Spalvų modelyje RGB tokios spalvos yra naudojamos. Spalvų modeliai ir jų tipai. Subtratikiniai modeliai CMY ir CMYK

Spalvų modeliai

Žmogaus akis gali suvokti didžiulį spalvų skaičių, o monitorius ir spausdintuvas gali atkurti tik ribotą šio diapazono dalį. Be to, atkuriamų spalvų diapazonas ir jų ekrano metodas monitoriui ir spausdintuvui taip pat skiriasi. Dėl būtinybės apibūdinti įvairius fizinius reprodukcijos procesus, įvairius spalvų modeliai. Spalvų modelių kūrimas grindžiamas universaliomis kalbomis, kurios leidžia įgyvendinti tikslios spalvos aprašymo metodus naudojant standartines matematines išraiškas.

Šiuolaikinėse kompiuterinėse programose manipuliavimas su spalva atliekamas naudojant spalva. \\ T modeliai. \\ T ir. \\ T režimai .

Spalvų modeliai(Or. \\ T spalvos erdvės)teikti priemones konceptualiam ir kiekybiniam spalvų aprašymui.

Režimas- Tai būdas įgyvendinti konkretų spalvų modelį kaip konkrečios grafinės programos dalį.

Spalvų modelio sąvoka

Spalvų modeliai(Modelis kieta) naudojama matematiniam tam tikrų spalvų spektro sričių aprašymui. Dauguma kompiuterių spalvų modelių yra pagrįsti trijų pagrindinių spalvų naudojimu, atitinkančiu žmogaus akis suvokimą. Kiekviena pagrindinė spalva priskiriama tam tikra skaitmeninio kodo vertė, po kurios visos kitos spalvos yra apibrėžiamos kaip pirminių spalvų deriniai.

Nepaisant to, kad spalvų modeliai leidžia įsivaizduoti matematiškai spalvą, toks atstovavimas visada atrodo netobulas dėl skirtumo nuo mūsų suvokimo. Tačiau jie yra patogūs, kai naudojami kompiuterių programose, kad būtų galima nedviprasmiškai apibrėžti išvesties spalvos. Taigi, jei siunčiate R255 G000 B255 spalvų signalą į monitorių, tada ant bet kokio kalibruoto monitoriaus, tos pačios spalvos turėtų pasirodyti tos pačios spalvos (šiuo atveju purpurea).

Nepriklausomai nuo to, kuris jį paragina, bet koks modelis turi reaguoti į tris reikalavimus.

• 
  Norėdami įgyvendinti spalvų apibrėžimus tam tikru standartiniu būdu, kuris nepriklauso nuo konkretaus prietaiso galimybių.
• 
  Norėdami tiksliai nustatyti atkuriamų spalvų diapazoną, nes nėra spalvų rinkinys yra begalinis.
• 
  Apsvarstykite spalvų suvokimo mechanizmą - spinduliuotę ar atspindį.

Spalvų modelių tipai

Dauguma grafinių paketų leidžia jums veikti su įvairiais spalvų modeliais, kai kurie yra sukurti specialiems tikslams, ir dalis specialių tipų dažų. Dėl veikimo principo spalvos modeliai gali būti suskirstyti į tris klases:

• 
  priedas(RGB) pagal spalvas;
• 
  atimti (CMY, CMYK), pagrįsta spalvų atimtimu;
• 
  suvokimas (HSB, HLS ir kt.), Remiantis suvokimu.

Priedų spalvų modeliai

Šie modeliai atitinka spalvų suvokimą su žmogaus akimi. Žmogaus akyse yra trys rūšių receptoriai, kurių kiekvienas iš jų reaguoja į atitinkamą bangos ilgį - šie ilgiai atitinka raudoną (raudoną), žalią (žalią) ir mėlyną (mėlyną) spalvą. Receptoriai perduoda informaciją į smegenis, todėl galima nustatyti spalvą. Teoriškai jie vadinami pIRMAS. \\ Tgėlės.

Pirminės spalvos priklauso basic.spalvos - spalvos, su kuriomis galite gauti bet kokią spalvą RGB - modelis.

Su pora maišymo pirminių spalvų, antrinių spalvų yra suformuota: mėlyna (cian), violetinė (raudona) ir geltona (geltona).

Tapyba, pagrindinės spalvos yra laikoma: raudona, geltona ir mėlyna. Visi vaizdingi dažai yra pigmentuoti arba realūs. Tai sugeria (sugeria) dažus ir, kai jį sumaišoma, turėtų būti vadovaujamasi atskaitymo taisyklėmis. Kai papildomi dažai arba deriniai, turintys tris pagrindines spalvas, yra sumaišoma tam tikra dalimi, tada rezultatas bus juodas, o panašus mielų spalvų mišinys, gautas Niutono eksperimente su prizmais, yra dėl to, kad balta spalva yra tokia, nes Bendradarbiavimas grindžiamas papildymo principu., NOT Atiction.

Norint gauti naujų spalvų naudojant priedų sintezę, taip pat galima naudoti įvairius dviejų pirminių spalvų derinius, kurių sudėtį sukelia keisti gautą spalvą. Fig. 1 parodyta naujų spalvų gavimo schema, pagrįsta dviem pirminiais žaliųjų ir raudonųjų šaltinių naudojimo būdais, kurių kiekvienos iš kurių kiekvienos intensyvumas gali būti kontroliuojamas filtru. Jūs galite pamatyti, kad vienodos pirminių spalvų proporcijos suteikia geltoną spalvą (1 pav. viršuje);sumažintas žalios intensyvumo mišiniu su tuo pačiu raudonu intensyvumu, oranžinės spalvos sintezei (1 pav., apačioje);tokios kolometrų schemos leidžia sukurti geltoną ir oranžinę spalvų spalvų taškų geometrinę vietą - lokusa.Tačiau šis metodas negali būti gautas tam tikrų spalvų, tokių kaip mėlyna, sukurti trečią pirminę spalvą - mėlyna (2 pav.)

1 pav. Priedo sintezė, pagrįsta raudona ir žalia

2 pav. Spalvų ir spalvų gamybos schemos spalvų erdvė RGB modelis.

Matematiškai, spalvų modelis RGB yra patogiau atstovauti kubo pavidalu (3 pav.). Šiuo atveju kiekvienas jo erdvinis taškas yra unikaliai nustatomas pagal koordinates x, y ir z vertes. Jei jis yra išjungtas raudonas komponentas palei Z ašį, jis yra žalias ant Z ašies ir mėlyna Ašis yra mėlyna, tada kiekviena spalva gali būti įdėti į kubą.

3 pav. Matematinis grandinės RGB modelis.

Vizualizacija naudojant priedų modelį

Grafiniuose paketuose spalva RGB modelis Naudojamas kurti vaizdo spalvas monitoriaus ekrane, kurių pagrindiniai elementai yra trys elektroniniai prožektoriai ir ekranas su trimis skirtingais fosforais. Šie fosforai turi skirtingas spektrines charakteristikas. Tačiau, skirtingai nei akis, jie nesugeria ir šviesa skleidžia. Vienas fosforo po elektronų spindulio, nukritusi ant jo spinduliuoja raudona, kita yra žalia, o trečioji yra mėlyna.

Pagrindinis vaizdo elementas, kurį atliko kompiuteris, vadinamas pikseliu (pikseliu nuo piksto elemento). Jei mes manome, baltas ekranas monitoriaus įjungtas per didintuvą, galite matyti, kad jis susideda iš atskirų taškų raudonos, žalios ir mėlynos spalvos (žr. 4 pav.), Sujungtas į RGB elementus triadais. pagrindiniai klausimai. Peržiūrėdami vaizdą ekrane nuo tam tikro atstumo, šie RGB elementų spalvų komponentai sujungia, sukuriant gautos spalvos iliuziją.

4 pav. Padidėjęs monitoriaus ekrano sritis.

Kiekvienas iš trijų RGB trijų komponentų gali būti vienas iš 256 diskrečiųjų: nuo 0 iki 255 (5 pav.)

5 pav. Intensyvumo svarstyklės kiekvienam RGB kanalui.

Fig. 6 rodo paruošimo schemą, naudojant šešių (16,7 mln.) Spalvų priedų sintezę. Kaip minėta anksčiau, tuo atveju, kai visi trys spalvų komponentai turi maksimalų intensyvumą, gauta spalva atrodo balta. Jei visi komponentai turi nulinį intensyvumą, tada gauta spalva yra gryna juoda.

6 pav. 6 pavyzdys. 16.7ml. Galimos spalvos pagal RGB komponento intensyvumą.

RGB modelio apribojimai

Nepaisant to, kad RGB spalvų modelis yra gana paprastas ir vizualinis, su jo naudojimu praktiškai yra dvi rimtos problemos:

• 
  techninės įrangos priklausomybė;
• 
  spalvų aprėpties apribojimas.

Pirmoji problema yra susijusi su tuo, kad spalva, atsirandanti dėl RGB elemento spalvų komponentų maišymo priklauso nuo fosforo tipo. Ir kadangi įvairūs fosforai naudojami šiuolaikinių kinezių gamyboje, vienodo intensyvumo elektroninių spindulių diegimas įvairių fosforų atveju sukels skirtingų spalvų sintezę. Pavyzdžiui, jei pateikiate tam tikras tris RGB reikšmes į elektroninį monitoriaus bloką, tarkim R \u003d 98, G \u003d 127 ir B \u003d 201, tada jis nėra nedviprasmiškas pasakyti, kas bus maišymo rezultatas. Šios vertės nurodo tik trijų fosforo vienos nuotraukos elemento sužadinimo intensyvumą. Kas yra spalva, priklauso nuo fosforo spinduliuoto šviesos spektrinės sudėties. Todėl, priedo sintezės atveju vienareikšmiškai spalvų apibrėžimui, kartu su trijų intensyvumo vertėmis, būtina žinoti fosforo spektrinę charakteristiką.

Yra ir kitų priežasčių, dėl kurių metalo priklausomybė nuo RGB modelio net ir monitoriams, pagaminti tas pats gamintojas. Tai yra dėl to, ypač, kad fluorofora būtų senėjanti eksploatacijos metu ir atsiranda elektroninių prožektorių emisijos charakteristikų pokyčiai. Norint pašalinti (arba bent sumažinti) RGB modelio priklausomybę nuo aparatūros, įvairių įrenginių ir baigimo programų.

Spalvų apimtis (spalvotas gamą) -tai yra įvairių spalvų, kurios gali atskirti asmenį arba atkurti prietaisą, neatsižvelgiant į spalvą (spinduliuotę ar atspindį).

Neribotos spalvos aprėptistai paaiškina tai, kad su priedų sintezės pagalba yra iš esmės neįmanoma gauti visų matomo spektro spalvų (tai yra įrodyta teoriškai!). Visų pirma, kai kurios spalvos, pvz., Grynas mėlynos arba švarios geltonos spalvos, ekrane negali būti tiksliai atkurta. Tačiau, nepaisant to, kad žmogaus akis yra pajėgi atskirti daugiau spalvų nei monitorius, RGB modelis yra pakankamas, kad būtų sukurtos spalvos ir atspalviai, reikalingi foto realistiškiems vaizdams atkurti kompiuterio ekrane.

Subtrijų spalvų modeliai.

Skirtingai nuo monitoriaus ekrano, kurio spalvų atkūrimas yra pagrįstas šviesos emisija, spausdintinis puslapis gali atspindėti tik spalvą. Todėl šiuo atveju RGB modelis yra nepriimtinas. Vietoj išspausdintų spalvų aprašymo naudojamas CMY modelis, pagrįstas pratimaispalvos.

Atimtispalvos Skirtingai priedasspalvos (tas pats RGB modelis) gaunami atimant antrines spalvas nuo visos šviesos spindulių. Šioje sistemoje balta.spalva pasirodo kaip visų spalvų nebuvimo rezultatas, o jų buvimas suteikia juodasspalva (žr. 7 pav.).

Neseniai terminas "atimti" kartais naudojamas kaip termino sinonimas "atimti" "Išskyrus".Šio pavadinimo kilmė yra susijusi su šviesos atspindžio fenomenu nuo paviršiaus padengto paviršiaus, taip pat su tuo, kad pridedant dažiklius, šviesos intensyvumas mažėja, nes šviesa absorbuojama, tuo didesnė, tuo didesnė, tuo didesnė, tuo didesnė didesnė dažai, pritvirtinta prie paviršiaus.

7 pav. Spalvų modelis: CMY

Jei išskaičiuojate iš baltųjų pirminių spalvų, RGB, mes gausime tris papildomas CMY (mėlynos (ciano), violetinės (raudonos) ir geltonos spalvos (geltonos spalvos) spalvas. "Pratimai" reiškia "atimta" - pirminės spalvos yra išskaičiuotos iš baltos.

Santykiai, jungiantys priedą (raudona, žalia, mėlyna) ir atimti (mėlynos, geltonos, violetinės) spalvos:

• 
  Žalioji + mėlyna \u003d mėlyna;
• 
  Žalia + raudona \u003d geltona;
• 
  Raudona + mėlyna= Violetinė;
• 
  Žalioji + mėlyna + raudona \u003d balta;
• 
  Mėlyna + geltona + violetinė= Juodas.

Pavyzdžiui, jei dažai yra mėlyna (mėlyna žalia), tada jis sugeria nemokamą (papildomą) raudoną spalvą nuo spektro ir atspindi mėlyną. Atitinkamai, violetinė dažai sugeria nemokamą žalią spalvą, o geltona dažai yra mėlyni. Jei, spausdinant, įdėkite ant kiekvienos kitos klavišų ir geltonų spalvų, tada jis išskiria raudoną spalvą, nes violetinė dažai pašalina žalią komponentą, o geltona yra mėlyna mažėjančios spalvos komponentas. Atitinkamai, kai spausdinant su visų trijų "Subtri" spalvų įvedimas, gauta spalva bus juoda.

Remiantis pirmiau nurodytais motyvais, galite suformuluoti spalvų disbalanso korekcijos taisyklėspausdinimo spausdinimas: Jei vaizdas turi pernelyg didelį mėlyną atspalvį, turėtumėte padidinti geltoną komponentą, nes geltona sugeria mėlynus komponentus. Atitinkamai žalios spalvos atleidimas gali būti ištaisytas violetine komponente padidėjimu, o raudonos spalvos atleidimas yra mėlynojo komponento padidėjimas.

CMY ir CMYK.

Yra dvi dažniausiai pasitaikančios modelio versijos: CMY ir CMYK. Pirmasis iš jų naudojamas, jei vaizdas ar modelis bus rodomas juodos ir baltos spalvos spausdintuvu, kuris leidžia pakeisti juodos spalvos atnaujinimo kasetę. Jis grindžiamas trijų subtraktikinių (antrinių) spalvų naudojimu: mėlyna (cian), violetinė (raudona) ir geltona (geltona). Teoriškai, maišant šias spalvas baltame popieriuje lygiomis dalimis, paaiškėja juodasspalva. Tačiau realiame technologiniame procese, juodos spalvos gamyba maišant tris pagrindines spalvas popieriui, neefektyviai dėl kitų priežasčių:

• 
  Praktiškai tikrosios violetinės, mėlynos ir geltonos spalvos suteikia nešvarią rudą arba purviną pilką; "Triad" dažai nesuteikia tokio gylio ir prisotinimo, kuris pasiekiamas naudojant tikrą juodą. Kadangi juodos spalvos grynumas ir prisotinimas yra labai svarbus spausdintame procese, į spausdintą procesą buvo įvesta kita spalva.
• 
  Atšaukus mažą juodą informaciją apie vaizdą ar tekstą be juodo pigmento naudojimo, neįprastų padidėjimo rizika (nėra pakankamai tikslios sutapimo taikymo taškų) violetinių, mėlynų ir geltonų spalvų. Spausdinimo įrenginio tikslumo padidėjimas reikalauja nepakankamų išlaidų.
• 
  Sumaišykite 100% violetines, mėlynos ir geltonos spalvos pigmentai viename taške, kai rašaliniame spausdinimui atspindi popieriaus, deformuoja jį ir padidina džiovinimo laiką.
• 
  Norėdami sukurti juodą spalvą naudojant CMY modelį, praleidžiamas tris kartus daugiau dažų.
• 
  Juodasis pigmentas (kaip taisyklė, suodžiai yra naudojamas) žymiai pigiau nei kiti trys.

