關於十億色生成和輸出的話題，最早可以追溯到2002年，Matrox Parhelia512 GPU，世界上第一款支援10億色、10bit（R:G:B:Alpha=10:10:10:2）輸出的圖形加速器。在過去的整整19年裡，圖形產業一直在為構建一個真正的端到端10bit真彩世界而努力。但即便在大部分GPU廣泛使用專業驅動程式的今天（例如NVIDIA的Studio Driver），也只能在少部分廣色域設計師級顯示器上實現10bit色深顯示。
我們必須要認清一個現實，人類從19年前研發出第一顆支援10bit色深輸出的GPU到今天，也只能在PC和工作站上部分實現端到端（訊號生成到顯示輸出）的10bit（十億色）顯示效果。
那麼，到底什麼是十億色？有什麼作用？如果在移動裝置（典型產品就是手機）上實現端到端的10bit顯示，又需要哪些條件呢？
關於10bit色輸出顯示的一點常識科普
用最通俗的話描述8bit和10bit色的區別就是，8bit只能顯示256灰階，1677萬色，而10bit可以顯示1024灰階，10億種顏色。如這張圖顯示的，10bit色彩空間更豐富，過渡更平滑自然。
那麼，色深理論是怎樣的呢？我們要從色深基本概念談起。RGB以0-255級表示色階的變化，這256個色階剛好是2的8次方。因此，256色階的RGB顯示方案叫做8bit色。此時，Red、Green、Blue三個色彩通道各有256色階，總色階數就是256的三次方，為16,777,216色，也就是通俗的1600萬色。
那麼10bit色就很容易理解了，RGB每個通道擁有2的十次方，也就是1024個色階，三個色彩通道加起來就是1024的三次方，為1,073,741,824色，這是8bit色的64倍，這就是人們日常說到的十億色顯示。Matrox早在2002年，就正式提出了10億色顯示這個說法，從此這個概念深入人心。
在10bit色之上，還有個12bit色，也就是RGB每通道擁有4096色階，總髮色數達到了驚人的687億色！這是10bit髮色數的68倍。
看到這裡，你可能要問，那我們在電腦上看到的24位色真彩、32位色全綵是什麼意思呢？簡單點說，24位色就是RGB通道的（8:8:8），總計1677萬色；32位色則有兩種模式，一種是（8:8:8:8）的RGB:透明Alpha各8bit，總計1677萬色；或者RGB:Alpha的10:10:10:2，這種模式下，透明通道採用2bit渲染。總計為1,073,741,824色。本文中說的十億色，指的就是RGB每通道1024色階下的10:10:10:2的32位真彩十億色顯示。這個指標目前在桌面平臺上，Windows、MAC、Linux均支援，主流的中高階GPU也支援。最終是否能呈現10億色，瓶頸在顯示器上，只有購買支援原生10bit色（非8bit+Frc的假10bit面板）的顯示器才能實現端到端的10億色顯示。
在手機或者平板電腦這邊，也就從去年開始才普及10bit色的輸出概念，目前能夠以非抖動方式原生顯示10bit色的AMOLED屏並不多。
10bit色在內容製作端的意義是什麼？
理性地說，對於部分場景，10bit和8bit拍攝和錄製的內容在視覺上並沒有什麼太大的區別。就像下面這個Vlog影片，我在Youtube上看這個4K的影片看了半天，也就只能在部分細節上看到10bit色深下色彩更平滑。
而在對於動態範圍要求較為苛刻的場景，比如逆光，落日，10bit色深創作的照片和影片的優勢則是顯而易見的。這是Panasonic GH5 採用4:2:2 10bit拍攝的4K影片與4:2:0 8bit 4K影片截圖對比：
顯而易見，10bit色影片在色彩表現、灰階過度上對8bit形成碾壓式的優勢。目前手持專業影像裝置（相機、攝像機）支援10bit色直出內容的產品越來越多，而像Youtube這類平臺，對10bit內容和HDR內容也提供了專業的UP主上傳教學，便於創作者使用正確的色彩模式上傳作品。
