RGB-zu-RGB565-Packer

Eingebettete TFT-Controller, Grafikbibliotheken für Mikrocontroller und viele Handheld-Spielkonsolen speichern jedes Pixel als ein einziges sechzehnbitiges RGB565-Wort statt als drei getrennte Acht-Bit-Kanäle. Dieser RGB-zu-RGB565-Packer nimmt ganzzahlige Werte für Rot, Grün und Blau von null bis zweihundertfünfundfünfzig entgegen und packt sie, indem ungenutzte niederwertige Bits abgeschnitten werden: fünf Bits Rot, sechs Bits Grün und fünf Bits Blau; anschließend wird das klassische Sechzehn-Bit-Layout zusammengesetzt, das ILI9341, ST7735, ST7789, SSD1351, Adafruit GFX und TFT_eSPI verwenden. Die Umwandlung ist vollständig deterministisch, rundet nicht, ruft kein Netzwerk auf und hängt niemals von der Uhr ab.

Warum Displays mit 16 Bit pro Pixel arbeiten

Eingebettete TFT-Controller, Grafikbibliotheken für Mikrocontroller und viele Handheld-Konsolen speichern jedes Pixel als ein einziges 16-Bit-Wort statt als drei Kanäle mit 8 Bit. Das spart Speicher, kostet aber Genauigkeit. RGB565 gibt Rot fünf Bit, Grün sechs und Blau fünf, weil das Auge auf Grün am empfindlichsten reagiert; das zusätzliche Bit verringert dort Farbstufen am stärksten. Diese Anordnung nutzen Controller wie ILI9341, ST7735 und ST7789 sowie Bibliotheken wie Adafruit GFX. Wenn Sie Markenfarben oder eine Palette auf ein solches Display bringen möchten, brauchen Sie genau dieses Format.

So wird gepackt und was oft verwechselt wird

Rot und Blau werden um drei Bit nach rechts verschoben, Grün um zwei; die wegfallenden unteren Bit werden verworfen, nicht gerundet. Danach wird Rot ganz nach oben gesetzt, Grün in die Mitte und Blau nach unten. So entsteht eine Zahl von 0 bis 65535, und Orange mit 255, 128, 0 wird zu 64512. Häufige Verwechslungen: RGB555, das Grün nur fünf Bit gibt, oder die Erwartung, dass ein Wert über 255 still begrenzt wird. Solche Werte werden mit einer klaren Meldung abgelehnt. Brauchen Sie stattdessen eine Farbe für ein Stylesheet, ist ein Hex-Konverter der richtige Weg.

Wie das RGB565-Packen funktioniert und was die Antwort enthält

Im achtbittigen sRGB ist jeder der Kanäle Rot, Grün und Blau eine Ganzzahl von null bis zweihundertfünfundfünfzig — mehr Genauigkeit, als ein sechzehnbitiger Framebuffer behalten kann. RGB565 verwendet fünf Bits für Rot, sechs für Grün und fünf für Blau, weil das menschliche Auge für Grün empfindlicher ist; das Extra-Bit wird dort ausgegeben, wo es Streifenbildung am stärksten mindert.

Dieser Packer verwendet das branchenübliche Abschneiden, nicht das Runden: Rot wird um drei Bits nach rechts geschoben, Grün um zwei Bits nach rechts und Blau um drei Bits nach rechts, wodurch die ungenutzten niederwertigen Bits entfallen. Die drei Felder werden dann als Rot um elf Bits nach links geschoben, bitweises Oder mit Grün um fünf Bits nach links geschoben, bitweises Oder mit Blau zusammengesetzt und ergeben eine eindeutige vorzeichenlose Ganzzahl von null bis fünfundsechzigtausendfünfhundertfünfunddreißig.

Reines Schwarz packt zu null, reines Weiß zum Maximum, reines Rot wird zum vertrauten Hex-Wort F800, reines Grün zu 07E0 und reines Blau zu 001F. Es gibt kein stilles Umwickeln von zweihundertsechsundfünfzig, kein Runden der verworfenen Bits und weder Netz noch Uhr im Ablauf, sodass dasselbe Tripel stets dasselbe sechzehnbitige Wort ergibt.

Wo ein RGB-zu-RGB565-Packer seinen Nutzen zeigt

Studierende sehen sie in Kursen zu eingebetteten Systemen, die TFT-Framebuffer vorstellen, in Spieleprogrammierlaboren für sechzehnbitige Handhelds und in Interview-Aufwärmübungen, die nach dem Bitlayout von RGB565 fragen. Werkzeugautorinnen und -autoren rufen denselben Vertrag aus Build-Skripten auf, um Palettenköpfe zu befüllen, aus Eigenschaftstests, die einen neuen Treiber mit diesem Orakel vergleichen, und aus Design-Token-Pipelines, die aus einer einzigen Wahrheitsquelle zugleich ein CSS-Hex und ein Firmware-Wort ausgeben müssen.

Kombinieren Sie ihn mit einem RGB-zu-Hex-Konverter, wenn der nächste Verbraucher ein Stylesheet ist, mit einem RGB-zu-Dezimalzahl-Packer, wenn Sie ein vierundzwanzigbitiges Wort brauchen, und mit weiteren kostenlosen deterministischen Farbwerkzeugen, wenn Sie ein kleines Labor für die Hygiene eingebetteter Paletten aufbauen.