Dėl išvardytų veiksnių spausdinant, naudojamas papildomas juodos spalvos komponentas. Ši technologija taip pat sukelia geresnę šešėlių ir pilkųjų atspalvių kokybę. Kiekvieno iš keturių spalvų komponentų intensyvumas gali skirtis nuo 0 iki 100%.

CMYK santrumpa naudoja raidę "K" (paskutinė žodžio raidė juoda), kad būtų išvengta painiavos tarp juodos ir mėlynos. Kitas raidės "K" įsikūnijimas kaip pagrindinė spalvų santrumpa.

Kiekvienas iš numerių, apibrėžiančių CMYK spalvą, yra šios spalvos dažų procentas, kuris sudaro spalvų derinį rastrinio taško rodomas į spausdinimo įrenginį. Pavyzdžiui, 30% mėlyna dažai turi būti sumaišyti, kad gautų tamsiai oranžinės spalvos, 45% violetinių dažų, 80% geltonos spalvos ir 5% juoda. Tai gali būti paskirta taip: (30,45,80,5). Kartais naudoti tokį pavadinimą: C30M45Y80K5.

Svarbu pažymėti, kad Dažų skaitmeninė vertė CMYK negali būti savaime. Skaičiai yra tik spausdintiniame procese naudojamo aparatūros rinkinys, kad būtų sudarytas vaizdas. Praktiškai tikroji spalva bus mokama ne tik nuo spausdinimo įrenginio rastrinio taško dydžio, atitinkančio spausdinimui paruoštas failo numerius, bet ir konkretaus spausdinimo proceso realijas: erškėčiai, dėl kurių tokie veiksniai Kaip spausdintos mašinos būklė, popieriaus kokybė, drėgmė dirbtuvėje gali turėti įtakos; Imprinto (šviesos šaltinio spektrinių charakteristikų peržiūros sąlygos) ir kt.

CMYK modelio apribojimai

CMYK modelis turi tuos pačius dviejų tipų apribojimus kaip RGB modelį:

• 
  Techninės įrangos priklausomybė;
• 
  Ribotas spalvų diapazonas.

"CMYK" modeliuose taip pat neįmanoma tiksliai numatyti gautos spalvos tik remiantis atskirų komponentų skaičiais. Šia prasme ji yra dar daugiau priklausomi aparataimodelis nei RGB. Taip yra dėl to, kad jis turi didesnį destabilizuojančių veiksnių skaičių nei RGB modeliuose. Pirmiausia galima įtraukti spalvotų dažų sudėties skirtumus, skirtus spausdintinėms spalvoms sukurti. Spalvų pojūtį taip pat nustatomas naudojamas popieriaus tipas, spausdinimo metodas ir, ne mažiau kaip išorinis apšvietimas: nė vienas objektas gali atspindėti spinduliuotės šaltinio trūkstamą spalvą.

Dėl to, kad spalvoti dažikliai turi blogiausias charakteristikas, palyginti su fosforais, spalvų modelis CMYK turi daugiau siauras spalvų diapazonaspalyginti su RGB modeliu. Visų pirma ji negali atkurti ryškių prisotintų spalvų, taip pat tam tikrų spalvų, pvz., Metalo ar auksinės.

Apie ekrano spalvas, kurios negali tiksliai atkurti spausdinant, jie sako, kad jie yra už spalvų aprėptis(GAMUT signalizacija) CMYK modelis (8 pav.). Daugumoje grafinių paketų spalvos suprantamos kaip spalvos, kurios gali būti pateiktos RGB arba HSV formatu, tačiau neturi spausdintų analogų CMYK spalvų erdvėje.

8 pav. Spalvų spalva, rodoma monitoriaus ekrane su spausdintuvu spausdintuvu

RGB ir CMYK modelių spalvų diapazonų neatitikimas yra rimta problema: nuostabi monitoriaus nuotrauka, kurią monitoriaus ekrane atsiranda dėl sunkaus darbo, nuostabi nuotrauka staiga virsta nuobodu ir išblukusiais būdais . Siekiant išvengti tokios situacijos, grafinių programų kūrėjai numato specialių lėšų kompleksą:

• 
  Paprasčiausias yra pagrįstas netinkamų spalvų nustatymu ir taisymu tiesiai redaguojant.
  • 
    Vaizdo redagavimas CMYK modelio formate
  • 
    Naudokite CMYK orientuotus paletes
  • 
    Indikacijos įrankiai yra prieinami programose
• 
  Daugiau kardinolas, skirtas plėsti CMYK modelio spalvų erdvę.
• 
  Labiausiai "Išplėstinė" yra naudoti spalvų valdymo sistemas - CMS (spalvų valdymo sistemas).

Suvokimo spalvų modeliai

Dizaineriams, menininkams ir fotografams pagrindinė nuoroda ir spalvų spalva yra akis. Ši natūrali "priemonė" turi spalvų aprėptį, daug didesnę už bet kokio techninio prietaiso galimybes, nesvarbu, ar tai yra skaitytuvas, spausdintuvas, arba nuotraukų eksponuojanti plėvelės išvesties įrenginys.

Anksčiau buvo aptarta apibūdinama techniniai prietaisai RGB ir CMYK spalvų sistemos yra priklausomos nuo aparatūros. Tai reiškia, kad spalvų atkūrimo arba jų sukūrė lemia ne tik modelio komponentai, bet ir priklauso nuo išvesties įrenginio charakteristikų.

Norėdami pašalinti aparatūros priklausomybę, daug vadinamųjų suvokimas(intuityvus) spalvų modeliai. Jie rado atskirą ryškumo ir chromos apibrėžimą. Šis metodas suteikia daug privalumų:

• 
  leidžia tvarkyti spalvą intuityviam lygiui;
• 
  Žymiai supaprastina spalvų problemą, nes po ryškumo vertės nustatymo galite atlikti spalvų nustatymą.

Visų spalvų modelių prototipas naudojant ryškumą ir chromatiškumo atskyrimo koncepciją yra HSV modelis. Kitos panašios sistemos apima HSI, HSB, HSL ir YUV. Bendra už juos yra ta, kad spalva yra apibrėžta trijų pagrindinių spalvų mišinio - raudonos, mėlynos ir žalios spalvos, bet nustatomas nurodant du komponentus: spalva (spalvų tonasir. \\ T saturacija)ir. \\ T ryškumas.

Spalvų modelis HSB.

HSB modeliuose visos spalvos nustatomos trijų pagrindinių parametrų deriniu (9 pav.):

• 
  Spalvų tonas (H);
• 
  prisotinimas (-ai);
• 
  Ryškumas (B).

Tai geriau nei RGB ir CMYK, atitinka spalvų koncepciją, kurią naudoja menininkai - jie paprastai turi keletą pagrindinių dažų, ir visi kiti yra gaunami pridedant baltą ir juodą prie jų (situacija, kai menininkai sumaišo dažus viršija HSB modeliai).

HSV modelis yra HSB modelio sinonimas: anglų kalba, viena iš žodžio vertės verčių (v) yra šviesos ir šešėlio derinys nuotraukose, t. Y. tokiu kontekstu jis yra sinoniminis ryškumas.

Kai kurie grafiniai redaktoriai naudoja HLS modelį (atspalvį, lengvumą, sodrumą), kuris yra panašus į HSB. HLS modelyje, priešingai nei HSB, L - apšvietimo parametras yra naudojamas vietoj ryškumo (lengvumas). Apšvietimo mažinimas sukelia juodos spalvos spalvą, o padidėjimas yra baltas. Gryna spektrinė spalva gaunama 50% apšvietimu.

HSB ir HLS modeliai nėra orientuoti į bet kokį techninį spalvų atkūrimo įrenginį,
jie taip pat vadinami nepriklausomi aparatūra.

9 pav. Spalvų modelis HSB.1-paletės spalvos pasirinkimas su HSB modeliu,

2-struktūrinė schema kūgio pavidalu.

1 pav. Trimatis HSB modelio vizualizavimas cilindro pavidalu

Paprasčiausias būdas rodyti HSB į trimatę erdvę yra naudoti koordinačių cilindrinę sistemą. Čia koordinatės H yra nustatomas po poliariniu kampu, S yra spindulio vektorius ir V - Z-koordinačių. Tai yra, šešėlis keičiamas judant palei cilindro ratą, sodrumą - palei spindulį ir ryškumą - palei aukštį. Nepaisant "matematinio" tikslumo, toks modelis turi didelį trūkumą: praktiškai prisotinimo ir atspalvių, skiriamų nuo akių, skaičius sumažėja, kai ryškumo metodai (v) iki nulio (tai yra ant atspalvių arti juodos). Taip pat mažose S ir V, verčiant RGB HSV ir atvirkščiai, atsiranda reikšmingų apvalinimo klaidų. Todėl kūginis modelis dažniau naudojamas (9 pav.).

Spalvų tonas.

Kaip jau buvo pažymėta, kiekvienas tikras šviesos šaltinis atkuria jį į bangų mišinio, turinčių skirtingų ilgių, mišinio. Pagal spalvų tonas (Hue) suprantama kaip šviesa su dominuojančiu bangos ilgiu. Paprastai apibūdinant spalvų toną (kai kuriais šaltiniais taikoma terminas atspalvis. \\ T) Spalvų pavadinimas naudojamas, pavyzdžiui, raudona, oranžinė arba žalia. Tradiciniame šio modelio aiškinime kiekvienas spalvų tonas užima tam tikrą poziciją periferijoje spalvų ratas ir pasižymi kampu nuo 0 iki 360 ° (11 pav.). Paprastai yra 0 ° kampu, už raudoną spalvą, grynai žalios - 120 ° ir grynai mėlynai - 240 °.

Dėl spalvų apskritimo pagrindinės spalvos yra vienodos atstumo vienas nuo kito. Antrinės spalvos yra tarp pirminės. Savo ruožtu kiekviena spalva yra priešais savo papildomą (papildomą) spalvą, ir jis yra tarp spalvų, su kuriomis jis gaunamas. Pavyzdžiui, geltonos ir mėlynos spalvos gėlės suteikia žalią. Taigi, ant spalvų apskritimo, žalia turi būti tarp geltonos ir mėlynos spalvos.

Dvi spalvos vadinamos papildančiomis (viena kitos papildo), jei kai jie sumaišomi tame pačiame kiekiu, jie suteikia baltos spalvos. Pavyzdžiui, mėlyna ir geltona, žalia ir violetinė, raudona ir mėlyna.

1 pav. Spalvų vieta spalvų rate.

Tačiau savaime spalvų tono sąvoka nėra išsami informacija apie spalvą. Pavyzdžiui, šviesa, kurioje vyrauja komponentas su bangos ilgiu yra apie 450 Nm, dauguma žmonių suvokia dauguma žmonių, turinčių normalų regėjimą (ne žmogų!) Kaip atspalvį, paprastai siejasi su mėlyna (ji atitinka spalvų apskritimo kampą 240 ° ).

Kyla klausimas, kaip suprasti "mėlynos" sąvoką? Tamsiai mėlyna arba mėlyna dangus, azure jūra, lauko kukurūzų žiedai ir nepamirštant - ne - tai visi gėlių, kuriuose dominuoja mėlyna spalva, pavyzdžiai, bet nepaisant to, mūsų akis suvokia kaip skirtingi. Papildomi komponentai, nustatantys šių spalvų skirtumą saturacija (Prisotinimas) ir ryškumas Ryškumas.

Saturacija

Saturacija -apibūdina spalvos grynumą (intensyvumą). Tai lemia pagrindinės, dominuojančios spalvos komponento ir visų kitų bangos ilgių (pilkos spalvos kiekio), dalyvaujančių formavime. Šio parametro kiekybinė vertė išreiškiama kaip 0 (pilkos) iki 100% procentais (visiškai prisotinta).

Pagal kitą apibrėžimą, saturacijaatspindi, kiek dešinė spalva bus lygi su ja ryškumu balta spalva. Tokiu atveju jis gali būti matuojamas nuo vos pastebimų perėjimų (gradacijų), esančių tarp šių spalvų ir baltos spalvos.

Kuo didesnė prisotinimo vertė, stipresnis ir aiškesnis spalvų tonas. Pavyzdžiui, pastelinės mėlynos spalvos yra suvokiama kaip neryški mėlyna dėl nedidelio turinio į jį gryno atspalvio. Sauzės mažinimas lemia tai, kad spalva tampa neutrali, be aiškiai išreikšto tono. Jei fotografuojate spalvotą nuotrauką ir skaidrių sodrumą iki 0%, tada galų gale gausite juodos ir baltos nuotraukos (pilkos spalvos).

Galima aptarnauti spalvų pavyzdžiai su maksimaliu sodrumu spektrinėspalvos, ypač geltona spalva, atitinkama natrio spektro linija su 536 mikronų bangos ilgiu. Tuo pačiu metu geltona spalva, gauta naudojant raudoną raudonos spalvos su žaliomis spalvomis, pasižymi mažu sodrumu. Ir labai maža prisotinimas turi geltoną šviesą saulės diske, kuriame yra praktiškai pilnos matomų spalvų.

"Visiškai" neutralios pavyzdžiai (Achromatinis)spalvos gali būti pilkos, baltos ir juodos spalvos. Kadangi jis juda į apskritimo centrą, spalva artėja pilka, nes visos pagrindinės spalvos yra sumaišytos vienodai.

Natūralios spalvos turi mažą sodrumą, todėl pernelyg turtingos spalvos atrodo nepretenzingos ir pabrauktos.

Persikėlimas per spalvų ratą (priešingai nei apskritimo judėjimas) lemia spalvų dalį, iš kurios ištrinate, ir spalvos, į kurią kreipiatės, spalvos padidėjimas. Kaip rezultatas, tai lemia sotumo sumažėjimą, kuris turi didžiausią vertę (100%) ant apskritimo paviršiaus ir minimalus (0%) apskritimo centre.

Ryškumas

RyškumasC) Spalvos rodo juodos spalvos dydį, pridedamą prie spalvos. Saulėtas Bunny - didelio apšvietimo intensyvumo pavyzdys (šviesus). Tuo pačiu metu šviečia anglis yra maža. Bet kokios spalvos ir atspalviai, nepaisant jų spalvų tono, gali būti lyginamas ryškumu, tai yra, nustatyti, kuris iš jų yra tamsesnis ir kas lengvesnis.

Ryškumas jokiu būdu neturi įtakos chromatiškumui, tačiau tai priklauso nuo to, kiek spalva bus suvokiama mūsų akimi. Su nulio ryškumu, mes nematome nieko, todėl bet kokia spalva bus suvokiama kaip juoda. Remiantis šiuo ryškumu kartais aiškinama kaip prisotinimas, tai yra, kaip dydis, atvirkštinis spalvos laipsnis yra juoda. Tokiu atveju, nesant juodos, mes gauname gryną spektrinę spalvą, o maksimalus ryškumas sukelia akinlinio balto jausmą.

Achromatinisspalvos, tai yra, balta, pilka ir juoda, yra būdinga tik ryškumui. Tai pasireiškia tuo, kad spalvos yra tamsesnės, o kiti yra lengvesni.

Ryškumo dydis matuojamas kaip procentas nuo 0 (juodos) iki 100 % (balta). Kadangi ryškumo procentas sumažėja, spalva tampa tamsesnė, siekiama juodos. Šis komponentas yra netiesinis, kuris atitinka mūsų šviesos ir tamsios spalvos suvokimą.

Ryškumas ir spalvų tonas nėra visiškai nepriklausomi parametrai. Vaizdo ryškumo keitimas paveikia spalvų tono pokyčius, kurie sukuria nepageidaujamą spalvą (pamainą) vaizde. Taigi, su dideliu ryškumu, žalios spalvos yra mėlynos, mėlyna artėja prie violetinės, geltonos iki oranžinės ir oranžinės - iki raudonos. Stiprus spinduliuotės ryškumo padidėjimas sukelia dar vieną efektą: raudonos spalvos patenka į oranžinę, tada geltona ir, galiausiai, balta.

Kompiuterių įgyvendinimas 3D modelis (kūgis)

2. Dažniausiai

Šešėlis yra atstovaujamas kaip vaivorykštė žiedas, o spalvos prisotinimas ir vertė yra pasirinktos naudojant trikampio žiedą, įvestą į šį žiedą. Paprastai jos vertikali ašis reguliuoja sodrumą, o horizontalus leidžia pakeisti spalvų vertę. Taigi, norėdami pasirinkti spalvą, pirmiausia turite nurodyti atspalvį ir pasirinkite reikalinga spalva Nuo trikampio.