端到端10bit色彩鏈路管理，從OPPO FindX3 Pro開始
科普了這麼多10bit色的基本概念和應用場景，讀者可能會產生一個疑問：手機端如何實現端到端的10bit色彩呢？
這涉及到：10bit色內容創作、硬體顯示輸出和軟體色彩管理三個維度。過去一年，我們看到了手機側實現了8bit抖10bit色顯示到10bit原生輸出，但是在安卓平臺，我們還沒看到色彩鏈條的閉合。在2020年末OPPO InnoDay上，OPPO釋出了全鏈路色彩管理方案，實際就是10bit色端到端的解決方案。
這套全鏈路色彩管理系統分為軟硬體兩部分。硬體部分，全鏈路10bit高色深色彩資料的處理能力，色彩資料處理鏈路，拍攝->運算->編碼->儲存->解碼->顯示->（顯示硬體+軟體）。軟體色彩管理，不同色域之間的正確轉換對映，達到同樣高效能裝置之間的色彩一致性表達。（在完成影象（色彩）資料採集後，相關資料到相簿端解碼渲染的過程中也會經過相應的色彩管理，以實現色彩的正確對映和正確顯示。）
作為10bit色端到端的核心，OPPO此次會採用HEIF格式作為10bit照片的承載方式。相比於JPEG格式的8bit影象資料， HEIF格式能夠提供更多、更好的色彩以及還原度，配合對HDR、色深等資訊的封裝，讓HEIF格式記錄和顯示更鮮豔明亮、更鮮活生動的內容。
一點重要的題外話：關於真假10bit
我第一次聽到關於色深和髮色數的真假之爭，是6bit顯示器和8bit顯示器之爭，這還是十幾年前的事情了。到10bit時代，鑑於真正的10bit面板比較昂貴，不少顯示器廠商採用Frc抖動演算法來改善顯示效果，打著Almost 10bit的旗號銷售。在技術實現上，8位+ FRC顯示裝置使用與原始顏色相鄰的顏色將這兩種顏色背對背閃爍，達到改善顯示效果的作用。雖然從實際效果看8bit+Frc在改善顯示質量上有一些作用（傳承自6bit+Frc輸出8bit的優良傳統），但終究還是個假的10bit，1677萬色是永遠不能變成十億色的。
這張動圖，可以看到上面是原生的10bit髮色，而下面則是利用抖動演算法達到的近似效果。這種超高頻的抖動閃爍，對目標顏色的顯示其實並不穩定和準確。所以在很多高階漸變色環境中，8bit Frc 10bit面板依然能看到色彩斷層。
2019年開始，手機行業也引入了10bit面板概念，早期的Almost 10bit面板也是8bit Frc的效果，到2020年，業界方才逐步普及了真10bit面板。但是從10bit內容輸出的嚴格定義上，手機光有一塊原生10bit面板，還不能把該手機稱之為具備10bit內容能力的手機。這得從內容生產/提供端——色彩管理軟體——顯示面板輸出全鏈路採用10bit解決方案才可以。目前能提供原生10bit內容創作的手機非常少，接下來要釋出的FindX3 Pro的兩顆主攝都支援10bit原生直出，且支援Pro RAW，該功能內嵌在專業模式裡，可以在圖片原資料上進行多項細緻的引數調整，達到想要的效果。
而在色彩管理和內容輸出端，FindX3 Pro會採用一塊全新的QHD+解析度120Hz動態高刷屏，並在相簿中支援10bit色深內容儲存和編輯。此外，FindX3 Pro可以自動識別sRGB和P3（包括DisplayP3）的內容，並正確顯示其色彩。手機創作的內容，會新增icc profile資訊，ICC聯盟會員（蘋果、vivo、華為等）的裝置讀取FindX3 Pro創作的內容，可以精準還原色彩資訊。
之前行業很少有涉及從內容生產到輸出的端到端解決方案。從InnoDay2020開始，我就一直盼望OPPO能在FindX3 Pro上給出一個實實在在的解決方案，讓10bit全程展示不再是鏡花水月，停留在那一塊高階螢幕上。總之，想實現10bit全鏈路管理是非常困難的，幾乎要在每個環節的硬體上堆料，在軟體上做一致性管理。FindX3 Pro的10bit全鏈路管理效果如何，可以期待一下了。
