Les capteurs, ainsi parfois que les images, peuvent être qualifiés de 8-bits, 10-bits, 12-bits, etc. Ceci fait référence au nombre d’éléments binaires nécessaires pour exprimer des valeurs de pixel. Plus il y a de bits, plus grand est le nombre de valeurs, et plus grand le nombre de nuances qui peuvent être exprimées par chaque pixel.
Pour les caméras monochromes (nuances de gris) :
Un pixel 1- bit contient 21 (2) valeurs (noir et blanc)
Un pixel 2- bits comporte 22 (4) valeurs (noir, deux nuances intermédiaires, blanc)
Un pixel 3-bits contient 23 (8) valeurs
Un pixel 8-bits contient 28 (256) valeurs
Un pixel 10-bits contient 210 (1024) valeurs
Un pixel 12-bits contient 212 (4096) valeurs
Pour les caméras couleur, chaque pixel du capteur aura le même nombre de valeurs en ce qui concerne la profondeur de bits que les caméras monochromes. Cependant, un filtre de couleur simple, rouge, vert ou bleu, s’appliquera physiquement à chaque pixel également. Ainsi, un pixel 8-bits vert contiendra 256 valeurs pour le vert.
Les fichiers image RAW (non-compressées, non-interpolées) en provenance de caméras couleur conservent ce même nombre de valeurs par pixel.
Les images traitées RGB (red/green/blue = rouge/vert/bleu) issues de caméras couleur se voient attribuer 3 valeurs pour chaque pixel : rouge, vert et bleu, qui sont calculées (interpolées) en utilisant des valeurs des pixels environnants. Les images RGB ont donc un plus grand nombre de nuances pour chaque pixel en fonction de la profondeur de bits :
Un pixel 1- bit comprend 21 (2) valeurs “raw” et 23 (9) valeurs de couleurs
Un pixel 2- bits comprend 22 (4) valeurs “raw” et 43 (64) valeurs de couleurs
Un pixel 3- bits comprend 23 (8) valeurs “raw” et 83 (512) valeurs de couleurs
Un pixel 8-bits comprend 28 (256) valeurs “raw” et 2563 (16 777 216) valeurs de couleurs
Un pixel 10-bits comprend 210 (1024) valeurs “raw” et 10243 (1 073 741 824) valeurs de couleurs
Un pixel 12-bits comprend 212 (4096) valeurs “raw” et 40963 (68 719 476 736) valeurs de couleurs
La plupart des formats de fichier d’image et des dispositifs d’affichage sont limités à 8 bits / pixel.
L’intérêt d’enregistrer avec une profondeur de bits supérieur à 8 bits, est que les bits « en trop » peuvent s’avérer très utiles pour améliorer la qualité de l’image en post-production. Afin de tirer profit de profondeurs de bits plus conséquentes, les images doivent être stockées dans des formats de fichier qui les supportent, tels TIFF, RAW et DNG.