Γραμμική και Λογαριθμική κωδικοποίηση

Ανάλογα με το μήκος λέξης που χρησιμοποιούμε, προκύπτει ένα πλήθος σταθμών που πρέπει να αντιστοιχηθεί σε κάποιες τιμές. Αυτή η αντιστοίχηση μπορεί να γίνει με διάφορους τρόπους. Δύο διαδεδομένες τεχνικές είναι η γραμμική κωδικοποίηση και η λογαριθμική κωδικοποίηση.

Σύμφωνα με τη γραμμική κωδικοποίηση το πλήθος των διαθέσιμων σταθμών κατανέμεται εξίσου σε όλο το εύρος του πεδίου τιμών του σήματος. Για παράδειγμα, ας υποθέσουμε ότι θέλουμε να ψηφιοποιήσουμε μια τάση που παίρνει τιμές από 0 έως 1000V, χρησιμοποιώντας λέξεις των 8bit. Το πλήθος των διαθέσιμων σταθμών θα είναι 2⁸=256. Για απλοποίηση των πράξεων προσεγγίζουμε τη μέγιστη τιμή της τάσης με το 1024. Άρα, οι διαθέσιμες στάθμες θα απέχουν μεταξύ τους 1024/256=4V και οι αντίστοιχες τιμές θα είναι 0, 4, 8, ...1024V. Η γραμμική κωδικοποίηση, αν και απλή και λογική, δεν είναι ευρέως χρησιμοποιούμενη.

Αντίθετα, στη λογαριθμική κωδικοποίηση οι διάφορες στάθμες δεν ισαπέχουν καλύπτοντας ομοιόμορφα όλο το πεδίο τιμών του σήματος, αλλά ακολουθούν λογαριθμική κατανομή. Η λογαριθμική κωδικοποίηση αποτελεί την κύρια τεχνική κωδικοποίησης στην τηλεφωνία.

Τηλεφωνία PCM

Όπως είναι γνωστό πολλές φορές για τη μετάδοση ομιλίας είναι αρκετό το εύρος 0-4000 Hz. Έχουμε συνεπώς για το μεταδιδόμενο φάσμα μιας συνδιάλεξης μέγιστη συχνότητα f_max=4000 Hz. Σύμφωνα με το θεώρημα ομοιόμορφης δειγματοληψίας του Shannon θα έχουμε τότε όλη την πληροφορία που περιέχει το φάσμα 0-4000 Hz μιας συνδιάλεξης, αν μεταδώσουμε από το φάσμα αυτό τουλάχιστον 2 f_max δείγματα δηλαδή 8000 δείγματα ανά sec. Τα δείγματα αυτά σύμφωνα με το παραπάνω θεώρημα πρέπει να απέχουν ίσες αποστάσεις μεταξύ τους. Έτσι, εφόσον έχουμε 8000 δείγματα το δευτερόλεπτο, δηλαδή συχνότητα δειγματοληψίας ίση με 8000 Hz, η απόσταση μεταξύ δύο μεταδιδόμενων συνεχών δειγμάτων θα είναι ίση με :

1 / (8000 s^-1) = 125 μs

            Φαίνεται επίσης  η λήψη των ρευμάτων του ρεύματος της συνδιάλεξης αυτής μέσω μιας πύλης δειγματοληψίας που ανοίγει με τη βοήθεια ενός ρολογιού και αφήνει κάθε 125 μs να περάσει ένα δείγμα. Το σήμα που παίρνουμε τότε ονομάζεται σήμα διαμορφωμένο κατά πλάτος παλμού (σήμα PAM, Pulse Amplitude Modulation). Είναι προφανές ότι στην διαμόρφωση κατά πλάτος παλμού έχουμε μια σειρά παλμών που το πλάτος τους διαμορφώνεται από το αναλογικό σήμα. Εφόσον σύμφωνα με το θεώρημα δειγματοληψίας το ανωτέρω σήμα PAM περιέχει όλες τις πληροφορίες του αναλογικού σήματος μπορούμε να αναπαραγάγουμε από αυτό στη λήψη το αναλογικό σήμα. Η αναπαραγωγή γίνεται με ένα βαθυπερατό φίλτρο που έχει την ίδια ακριβώς συχνότητα διακοπής των 4000 Hz με το φίλτρο της δειγματοληψίας. Προϋπόθεση βεβαίως για την ακριβή αναπαραγωγή του αναλογικού σήματος είναι το να μην έχουμε κατά τη μετάδοση του σήματος PAM παραμόρφωσή του.