關於十億色生成和輸出的話題，最早可以追溯到2002年，Matrox Parhelia512 GPU，世界上第一款支援10億色、10bit（R:G:B:Alpha=10:10:10:2）輸出的圖形加速器。在過去的整整19年裡，圖形產業一直在為構建一個真正的端到端10bit真彩世界而努力。但即便在大部分GPU廣泛使用專業驅動程式的今天（例如NVIDIA的Studio Driver），也只能在少部分廣色域設計師級顯示器上實現10bit色深顯示。
我們必須要認清一個現實，人類從19年前研發出第一顆支援10bit色深輸出的GPU到今天，也只能在PC和工作站上部分實現端到端（訊號生成到顯示輸出）的10bit（十億色）顯示效果。
那麼，到底什麼是十億色？有什麼作用？如果在移動裝置（典型產品就是手機）上實現端到端的10bit顯示，又需要哪些條件呢？
關於10bit色輸出顯示的一點常識科普
用最通俗的話描述8bit和10bit色的區別就是，8bit只能顯示256灰階，1677萬色，而10bit可以顯示1024灰階，10億種顏色。如這張圖顯示的，10bit色彩空間更豐富，過渡更平滑自然。
那麼，色深理論是怎樣的呢？我們要從色深基本概念談起。RGB以0-255級表示色階的變化，這256個色階剛好是2的8次方。因此，256色階的RGB顯示方案叫做8bit色。此時，Red、Green、Blue三個色彩通道各有256色階，總色階數就是256的三次方，為16,777,216色，也就是通俗的1600萬色。
那麼10bit色就很容易理解了，RGB每個通道擁有2的十次方，也就是1024個色階，三個色彩通道加起來就是1024的三次方，為1,073,741,824色，這是8bit色的64倍，這就是人們日常說到的十億色顯示。Matrox早在2002年，就正式提出了10億色顯示這個說法，從此這個概念深入人心。
在10bit色之上，還有個12bit色，也就是RGB每通道擁有4096色階，總髮色數達到了驚人的687億色！這是10bit髮色數的68倍。
看到這裡，你可能要問，那我們在電腦上看到的24位色真彩、32位色全綵是什麼意思呢？簡單點說，24位色就是RGB通道的（8:8:8），總計1677萬色；32位色則有兩種模式，一種是（8:8:8:8）的RGB:透明Alpha各8bit，總計1677萬色；或者RGB:Alpha的10:10:10:2，這種模式下，透明通道採用2bit渲染。總計為1,073,741,824色。本文中說的十億色，指的就是RGB每通道1024色階下的10:10:10:2的32位真彩十億色顯示。這個指標目前在桌面平臺上，Windows、MAC、Linux均支援，主流的中高階GPU也支援。最終是否能呈現10億色，瓶頸在顯示器上，只有購買支援原生10bit色（非8bit+Frc的假10bit面板）的顯示器才能實現端到端的10億色顯示。
在手機或者平板電腦這邊，也就從去年開始才普及10bit色的輸出概念，目前能夠以非抖動方式原生顯示10bit色的AMOLED屏並不多。
10bit色在內容製作端的意義是什麼？
理性地說，對於部分場景，10bit和8bit拍攝和錄製的內容在視覺上並沒有什麼太大的區別。就像下面這個Vlog影片，我在Youtube上看這個4K的影片看了半天，也就只能在部分細節上看到10bit色深下色彩更平滑。
而在對於動態範圍要求較為苛刻的場景，比如逆光，落日，10bit色深創作的照片和影片的優勢則是顯而易見的。這是Panasonic GH5 採用4:2:2 10bit拍攝的4K影片與4:2:0 8bit 4K影片截圖對比：
顯而易見，10bit色影片在色彩表現、灰階過度上對8bit形成碾壓式的優勢。目前手持專業影像裝置（相機、攝像機）支援10bit色直出內容的產品越來越多，而像Youtube這類平臺，對10bit內容和HDR內容也提供了專業的UP主上傳教學，便於創作者使用正確的色彩模式上傳作品。