HSB modelio privalumai ir apribojimai

Šio modelio apribojimas yra poreikis transformuoti jį į RGB modelį, kad būtų rodomas monitoriaus ekranas arba CMYK modelyje, kad gautumėte spausdinimo optimalitiką.

Tuo pačiu metu HSB modelis turi tris svarbius privalumus, palyginti su RGB ir CMYK modeliais:

• 
  Aparatūros nepriklausomybė.Šio modelio komponentų nustatymas spalvų tono vertes, prisotinimui ir ryškumui leidžia nedviprasmiškai nustatyti spalvą be poreikio atsiskaityti už išvesties įrenginio parametrus.
• 
  Tai labiau atitinka spalvos pobūdį, gerai sutinka su asmens suvokimu: spalvų tonas yra lygi šviesos bangos ilgiui, prisotinimui - bangos intensyvumui ir ryškumui - šviesos dydį.
• 
  Paprastesnis ir intuityvus spalvų valdymo mechanizmas.Taip yra dėl to, kad spalvų tonas, prisotinimas ir ryškumas yra nepriklausomos spalvų charakteristikos. Pavyzdžiui, gryna raudona spalva yra ant spalvų apskritimo 0 ° kampu. Jei jums reikia perkelti raudoną toną į oranžinį toną, tada turėtumėte padidinti kampą, kuris apibrėžia spalvų toną. Norėdami gauti daugiau išblukusi spalvą, pakanka tik sumažinti sodrumą ir suteikti jai didesnį ryškumą - atitinkamai padidinti ryškumo vertę. Beveik neįmanoma gauti tokio poveikio RGB modeliui, nes jos spalvų komponentų vertės yra labai priklausomos viena nuo kitos. Todėl, kai vienas iš jo komponentų keičiamas, pavyzdžiui, jis turės įtakos ne tik spalvų tonui, bet ir tuo pačiu metu prisotinant ir ryškumą.

Modelis cie xyz.

RGB modelis ir CMYK modelis yra priklausomi su aparatūra. Jei kalbame apie RGB, pagrindinių spalvų vertės (ir baltos spalvos taškas) nustatomi pagal jūsų monitoriuje naudojamo fosforo kokybę. Kaip rezultatas, skirtinguose monitoriuose, tas pats vaizdas atrodo nevienodas. Jei susisieksite su CMYK, tada skirtumas yra dar labiau akivaizdu, nes kalbame apie realius dažus, spausdinto proceso ir nešiklio ypatybes.

Todėl nenuostabu, kad galų gale užduotis apibūdinant spalvas, kurios nepriklauso nuo įrangos, dėl kurių jie yra netinkami. Gaunamos spalvos. Deja, visiškai objektyviai apibrėžti spalvą neįmanoma. Spalva yra suvokiama charakteristika, priklausomai nuo stebėtojo ir aplinkinių sąlygų. Skirtingi žmonės Jie mato spalvas įvairiais būdais (pavyzdžiui, menininkas yra kitoks nei ne profesionalas. Net vienas asmuo turi vizualinį atsaką į spalvų pokyčius su amžiumi.

Jei spalvos suvokimas priklauso nuo stebėtojo ir stebėjimo sąlygų, tada bent jau galite standartizuoti šias sąlygas. Tokiu būdu, mokslininkai iš Tarptautinės komisijos dėl apšvietimo (CIE) nuėjo. 1931 m. Jie standartizavo spalvų stebėjimo sąlygas ir ištyrė spalvų suvokimą iš didelės grupės žmonių. Kaip rezultatas, pagrindiniai komponentai naujos spalvos modelio XYZ buvo eksperimentiškai apibrėžti. Šis modelis yra nepriklausomas nuo aparatūros, nes jis apibūdina spalvas, nes jie suvokia asmuo, tiksliau, "Standard Cie stebėtojo".

Matematinės vertės Cie XYZ spalvų parametrų matematines vertės buvo gautos dėl eksperimentų, atliktų 1920 m. Pabaigoje W. David Wright ir John Guild. "XYZ" vertės nebuvo pačios: raudonos, žalios, mėlynos (RGB) ir šių spalvų parametrai funkcijų, pagal kiekvieno iš jų bangos ilgį: 700 nm - raudona (raudona), 546,1 nm - žalia ( Žalia) ir 435,8.

Cie Xyz buvo pirmasis aparatūros nepriklausomas spalvų modelis, tačiau dėl to, kad jis nebuvo pasižymi suvokimo simetriškai, kai pasikeitė viena iš XYZ vertės - nesuteikė pakankamo vaizdo spalvos. Todėl, remiantis Amerikos menininko ir išradėjo tyrimais Albert H. Munsell. (1858-1918) Cie. 1976 m. Naujos aparatūros ir nepriklausomos spalvų vietos CIE1976 laboratorijos parametrai. Šiuo metu spalvų erdvės laboratorija yra tarptautinis standartas.

Modelio laboratorija.

Apibrėžta bet kokia laboratorijos spalva:

• 
  Ryškumas (lengvumas)
• 
  Du chromatiniai komponentai: parametras A, kuris svyruoja nuo žalios iki raudonos ir parametro b, skirtingo svyruoja nuo mėlynos iki geltonos spalvos. (Laboratorijos kanalų apibrėžimas grindžiamas tuo, kad taškas negali būti vienu metu juoda ir balta, raudona, tiek žalia, tiek mėlyna ir geltona.)

LAB modelio ryškumas yra visiškai atskirtas nuo spalvos. Dėl to laboratorinis modelis yra patogus reguliuoti kontrastą, ryškumą ir kitas vaizdo tonų charakteristikas. Lab modelis yra trijų kanalų. Jo spalvų aprėptis yra labai platus ir atitinka matomą spalvų aprėptį standartiniam stebėtojui. Laboratorijos aprėptis apima visų kitų spalvų modelių, naudojamų spausdinimo procese, aprėptis.

Kiekvieno spalvų kanalų įvaizdis turi savo ryškumą. Su tuo pačiu intensyvumu, žmogaus akis suvokia žalią spindulių spalvą yra ryškiausia, šiek tiek mažiau ryški - raudona ir visiškai tamsiai mėlyna. Pabrėžiame, kad ryškumas yra suvokimo būdingumas, o ne pats spalva.

RGB modelyje spalvų spalva ir jo ryškumas yra tarpusavyje sujungtos. Pavyzdžiui, prisotintos mėlynos spalvos bus labai tamsios ir sočiųjų geltonos - labai lengvas. Kiekvienas RGB vaizdo taškas suvokia akis kaip daugiau ar mažiau ryški. Šio taško formavimu dalyvauja visi trys vaizdo kanalai. Jei visos trys spalvos buvo suvokiamos taip vienodai ryškiai, tada kiekvienas atneštų trečiąją dalį visam ryškumui:

Y \u003d r / 3 + g / 3 + b / 3

Taip yra apskaičiuojamas "Color Model" šviesumas HSB, kurį mes apsvarstėme anksčiau. Kadangi, kaip jau sužinojome, skirtingos pagrindinės spalvos turi skirtingą suvokimo ryškumą, šis skaičiavimas neatspindi faktinės padėties būklės, todėl ypač HSB modelis negali būti laikomas teisingu. Norėdami apskaičiuoti tikrąjį ryškumą, naudojama ši empirinė formulė, kurioje atsižvelgiama į kiekvieno spalvų kanalo indėlį:

Y \u003d 0,299R + 0.587g + 0.114V

Jūs galite tiesiogiai stebėti ryškumą, kai verčiant vaizdus į pusę (pilkos spalvos). Vienintelis tokio dokumento kanalas saugo tik taškų ryškumą, neatsižvelgiant į jų spalvą. CMYK modelyje baltas popierius yra ryškesnis, ant kurio nieko nėra atspausdinti. Todėl šio modelio komponentams patogiau naudoti parametrą, atvirkštinį ryškumą, -Nutralinį optinį dažų tankį. Tai didžiausias juoda (tai tamsesnė) ir mažėja tokia tvarka: violetinė, mėlyna, geltona. Spausdinant pirmąjį taikomą dažą su mažiausiu optiniu tankiu, tai yra labiausiai šviesa. RGB ir CMYK modeliai, ryškumas ir spalva yra prijungti, tai yra, kai vienas parametras pasikeičia, kiti pakeitimai. Tai kartais nepatogu, kai atliekant korekciją - keisti vaizdo ryškumą, dažnai negalite vengti keisti savo spalvų.

Yra užtariama, kuri leidžia matyti laboratorijos spalvų spektrą.

1. Už tai sukurkite naują vaizdą laboratorijos režimu, užpildytu baltu.

(Tiesiog pakeiskite modelį nurodytoje eilutėje ant laboratorijos)

2. Pakeiskite kanalų paletę. Atrodo, kad tai:

3. Tada supilkite A ir B kanalus su juodu ir baltu gradientu, kaip parodyta šiame paveikslėlyje. Perjunkite į suderintą laboratorinį kanalą. Dabar matote visą spalvų modelio laboratorijos maksimalų ryškumą, nes ryškumo kanalas l yra padengtas baltu.

4. Kaip paaiškinti tai, ką matėme? Faktas yra tai, kad juoda spalva kanalo atitinka minimalų ryškumą šio kanalo komponento. Balta spalva atitinka maksimalų ryškumą. Taigi, kanale juoda spalva atitinka žalią įvaizdį, baltą - raudoną. Juoda ir balta gradientas parodys sklandų žalios spalvos perėjimą raudonai. Norite patikrinti - išjunkite kanalo matomumą ir pažvelgti į vaizdą. Taigi, visos spalvos kanale jungiklis į vienas kitą horizontaliai, vertikaliai - visas kanalo spalvas b. Kombinuotame kanale jie sumaišomi visais galimais deriniais - gavome laboratorijos modelio spektrą.

5. Pabandykime pamatyti skirtumą rodant spalvas laboratorijos ir CMYK modeliuose. Šis skirtumas yra gana didelis, nes LAB modelis turi maksimalią spalvų aprėptį, o CMYK yra minimalus. Sukurkite dvigubą vaizdą naudodami "Duplicate" komandų vaizdą. Norėdami išversti gautą vaizdą CMYK spalvų režimu, vaizdo meniu pasirinkite režimą\u003e CMYK komandą. Spalvos tapo tamsesnės ir dim, nors maksimalus ryškumas buvo nustatytas laboratorijos modelyje!

Laboratorija - modeliskai pikselių ryškumas yra atskirtas nuo jų spalvos. Šis modelis yra labai neįprastas. Skirtingai nuo RGB ir CMYK, remiantis realiais procesais, laboratorija yra grynai matematinis modelis. Jai sunku rasti analogiją realiame pasaulyje. Tačiau šis modelis turi keletą rimtų privalumų:

1. 
   Jis grindžiamas žmogaus suvokimu ir jo spalvų aprėptis atitinka žmogaus akis - tai apima RGB ir CMYK aprėptis ir viršija juos.
2. 
   Lab yra nepriklausomas modelis.

Šie du privalumai padarė laboratorijos standartą, kai verčiant vaizdus iš vienos spalvų erdvės į kitą savo paruošimo procese.

Tačiau tai yra sunku paaiškinti, kodėl laboratorijos savybės yra žinomos vartotojui. Galų gale, dauguma iš mūsų nerūpi, sako, prietaiso failų failai (nors tai yra taip pat yra labai svarbu) - mes tiesiog įkrauti failų operacijas į kompiuterį. Tačiau laboratorija turi ir grynai praktines programas. Šiame modelyje lengva atlikti daug bendrų operacijų. Tarp jų padidina ryškumą, tonas korekcija (kontrasto padidėjimas, ištaisyti tonų diapazonų paklaidą) ir pašalinant spalvų triukšmą (įskaitant rastro tarpą ir ištrinti įprastą vaizdo struktūrą JPEG formatu).

Profesionalai naudoja šią erdvę netgi sukurti sudėtingus kaukes ir pagrindinius dokumentų spalvų pokyčius. Kadangi modelis turi didžiulę spalvų aprėptį, vertimas į jį nėra susijęs su nuostoliais. Bet kuriuo metu galite išversti vaizdą iš RGB laboratorijoje ir atgal, ir tuo pačiu metu jo spalvos nesikeis.

Kursų darbas

Spalva, spalvų modeliai ir tarpai kompiuterinėje grafikoje

ĮVADAS. \\ T

Apie šviesos ir spalvos pobūdį

1 pagrindinės spalvos

2 spalvų jausmo pobūdis

3 spalvų tonas

4 colimetrija. Grassman įstatymas

Žmogaus spalvos suvokimas

1 intuityvi spalvos suvokimas

2 Žmogaus žiūrovas

3 šviesos ir spektrinio akių jautrumas

4 Subityvios spalvos charakteristikos

Spalvų modeliai

1 spalvų modeliai ir jų tipai

2 XYZ spalvų modelis

3 MCO chromatiškumo diagrama

4 priedų spalvų modelis RGB

5 spalvų modeliai CMY ir CMYK

6. Spalvų modelis HSV

7 Spalvų modelis HSB / HLS

8 spalvų modelis cie luv / cie laboratorija

9 spalvų modelis YUV

10 spalvų modelio YCBCR

11 spalvų modelis yiq

12 suvokimo spalvų modeliai

Spalvų profiliai ir tarpai. Kodavimas ir spalvų kalibravimas

1 spalvų kodavimas. Paletė

2 spalvų erdvės

3 spalvų erdvės vizualizavimas

4 etaloninės erdvės

5 darbo vietos

6 spalvų profiliai

7 Profilių tipai

8 spalvų kalibravimas

Išvada

Bibliografija

ĮVADAS. \\ T

Pažvelgiame į elementus ir, jas apibūdiname, kalbame apie: tai yra didelis, minkštas, šviesiai mėlynas. Apibūdinant kažką daugeliu atvejų, spalva yra paminėta, nes ji turi didžiulį informacijos kiekį. Tiesą sakant, kūnas neturi aiškios spalvos. Labai spalvų sąvoka yra glaudžiai susijusi su tuo, kaip žmogus (žmogaus akis) suvokia šviesą; Galima sakyti, kad spalva gimsta akyje.

Spalva - labai sudėtinga tiek fizikos ir fiziologijos problema, nes Jis turi tiek psichofiziologinį ir fizinį pobūdį. Spalvos suvokimas priklauso nuo šviesos fizinių savybių, t. Y., elektromagnetinės energijos, nuo jo sąveikos su fizinėmis medžiagomis, taip pat jų vizualinės žmogaus sistemos aiškinimu. Kitaip tariant, objekto spalva priklauso ne tik pačiam objektui, bet ir nuo šviesos šaltinio, apšviečiančio dalyką ir nuo žmogaus regėjimo sistemos. Be to, kai kurie elementai atspindi šviesą (lentą, popierių), o kiti yra perduoti (stiklas, vanduo). Jei paviršius, atspindintis tik mėlyną šviesą, šviečia raudona šviesa, atrodo juoda. Panašiai, jei žalios šviesos šaltinis yra žiūrima per stiklą, einantis tik raudona šviesa, tai taip pat atrodys juoda.

Paprasčiausias yra ahromatinė spalva, t.y. Tai, ką matome ant juodos ir baltos televizijos ekrano. Šiuo atveju objektai atrodo balti, achromatiškai atspindi daugiau kaip 80% šviesos šviesos ir juoda - mažiau nei 3%. Vienintelis šios spalvos atributas yra intensyvumas arba kiekis. Su intensyvumu galite palyginti skalar vertę, apibrėžiant juodą, pvz., 0 ir baltą kaip 1.

Jei suvokiama šviesa yra savavališkų nevienodų kiekių bangos ilgio, tada jis vadinamas chromatiniu.

Su subjektyviu šios spalvos aprašymu paprastai naudojamos trys vertės: spalvų tonas, prisotinimas ir šviesa. Spalvų tonas leidžia atskirti spalvas, pvz., Raudoną, žalią, geltoną ir pan. (Tai yra pagrindinis spalvos charakteristika). Saturacija apibūdina grynumą, t.y. Šios spalvos slopinimo laipsnis (praskiedimas) yra baltas, ir leidžia jums atskirti rožinę spalvą nuo raudonos, smaragdo iš ryškiai žalios ir pan. Kitaip tariant, prisotinant, spalva atrodo kaip minkšta ar aštria. SVTlot atspindi intensyvumo idėją kaip veiksnį, kuris nepriklauso nuo spalvų tono ir sodrumo (spalvų intensyvumo).