Έτσι για να αναπαραχθούν στη λήψη τα αναλογικά σήματα, στην περίπτωση διαμόρφωσης PAM, πρέπει να φτάνουν στη λήψη τα δείγματά τους με αρκετή ακρίβεια. Σε μεγάλες αποστάσεις δεν είναι πρακτικά δυνατό αυτό λόγω της παραμόρφωσης των παλμών κατά τη μεταφορά τους και των δυσκολιών που υπάρχουν για ενδιάμεση αναπαραγωγή τους (αναγέννησή τους) με ακρίβεια. Έτσι, παρά την απλότητά της, η διαμόρφωση PAM δεν χρησιμοποιείται όταν έχουμε μεταφορά σημάτων σε απόσταση. Στην περίπτωση αυτή χρησιμοποιούμε την παλμοκωδική διαμόρφωση, τη διαμόρφωση PCM (Pulse - Code Modulation) όπως ονομάζεται.

Πλεονεκτήματα του συστήματος PCM είναι το ότι η ποιότητα της μετάδοσης είναι σχεδόν ανεξάρτητη από την απόσταση γιατί είναι δυνατό με ενδιάμεσους αναγεννητές (repeaters, regenerators) να έχουμε αναγέννηση (αναπαραγωγή) του ψηφιακού σήματος. Αντίθετα με τους ενδιάμεσους ενισχυτές των αναλογικών σημάτων όπου ενισχύεται και ο θόρυβος, στους αναγεννητές των TDM - PCM συστημάτων, για την αναπαραγωγή ενός παλμού χρειάζεται να διακριθεί μόνο αν υπάρχει ή όχι παλμός. Έτσι λοιπόν, χρησιμοποιώντας αναγεννητές σε κατάλληλες αποστάσεις είναι δυνατό να έχουμε στη λήψη σήμα χωρίς καμία παραμόρφωση. Η λειτουργία της αναγέννησης είναι απλή. Χρειάζεται όπως είπαμε να διακριθεί μόνο εάν υπάρχει ή όχι παλμός. Οι αναγεννητές όμως διαθέτουν χρονοκυκλώματα (timing circuits) που η λειτουργία τους απαιτεί να υπάρχουν ψηφιακά σήματα με θετικούς και αρνητικούς (εναλλασσόμενους) παλμούς. Eτσι αν κατά τη μετάδοση του διπολικού σήματος RZ έχουμε μια μεγάλη σειρά από 0, διαταράσσεται η λειτουργία των χρονοκυκλωμάτων αυτών. Για την αντιμετώπιση του γεγονότος αυτού χρησιμοποιείται κατά τη μετάδοση κατάλληλος κώδικας. Eνας τέτοιος κώδικας είναι για παράδειγμα ο κώδικας ΗΒ3.

Ήχος Ποιότητας CD (Compact Disk-Digital Audio)

Και στην περίπτωση του CD-DA, η τεχνική ψηφιοποίησης που χρησιμοποιείται είναι η PCM και πιο συγκεκριμένα η γραμμική μέθοδος κωδικοποίησης. Η επιλογή αυτή έγινε γιατί αφενός, η μουσική δεν έχει τόσο περιορισμένο εύρος συχνοτήτων όσο η φωνή, και αφετέρου στο CD-DA υπάρχουν μεγάλες απαιτήσεις πιστότητας.

Το εύρος των συχνοτήτων των ήχων που μπορεί να ακούσει ο άνθρωπος είναι περίπου 20kHz. Άρα, σύμφωνα με τη θεωρία του Nyquist, απαιτείται συχνότητα δειγματοληψίας τουλάχιστον 40kHz. Στην πράξη, χρησιμοποιείται η συχνότητα των 44,1 kHz. Κατά συνέπεια, απαιτείται η λήψη ενός δείγματος κάθε 23μs. Οι λέξεις που χρησιμοποιούνται για να παραστήσουν το πλάτος του σήματος στο CD-DA έχουν μήκος 16bit. Το bit rate που προκύπτει από αυτά τα δεδομένα πρέπει να πολλαπλασιαστεί με 2, γιατί το CD-DA υποστηρίζει στερεοφωνία. Πρακτικά αυτό σημαίνει ότι υπάρχουν δύο κανάλια, κάθε ένα από τα οποία ακολουθεί τις προδιαγραφές που έχουν αναφερθεί. Τελικά προκύπτει ότι το bit rate για το CD-DA είναι: .