端到端10bit色彩鏈路管理，從OPPO FindX3 Pro開始
科普了這麼多10bit色的基本概念和應用場景，讀者可能會產生一個疑問：手機端如何實現端到端的10bit色彩呢？
這涉及到：10bit色內容創作、硬體顯示輸出和軟體色彩管理三個維度。過去一年，我們看到了手機側實現了8bit抖10bit色顯示到10bit原生輸出，但是在安卓平臺，我們還沒看到色彩鏈條的閉合。在2020年末OPPO InnoDay上，OPPO釋出了全鏈路色彩管理方案，實際就是10bit色端到端的解決方案。
這套全鏈路色彩管理系統分為軟硬體兩部分。硬體部分，全鏈路10bit高色深色彩資料的處理能力，色彩資料處理鏈路，拍攝->運算->編碼->儲存->解碼->顯示->（顯示硬體+軟體）。軟體色彩管理，不同色域之間的正確轉換對映，達到同樣高效能裝置之間的色彩一致性表達。（在完成影象（色彩）資料採集後，相關資料到相簿端解碼渲染的過程中也會經過相應的色彩管理，以實現色彩的正確對映和正確顯示。）
作為10bit色端到端的核心，OPPO此次會採用HEIF格式作為10bit照片的承載方式。相比於JPEG格式的8bit影象資料， HEIF格式能夠提供更多、更好的色彩以及還原度，配合對HDR、色深等資訊的封裝，讓HEIF格式記錄和顯示更鮮豔明亮、更鮮活生動的內容。
一點重要的題外話：關於真假10bit
我第一次聽到關於色深和髮色數的真假之爭，是6bit顯示器和8bit顯示器之爭，這還是十幾年前的事情了。到10bit時代，鑑於真正的10bit面板比較昂貴，不少顯示器廠商採用Frc抖動演算法來改善顯示效果，打著Almost 10bit的旗號銷售。在技術實現上，8位+ FRC顯示裝置使用與原始顏色相鄰的顏色將這兩種顏色背對背閃爍，達到改善顯示效果的作用。雖然從實際效果看8bit+Frc在改善顯示質量上有一些作用（傳承自6bit+Frc輸出8bit的優良傳統），但終究還是個假的10bit，1677萬色是永遠不能變成十億色的。
這張動圖，可以看到上面是原生的10bit髮色，而下面則是利用抖動演算法達到的近似效果。這種超高頻的抖動閃爍，對目標顏色的顯示其實並不穩定和準確。所以在很多高階漸變色環境中，8bit Frc 10bit面板依然能看到色彩斷層。
2019年開始，手機行業也引入了10bit面板概念，早期的Almost 10bit面板也是8bit Frc的效果，到2020年，業界方才逐步普及了真10bit面板。但是從10bit內容輸出的嚴格定義上，手機光有一塊原生10bit面板，還不能把該手機稱之為具備10bit內容能力的手機。這得從內容生產/提供端——色彩管理軟體——顯示面板輸出全鏈路採用10bit解決方案才可以。目前能提供原生10bit內容創作的手機非常少，接下來要釋出的FindX3 Pro的兩顆主攝都支援10bit原生直出，且支援Pro RAW，該功能內嵌在專業模式裡，可以在圖片原資料上進行多項細緻的引數調整，達到想要的效果。
而在色彩管理和內容輸出端，FindX3 Pro會採用一塊全新的QHD+解析度120Hz動態高刷屏，並在相簿中支援10bit色深內容儲存和編輯。此外，FindX3 Pro可以自動識別sRGB和P3（包括DisplayP3）的內容，並正確顯示其色彩。手機創作的內容，會新增icc profile資訊，ICC聯盟會員（蘋果、vivo、華為等）的裝置讀取FindX3 Pro創作的內容，可以精準還原色彩資訊。
之前行業很少有涉及從內容生產到輸出的端到端解決方案。從InnoDay2020開始，我就一直盼望OPPO能在FindX3 Pro上給出一個實實在在的解決方案，讓10bit全程展示不再是鏡花水月，停留在那一塊高階螢幕上。總之，想實現10bit全鏈路管理是非常困難的，幾乎要在每個環節的硬體上堆料，在軟體上做一致性管理。FindX3 Pro的10bit全鏈路管理效果如何，可以期待一下了。