1-Bit 抖動:雙色即全部,極簡即情緒

用 Yan 的 1-Bit 抖動重現早期 Macintosh、傳真機與孔版印刷質感。詳解門檻值切分、Floyd-Steinberg、Atkinson 與 Bayer 矩陣演算法。

> 一句話結論

1-Bit 抖動僅用黑白兩色重構全彩影像,利用點陣密度欺騙人眼形成連續灰階錯覺。無需安裝或註冊帳號,即可在網頁端免費使用我們的抖動轉換器體驗有序與誤差擴散演算法。四種經典演算法風格迥異:門檻法(Threshold)硬朗斷裂且無過渡,Floyd-Steinberg 將量化誤差擴散至鄰域形成平滑攝影過渡,Atkinson 僅擴散部分誤差使高光更為純粹明亮(經典的 1984 年 Macintosh 風格),Bayer 矩陣則留下秩序分明的網點紋理。在 Yan 行動端,門檻值 128 為中性基準,調節像素尺度可直接放大復古低保真顆粒。

1-Bit 抖動在做什麼

一張原始圖片包含 1670 萬種色彩。現在,你必須只用兩種顏色來表達它:純黑與純白。抖動(Dithering)決定的就是每一個點的歸屬。

你可以直接在瀏覽器中使用免費的抖動轉換器即時執行這些演算法。

1-Bit 抖動演算法原理圖

灰階錯覺源自點陣密度。密集的黑點聚集在一起,視覺感知即為暗部;稀疏的黑點散落在白底上,視覺感知即為亮部。後退一步觀察螢幕——人眼的視網膜光學系統會自動完成平均化積分。

四種經典演算法

每一種演算法都有獨特的視覺語言。建議在同一張圖片上對比這四種演算法:

門檻法 (Threshold)
像素高於門檻值即歸白,低於門檻值即歸黑。完全沒有中間調混雜。畫面硬朗、高度色調分離。最適合高對比度圖形與向量 Logo。

Floyd–Steinberg
誤差擴散演算法:當某個像素被強制四捨五入為黑或白時,產生的量化殘差會被推至右側與下方的鄰域像素。輸出效果呈現柔軟、細膩的平滑過渡,是四種演算法中最具攝影底片質感的一種。

Atkinson
由 Bill Atkinson 為初代 Mac 操刀設計。與 Floyd–Steinberg 類似,但只擴散 75% 的誤差,並跳過了部分鄰域像素。這保留了大量未擴散的白色淨空,讓高光更加通透、畫面對比度更加硬朗——這就是初代 Macintosh 的經典視覺印記。

Bayer 矩陣
使用預設的有序矩陣(2×2、4×4 或 8×8)逐像素比對門檻。輸出帶有極其規整的機械十字網紋,類似老式平版印刷的半調網點。適合那些需要明確展現人工干預與矩陣紋理的場景。

在瀏覽器中即刻體驗

無需安裝任何軟體或設定環境,你現在就可以透過我們的免費抖動轉換器體驗有序抖動與誤差擴散。

Yan 行動端 App 提供底層的原生數值控制(Threshold、Bayer 尺寸、Pixel Scale),支援多圖層即時 GPU 管線;而網頁版工具則由輕量可靠的 Canvas 2D 引擎驅動,提供直接的演算法到預設濾鏡映射:

演算法網頁濾鏡擴散迴積核 (Diffusion Kernel)視覺特徵
Bayer 有序Bitgrain8×8 Bayer 矩陣規律交叉十字紋理,3–5 級階調
Floyd–SteinbergCobalt Grain標準 4 採樣 (4-tap)純正 1-Bit,均衡且細膩的影調過渡
AtkinsonDenim Grain6 採樣(捨棄 25% 誤差)純正 1-Bit,高對比度,經典 Mac 風格
自訂 3-TapHarbor Grain前向 3 採樣純正 1-Bit,定向圖形顆粒感
自訂 7-TapMeadow Grain雙行 7 採樣純正 1-Bit,柔和有機的離散質感

在網頁版工具中,Detail(細節) 用於微調門檻值與量化密度,Contrast(對比度) 在抖動前塑形亮度曲線,Intensity(強度) 控制與原圖的混合比例。

App 參數調優

使用 Yan 行動端 App 時,你可以直接介入底層數學參數:

