2) 1 (+)
3) 16
4) 8
Для представления строго чёрно-белого изображения каждому пикселю достаточно одного двоичного разряда (1 бита). Один бит принимает два значения: 0 и 1, которым соответствуют два фиксированных состояния пикселя — чёрный и белый. Количество возможных уровней определяется формулой 2n, где n — разрядность кодирования; при n = 1 получают 2 уровня яркости.
Важно отличать бинарное изображение от полутонового. В бинарном изображении промежуточные оттенки отсутствуют, поэтому для кодирования не требуются 8 или 16 разрядов. В медицинской визуализации большинство рентгеновских, КТ- и МРТ-изображений являются полутоновыми: увеличение разрядности позволяет отображать больше градаций яркости и повышает информативность при анализе малых различий плотности тканей.
| Разрядность | Число уровней | Тип представления | Пример применения |
|---|---|---|---|
| 1 бит | 2 | Бинарное изображение | Чёрный фон и белый объект, маски сегментации |
| 2 бита | 4 | Упрощённое многотоновое изображение | Учебные схемы, условная градация интенсивности |
| 4 бита | 16 | Ограниченная шкала серого | Простые цифровые изображения с невысокими требованиями к детализации |
| 8 бит | 256 | Полутоновое изображение | Стандартное отображение оттенков серого в ряде цифровых систем |
| 12 бит | 4096 | Расширенная шкала серого | Медицинская радиология, где важны небольшие различия рентгеновской плотности |
| 16 бит | 65 536 | Высокоточное полутоновое представление | Обработка и хранение медицинских изображений с широким динамическим диапазоном |
Таким образом, правильным является значение 1 бит, поскольку бинарное кодирование использует только два состояния пикселя. Разрядность изображения определяет не физическое качество матрицы, а количество доступных уровней яркости. При необходимости последующей обработки или визуализации оттенков серого используют большую разрядность, но для строго чёрно-белого изображения она избыточна.