Ψηφιακή Τηλεόραση

Υπάρχουν δύο τρόποι για να γίνει η απεικόνιση της κινούμενης εικόνας σε ψηφιακή μορφή. Η πρώτη γίνεται χρησιμοποιώντας μια αναλογική κάμερα και ψηφιοποιώντας το προκύπτων αναλογικό σήμα. Ο δεύτερος τρόπος προϋποθέτει τη χρήση μιας ψηφιακής κάμερας, η οποία παρέχει το σήμα κατ’ ευθείαν σε ψηφιακή μορφή.

Στη συνέχεια, θα περιγράψουμε πως μπορεί να γίνει η ψηφιοποίηση του αναλογικού σήματος που παρέχει μια συνήθης κάμερα, έτσι ώστε να παραχθεί εικόνα με ποιότητα κατάλληλη για εφαρμογές στούντιο (π.χ. εισαγωγή ψηφιακών εφέ). Υπάρχουν και άλλα πρότυπα, όπως τηλεόραση υψηλής ευκρίνειας (high definition TV), ποιότητα εικόνας μετάδοσης (broadcast TV quality), ποιότητα βίντεο (VCR), ποιότητα τηλεδιάσκεψης (video conferencing).

Ο τρόπος που γίνεται η μετατροπή της εικόνας σε αναλογικό και στην συνέχεια ψηφιακό σήμα δεν είναι προφανής, όπως στον ήχο. Ας μην ξεχνάμε ότι η κινούμενη εικόνα έχει τις μεγαλύτερες απαιτήσεις σε ταχύτητα μεταφοράς, γεγονός που δυσκολεύει τους αναλογικούς τρόπους μετάδοσης και πολύ περισσότερο, όπως είναι φυσικό, τους ψηφιακούς. Αν δεν καταφύγουμε σε μεθόδους συμπίεσης, πρέπει τουλάχιστον να γίνει αποδοτική ψηφιοποίηση. Η ανθρώπινη όραση έχει κάποια ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τα οποία μπορούμε να εκμεταλλευθούμε για να επιτύχουμε καλύτερη αξιοποίηση του διαθέσιμου εύρους ζώνης (bandwidth).

Φως, Χρώμα και Ανθρώπινη Όραση

Το φως είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, η οποία προκαλεί την οπτική αντίδραση του ανθρώπου. Για να είναι ορατή αυτή η ακτινοβολία, πρέπει να έχει μήκος κύματος λ μεταξύ 250nm και 780nm. Μια πηγή φωτός συνήθως παράγει ακτινοβολία που περιέχει πολλά μήκη κύματος. Στην ειδική περίπτωση που υπάρχει μόνο ένα μήκος κύματος λ, έχουμε μια μονοχρωματική πηγή. Η ενέργεια που έχει αυτή η πηγή ονομάζεται ένταση (intensity) και συμβολίζεται C. Στην γενικότερη περίπτωση, που υπάρχουν πολλά μήκη κύματος, ορίζουμε τη φασματική κατανομή (spectral distribution) C(λ), που περιγράφει την ένταση όλων των μηκών κύματος που αποτελούν την πηγή.

Η  ανθρώπινη όραση μπορεί να διακρίνει αποτελεσματικά τα διαφορετικά μήκη κύματος  μονοχρωματικού φωτός. Κάθε μήκος κύματος το βλέπουμε ως διαφορετικό χρώμα. Επιπλέον, δεν προκαλούν όλα τα χρώματα την ίδια αντίδραση. Η όραση μας είναι πιο ευαίσθητη, για παράδειγμα, στο κίτρινο παρά στο κόκκινο. Συμβολίζουμε την ευαισθησία της ανθρώπινης όρασης σε ένα χρώμα (φως κάποιου συγκεκριμένου μήκους κύματος λ) ως V(λ).

