどのデジタルカメラの画像を内部で16ビットリニアで処理し、12ビットログARRIRAWとして記録します。ALEXA 35は18ビットリニアで処理し、13ビットログを保存します。
• RED： 「16ビットRAW」を宣伝していますが、記録されるREDCODEは実際にはより低い実効ビットデプスで動作します。

背景にはエンコーディングがあります。リニアストレージはコード値を不均等に分配しますが（最も明るい絞りが最も多くの階調を受け取る）、対数エンコーディング（例：LogC）は、各絞りにほぼ同数の階調を割り当てます。これにより、ログでは視覚的に同等の結果を得るために、より少ないビットで十分になることがよくあります。