Paprastai nėra grynų monochromatinių spalvų, bet jų mišiniai. Trijų komponentų šviesos teorijos širdyje slypi prielaida, kad trijų tipų spalvų spalvos kolodle yra centrinėje tinklainės dalyje.

Pirmasis suvokia žalią spalvą, antroji yra raudona, o trečioji yra mėlyna. Santykinė akių jautrumas yra didžiausias žalios ir minimalios mėlynos spalvos. Jei visi trys kolodai turi įtakos tokiam pačiam energijos ryškumo lygiui, šviesa atrodo balta. Baltos jausmas gali būti gaunamas maišant visas tris spalvas, jei nė vienas iš jų nėra linijinis kitų dviejų derinys. Tokios spalvos vadinamos pagrindiniu.

Žmogaus akis gali atskirti apie 350 000 skirtingų spalvų. Šis skaičius gaunamas dėl daugelio eksperimentų. Aiškiai išskiriami apie 128 spalvų tonus. Jei tik prisotinimo pokyčiai, vizualinė sistema yra pajėgi paskirstyti ne tiek daug spalvų: mes galime atskirti nuo 16 (geltonai) iki 23 (raudonai ir violetiniams) tokių spalvų.

Taigi, šie atributai yra naudojami apibūdinti spalvą:

Spalvų tonas. Galite nustatyti vyraujantį bangos ilgį į išmetamųjų teršalų spektrą. Spalvų tonas leidžia išskirti vieną spalvą iš kitos - pavyzdžiui, žalia nuo raudonos, geltonos ir kt.

Ryškumas. Nustatomas pagal energiją, šviesos spinduliuotės intensyvumą. Išreiškia suvokiamos šviesos kiekį.

Tono prisotinimas ar grynumas. Jis išreiškiamas baltos dalies akivaizdoje. Puikiai švarios spalvos nėra baltos spalvos. Jei, pavyzdžiui, į gryną raudoną spalvą, tam tikroje proporcijoje pridėti baltos spalvos, tada paaiškėja šviesiai šviesiai raudona spalva.

Nurodyti trys atributai leidžia apibūdinti visas spalvas ir atspalvius. Kokie atributai yra trys, yra vienas iš trijų dimensijų savybių spalvų apraiškos.

Dauguma žmonių išskiria spalvas, ir tiems, kurie susiduria su kompiuterine grafika, turėtų aiškiai jaustis skirtumą ne tik spalvomis, bet ir geriausiais atspalviais. Tai labai svarbu, nes būtent spalva turi didelę informaciją, kuri nėra prastesnė svarba Malno, nei masės, nei kiti parametrai, apibrėžiantys kiekvieną kūną.

Veiksniai, turintys įtakos išvaizda Speciali spalva:

· Šviesos šaltinis;

· informacija apie aplinkinius dalykus;

· tavo akys;

Tinkamai pasirinktos spalvos gali, kaip atkreipti dėmesį į norimą vaizdą, todėl stumkite nuo jo. Tai paaiškinama tuo, kad, priklausomai nuo to, kokia spalva mato, jis turi įvairias emocijas, kurios nesąmoningai sudaro pirmąjį įspūdį iš matomo objekto.

Kompiuterio grafikos spalva reikalinga, kad:

tam tikra informacija apie objektus. Pavyzdžiui, vasarą medžiai yra žalios, rudens - geltona. Juoda ir baltomis nuotraukomis praktiškai neįmanoma nustatyti metų metų, jei nenurodomi kiti papildomi faktai.

spalva taip pat reikalinga atskirti objektus.

su juo galite atsiimti kai kurių paveikslėlio dalis į priekį, kiti sukels fone, tai yra, sutelkiant dėmesį į svarbų - sudėtinio centro.

be dydžio padidėjimo galite perkelti kai kuriuos vaizdo duomenis naudodami spalvą.

dviejų matmenų grafike, būtent matome monitoriuje, nes jis neturi trečiojo aspekto, būtent spalva yra tiksliau atspalviai, imituoti (perduodami) tūrį.

spalva naudojama žiūrovo dėmesiui pritraukti, sukurti spalvingą ir įdomią vaizdą.

Bet koks kompiuterio vaizdas yra apibūdinamas be geometrinių dydžių ir leidimų (taškų skaičius colyje), maksimalus spalvų skaičius, kurį galima naudoti jame. Maksimalus spalvų skaičius, kuris gali būti naudojamas šio tipo paveiksle, vadinamas spalvų gyliu. Be to, yra pilnos spalvos, yra tipų vaizdų su skirtingu spalvų gyliu - juoda ir balta juosta, pilkos spalvos atspalviais su indeksuota spalva. Kai kurie vaizdai turi tą patį spalvų gylį, tačiau skiriasi spalvų modeliu.

1. Apie šviesos ir spalvos pobūdį

1.1 Pagrindinės spalvos

Šviesa kaip fizinis reiškinys yra įvairių ilgių ir amplitudių elektromagnetinių bangų srautas. Žmogaus akis, yra sudėtinga optinė sistema, šios bangos suvokia maždaug 350-780 nm. Šviesa suvokiama tiesiogiai iš šaltinio, pavyzdžiui, nuo apšvietimo įtaisų, arba kaip atsispindi iš objektų paviršių arba susigrąžindami per skaidrus ir permatomas objektus. Spalva yra įvairių ilgių elektromagnetinių bangų suvokimo charakteristika, nes tai yra bangos ilgis, kuris lemia matomą akies spalvą. Amplitudė, kuri lemia bangos energiją (proporcinga amplitudės aikštei) yra atsakingas už spalvos ryškumą. Taigi, labai koncepcija spalvos yra žmogaus "vizijos aplinka bruožas.

Derinant šviesą iš kelių šaltinių su įvairiais dominuojančiais dažniais, gali būti pakeistas kiekvieno šaltinio šviesos intensyvumas, kuris gaus papildomų spalvų diapazoną. Remiantis šiuo stebėjimu, buvo suformuotas vieno spalvų modelis. Šaltiniai pasirinktos atspalviai yra vadinami pagrindinėmis spalvomis, o spalvų schema yra visų spalvų rinkinys, kurį galima gauti iš pagrindinių spalvų. Dvi pagrindinės spalvos, suteikiančios baltos spalvos, vadinamos neprivaloma. Papildomų spalvų porų pavyzdžiai - raudona ir mėlyna, žalia ir violetinė, mėlyna ir geltona.

Nėra baigtinių rinkinių galiojančių pirminių spalvų suteikia visas galimas matomas spalvas. Tačiau daugumai užduočių yra pakankamos trys pagrindinės spalvos, ir, naudojant išplėstinius metodus, galite apibūdinti ir spalvas, kurios nėra įtrauktos į šio pirminių spalvų spalvų gamą. Turi trijų pagrindinių spalvų rinkinį, bet kokia ketvirtoji spalva gali būti aprašyta naudojant spalvų maišymo procedūras. Todėl vienos ar dviejų pagrindinių spalvų mišinys su ketvirta spalva gali būti atstovaujama tam tikru pagrindinių spalvų dalių deriniu. Šiuo ilgesniu požiūriu galime manyti, kad trijų pagrindinių spalvų rinkinys apibūdina visas spalvas. Fig. 1.1 rodo spalvų išlyginimo funkcijų rinkinį trijoms pagrindinėms spalvoms ir nurodoma, kuri "vertė" kiekvienos pirminės spalvos yra reikalingas norint gauti bet kokią spektrinę spalvą. Kreivės pavaizduotos Fig. 1.1, gaunamas vidutiniškai daug stebėtojų nuomones. Galima pasirinkti 500 Nm spalvų spalvas, tik "atimant" tam tikrą raudonos šviesos dalį iš mėlynos ir žalios derinio. Tai reiškia, kad norint apibūdinti spalvą, netoli 500 Nm, galite tik sujungti šią spalvą su raudona ir žalia ir žalia diagramos deriniu. Iš to, kas buvo pasakyta, visų pirma, tai reiškia, kad RGB monitorius negali rodyti spalvų netoli 500 Nm.

1.2 Spalvų jausmo pobūdis

Spalvų pojūtis yra susijęs su spektrine sudėties šviesos, veikiančios ant akies ir su žmogaus vizualinės aparato savybes. Spektrinės kompozicijos poveikis išplaukia iš lentelės, kurioje spinduliuotės spalvos yra lyginamos su spektriniais intervalais, užimtuose jų.

· Violetinė 400-450 Nm.

· Mėlyna 450-480 Nm.

· Mėlyna 480-510 Nm.

· Žalioji 510-565 Nm.

· Geltona 565-580 Nm.

· Oranžinė 580-620 Nm.

· Raudona 620-700 Nm.

Tuo pačiu metu spalvų įvertinimo užduotis nėra išspręsta paprastu matavimu išmetamųjų teršalų energijos platinimo per spektrą, kaip galima manyti, remiantis stalo pagrindu. Ant intervalo užima spinduliuotės, spalva gali būti nurodyta gana unikaliai: jei kūno skleidžia arba atspindi per 565-580 Nm, tada jo spalva visada geltona. Tačiau priešinga išvada ne visada yra tiesa: gerai žinomoje spinduliuotės spalvos, neįmanoma įsitikinti, kad jo spektrinė sudėtis arba bangos ilgis. Pavyzdžiui, jei spinduliuotė yra geltona, tai nereiškia, kad jis užima pavadinimą intervalą ar jo dalį. Geltona atrodo kaip monochromatinės spinduliuotės mišinys, už šio intervalo: žalia (L1 \u003d 546 nm) su raudona (L2 \u003d 700 nm) su tam tikrais jų gebėjimų rodikliais. Bendru atveju matoma šviesos sijų tapatybė negarantuoja jų tapatybės spektrine kompozicija. Nesąžininga spalva, paketai gali turėti tiek tą pačią sudėtį ir skirtingą. Pirmuoju atveju jų spalvos yra vadinamos izomerine, antroje - meta ir matuokliuose.

Spalvų objektų žaidimo praktika reikalauja spalvų, vizualiai neatskiriama nuo atkūrimo. Nesvarbu, matuokliai ar izomerinis originalios spalvos ir spalvų kopijos. Nuo čia reikia atkurti ir įvertinti spalvą, neatsižvelgiant į spinduliuotės spektrinę sudėtį, kuri sukelia šį spalvų jausmą. Specialistai, kuris naudoja ar atgamina spalvą, mėginio atspindį atspindėtą šviesos spektrinę sudėtį yra abejinga. Nes tai labai svarbu, kad kopija yra tikrai, pavyzdžiui, geltona, kaip mėginio, ne geltonos spalvos arba geltonos spalvos.

Spalvų vizijos teorija paaiškina, kodėl spektro svetainė per 400-700 Nm turi šviesos efektą ir dėl kokios priežasties matome spinduliuotę nuo 400 - 450 nm violetinių, 450 - 480 - mėlyna ir kt. Teorijos esmė yra ta, kad šviesai jautrus nervų galas, esantis viename iš akių ir vadinamų fotoreceptorių lukštais, reaguoja tik ant matomos spektro dalies spinduliuotės. Akyje yra trys receptorių grupės, iš kurių vienas yra jautriausias 400-500 Nm intervalui, kita - 500-600 nm, trečioji - 600 - 700 Nm. Receptoriai reaguoja į spinduliuotę pagal jų spektrinį jautrumą, o visų spalvų jausmas kyla dėl trijų reakcijų derinio.

1.3 Spalvų tonas

Taip pat būtina paaiškinti, kas suprantama pagal spalvų toną. Apsvarstykite du spektro pavyzdžius (1.3 pav.).

Vaizdo spektro analizė parodyta Fig. 1.3 (a) teigia, kad spinduliuotė turi šviesią žalią spalvą, nes viena spektrinė linija yra aiškiai atskirta nuo vienodo balto spektro fone. Ir kokia spalva (spalvų tonas) atitinka pasirinkimo (b) spektrą? Čia neįmanoma pabrėžti vyraujančią komponentą spektro, nes yra raudona ir žalia linija to paties intensyvumo. Remiantis spalvų maišymo įstatymais, tai gali suteikti geltonos spalvos atspalvį, tačiau spektre nėra atitinkamos monochromatinių geltonos spalvos. Todėl, po spalvų tonu, turi būti suprantama monochromatinių spinduliuotės spalva, atitinkanti bendrą mišinio spalvą. Tačiau, kaip ji yra "tinkama" - ji taip pat reikalauja paaiškinimo.

1.20 pav. Du spektras: a - yra aiškus vienos komponento paplitimas. b. - du komponentai su tuo pačiu intensyvumu

1.4 Kolorimetrija. Grassman įstatymas

Mokslas, kuris studijuoja spalvą ir matavimą, vadinama kolorimetrija. Jame aprašomi bendrieji žmogaus šviesos suvokimo įstatymai.

Vienas iš pagrindinių kolorimetrijos įstatymų yra spalvų maišymo įstatymai. Šie įstatymai buvo išsamiai suformuluoti 1853 m. Vokietijos Mathematian Hermann Grassman:

1. Trijų dimensijų spalva - trys komponentai reikalingi jo aprašymui. Bet kokios keturios spalvos yra linijinės priklausomybės, nors yra neribotas skaičius linijinių nepriklausomų agregatų trijų spalvų.

Kitaip tariant, už bet kokią spalvą (c) galite įrašyti tokią spalvų lygtį, išreiškiant linijinę spalvų priklausomybę:

C \u003d K1 C1 + K2 C2 + K3 C3

Kur C1, C2, C3 yra kai kurios pagrindinės, linijinės nepriklausomos spalvos, koeficientai K1, K2, K3 rodo atitinkamų mišrių spalvų skaičių. Linijinis nepriklausomumas spalvų C1, C2, C3 reiškia, kad nė vienas iš jų negali būti išreikštas sustabdyta suma (linijinis derinys) iš kitų dviejų.

Jei ant akies yra spinduliuotės mišinys, kiekvienam iš jų reaktoriai yra sulankstyti. Maišymo dažytos šviesos sijos suteikia naujos spalvos krūva. Tam tikros spalvos gavimas vadinamas jo sinteze. Spalvų sintezės įstatymai suformuluoti "Grasman" (1853).

Pirmasis Gramsman įstatymas (trijų dimensijos). Bet kokia spalva neabejotinai išreiškiama trimis, jei jie yra linijiškai nepriklausomi.

Linijinis nepriklausomumas yra tas, kad jis negali būti gautas iš nurodytų trijų spalvų pridedant dviem ostiku. Įstatymas patvirtina galimybę apibūdinti spalvą su spalvų lygtimi.

Antrasis Gramsmano įstatymas (tęstinumas). Nuolat pasikeitus spinduliuotės, spalva taip pat skiriasi.

Nėra tokios spalvos, į kurią būtų neįmanoma pasiimti be galo uždaryti.

Trečiasis Gramsmano teisė (priedas). Išmetamųjų teršalų mišinio spalva priklauso tik nuo jų spalvų, bet ne nuo spektrinės sudėties.

Iš šio įstatymo, faktas yra ypač svarbus spalvų teorijai, spalvų lygčių priedą: jei kelių lygčių spalvos yra apibūdintos spalvų lygtimi, tada spalva išreiškiama šių lygčių suma.

Trečiojo įstatymo reikšmė tampa aiškesnė, jei manote, kad ta pati spalva (įskaitant mišrios sudedamosios dalies spalvą) galima gauti įvairiais būdais. Pavyzdžiui, galima gauti mišrią komponentą, savo ruožtu, maišant kitus komponentus.

modelio spalvų erdvės kompiuterinė grafika

2. Žmogaus spalvos suvokimas

2.1 Intuityvus spalvų suvokimas

Bandėme paaiškinti spalvą su jūsų ilgiu ir spektru. Kaip paaiškėja, tai yra neišsamus spalvos spalvos, bet apskritai, tai yra neteisinga.

Pirma, asmens akis nėra spektroskopas. Žmogaus vizualinė sistema greičiausiai užregistruos bangos ilgio ir spektro, bet formuoja pojūčius kitaip.

Antra, neatsižvelgiant į žmogaus suvokimo charakteristikas, neįmanoma paaiškinti spalvų maišymo. Pavyzdžiui, balta spalva tikrai gali būti atstovaujama vienoda spektro begalinio rinkinio monochromatinių spalvų mišinio. Tačiau tą pačią baltą spalvą galima sukurti tik dviem specialiai pasirinktomis monochromatinėmis spalvomis (tokios spalvos vadinamos abipusiai).