Σχήμα 4-1. Δύο διαφορετικές φασματικές κατανομές μπορούν
να παράγουν την ίδια χρωματική αίσθηση

Ένα μέγεθος που σχετίζεται με την οπτική αντίληψη του ανθρώπου είναι η lightness, που υποδηλώνει πόσο μαύρο ή λευκό είναι ένα αντικείμενο. Με άλλα λόγια, περιγράφει την αίσθηση ότι ένα αντικείμενο αντανακλά η μεταδίδει περισσότερο η λιγότερο από το προσπίπτων φως. Αν ένα αντικείμενο αντανακλά λιγότερο από το 30% του προσπίπτοντος φωτός, το αντιλαμβανόμαστε ως μαύρο. Αν αντανακλά περισσότερο από το 80%, ως λευκό.

Ένα άλλο μέγεθος, η σχετική φωτεινότητα (brightness), περιγράφει την οπτική αντίληψη ότι μια περιοχή ή αντικείμενο εκπέμπει περισσότερο φως από τον περίγυρο της.

Τέλος, θα ορίσουμε ένα μέγεθος που δεν αποτελεί φυσικό χαρακτηριστικό της πηγής η του αντικειμένου που φωτίζεται, αλλά είναι πολύ χρήσιμο για την μετατροπή της εικόνας σε σήμα, την απόλυτη φωτεινότητα (luminance). Η απόλυτη φωτεινότητα ορίζεται ως το άθροισμα της οπτικής απόκρισης του ανθρώπου σε όλα τα μήκη κύματος της πηγής και συμβολίζεται ως L. Πιο αυστηρά η L θα δίδεται από τον τύπο:

Σύνθεση χρωμάτων

Όπως είδαμε, τα χρώματα δεν είναι παρά ο τρόπος με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε κάποια μήκη κύματος μονοχρωματικού φωτός. Το ίδιο αποτέλεσμα μπορούμε να έχουμε και με πολλές άλλες φασματικές κατανομές. Έχει βρεθεί, ότι οποιοδήποτε χρώμα μπορεί να συντεθεί ανακατεύοντας όχι περισσότερα από τρία άλλα χρώματα. Η τριάδα χρωμάτων που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως βάση κατασκευής των υπολοίπων χρωμάτων δεν είναι μοναδική. Στην πραγματικότητα, οποιαδήποτε τρία διαφορετικά χρώματα, κανένα από τα οποία δεν έχει παραχθεί από τα άλλα δύο, μπορεί να παίξει το ρόλο της βάσης που παράγει τα υπόλοιπα χρώματα.

Άρα, αν έχουμε τρία βασικά χρώματα Α, Β, Γ, οποιοδήποτε χρώμα Ζ μπορεί να παραχθεί αναμιγνύοντας α% από το Α, β% από το Β και γ% από το Γ. Μπορούμε δηλαδή να γράψουμε:

Ζ= αΑ + βΒ + γΓ

Αυτός ο κανόνας κρύβει μια παγίδα. Είναι πιθανό να χρειαστεί αρνητικός συντελεστής α, β ή γ για την παραγωγή κάποιου χρώματος. Άρα στην πράξη δεν είναι δυνατή η παραγωγή οποιουδήποτε χρώματος από τρία άλλα.

Σχήμα 4-2. Οι κάμερες παράγουν σήμα που αποτελείται από
τρεις συνιστώσες

Συνήθως τα βασικά χρώματα που χρησιμοποιούνται είναι το κόκκινο, το πράσινο και το μπλε (Red, Green, Blue-RGB). Οι κάμερες παράγουν τρία διαφορετικά συνεχή σήματα, ένα για κάθε χρώμα, η σύνθεση των οποίων δίνει την εικόνα. Η ίδια τριάδα σημάτων χρησιμοποιείται και κατά την απεικόνιση της εικόνας στις έγχρωμες τηλεοράσεις και στις οθόνες των υπολογιστών. Όμως, για να μεταδοθεί ή ψηφιοποιηθεί το σήμα της τηλεόρασης, η τριάδα αυτή σημάτων μετασχηματίζεται σε μια άλλη. Ο μετασχηματισμός αυτός βασίζεται στις ιδέες της απόλυτης φωτεινότητας ή απλά φωτεινότητας (luminance) και της chrominance.

