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Die Farbtiefe gibt an, wie viele Farben (beispielsweise bei Digitalkameras, Bildschirmen oder Druckern) maximal dargestellt werden können. Die Menge an möglichen Farbabstufungen wird dabei in Bits angegeben.
Ein Bild setzt sich durch die Anordnung von Pixeln in einer Rastergrafik zusammen. Pixel enthalten dabei Informationen über Farb- und Helligkeitsstufen, wobei diese meist durch drei Farbkanäle mit den Farben rot, blau und grün bestimmt werden. Durch additive Mischung dieser drei Grundfarben kann jede gewünschte Farbe erzeugt werden.
Je mehr Farbabstufungen die einzelnen Farbkanäle annehmen können, desto mehr Farben können insgesamt dargestellt werden. Die Masseinheit Bit zeigt an, wie viele Farbtonabstufungen innerhalb eines Farbkanals möglich sind. Jedes Bit kann dabei immer nur 2 Farbtonabstufungen erfassen, demnach verdoppelt sich die Anzahl der möglichen Farben mit jedem Bit.
Ein Beispiel: Eine Kamera, die eine Farbtiefe von 4 Bit besitzt, kann 16 Abstufungen (24 = 16) innerhalb eines Farbkanals erfassen und darstellen. Damit sind, da sich jede Farbe aus den drei Farbkanälen rot, blau und grün zusammensetzt, insgesamt 12 Bit, also 4096 Farben (163 = 4096) darstellbar. Eine Farbtiefe von 8 Bit pro Farbkanal (also insgesamt 24 Bit) führt zu 256 Abstufen (28) pro Farbton und über 16 Millionen möglichen Farben.
Die meisten Kameras besitzen eine Farbtiefe von 8 Bit pro Farbkanal (24 Bit insgesamt). Ab dieser Anzahl an möglichen Farben wird auch von True Colors gesprochen, da die Farben sehr echt und natürlich wirken. Mittlerweile existieren auf dem Markt auch Kameras, mit denen 10, 12 oder 14 Bit pro Farbkanal möglich sind. Im Falle von 14 Bit entspricht dies über 4 Billionen Farben. Für die Nachbearbeitung von Bildern kann dies sehr interessant sein, für den normalen Gebrauch reichen 8 Bit aber völlig aus, da sich die Qualität der Bilder nicht wesentlich verbessert, zumal das menschliche Auge nur etwas 200 Farbtöne unterscheiden kann.