Bet kuriuo atveju asmuo suvokia šį mišinį kaip baltą. Ir jūs galite gauti baltą spalvą, maišant tris ar daugiau monochromatinių spinduliuotės emisijų įvairiuose spektruose, bet suteikiant tą pačią spalvą, vadinamą metairos.

Daugelis žmonių suvokia koncepcijas, susijusias su spalvomis labiau intuityviam lygiui nei trijų numerių rinkinys, suteikiantis santykines pagrindinių spalvų proporcijas. Paprastai daug lengviau pristatyti pastelinės raudonos sukūrimą, pridedant baltą, kad būtų išvalyta raudona ir tamsiai mėlyna - juodos iki gryno mėlynos spalvos. Remiantis šiuo, grafiniai paketai dažnai siūlo spalvų paletes naudojant kelis spalvų modelius. Vienas modelis suteikia vartotojui intuityvi spalvų sąsaja, o kiti apibūdina išvesties įrenginių spalvų komponentus.

2.2 Žmogaus žiūrovas

Grafinės informacijos ekrano sistemos veikia asmens vizualinį aparatą, todėl reikia atsižvelgti į fizines ir psichofiziologines regėjimo savybes.

Fig. 2.2 rodo skersinį žmogaus akies obuolio dydį.

Šviesa patenka į akis per rageną ir sutelkia objektyvą ant vidinio akies sluoksnio, vadinamo tinklaine.

Akių tinklainėje yra du iš esmės skirtingų tipų fotoreceptoriai - lazdos su plačiu spektriniu jautrumo kreive, dėl kurių jie nesiskiria bangos ilgių ir, atitinkamai, spalvų, būdingos siauros spektrinės kreivės ir todėl turi spalvų jautrumą .

Kabintuvai Yra trys tipai, kuriuose yra šviesos jautrių pigmentų. Stulpeliai paprastai vadinami "mėlyna", "žalia" ir "raudona" pagal spalvos, kuriai jie yra optimaliai jautrūs, pavadinimą. "Colummer" išleista vertė yra spektrinės funkcijos integravimo su jautrumo svorio funkcija rezultatas.

Fig. 2.2. Kryžminys

Nuotraukų jautrumo ląstelės, vadinamos stulpeliais ir lazdomis, sudaro ląstelių sluoksnį tinklainės gale.

Stulpeliuose ir lazdose yra regėjimo pigmentų. Vizualiniai pigmentai yra labai panašūs į kitus pigmentus, atsižvelgiant į tai, kad jie sugeria šviesą ir absorbcijos laipsnį priklauso nuo bangos ilgio. Svarbi vizualinių pigmentų nuosavybė yra ta, kad kai vizualinis pigmentas sugeria šviesos fotoną, tada molekulės formos pasikeičia ir tuo pačiu metu yra šviesos spinduliavimas.

Pigmentas pasikeitė, pakeista molekulė sugeria šviesą yra mažiau gerai nei anksčiau, i.e. Kaip jie dažnai sako: "balinas". Pelėsių formos ir energijos pakartotinio emisijos keitimas dar nėra aiškiai, inicijavo šviesos liniją į signalo išleidimą.

Informacija iš šviesos jautrių receptorių (Colums ir lazdos) perduodama kitiems sujungiamoms ląstelių tipams. Specialios ląstelės perduoda informaciją į vizualinį nervą.

Taigi, pluošto optinis nervas tiekia kelis šviesai jautrus receptorius, i.e. Kai kurie išankstinio vaizdo apdorojimo atliekama tiesiai į akį, kuris iš esmės yra smegenų dalis, išplėsta į priekį.

Tinklainės laukas, kuriame optinio nervo pluoštai surenkami kartu ir palieka akį, netenka šviesos receptorių ir vadinama aklu vietoje.

Taigi šviesa pirmiausia turi eiti per du ląstelių sluoksnius, kol jis veikia stulpelius ir lazdas.

Įdomu pažymėti, kad gamta sukūrė keletą akių dizaino. Tuo pačiu metu visų stuburinių akys yra panašios į asmens akis, o bestuburių akys yra sudėtingos (aspektų), pavyzdžiui, vabzdžių, arba nepakankamai išvystyta į fotosensitratišką dėmę. Tik aštuonkojai, akys yra išdėstytos kaip stuburiniai, tačiau šviesos linijos yra tiesiai ant vidinio paviršiaus akies obuolio, o ne, kaip mes turime už kitų sluoksnių iš anksto apdorojimo vaizdą. Todėl jis gali būti ne tik prasmės priešingoje aplinkoje į tinklainę ląstelių. Ir tai yra tik vienas iš gamtos eksperimentų.

2.3 Šviesos ir spektrinis akių jautrumas

Akių gebėjimas reaguoti į mažą spinduliuotės srautą vadinama šviesos jautrumu. Jis matuojamas kaip vertė, riba ryškumas. Riba vadinama mažiausiu objekto ryškumu, pvz., Šviesos vietoje, kurioje jis gali būti aptiktas pakankamu tikimybe visiškai juodu fone. Aptikimo tikimybė priklauso ne tik nuo objekto ryškumo, bet ir požiūrio kampu, pagal kurį jis yra laikomas, arba, kaip jie sako, nuo jo kampinio dydžio. Kaip kampinio dydžio padidėjimas, receptorių skaičius auga, prie kurio numatoma dėmė. Tačiau praktiškai, tačiau su požiūriu didėja, daugiau nei 50 ° jautrumas nustoja keistis.

Pagal tai, šviesiai jautrumas SP. Nustatyta kaip vertė, atvirkštinis riba BP, su sąlyga, kad vaizdas į kampą 50 °:

Sp. \u003d (1 / vp.) 50 °

Šviesos jautrumas yra labai didelis. Taigi, pagal N. I. Pinggin, atskiriems stebėtojams, vizualinio poveikio išvaizdai reikalinga energija yra 3-4 kvantai. Tai reiškia, kad palankiomis sąlygomis šviesos šviesos jautrumas akies yra arti didžiausio, fiziškai apgalvoto. "Colummer" šviesos jautrumas, spalvų pojūčių užtikrinimas yra daug mažesnis nei "achromatinis", lipnus. Pasak N. I. Pinggin, būtina sužadinti Colummer viziją, kad vidutiniškai vidutiniškai mažėja ne mažiau kaip 100 kvantų. Monochromatinis spinduliuotės aktas ant akių skirtingais būdais. Jo reakcija yra didžiausia spektro vidurinėje dalyje. Jautrumas monochromatiniams, apibrėžti kaip giminaitis, vadinama spektrine. Akių, išreikštų šviesos pojūtį, reakcija, pirma, nuo FL spinduliuotės srauto, kuris nukrito ant tinklainės, ir, antra, nuo srauto, turinčio įtakos receptoriams, dalį. Ši dalis yra KL spektrinis jautrumas. Kartais terminas "Spektrinis spinduliuotės efektyvumas naudojamas tos pačios koncepcijos nurodymui. Produktas KL ir FL lemia spinduliuotės srauto apibūdinimą, susijusį su jo šviesos veiksmo lygiu, vadinamu "FL Light Stream".

Fl \u003d fl kl. (vienas)

Todėl absoliuti spektrinio jautrumo vertė nustatoma pagal santykį:

kl \u003d fl / fl.

Akis turi didžiausią spektrinį jautrumą spinduliuotei L \u003d 555 nm, palyginti su visomis kitomis šios vertės vertėmis. Su šviesos matmenimis, (1) formulės KL vertė, pakeičiant produktą K555 VL, kur VL santykio vertė spektrinio jautrumo, vadinama santykiniu spektriniu šviesos efektyvumu spinduliuotės (matomumo): VL \u003d kl / V555.

Tab. 2.3 Atsižvelgiant į kai kurių išmetamųjų teršalų santykinio spektrinio šviesos efektyvumo vertės.

2.3 lentelė.

2.4 Subjektyvios spalvos charakteristikos

Spalvų pojūčio pobūdis priklauso nuo bendro spalvų jautrių receptorių reakcijos ir kiekvieno trijų tipų receptorių reakcijų santykis. Bendra reakcija lemia lengvumą ir jo frakcijos santykis yra chromatiškumas. Kai spinduliuotė erzina visus receptorius vienodai (dirginimo intensyvumo vienetas yra "dalyvavimo balta" dalis), jos spalva yra suvokiama kaip balta, pilka arba juoda. Baltos, pilkos ir juodos spalvos vadinamos achromatiniu. Šios spalvos nesiskiria aukštos kokybės.

Vizualinių pojūčių skirtumas pagal veiksmą dėl achromatinės spinduliuotės akies priklauso tik nuo receptorių dirginimo lygio. Todėl achromatinės spalvos gali būti suteiktos viena psichologinė vertė - Solester.

Jei receptoriai skirtingi tipai Dirgintas nevienodas, yra chromatinių spalvų jausmas. Savo aprašymui du stiebai jau reikalingi ir chromatiškumas. Vizualinio pojūčio kokybinė charakteristika, apibrėžiama kaip chromatiškumas, dviejų dimensijų: raukšlės nuo sodrumo ir spalvų tono. Tais atvejais, kai, kai visi receptoriai yra erzina beveik vienodai, spalva yra arti achromatinių: spalvos kokybė yra vos išreiškiama. Tai ypač balta su mėlyna spalva, melsvaru ir pan. Kuo daugiau privalumas dirgina vieno iš dviejų tipų receptorių, tuo stipresnis spalvų kokybė jaučiama, jo chromatiškumas. Pavyzdžiui, džiaugiamės tik raudoni jautrūs receptoriai, matome grynai raudoną. Labai toli nuo achromatinių.

Chrominės spalvos atskyrimo laipsnis nuo achromatinio vadinamas prisotinimas. Svetlota ir prisotinimas. Kai jie sako "prisotintą raudoną" arba "mažai sočių žalia", tada be prisotinimo, spalvų tono spalva yra paminėta. Tai jo turtas, kuris yra numanomas kasdieniame gyvenime, kai vadinama objekto spalva. Nepaisant koncepcijos įrodymų, visuotinai pripažinta sąvoka "spalvų tonas" nėra. Vienas iš jų pateikiamas šioje formoje: spalvų tonas yra spalvų charakteristika, kuri lemia jo panašumą su žinoma spalva (dangumi, žalumynais, smėliu ir tt) ir išreiškiami žodžiais "mėlyna, žalia. Geltona ir pan. ".

Spalvų toną nustato receptoriai, kurie suteikia didžiausią reakciją. Jei spalvų pojūtis susidaro dėl to paties dviejų tipų receptorių dirginimo su mažesniu trečio indėliu, tada atsiranda tarpinio tono spalva. Taigi, mėlyna spalva jaučiama su tomis pačiomis žaliųjų ir sinchronizavimo kriauklių reakcijomis. Reakcijos receptoriai, kurie gavo mažiausią dirginimą, nustato sodrumą.

Geltonos jausmas atsiranda vienodomis raudonų jautrių ir žaliųjų spalvų kolodų reakcijomis. Jei stiprinant raudonų jautrių sužadinamąjį, spalvų tonas yra perkeltas į oranžinį. Jei sukelia dirginimą ir mėlyną jautrią, prisotins. Spalvų tonas, šito spalvos prisotinimas ir šviesa priklauso ne tik nuo spinduliuotės spektrinės sudėties, bet ir stebėjimo sąlygomis, stebėtojo būsena, fono spalvomis ir kt. Todėl čia nagrinėjamos savybės yra vadinamos subjektyviais.

3. Spalvų modeliai

3.1 Spalvų modeliai ir jų tipai

Mokslas Apie spalvą yra gana sudėtinga ir didelio masto mokslas, todėl kartais sukuriami įvairūs vienoje ar kitoje vietovėje naudojami spalvų modeliai. Vienas iš šių modelių yra spalvų ratas.

Daugelis žmonių žino, kad yra 3 pagrindinės spalvos, kurios negali būti gautos ir kurios sudaro visus kitus. Pagrindinės spalvos yra geltonos, raudonos ir mėlynos spalvos. Maišant geltoną su raudona spalva, ji pasirodo oranžinė, mėlyna su geltonu - žalia ir raudona su mėlyna - violetine. Taigi, galite padaryti apskritimą, kuriame bus visos spalvos. Jis pateikiamas Fig. ir vadinamas dideliu Oswald ratu.

Kartu su Oswald ratu, taip pat yra goethe ratas, kuriame pagrindinės spalvos yra lygiakraščio trikampio kampuose ir papildomai - invertuojamo trikampio kampuose.

Draugas priešais draugą yra kontrastingos spalvos.

Norėdami apibūdinti skleidžiamą ir atspindintį spalvą, naudojami įvairūs matematiniai modeliai - spalvų modeliai (spalvų erdvė), t.e. - Tai būdas apibūdinti spalvą naudojant kiekybines charakteristikas. Spalvų modeliai gali būti priklausomi nuo aparatūros (jie vis dar yra dauguma, RGB ir CMYK tarp jų) ir nepriklausomas aparatūros nepriklausomas (laboratorijos modelis). Daugumoje "modernių" vizualizavimo paketuose (pvz., "Photoshop"), vaizdą galite konvertuoti iš vieno spalvoto modelio į kitą.

Spalvos modelyje (erdvėje), kiekviena spalva gali būti laikoma griežtai apibrėžtu tašku. Tokiu atveju spalvos modelis yra tiesiog supaprastintas geometrinis atstovavimas, pagrįstas koordinatės ašių sistema ir priimtu mastu.

Pagrindiniai spalvų modeliai:

· Rgb;

· CMY (Cyan Magenta geltona);

· CMYK ("Cyan Magenta" geltonasis klavišas ir raktas - juoda);

· HSB;

· Lab;

· HSV (atspalvis, prisotinimas, vertė);

· Hls (atspalvis, lengvumas, sodrumas);

· kita.

Skaitmeninė technologija naudoja bent keturis, pagrindinius modelius: RGB, CMYK, HSB įvairiose versijose ir laboratorijoje. Poligrafija taip pat naudoja daug spinduliuotės bibliotekų.

Vieno modelio spalvos yra neprivalomos kitam modelio spalvoms. Papildoma spalva yra spalva, kuri papildo tai balta. Papildoma raudona - mėlyna (žalia + mėlyna), papildoma už žalia - Magenta (raudona + mėlyna), papildoma mėlynai - geltona (raudona + žalia) ir kt.

Pagal veikimo principą išvardyti spalvų modeliai gali būti pašventinti į tris klases:

· priedas (RGB) pagal spalvas;

· pratimai (CMY, CMYK), kurio pagrindas yra spalvų atimimo (subtraktikinė sintezė) veikimas;

· suvokimas (HSB, HLS, YCC), remiantis suvokimu.

Priedo spalva gaunama remiantis žolės įstatymais, prijungiant šviesos skirtingų spalvų spindulius. Šis reiškinys grindžiamas tuo, kad dauguma matomo spektro spalvų galima gauti maišant įvairiomis trijų pagrindinių spalvų proporcijomis. Šie komponentai, kurie kartais vadinami pirminės spalvos spalvų teorija, yra raudonos (raudonos), žalios (žalios) ir mėlynos spalvos (debesų) spalvos. Su poromis maišymo
nedorosios spalvos yra suformuotos antrinės spalvos: mėlyna (cian), violetinė (raudona) ir geltona (geltona). Pažymėtina, kad pirminės ir antrinės spalvos priklauso bazei.
Pagrindinės spalvos yra vadinamos spalvomis, su kuriomis galite gauti beveik visą matomų spalvų spektrą.

Norint gauti naujų spalvų naudojant priedų sintezę, taip pat galima naudoti įvairius dviejų pirminių spalvų derinius, kurių sudėtį sukelia keisti gautą spalvą.

Taigi, spalvų modeliai (spalvų erdvė) reiškia konceptualaus ir kiekybinio spalvų aprašymo priemones. Spalvų režimas - Tai būdas įgyvendinti konkretų spalvų modelį kaip konkrečios grafinės programos dalį.

3.2. XYZ spalvų modelis

Fig. 3.2. Trys spalvų pasirinkimo funkcijos pagrindinėms ICOS.

Pagrindinių MCO spalvų rinkinys paprastai vadinamas XYZ spalvų modeliu, kuriame X, Y ir Z parametrai atspindi kiekvienos pagrindinės ICO spalvų vertę, reikalingą norint gauti pasirinktą spalvą. Taigi, XYZ modelio spalva yra aprašyta taip pat, pavyzdžiui, RGB modelyje.