Luminance and Chrominance

Η μέθοδος μετασχηματισμού του RGB σήματος σε σήματα φωτεινότητας και chrominance χρησιμοποιείται από τις πρώτες μέρες της έγχρωμης τηλεόρασης και διατηρείται μέχρι σήμερα. Μάλιστα, ακόμα και τα πρότυπα ψηφιακής τηλεόρασης στηρίζονται σε αυτό το μετασχηματισμό. Γιατί όμως καταφεύγουμε σε αυτόν το μετασχηματισμό;

Υπάρχουν δύο λόγοι. Ο πρώτος αφορά στην ευκολία μετάδοσης. Η ανθρώπινη όραση είναι γενικά πολύ πιο ευαίσθητη στη φωτεινότητα της εικόνας παρά στα χρώματα. Μετασχηματίζοντας το RGB σήμα σε ένα σήμα φωτεινότητας και δύο άλλα που μεταφέρουν τη χρωματική πληροφορία, μπορούμε να βελτιστοποιήσομε την ταχύτητα μετάδοσης της εικόνας. Τα δύο χρωματικά σήματα μπορούν να παρασταθούν και μεταδοθούν με μικρότερη ακρίβεια από ότι το σήμα φωτεινότητας, κάνοντας έτσι οικονομία του διαθέσιμου bandwidth. Ο δεύτερος λόγος είναι η διατήρηση της συμβατότητας με τα παλαιότερα συστήματα τηλεόρασης. Μια ασπρόμαυρη τηλεόραση θα αγνοήσει τα χρωματικά σήματα και θα απεικονίσει μόνο τη φωτεινότητα.

Σχήμα 4-3. Μετατροπή RGB σήματος σε YUV στις τηλεοράσεις

Η φωτεινότητα συμβολίζεται συνήθως με Υ. Τα δύο χρωματικά σήματα υπολογίζονται από τα σήματα διαφοράς χρώματος (color difference signal). Ένα σήμα διαφοράς χρωμάτων για κάποιο από τα βασικά χρώματα υπολογίζεται αφαιρώντας τη φωτεινότητα από το αντίστοιχο σήμα χρώματος.

Στην πράξη, δεν μεταδίδονται και τα τρία σήματα διαφοράς χρώματος, αλλά συνδυάζονται με κάποιο γραμμικό τρόπο, σχηματίζοντας τα δύο χρωματικά σήματα (chrominance signals). Οι μετασχηματισμοί που χρησιμοποιούνται στα δύο πρότυπα τηλεόρασης NTSC και PAL[1] είναι οι εξής:

·       Στο NTSC πρότυπο τα χρωματικά σήματα συμβολίζονται ως I και Q και υπολογίζονται ως εξής:

          Y = 0,30R + O,59G + 0,14B

          I = 0,74(R-Y) - 0,27(B-Y) = 0,60R + 0,28G + 0,32B

          Q = 0,48(R-Y) + 0,41(B-Y) = 0,21R + 0,52G + 0,31B

·       Στο PAL πρότυπο τα χρωματικά σήματα συμβολίζονται ως U και V και υπολογίζονται ως εξής:

          Y = 0,30R + O,59G + 0,11B

          U = 0,493(B-Y) = -0,15R - 0,29G + 0,44B

          V = 0,877(R-Y) = 0,62R - 0,52G - 0,10B

Ψηφιοποίηση στην ψηφιακή τηλεόραση ποιότητας στούντιο

Ο τρόπος με τον οποίο γίνεται η ψηφιοποίηση της τηλεόρασης έχει προτυποποιηθεί από τον International Telecommunications Union στην πρόταση ITU-R- 601. Στην συνέχεια θα περιγράψουμε τις βασικές αρχές που διέπουν τις διαδικασίες δειγματοληψίας και κβαντοποίησης.

Η πρώτη αρχή που επιβάλλει η διαδικασία δειγματοληψίας σύμφωνα με την ITU-R- 601, είναι ότι η θέση κάθε δείγματος σε όλα τα πλαίσια[2] είναι η ίδια. Δεν υπάρχει, δηλαδή, χρονική ολίσθηση των σημείων που δειγματολειπτούνται. Οι θέσεις των δειγμάτων είναι μάλιστα τέτοιες, ώστε να σχηματίζεται ένα ορθογώνιο πλέγμα. Δε δειγματολειπτούνται όλες οι γραμμές κάθε πλαισίου, αλλά εναλλάξ οι μονές με τις ζυγές. Αυτό γίνεται γιατί στην τηλεόραση χρησιμοποιείται η πλεκτή σάρωση[3] (interlaced scanning) της εικόνας.