Threshold(門檻值) (0–255)
黑與白的分割門檻。128 為標準中值。

  • 數值調低:產生更多白像素,整體畫面提亮
  • 數值調高:產生更多黑像素,整體畫面壓暗

Bayer Size(矩陣尺寸) (2 / 4 / 8) — 僅限 Bayer
數值越小,顆粒網格越粗礪醒目;數值越大,網點越細密,幾乎趨於平滑。

Pixel Scale(像素尺度) (1–8)
在抖動前先對原圖做降採樣。數值越大,像素塊越粗,營造出厚重的復古低保真顆粒感。

適用題材

  • 肖像人像:Atkinson 能帶來極具 MacPaint 質感的人臉輪廓。
  • 風景靜物:Floyd–Steinberg 能夠保全細膩的光影影調跨度。
  • 字體與 Logo:門檻法(Threshold),俐落乾脆。
  • 實體印刷感:低尺寸 Bayer 矩陣,帶來強烈的機械紙墨印刷感。

調色預設配方

你可以在行動端 App 中手動微調這些參數,也可以在網頁端抖動轉換器中重現類似效果:

初代 Macintosh 經典

  • 演算法:Atkinson,門檻值 128,像素尺度 2
  • 視覺:1984 年 MacPaint 的純粹粗顆粒黑白圖形

報紙半調印刷

  • 演算法:Bayer,尺寸 4 或 8,門檻值 128
  • 視覺:傳統鉛字排印與報紙油墨網點

孔版印刷 (Risograph)

  • 演算法:Floyd–Steinberg,門檻值約 140
  • 視覺:粗糙、略帶雜質的手工獨立出版物(Zine)質感

傳真機 (Fax Machine)

  • 演算法:Threshold,像素尺度 4
  • 視覺:極致脆硬、高度壓縮的訊號降解美學

踩坑避坑

  • 需要保留微妙層次的漸變區:務必選用 Floyd–Steinberg,切忌使用斷層的門檻法。
  • 微小文字排版:抖動演算法會與字體本身的襯線和反鋸齒打架,導致字元被雜點撕裂。

效果組合

  • 抖動 + CRT:在 1-Bit 影像上疊加螢光屏掃描線,打造失落世代的電腦終端。
  • 抖動 + RGB Shift:等等——RGB Shift 會重新引入色彩。若追求純粹的 1-Bit,務必將抖動放在管線末端;若想要分色抖動的混亂美學,則先做 RGB 分離再進行抖動。
  • 抖動 + 區塊抖動 (Block Jitter):呈現被影印機掃描後毀損的資料切片。

核心法則

兩種顏色已經綽綽有餘。剩下的,全交給數學。

> 常見問題

可以免費線上轉換 1-Bit 抖動圖片嗎?
可以。Yan 網頁版的免費抖動轉換器工具完全基於瀏覽器 Canvas 2D 運作。無需安裝、無需註冊帳號,更不會將圖片上傳至伺服器,直接匯出無浮水印的全解析度 PNG 影像。
有序抖動(Ordered Dithering)與誤差擴散(Error Diffusion)有何區別?
有序抖動將每個像素與固定的門檻矩陣(如 8×8 Bayer 網格)進行比對,運算極快、結果確定,呈現出規則的交叉網紋。誤差擴散則計算每個像素被強制量化為純黑或純白後的殘差,並將該誤差分配給相鄰像素,呈現出有機、細膩且接近傳統感光底片的顆粒質感。
應該選擇哪種抖動演算法?
處理攝影照片首選 Floyd-Steinberg,誤差擴散能完整保留色調層次;若追求更通透、對比度更高、高光更乾淨的畫面,選擇 Atkinson;處理標誌(Logo)或高對比度向量圖形選擇硬切的門檻法(Threshold);而當你想要刻意展現復古機械印刷網點時,選用 Bayer 矩陣。
門檻值(Threshold)參數的作用是什麼?
它決定了黑白劃分的中心基準點,128 為中性中值。調低門檻值會使更多像素劃入純白,提亮整體畫面;調高門檻值會迫使更多像素變為純黑,加深畫面陰影。
如何還原初代 Macintosh(1984)的經典復古質感?
選用 Atkinson 演算法,門檻值設為 128,像素尺度(Pixel Scale)設為 2。Atkinson 演算法刻意捨棄了一部分累積誤差而非全量擴散,這正是 1984 年 MacPaint 畫面呈現那種硬朗、高對比度黑白質感的核心數學原理。