Triajame XYZ spalvų trimatėje erdvėje, bet kokia spalva su (X) yra atstovaujama kaip:

C (a) \u003d (x, y, z) (1.1)

kur x, y, z yra apskaičiuojami pagal spalvų pasirinkimo funkcijas (3.2 pav.):

Parametras k. Šiose formulėse 683 liumenai / vatai yra lygūs 683, kur "Lumen" yra spinduliuotės matavimo vienetas į vieną kietą kampą "Standard" taško šviesos šaltiniui (kartą vadinamai žvakė). I funkcija ( ) Reiškia spektrinę spinduliuotę (atrankinis šviesos intensyvumas tam tikra kryptimi) ir pasirinkdami spalvų foną f Jis yra pasirinktas taip, kad Y parametras yra lygus šios spalvos ryškumui. Šviesos vertės paprastai normalizuojamos nuo 0-100, kur 100 reiškia baltos šviesos šviesumą.

Bet kokia spalva XYZ spalvų erdvėje gali būti naudojami vieniši vektoriai X, Y, Z, esantys priedo derinys pagrindinių spalvų forma. Todėl lygtis (1.2) galima parašyti taip:

C () \u003d xx + yx + zx. (1.3)

Numatytos XYZ vertės

Aptariant spalvų savybes, patogu normalizuoti lygties (1.2) vertes X + Y + Z sumą, atspindinčią bendrą spinduliavimo energiją. Tada normalizuotos vertės gali būti apskaičiuojamos taip:

(1.4)

Nuo X + Y + Z \u003d 1, bet kokia spalva gali būti pateikiama naudojant tik X ir Y reikšmes. Be to, mes normalizavome parametrų bendrosios energijos rinkinį, kad Huu parametrai priklausytų tik nuo atviro ir grynumo, todėl jie dažnai vadinami chroma koordinatėmis. Tačiau ant savų, x ir y reikšmės neleidžia visiškai apibūdinti visų spalvų savybių, ir neįmanoma gauti x, y ir z verčių. Todėl visiškas spalvos aprašymas paprastai skiriamas trims vertėms: X ir šviesumas (ryškumas) y. Likusios MCO vertės apskaičiuojamos kaip:

(1.5)

kur z \u003d 1 - x - y. Naudojant chromatiškumo koordinates (x, y) ant dviejų dimensijų schemos, galite įsivaizduoti visas spalvas.

3.3 Lubų diagrama MKO

Jei vaizduojate normalizuotas x ir y reikšmes už matomos spektro dalies spalvas, mes gauname su liežuviu susijusią kreivę, nurodytą Fig. 3.3. Ši kreivė vadinama MCO chromatiškumo schema. Taškai palei kreivę yra spektrinės spalvos (švarios spalvos). Linija, jungianti raudoną ir violetinę tašką ir vadinama violetine linija, nėra spektro dalis. Vidiniai diagramos taškai yra visi galimi spalvų deriniai. C ant diagramos taškas atitinka baltos šviesos padėtį. Tiesą sakant, šis taškas rodomas baltam šviesos šaltiniui, žinomas kaip apšviestas C, kuris naudojamas kaip standartinė dienos šviesa.

Fig. 3.3. "Spektrinių spalvų" chromatiškumo schema nuo 400 iki 700 Nm.

3.4 Priedo spalvų modelis RGB

Fig. 3.4.1. RGB spalvų modelis. Bet kokia spalva per vieną kubą galima apibūdinti naudojant papildomą trijų pagrindinių spalvų derinį.

Pagal tricoloro teoriją žmogaus akis suvokiama spalva, stimuliuojant tris vaizdinius pigmentus mobeliuose. Vienas iš šių pigmentų yra jautresnis šviesai, kurio ilgis yra apie 630 nm (raudonas), kitas turi didžiausią jautrumą šalia 530 nm (žalia), o trečiasis yra maždaug 450 nm (mėlyna) dažnis. Lyginant šviesos šaltinių intensyvumą, mes jaučiame šviesos spalvą. Ši požiūrio teorija yra pagrindas, rodantis monitoriaus spalvų išėjimus, naudojant tris pagrindines spalvas - raudona (raudona), žalia (žalia) ir mėlyna (mėlyna), kuri vadinama RGB spalvų modeliu.

Šis modelis gali būti pateikiamas naudojant vieną kubą, pastatytą išilgai ašių R, \u200b\u200bG ir B, kaip parodyta Fig. 3.4.1. Koordinatės kilmė yra juoda, o priešinga viršuje su koordinatėmis (1, 1, 1) yra balta. Kubo viršūnės, esančios ašyse, atspindi pagrindines spalvas, o likusios viršūnės yra papildomos spalvos.

Trumpai tariant, RGB sistemos istorija yra tokia. Thomas Jung (1773-1829) paėmė tris žibintus ir pritaikė jiems raudonos, žalios ir mėlynos šviesos filtrai. Taigi šviesos šaltiniai buvo gauti tinkamomis spalvomis. Siunčiant šių trijų šaltinių šviesą baltame ekrane, mokslininkas gavo tokį vaizdą (3.4.2 pav.). Ekrane šviesa iš šaltinių davė spalvoti apskritimai. Vietos sankirtos apskritimai buvo maišymo spalvos. Geltona buvo gaunama maišant raudoną ir žalią, mėlyna - žalios ir mėlynos spalvos, violetinės - mėlynos ir raudonos spalvos mišinys, baltas - visos trys pagrindinės spalvos. Po kurio laiko James Maxwell (1831-1879) padarė pirmąjį kolorimetrą, su kuria asmuo galėtų vizualiai palyginti monochromatinę spalvą ir maišymo spalvą tam tikra RGB komponento dalimi. Kiekvieno mišrių komponentų ryškumo reguliavimas, galima pasiekti mišinio ir monochromatinės spinduliuotės spalvų išlyginimą.

Fig. 3.4.2. RGB spalvų modelis

Fig. 12.13. RGB spalvų gamą NTSC chromatiškumo koordinates. Illuminat C yra taške su koordinatėmis (0,310; 0,316) su ryškumo verte Y \u003d 100,0

Kaip ir "XYZ" sistema, RGB yra priedų modelis. Kiekvienas taškas (spalva) viename kube gali būti atstovaujama pakabinamuoju vektoriaus kiekiu pagrindinių spalvų, naudojant vieną vektorių R, \u200b\u200bG ir į:

kur parametrai R., G. ir. \\ T Į Paimkite vertes nuo diapazono 0-1. Pavyzdžiui, violetinė viršūnė pasiekiama papildant maksimalias raudonas ir mėlynas vertes, todėl triplisler (1.0.1) ir baltos spalvos (1, 1, 1) yra didžiausių raudonos verčių suma, \\ t žalia ir mėlyna. Pilkos atspalviai pateikiami palei pagrindinį CUBE įstrižainę nuo koordinačių pradžios (juoda) į baltą viršų. Šio įstrižainės taškai gauna vienodą įnašą iš visų pagrindinių spalvų, o pilkas taškas pusiaukelėje tarp baltos ir juodos yra sudarytas kaip (0,5; 0,5; 0,5).

Iki šiol RGB sistema yra oficialus standartas. Tarptautinės komisijos dėl apšvietimo - MCO sprendimu 1931 m. Pagrindinės spalvos, rekomenduojamos naudoti kaip R, G ir B, yra standartizuoti. Tai yra vienspalviškos šviesos spinduliuotės spalvos su bangos ilgiais, atitinkamai:

· G - 546,1 nm

· B - 435,8 Nm

Raudona spalva gaunama naudojant kaitinamąją lempą su filtru. Gyvsidabrio lemputė naudojama grynai žalios ir mėlynos spalvos. Taip pat standartizuota kiekvienos pirminės spalvos šviesos srauto vertė.

RGB sistema turi neišsamią spalvų aprėptį - kai kurias prisotintas spalvas negali būti atstovaujama nurodytų trijų komponentų mišiniu. Visų pirma, tai yra spalvos nuo žalios iki mėlynos, įskaitant visus mėlynos spalvos atspalvius. Čia kalbama apie prisotintas spalvas, nes, pavyzdžiui, negalima gauti nesočių mėlynos spalvos maišymo RGB komponentų. Nepaisant neišsamios aprėpties, RGB sistema yra plačiai naudojama dabar - pirmiausia, spalvotais televizoriais ir kompiuterių ekranais. Kai kurių spalvų atspalvių nebuvimas nėra pernelyg pastebimas.

Kitas veiksnys, prisidedantis prie RGB sistemos populiarumo, yra jos aiškumas - pagrindinės spalvos yra trijose aiškiai išskirtinėmis matomo spektro sritimis.

Be to, viena iš hipotezių, paaiškinančių žmogaus spalvų matymą, yra trijų komponentų teorija, teigiama, kad žmogaus regėjimo sistemoje yra trys šviesos elementai. Vieno tipo elementai reaguoja į žalią, kitą tipą - ant raudonos ir trečiojo tipo - ant mėlynos spalvos. Tokią hipotezę išreiškė Lomonosovas, daugelis mokslininkų dalyvavo savo pateisinime, pradedant nuo amžiaus. Tačiau trijų komponentų teorija nėra vienintelė žmogaus spalvų regėjimo teorija.

3,5 CMY ir CMYK spalvų modeliai

Monitoriuje spalvų rasters atvaizdavimas vyksta derinant šviesą ekrano fosforo, kuris yra priedų procesas. Tuo pačiu metu, dokumentinių kopijų išdavimo prietaisai, pvz., Spausdintuvai ir braižytuvai, duokite spalvų vaizdą, spalvų pigmentus ant popieriaus. Spalvų vaizdas ant popieriaus galima pamatyti, nes matome atspindėtą šviesą, t.y. Dėl atimties proceso.

Subtraktyvus (atimties) spalvų modelis gali būti suformuluotas naudojant tris pagrindines spalvas - mėlyna (cian), violetinė (magenla) ir geltona (geltona). Kaip pažymėta aukščiau, mėlyna spalva gali būti apibūdinama kaip žalios ir mėlynos sumos. Todėl šviesa, atspindintį iš mėlynos spalvos, yra tik žalios ir mėlynos spalvos komponentai, o raudonas komponentas yra absorbuojamas arba išskaičiuojamas rašalas. Panašiai, purpurinis rašalas išskaičiuos žalią incidento šviesos komponentą, o geltonas rašalas yra mėlynas. CMY modelio atstovavimas vienos kubo pavidalu iliustruoja Fig. 3.5.2.

Fig. 3.5.1. CMY spalvų modelis

Modelio CMY, taškas (1,1,1) yra juoda, nes komponento svoris išskaičiuojamas iš mažėjančios šviesos. Koordinatės kilmė reiškia baltą šviesą. Lygios visų pagrindinių spalvų frakcijos suteikia pilkos spalvos atspalvius ir yra pagrindiniame kubo įstrižainėje. Mėlynos ir violetinės spalvos rašalo derinys duos mėlynos, nes raudonos ir žalios sudedamosios dalys yra absorbuojamos nuo mažėjančios šviesos. Panašiai mėlynų ir geltonųjų dažų derinys suteikia žalią šviesą ir violetinės ir geltonos spalvos derinį.

Fig. 3.5.2. CMY spalvų modelis. Taškų viename kubyje yra aprašyti atimant iš baltos spalvos nurodytų dozių pagrindinių spalvų

Spausdinant CMY procesą, dažnai naudojamas keturių dažų lašų rinkinys, kuris yra labai arti, kaip ir RGB monitorius naudoja tris fosforo taškus. Taigi, praktikoje CMY spalvų modelis vadinamas CMYK modeliu, kur k yra juodas parametras. Kiekvienai iš pagrindinių spalvų (cian, Magenta ir geltona) naudojo savo rašalą, ir viename yra juodas rašalas. Paskutinis rašalas yra reikalingas, nes atspindėta šviesa nuo mėlynos, violetinės ir geltonos spalvos mišinio paprastai suteikia tik pilkos spalvos atspalvius. Kai kurie braižytuvai leidžia jums gauti skirtingus spalvų derinius, purškiant tris pagrindines spalvas. Juoda ir balta arba pusiau (pilka skalė), spausdinimas naudoja tik juodą rašalą.

Šis modelis yra pagrindinis spausdinimo modelis. Violetinė, mėlyna, geltonos spalvos sudaro vadinamąjį spausdinimo triadą ir spausdinant su šiais dažais, dauguma matomų spalvų spektro gali būti žaidžiamas popieriuje. Tačiau tikri dažai turi priemaišų, jų spalva gali būti ne tobula, ir maišyti tris pagrindinius dažus, kurie turėtų duoti juoda, suteikia neribotą purviną ruda vietoj. Be to, norint gauti intensyvią juodą, būtina įdėti į popierių didelį kiekį kiekvienos spalvos. Tai sukels popieriaus bendrai, spausdinimo kokybė sumažės. Be to, daugelio dažų naudojimas yra neekonomiškai.

Modelio privalumas yra toks:

kanalų nepriklausomumas (bet kurios spalvos procentinės dalies pokytis neturi įtakos poilsiui), \\ t

tai yra vietinis modelis Triad Spausdinti, tik jis supranta rastrinių procesorių - RIP išėjimo įtaisai (ne mažos RGB vaizdai filmuose gali būti pilka ir tik ant juodos fotofam).

Šio modelio trūkumai yra šie:

siauros spalvos aprėptis yra dėl pigmentų ir atspindinčių popieriaus savybių netobulumo, \\ t

ne visai tiksli CMYK spalvų rodymas monitoriuje.

daugelis rastrinių programų filtrų šiame modelyje neveikia,

30% reikalauja didesnio kiekio atminties, palyginti su RGB modeliu.

Fig. 3.5.3. Gauti CMY modelį iš RGB

Perėjimas nuo RGB pristatymo į CMY sistemą galima apibūdinti pagal šią matricos konversiją:

(3.5.1)

jei baltas taškas RGB erdvėje atstovauja vieninteliu stulpelio vektoriumi. Pereinant nuo CMY pristatymo į RGB sistemą, naudojamas matricos konversija:

(3.5.2)

Šioje konversijoje vienas vektorinis stulpelis yra juodas taškas CMY erdvės erdvėje.

Norėdami konvertuoti iš RGB į CMYK, pirmiausia turite įdėti k \u003d max (r, g, b). Be to, jis atimamas nuo C, M ir U lygtis (3.5.1). Panašiai, jei norite konvertuoti iš CMYK į RGB, k \u003d min (R, G, B), tada jis yra atimamas iš R, G ir B pagal lygtį (3.5.2). Praktiškai šios lygtys dažnai modifikuotos, kad pagerintų spausdinimo kokybę konkrečioje sistemoje.

Fig. 3.5.4. RGB spalvos, stebimos išilgai įstrižai iš baltos iki juodos (A), kubo grandinė turi šešiakampio formos (B).

3.6 Spalvų modelis HSV

Spalvų atrankos sąsajose dažnai naudojamas spalvų modelis, pagrįstas intuityviomis sąvokomis, o ne pirminių spalvų rinkinyje. Atkreipkite dėmesį, kad spalvų specifikacija intuityviame modelyje gali būti nurodyta pasirinkdami spektrinę spalvą ir baltos ir juodos dalį, kad pridėtumėte į šią spalvą, kad gautumėte skirtingus šešėlius, atspalvius ir tonus.

Spalvų parametrai šiame modelyje yra atspalvis (atspalvis - h), prisotinimas (sodrumas-s) ir vertė (vertė - V). Norėdami įvesti šią trimatę spalvų erdvę, HSV parametrai yra susiję su RGB kubo kryptimis. Jei įsivaizduojate, kad žiūrime į kubą išilgai įstrižai nuo balto viršūnės iki juodos (koordinatės pradžia), kubo grandinė turės šešiakampio formos (3.5.4 pav.). Šešiakampio ribos yra įvairių atspalvių, ir jis naudojamas kaip šešiakampio kūgio pagrindas (3.6.1 pav.). HSV erdvėje sodrumas S matuojamas palei horizontalią ašį, o V parametro vertė yra palei vertikalią ašį, einančią per šešiakampio centrą.

Šešėlis pasirodo kaip kampas, skaičiuojamas nuo vertikalios ašies ir keičiasi nuo 0 iki 360 °. Šešiakampio smailė atskiriamos 60 ° intervalais. Geltona spalva atitinka 60 °, žalia - 120 °, mėlyna (priešais raudoną) - H \u003d 180 °. Apskritai svorio papildomos spalvos skiriasi 180 °.

Fig. 3.6.1. Šešiakampis HSV Cone.