Σχήμα 4-4. Τα σημεία δειγματοληψίας στην ψηφιακή τηλεόραση
είναι σταθερά

Το αρχικό αναλογικό σήμα μπορεί να ακολουθεί είτε το αμερικάνικο πρότυπο NTSC είτε τα ευρωπαϊκά PAL και SECAM. Στο πρώτο από αυτά, η εικόνα έχει 525 γραμμές ενώ αποστέλλονται 30fps[4]. Στα άλλα δύο τα αντίστοιχα μεγέθη είναι 625 γραμμές και 25fps. Το πρότυπο ψηφιοποίησης έχει ως αρχή ότι οποιοδήποτε και να είναι το πρότυπο του αναλογικού σήματος, ο ρυθμός δειγματοληψίας πρέπει να είναι ο ίδιος. Για να συμβαίνει κάτι τέτοιο, πρέπει να διαλέξουμε συχνότητα σάρωσης της εικόνας που να είναι πολλαπλάσιο του 2,25MHz. Η  τελευταία αυτή συχνότητα προέκυψε ως το ελάχιστο κοινό πολλαπλάσιο των συχνοτήτων ανανέωσης των γραμμών στα δύο πρότυπα (525/2*60 και 625/2*25 αντίστοιχα).

Η συχνότητα δειγματοληψίας που έχει επιλεγεί είναι 13.5MHz για τη φωτεινότητα και 6.75MHz για τις δυο χρωματικές συνιστώσες. Με άλλα λόγια, ανεξάρτητα από την προέλευση του αναλογικού σήματος, το ψηφιακό σήμα θα περιέχει ένα δείγμα για τη φωτεινότητα κάθε 7,4nsec.

Σύμφωνα με την αρχή της μοναδικής συχνότητας δειγματοληψίας, ο αριθμός των δειγμάτων ανά γραμμή, ανάλογα με το πρότυπο τους αρχικού αναλογικού σήματος, που προκύπτει είναι: 858 δείγματα για το NTSC (858 ´ 525 ´ 30 = 13.500.000) και 864 για τα PAL και SECAM (864 ´ 625 ´ 25 = 13.500.000).

Το προκύπτον ψηφιακό σήμα θα αποτελείται από ακολουθίες με συχνότητα εμφάνισης των σημείων 13,5MHz και 6,75MHz για τη φωτεινότητα και τη χρωματική πληροφορία αντίστοιχα. Αυτό όμως δεν μπορεί να συμβαίνει στην πραγματικότητα, γιατί η ακτίνα που κάνει τη σάρωση θα καθυστερεί κατά την μεταγωγή από το τέλος κάθε γραμμής στην αρχή της επόμενης (οριζόντια επαναφορά), και από το τέλος κάθε πλαισίου στην αρχή του επόμενου (κάθετη επαναφορά). Σύμφωνα με τους αριθμούς που δώσαμε παραπάνω, η ακτίνα σάρωσης διαθέτει 858 ´ 7,4nsec ή 864 ´ 7,4nsec για να σαρώσει κάθε γραμμή. Αν συμπεριλάβουμε σε αυτά τα χρονικά διαστήματα και τους χρόνους επαναφοράς, προκύπτει ότι μπορούμε να έχουμε 720 δείγματα ανά γραμμή. Ο αριθμός αυτός υπολογίστηκε για τη φωτεινότητα. Για τις χρωματικές συνιστώσες θα είναι προφανώς ο μισός. Όσον αφορά στις γραμμές που σαρώνονται, μπορεί να βρεθεί ότι ο αριθμός τους θα είναι τελικά 486 στο NTSC και 576 στο PAL/SECAM.

Τέλος, όσον αφορά στην κβαντοποίηση των τιμών των δειγμάτων, χρησιμοποιούνται λέξεις των 8bits. Παρ’ όλα αυτά, δεν διατίθενται και οι 256 στάθμες για την κβαντοποίηση των δειγμάτων. Μερικές στάθμες φυλάσσονται για να αποθηκευτούν κάποιες άλλες πληροφορίες. Πιο αναλυτικά, για την φωτεινότητα υπάρχουν 220 διαφορετικές στάθμες,. Το μαύρο αντιστοιχεί στη στάθμη 16 και η μέγιστη τιμή φτάνει το 235. Η διαφορά χρώματος κινείται στο διάστημα 16 ως 240, με την τιμή 128 να αντιστοιχεί σε καθόλου χρώμα.