Empacotador RGB para RGB565

Controladores TFT embarcados, bibliotecas gráficas para microcontroladores e muitos consoles portáteis guardam cada pixel como uma única palavra RGB565 de dezesseis bits, em vez de três canais de oito bits separados. Este empacotador de RGB para RGB565 recebe inteiros de vermelho, verde e azul de zero a duzentos e cinquenta e cinco e os compacta truncando os bits baixos que sobram: cinco bits de vermelho, seis de verde e cinco de azul, e em seguida monta o leiaute clássico de dezesseis bits usado por ILI9341, ST7735, ST7789, SSD1351, Adafruit GFX e TFT_eSPI. A conversão é totalmente determinística, não arredonda, não chama a rede e nunca depende do relógio.

Como o empacotamento RGB565 funciona e o que a resposta contém

No sRGB de oito bits, cada um de vermelho, verde e azul é um inteiro de zero a duzentos e cinquenta e cinco, mais precisão do que um framebuffer de dezesseis bits consegue guardar. RGB565 reserva cinco bits para o vermelho, seis para o verde e cinco para o azul porque o olho humano é mais sensível ao verde, então o bit extra é gasto onde mais reduz o bandeamento.

Este empacotador usa o truncamento padrão da indústria, não o arredondamento: o vermelho é deslocado três bits à direita, o verde dois bits à direita e o azul três bits à direita, descartando os bits baixos que sobram. Os três campos são montados como vermelho deslocado onze bits à esquerda, disjunção bit a bit com o verde deslocado cinco bits à esquerda, disjunção bit a bit com o azul, gerando um inteiro sem sinal único de zero a sessenta e cinco mil quinhentos e trinta e cinco.

Preto puro empacota para zero, branco puro para o máximo, vermelho puro vira a conhecida palavra hexadecimal F800, verde puro vira 07E0 e azul puro vira 001F. Não há envelopamento silencioso de duzentos e cinquenta e seis, nem arredondamento dos bits descartados, nem rede ou relógio no caminho, então a mesma tripla sempre produz a mesma palavra de dezesseis bits.

Como r, g e b são validados e por que o truncamento permanece honesto

Os campos preferenciais são r para vermelho, g para verde e b para azul. Espaços externos em canais de string são aparados; um sinal de mais inicial opcional só é permitido quando os caracteres restantes são dígitos decimais que se interpretam como um inteiro dentro do intervalo.

Valores como cento e vinte e oito ponto cinco falham na validação em vez de serem arredondados, e números negativos ou de duzentos e cinquenta e seis para cima falham com uma mensagem que nomeia o canal e afirma que ele precisa permanecer entre zero e duzentos e cinquenta e cinco. Campos ausentes e strings vazias depois do trim são rejeitados do mesmo jeito.

O truncamento é o contrato porque Adafruit GFX, TFT_eSPI, os exemplos da folha de dados do ILI9341 e quase toda macro de cor de Arduino descartam os bits baixos com um deslocamento à direita; um empacotador que arredondasse discordaria do firmware já em campo e quebraria testes áureos que fixam 0xF800 para o vermelho pleno.

Onde um empacotador de RGB para RGB565 se paga

Estudantes veem isso em cursos de sistemas embarcados que apresentam framebuffers TFT, em laboratórios de programação de jogos voltados a portáteis de dezesseis bits e em aquecimentos de entrevista que perguntam o leiaute de bits do RGB565.

Autores de ferramentas chamam o mesmo contrato a partir de scripts de build para semear cabeçalhos de paleta, de testes de propriedade que comparam um driver novo com este oráculo, e de pipelines de tokens de design que precisam emitir ao mesmo tempo um hex CSS e uma palavra de firmware a partir de uma única fonte da verdade.

Combine com um conversor de RGB para hex quando o próximo consumidor for uma folha de estilo, com um empacotador de RGB para inteiro decimal quando precisar de uma palavra de vinte e quatro bits, e com outras ferramentas de cor determinísticas e gratuitas ao montar um laboratório pequeno de higiene de paletas embarcadas.