c++ - 浮点 RGB 值与颜色的 ubyte RGB 值

Question

（ubyte 是无符号字符）

在例如颜色类中为 RGB 值使用浮点值有什么意义？它是否提供更高的准确性？空间呢？使用 float 与 ubyte 的性能优势/障碍是什么？

Answer 1

临：

• 做数学时不需要转换为浮点数
• 当按顺序应用多个处理步骤时，更准确地保留中间值
• 具有更大的动态范围和分辨率
• float 是 GPU 等的自然格式

缺点：

• 需要更多存储空间

Answer 2

在所有可能的情况下，它确实提供了更高的精度。如另一个答案中所述，不必来回转换也有好处，这反过来又会导致丢失中间结果 - 假设您有一个浮点数为 1.0（一个字节为 255）的像素，并且你乘以 0.65。然后将其转换回整数，即 166.75 - 但我们向下舍入到 166。所以我们失去了 0.75。如果我们做一些进一步的数学运算，错误可能会变得更大......当然，如果某个中间步骤导致我们的值（方式）超过 255（1.0）或低于 0（0.0），则完全有可能保留新的值一段时间，然后在需要时“修复它”。

当然，您不能（通常）在更小的空间中存储更多数据，因此典型的浮点数是字节的 4 倍。一些 GPU 具有 16 位浮点数，其中包含 11 位尾数和 4-5 位指数，这使得它们适用于大多数类型的简单像素数学。但它仍然是大小的两倍，但不是“精确度”的两倍（我的一位同事花了很多时间试图获得一个使用 16 位浮点数的算法来匹配 32 位浮点数的结果，但从未完全实现） .