Saturation Parametras S naudojamas spalvų grynumui nurodyti. "Clean" (spektrinė) spalva turi 5 \u003d 1.0 vertę, o vertės Sumažėja iki pusmečio skalės (S \u003d 0) šešiakampio kūgio centre.

Vertė V skiriasi nuo 0 kūgio viršuje (juoda spalva) iki 1,0 pagrindo plokštumoje, kur spalvos turi maksimalų intensyvumą. V \u003d 1.0 ir. S \u003d 1.0 Mes turime švarius atspalvius. Baltas taškas atitinka parametrų v \u003d 1,0 ir s \u003d 0 reikšmes.

Atkreipkite dėmesį, kad daugeliui vartotojų šis modelio pasirinkimo modelis yra patogesnis. Pradedant nuo gryno atspalvio pasirinkimo, kuris nustatys šešėlio kampą H, ir įdėkite v \u003d s \u003d 1.0, mes apibūdiname norimą spalvą pridedant baltos arba juodos spalvos į esamą atspalvį. "Black" pridėjimas sumažina V su pastoviu "S." vertę, kad gautumėte tamsiai mėlyną spalvą, pvz., V, jums reikia 0,4 s \u003d 1,0 ir h \u003d 240 °. Panašiai, jei pasirinktas atspalvis turėtų būti pridėta balta, su pastoviu V, parametras s yra sumažėja. Šviesos mėlyna spalva gali būti gaunama 5 \u003d 0,3 ir v \u003d 1,0, i \u003d 240 °. Jei spalva pridedama balta ir šiek tiek juoda, tai lemia V ir S. Sąsaja su aprašytu modeliu, HSV parametras paprastai gali pasirinkti naudojant spalvų paletę, kurioje yra slankiklio ir spalvų ratas.

Pasirinkus šešėlius, atspalvius, tonus.

SKS PYRAMIDO plokštumoje parodyta Fig. 3.6.2, spalvos spalvas, kad pasirinktumėte šešėlius, atspalvius ir tonus. Juodos spalvos leidyba prie spektrinio

Fig. 3.6.2. HSV kūgio profiliai, rodantys šešėlius, atspalvius ir tonus

Spalva sumažina V palei kūgio pusę juodojo taško kryptimi. Todėl įvairios šešėliai pateikiami su vertėmis s \u003d 1,0 ir 0,0 ≤ V ≤ 1,0. Baltos iki spektrinių spalvų pridėjimas suteiks atspalvius palei kūgio plokštumą, kur parametrų vertės yra v \u003d 1,0 ir 0< S < 1,0. Для получения различных тонов к спектральным цветам прибавляется и черный, и белый цвет, что даст точки, лежащие в треугольном сечении конуса.

Žmogaus akis gali atskirti apie 128 tonų ir 130 atspalvių (prisotinimo lygių). Kiekvienam iš jų galite apibrėžti keletą šešėlių (reikšmių), priklausomai nuo pasirinkto atspalvio. Dėl geltonos spalvos, tai galima atskirti nuo 23 šešėliai, mėlyna, šis skaičius yra 16. Tai reiškia, kad visa žmogaus akis gali atskirti 128x 130x23 \u003d 382,720 spalvų. Daugumai grafinių programų pakanka 128 atspalvių. 8 prisotinimo lygiai ir 16 verčių. Su tokiais parametrų intervalais HSV modelis siūlo 16,384 spalvų naudotoją. Galite naudoti 14 (ar mažiau) bitų į pikselių ir stalo kodo lenteles, kad išsaugotumėte šias spalvas.

3.7 Spalvų modelis HSB / HLS

Čia didžiosios raidės neatitinka jokių spalvų ir simbolizuoja toną (spalvą), sodrumą ir ryškumą (atspalvio prisotinimo ryškumą). Siūloma 1978 m. Visos spalvos yra apskritime, ir kiekvienas atitinka jo laipsnį, tai yra, iš viso yra 360 parinktys - H nustato šviesos dažnį ir vertina nuo 0 iki 360 laipsnių (raudona - 0, geltona - 60 , žalia - 120 laipsnių ir pan.), t .. Bet kokia jame spalva nustatoma pagal jo spalvą (toną), prisotinimą (tai yra, pridedant baltą dažą į jį) ir ryškumą.

Saturacija nustato, kaip ryškiai ryški spalva. 0 - Pilka, 100 yra ryškiausios ir švarios galimos parinktys.

Ryškumo parametras atitinka visuotinai priimtą, ty 0 yra juoda.

Toks spalvų modelis yra daug prastesnis anksčiau laikomas RGB, nes jis leidžia jums dirbti tik su 3 milijonų spalvų.

Šis modelis yra priklausomas nuo aparatūros ir neatitinka žmogaus akies suvokimo, nes akis suvokia spektrines spalvas kaip spalvas su skirtingu ryškumu (mėlyna atrodo tamsesnė už raudoną), o HSB modelyje yra 100% ryškumas priskirta jiems.

Saturacija (sodrumas) yra spalvų parametras, kuris lemia jo grynumą. Nebuvimo (pilkos) priemaišos (kreivės grynumas) atitinka šį parametrą. Spalvų prisotinimo sumažinimas reiškia jo lūžimą. Spalva su sodrumo sumažėjimu tampa pastelė, išblukusi, neryški. Ant modelio, visos tos pačios prisotintos spalvos yra ant koncentrinių apskritimų, t.y. Jūs galite kalbėti apie tą pačią sodrumą, pavyzdžiui, žalia ir violetinės gėlės, ir arčiau į apskritimo centrą, vis daugiau susmulkintų spalvų gaunamos. Ter pačiame centre, bet kokia spalva yra kiek įmanoma, tiesiog kalbant, tampa balta.

Darbas su sodrumo gali būti apibūdinamas kaip pridedant prie spektrinės spalvos tam tikro procentinio balto dažų. Kuo daugiau balto spalvos spalva, tuo mažesnė prisotinimo vertė, tuo lankstesnis jis tampa.

Ryškumas (ryškumas) yra spalvų parametras, kuris lemia spalvų apšvietimą arba nudilumą. Šviesos bangos amplitudė (aukštis) atitinka šį parametrą. Spalvos ryškumo mažinimas reiškia jį. Darbas su ryškumu galima apibūdinti kaip pridedant prie tam tikros juodos spalvos procentų spektrinės spalvos. Kuo didesnė juodos spalvos spalva, apatinis ryškumas, tuo daugiau tampa spalva tampa.

Kitas modelis yra "Tektronix Corporation" naudojama HLS sistema. Ši spalvų erdvė yra atstovaujama kaip dvigubas kūgis, parodytas Fig. 3.7. Trys šio modelio parametrai vadinami atspalviu (Hue - H), ryškumu (lengvumu l) ir sodrumo (soture - s).

Šešėlis turi tą pačią reikšmę kaip ir HSV modelyje. Jis padengs kampą, palyginti su vertikalia ašimi, kuri nustato spektrinę spalvą. Šiame modelyje h \u003d 0e atitinka mėlyną spalvą. Likusios spalvos nustatomos su kūgio perimetru ta pačia tvarka kaip ir HSV modelyje. Violetinė atitinka 60E, raudona - 120 ° ir mėlyna ir \u003d 184) °. Kaip ir anksčiau, papildomos spalvos yra atskirtos 180 ° kampu. Vertikali ašis šiame modelyje vadinama ryškumu (lengva - l). Kai l \u003d 0, mes gauname juodą spalvą, balta atitinka l \u003d 1.0. Pusmedis vertės yra palei ašis l, o grynos spalvos yra ant plokštumos l \u003d 0,5.

Fig. 3.7. Dvigubi HLS kūgis

Saturation parametras vėl praranda spalvos grynumą, o jo vertės skirstomos nuo 0 iki 1,0, spalvos, už kurias s \u003d 1,0 ir l \u003d 0,5 yra švarūs. Su mažėjimu 5, daugiau nei balta pridedama prie spalvos. Pusiau linijos atitinka s \u003d 0.

Norėdami nustatyti spalvą, N. kampu pirmą kartą pasirinkta. Be to, tam tikras šio atspalvio šešėlis arba tonas gaunamas pasirinkdami parametrus L ir S. Norėdami gauti lengvesnę spalvą, jis padidina L, ir gauti tamsesnį l sumažėja. Kai s mažėja, erdvinis taškas, apibūdinantis spalvą, juda į pusę.

Siekiant suprasti skirtumą tarp ryškumo ir šviesumo - ir likusi HLS modelio dalis nesiskiria nuo HSB modelio - turėtume tiesiog žinoti, kad pagrindiniame HSB modelyje reiškia objekto ryškumą (kaip jei priimsime jį Šviesos šaltiniui), o pirmojo modelio pavadintas HLS veislėmis atsižvelgiama į objekto šviesumą (šviesos ryškumą atsispindi iš jo). Kitaip tariant, HSB "Šaltinis" - Saulė ir HLS - Mėnulyje ...

3.8 Spalva Modelis Cie Luv / Cie Lab

Vienas iš didelių minusų XYZ spalvų erdvės yra tai, kad jis nėra suvokiamas (vizualiai) vienodas ir negali būti naudojamas apskaičiuoti spalvų atstumus. Todėl Cie (MCO) toliau plėtojo suvokimo vienodą erdvę. CIE komiteto tikslas buvo sukurti pasikartojančią spalvų reprodukcijos sistemą dažų gamintojams, rašalui, pigmentams ir kitiems dažams. Svarbiausias šių standartų bruožas yra užtikrinti visuotinę schemą, per kurią spalvos gali būti painios.

Kaip rezultatas, Cie Luv spalvų erdvė buvo sukurta, leidžianti nustatyti spalvų atskyrimą asmeniui su "vidutiniškai" vizija (t.e. Įvairūs žmonės Ankstiškai suvokia skirtumą tarp spalvų). Erdvė gavo savo pavadinimą per savo komponentus l, U ir V. Parametras L atitinka spalvos ryškumą, u yra atsakingas už žaliai iki raudonos (su padidėjimu), ir su parametro V, perėjimas nuo mėlynos iki violetinės. Jei u ir v yra lygūs 0, tada, keičiant l, mes gauname spalvas, kurios yra pilkos spalvos.

Ši spalvų erdvė buvo skirta kiekybiškai įvertinti dviejų spalvų skirtumą. CIE buvo atliktas dalyvaujant daugeliui žmonių, kurių rezultatas buvo luv erdvės sukūrimas. Matavimai buvo atlikti "geros" sąlygos (pakankamas apšvietimas ir ne kelių monotoniškas fonas); Prieš objektus buvo du popieriaus lapai, nudažyti pagal dvi spalvas, ir jis turėjo pateikti atsakymą, kiek jo nuomone, šios spalvos skiriasi. Tikro vaizdavimo atveju turime rasti skirtumus tarp spalvų sudėtingesniu fone, o ne visada kada geras apšvietimas (Pavyzdžiui, per šviesus). Bet apšvietimas priklauso nuo kambario ir dienos metu, ir kaip kampas yra paviršiaus į šviesos šaltinį.

Perėjimas nuo RGB luv yra toks. Pirmiausia mes normalizuojame r, g, b:

Spalva Space Cie Luv - Nuolatinis vienodas erdvės konversijos Cie XYZ, aprašyta formulės:

Norėdami nustatyti parametrus , ir. \\ T Įvestas baltas taškas (baltas taškas). Baltas taškas yra chromos parametrų pora (X, Y), kuri apibrėžia baltą standartą įvairiems šviesos šaltiniams. Cie tapo baltų taškų lentelės šviesos šaltinių skirtingo ryškumo. Šiuo atveju balto balto taško Y balto taško y vertė yra normalizuota iki 100 (pirmiau minėtame formulėse tiesiog atitinka normalizuotą y komponentą). Parametrai ir. \\ T apskaičiuojamas pagal tas pačias formules ir. \\ T kuri naudoja X ir Y reikšmes baltam taškui.

Kaip minėta pirmiau, komponentas atitinka spalvos ryškumą, o nuo formulių galima matyti, kad l yra proporcingas kubinei šaknai nuo XYZ komponentų. Tačiau yra nuomonė, kad žmogaus suvokimas yra labiau atitiko antrojo laipsnio šaknį nuo apšvietimo. Pavyzdžiui, spalvų erdvės laboratorijoje parametras l apskaičiuojamas naudojant kvadratinę šaknį.

Šiek tiek apie L, U, V vertybių savybes:

· L pokyčiai nuo 0 iki 100;

· u, v yra nuo -200, 200;

· u yra atsakingas už žalių iki raudonos judėjimo (su u);

· v yra atsakingas už mėlynos iki violetinės judėjimo (su v);

· jei u ir V yra lygūs 0, keičiant l, mes gauname vaizdą, kuriame yra pilkos spalvos (pilkos spalvos).

Galiausiai svarbiausias dalykas, kurį siekėme, juda į šią erdvę. Mes suteikėme dvi spalvas - ir. \\ T . Kaip nustatyti atstumą tarp spalvų, kiek tai būtų asmeniui atskirti tarp jų? Pasirodo, kad jis prašo Euklido reglamento

Kai atstumas tarp dviejų spalvų dauguma žmonių jau pastebi skirtumą, tai pastebima visiems. Tai yra pagrindinis šios vietos privalumas. Jame atsižvelgiama į spalvų suvokimą žmogui, o skirtumas tarp spalvų nustatomas labai paprasta formulė. Pažymėtina, kad ši formulė yra taikoma tam tikromis sąlygomis: apšvietimas, fonas neturėtų trukdyti ir atitraukti.

Tuo pačiu metu taip pat buvo sukurta CIE LUV plėtra, taip pat buvo sukurta suvokiama vienoda spalvų erdvė CIE laboratorija. Iš šių dviejų modelių, modelis Cie Lab yra plačiau naudojamas. Spalvų erdvės laboratorijos struktūra yra pagrįsta teorija, kad spalva negali būti vienu metu žalia ir raudona arba geltona ir mėlyna (3.8.1 pav.). Todėl, apibūdinti atributus "raudona / žalia" ir "geltona / mėlyna", galite naudoti tas pačias vertes. Pereinamojo laikotarpio formulės iš XYZ erdvės į laboratorinę erdvę yra tokia:

Fig. 3.8.1. Spalvų pristatymas erdvėje CIE laboratorijoje

Fig. 3.8.2. Matoma standartinė stebėtojo laboratorinė erdvė

Programų ir programų narių autoriai, pasakojantys apie spalvų modelio laboratoriją, norėčiau pakartoti, kad jis yra nepriklausomas, bet koks modelis priklauso nuo to, kokia mašina ji yra žaidžiama. Net ir to paties modelio spausdintuvuose (serijos numeriai, išleidimo datos ir valandos), vaizdas iš tos pačios bylos gali būti žaidžiamas su tokiu dideliu parametrų keitimu, kuris aiškiai veikia spalvų tirpalą. Todėl neatitikimai yra tokie dideli, todėl spalvų (ypač spalvų) spausdinimas, įvairių kalibravimo būdų, vertinant, montavimo, mėginių ir pan.

Modelis, tarsi šie nepatogumai yra laboratorijos modelis. Jis sugeria RGB ir CMYK modelius, tai yra lygiai lygūs šaltinio parametrams ir imtuvo parametrams.

3.9 YUV spalvos modelis

Yra keletas glaudžiai susijusių spalvų modelių, kurie sujungia faktą, kad jie naudoja aiškų ryškumo ir spalvų informacijos atskyrimą. Komponentas Y atitinka to paties pavadinimo komponentą Cie XYZ modelyje ir yra atsakingas už ryškumą. Tokie modeliai yra plačiai naudojami televizijos standartuose, nes istoriškai reikalingas suderinamumas su juoda ir balta televizoriais, kurie gavo tik signalą, atitinkantį Y. taip pat, jie taip pat naudojami kai kurių vaizdo apdorojimo ir suspaudimo algoritmų ir vaizdo įrašų.

Mes apsvarstysime spalvų modelį YUV. U ir V yra atsakingi už spalvų informaciją ir nustatomi konversijos iš RGB:

Y \u003d 0,299R + 0,587g + 0,14B; \u003d 0,492 (b - y)

0,147R - 0,289g + 0,436B;

V \u003d 0,877 (r - y)

0,615R - 0,515g + 0,100B;

YUV modelis naudojamas PAL televizijos sistemoje.

Fig. 3.9. RGB-CUBE YUV SPACE, UV diagrama Y \u003d 0,5.

YCBCR ir YPBPR spalvų modeliai yra YUV variacijos su kitais svoriais U ir V (jie atitinka CB / PB ir CR / PR). YPBPR naudojamas apibūdinti analoginius signalus (daugiausia televizoriuje) ir "YCBCR" skaitmeniniam. Dėl jų apibrėžimo naudojami du koeficientai: KB ir kr. Tada konversija iš RGB YPBPR yra aprašyta taip:

Perėjimas nuo RGB iki YPBPR

KB ir KB pasirinkimas priklauso nuo to, kuris naudojamas RGB modelis (tai savo ruožtu priklauso nuo atkūrimo įrangos). Paprastai trunka, kaip nurodyta, kb \u003d 0, 114; KR \u003d 0, 299. Neseniai naudojamas KB \u003d 0, 0722; KR \u003d 0, 2126, kuris geriau atspindi šiuolaikinių rodymo įrenginių charakteristikas. Iš pirmiau minėtų formulių tai išplaukia mes turime šiuos intervalus ; . Skaitmeniniam pristatymui šios formulės yra pakeistos, kad gautų tik teigiamų diskrečių koeficientus juostų.

Perėjimas nuo RGB iki YCBCR

Televizijoje paprastai vartokite miny \u003d 16, maxy \u003d 235, Minc \u003d 16, Maxc \u003d 240. JPEG vaizdo suspaudimo standarte naudojamas visas 8 bitų diapazonas: miny \u003d 0, maxy \u003d 255, minc \u003d 0, maxc \u003d 255.

3.10 YCBCR spalvų modelis

Šio spalvoto modelio pavadinimas yra iššifruoti kaip: Y - šviesumas, U arba CB - chrominance-mėlyna, V arba CR - chrominance-raudona, kuri yra išversta kaip "ryškumas - mėlynos spalvos - raudonos spalvos chromatinis (formatas Spalvų vaizdo įrašo pristatymas)

Charakteristikos principo Šio spalvoto modelio spalvos pateikimas sutampa su natūraliu žmogaus akies suvokimo būdu. "Mesh Shell" yra sudėtinga nervų ląstelių ir nervų pluoštų, jungiančių nervų ląsteles tarpusavyje ir surišančių akių su smegenų žievėmis. Pagrindiniai šviesos elementai (receptoriai) yra dviejų tipų ląstelės: kai - kotelio pavidalu, vadinamu lazdelėmis (aukštis 30 μm, storis 2 μm), kiti - trumpesni ir storesni, vadinami "Kolloks" (aukštis 10 μm, storis 6- 7 mikronai).

Žmogaus akis yra jautresnis vaizdo ryškumui (Y-komponentui) ir mažiausiai į spalvą. Šio fenomenono priežastis yra fiziologijoje. Kadangi mokinys yra optinis objektyvas, sutelkiantis vaizdą ant akių apačios, padengtos lazdelėmis ir kolodskoku. Iš viso yra apie 130 milijonų lazdų ir 7 milijonų stulpelių. Na, todėl lazdos yra jutikliai, kurie suvokia tiksliai ryškų komponentą, o stulpeliai yra spalvos. Ir lazdos yra didesnės už kolodai, ir jie yra daug jautresni šviesai. Pakanka prisiminti sakinį "naktį visose sieros katėse". Kodėl taip? Kodėl vakare viskas praranda spalvą? Būtent dėl \u200b\u200bto, kad trūksta šviesos dydžio mokiniui, siekiant sukelti stulpelių reakciją. Tačiau žmogaus akies jautrumas iki skirtingų spalvų taip pat nėra nuolatinis. Mokinys yra jautresnis spalvų spektro apačioje nei į viršų. JPEG formatas tiesiog atsižvelgia į šias suvokimo funkcijas pagal žmogaus spalvų informaciją spalvų fotografijų ar vaizdų suspaudimo.

Todėl šiame spalvų modelyje ryškumo komponentas ir du komponentai, apibūdinantys suvokiamos spalvos atspalvį, yra atskirti, priešingai nei RGB spalvų modelis, kuris naudoja tik spalvų intensyvumo komponentus - raudoną, žalią, mėlyną.

Analoginio vaizdo signalo į skaitmeninį konvertavimo metodą, apibrėžtą CCIR-601 standarte ir yra konkretus YUV metodo atvejis. Pagal šį metodą sudedamųjų analoginių signalų dydis konvertuojamas į 8 bitų skaitmenines vertes. Y komponentas arba ryškumas yra glaudžiai susijęs su nuotraukos kokybe. Tiksliau sakydamas, kad tai yra nuotrauka, tik juoda ir balta. CB ir COM komponentai turi spalvų informaciją ir leidžia dažyti Y nuotrauką. Generalizuotą konversiją galima atstovauti šiomis formulėmis:

Nauja vertė Y \u003d 0,299 * R + 0,587 * G + 0,114 * B vadinama ryškumu. Ši vertė, kurią naudoja vienspalviai monitoriai, atspindi RGB spalvą. Fiziologiškai perduoda akies suvokiamos RGB spalvų intensyvumą. Nuo formulės galima matyti, kad gauta ryškumo vertė (Y) yra panaši į vidutinę svertinę vertę su kitokiu svoriu kiekvienam spektriniam komponentui: akis yra jautriausias į žalią, tada seka raudona komponentas, ir paskutinis yra paskutinis mėlyna.

Kolorystės apskaičiavimo formulės: \u003d -0.1687 * R - 0,3313 * G + 0,5 * B + 128 \u003d 0,5 * R - 0,4187 * G - 0,0813 * B + 128

Šios vertės yra 2 koordinatės sistemoje, kuri matuoja atspalvį ir spalvų prisotinimą (maždaug kalbant, šios vertės nurodo mėlynos ir raudonos spalvos kiekį).

Formulės dėl atvirkštinio konversijos spalvų modelio YCBCR RGB:

R \u003d Y + 1.402 * (CR-128) \u003d Y - 0,34414 * (CB-128) - 0,71414 * (CR-128)

B \u003d Y + 1.772 * (CB-128)

Dėl vizualinio pristatymo YCBCR spalvų modelio, galite apsvarstyti šiuos brėžinius:

Fig. 3.10.1. Spalvų paveikslėlis YCBCR

Fig. 3.10.2. Y - YCBCR vaizdas

Fig. 3.10.3.cb - vaizdas

Fig. 3.10.4. CR - vaizdas

3.10.1 pav. Rodo žuvis naudojant visą vaizdo komponentą, t.y., spalvų vaizdą. 3.10.2 pav tos pačios žuvys yra pavaizduotos tik juodos ir baltos spalvos tonuose. Paprastai, pagal komponento skaičiavimo formulę, vaizdas konvertuojamas į pilkos spalvos atspalvius ir vis dar figūra yra aiškiai, nors ir pilkos spalvos tonai, tačiau žuvys yra pavaizduotos, o šie du vaizdai yra 3.10.3 ir 3.10. 4 - Vaizdai CB ir CR spalvų komponentai turi nedidelę informaciją, todėl tik iš žuvų kontūrai yra matomi, todėl šie du komponentai yra labai suspaustas.

3.11 Yiq spalvų modelis

"YIQ" spalvų modelis buvo naudojamas NTSC televizijos sistemoje (I - nuo anglų kalbos. In-fazė, Q - iš anglų. Kvepalai; kilęs iš dekodavimo sistemų bruožų). Jis yra glaudžiai susijęs su YUV modeliu, nes perėjimas nuo YUQ yra pasukimas į lėktuvą UV \u003d IQ .

Y \u003d 0,299R + 0,587g + 0,14B \u003d 0,735 (R - Y) - 0,268 (b - y) \u003d 0,596R - 0,274g + 0,321B \u003d 0,478 (R - Y) + 0,413 (b - y) \u003d 0,211R - 0, 523g + 0,311b

Visų modelių atvirkštinės transformacijos gaunamos naudojant atvirkštinę konversijos matricą.

3.12 suvokimo spalvų modeliai

Dizaineriams, menininkams ir fotografams pagrindinė nuoroda ir spalvų spalva yra akis. Ši natūrali "priemonė" turi spalvų aprėptį, daug didesnę už bet kokio techninio prietaiso galimybes, nesvarbu, ar tai yra skaitytuvas, spausdintuvas, arba nuotraukų eksponuojanti plėvelės išvesties įrenginys.

Kaip parodyta anksčiau naudojama apibūdinant techninius įrenginius, spalvų sistemos RGV ir SMYC yra priklausomi su aparatūra. Tai reiškia, kad spalvų atkūrimo arba jų sukūrė lemia ne tik modelio komponentai, bet ir priklauso nuo išvesties įrenginio charakteristikų.

Norint pašalinti priklausomybę nuo aparatūros, buvo sukurta daug vadinamųjų suvokimo (kitaip intuityvūs) spalvų modelių skaičius. Jie rado atskirą ryškumo ir chromos apibrėžimą. Šis metodas suteikia daug privalumų:

leidžia tvarkyti spalvą intuityviam lygiui;

Žymiai supaprastina spalvų problemą, nes po ryškumo vertės nustatymo galite atlikti spalvų nustatymą.

Visų spalvų modelių prototipas naudojant ryškumo ir chromatiškumo atskyrimo koncepciją yra NSV modelis. Kitos panašios sistemos apima NSI, NSB, NSL ir YUV. Bendra už juos yra ta, kad spalva yra apibrėžta ne iš trijų pagrindinių spalvų mišinio - raudonos, mėlynos ir žalios, bet nustatomas nurodant du komponentai: chromatiškumas (spalvų tonas ir sodrumas) ir ryškumą.

4. Spalvų profiliai ir tarpai. Kodavimas ir spalvų kalibravimas

4.1 Spalvų kodavimas. Paletė

Kad kompiuteris turi galimybę dirbti su spalvų vaizdais, būtina atstovauti spalvas skaičiais - koduojant spalvą. Kodavimo metodas priklauso nuo spalvų modelio ir skaitmeninių duomenų formato kompiuteryje.

Dėl RGB modelio, kiekvienas komponentas gali būti sunumeruotas tam tikru diapazonu - pavyzdžiui, frakciniai numeriai Nuo 0 iki 1 arba sveikų skaičių nuo 0 iki tam tikros maksimalios vertės. Šiuo metu tikras spalvų formatas yra gana dažnas, kuriame kiekvienas komponentas yra atstovaujamas kaip baimė, kuri suteikia 256 gradations už kiekvieną komponentą: r \u003d 0 ... 255, g \u003d 0 ... 255, b \u003d 0 ... 255. Spalvų skaičius yra 256x256 h. 256 \u003d 16,7 mln. (2) 24).

Šis kodavimo spalvų metodas gali būti vadinamas komponentu . Kompiuteryje, vaizdo kodai yra tikroji spalva pateikiama baitų trijų formos arba yra supakuotos į ilgą (keturių bitų) - 32 bitai.

Dirbant su kompiuterių grafikos sistemų vaizdais, dažnai būtina ieškoti kompromiso tarp vaizdo kokybės (kiek įmanoma daugiau spalvų) ir išteklių, reikalingų saugojimui ir atkuriant vaizdą, pavyzdžiui, atminties tūrį (būtina sumažinti bitų skaičius vienam pikseliui).

Be to, kai kurie vaizdai gali naudoti ribotą spalvų skaičių. Pavyzdžiui, dvi spalvos gali būti pakankamos piešimui, rožinės, geltonos, raudonos, raudonos, raudonos, žalios, yra svarbios žmogaus veidui; Ir mėlynos ir pilkos nerūpi. Tokiais atvejais visos spalvos kodavimo spalvos naudojimas yra nereikalingas. Apribojant spalvų skaičių, naudojama paletė , atstovaujant šiam vaizdui svarbių spalvų rinkinį. Paletė gali būti suvokiama kaip spalvų lentelė. Paletė nustato santykius tarp spalvų kodo ir jo komponentų pasirinkto spalvų modelio.

Kompiuterių vaizdo sistemos paprastai suteikia galimybę sukurti savo paletę.

Kiekviena vaizdo spalva naudojant paletę koduojami indeksu, kuris apibrėžia eilutės numerį paletės lentelėje. Todėl šis spalvų kodavimo metodas vadinamas indeksu .

4.2 Spalvos erdvės

Spalvų erdvė - spalvų matmenų grafika.

Spalvų erdvė koreliuoja skaičių su atitinkamomis spalvomis ir iš esmės yra trimatis objektas, kuriame yra visų realizuotų spalvų derinių. Kai bandote atkurti spalvą ant kito įrenginio, spalvų erdvės gali parodyti, ar galite išsaugoti dalis šešėlių ir ryškių vietų, spalvų prisotinimas ir kokiu mastu su šiais vaikais turės dovanoti.

Spalvų erdvės gali būti priklausomos arba nepriklausomos nuo šio įrenginio. Svetainės pritvirtintos prie įrenginių apibūdina spalvą, koreliuoja su kita spalvų erdve, o spalvų nepriklausomos spalvos apibūdina spalvą absoliučiais skaičiais.

Įrenginių spalvų erdvės gali suteikti jums svarbią informaciją, apibūdinant spalvų pogrupį, kuris gali būti rodomas monitoriuje arba atspausdintas ant spausdintuvo arba gali būti gaunamas fotoaparatu arba skaitytuvu. Įrenginiai su didele spalva arba " platus gama»Gali žaisti daugiau skirtingų atspalvių nei įtaisai su siaurais žaidimais.

4.3 spalvų erdvės vizualizavimas

Kiekvienas "spalvų erdvės" matavimas atspindi kai kuriuos chromos aspektus, pvz., Ryškumą, sodrumą ar toną, priklausomai nuo vietos tipo. Dvi toliau pateiktos diagramos rodo atokiausią kai kurių spalvų erdvę nuo dviejų skirtingų kampų; Jo siena parodo didžiausias spalvas erdvėje. Ryškumas buvo atidėtas vertikaliai, o raudonos žalios ir geltonos spalvos pamainos yra atidėtos horizontaliai. Šie matavimai taip pat gali būti aprašyti naudojant kitas spalvų savybes.

Fig. 4.3.1

Pirmiau pateikta spalvų erdvė yra skirta padėti jums suprasti ir vizualizuoti spalvų erdvę, tačiau mažai tikėtina, kad būtų ypač naudinga tikruoju spalvų valdymu. Taip yra todėl, kad spalvos erdvė beveik visada reikia palyginti su kita spalvų erdve. Norėdami vizualizuoti šį palyginimą, spalvų erdves dažnai atstovauja dvimatūs regionai. Jie yra naudingesni kasdieniniam naudojimui, nes jie leidžia greitai įvertinti tarpų sankirtos liniją. Jei nenurodyta kitaip, dviem dimensijų diagramos paprastai rodo 50% ryškumo lygį (horizontalus gabalas vertikaliam vidurnakčio taškui, nurodytam aukščiau nurodytam spalvų erdvėje). Toliau pateiktoje diagramoje rodomos trys spalvų tarpai: SRGB, RGB su platų (plačiu gamą) ir atskaitos erdvę, nepriklausomai nuo prietaiso. SRGB ir platus RGB sprendimai yra dvi darbo vietos, kurios periodiškai naudojamos vaizdams redaguoti.

Fig. 4.3.2. Dviejų dimensijų spalvų erdvių palyginimas (ryškumo spalvos 50%)

Ką galime išgauti iš dviejų dimensijų spalvų erdvių palyginimo? Tiek juodos ir baltos spalvos skaičiai rodo spalvų, kurios yra atkuriamos kiekvienoje spalvų erdvėse, kaip dalis atskaitos spalvų erdvės, kuri nepriklauso nuo prietaiso. Referencinės spalvų erdvėje nurodytos spalvos pateiktos tik už aukštos kokybės vizualizaciją, nes jie priklauso nuo jūsų monitoriaus rodymo. Be to, etaloninė erdvė beveik visada yra daugiau spalvų nei galima parodyti kompiuterio monitoriuje.

Naudojant šios konkrečios diagramos pavyzdį, matome, kad platų RGB erdvėje yra daugiau raudonų, violetinių ir žaliųjų tonų, o SRGB erdvė yra šiek tiek daugiau mėlyna.

Nepamirškite, kad ši analizė taikoma tik į spalvą su 50% ryškumu, kuris atitinka puslaidininkius vaizdų hitogramoje. Jei mes suinteresuoti gama spalvų šešėliai ar ryškios zonose, mes galėtume ištirti panašų dviejų dimensijų supjaustymą nuo maždaug 25% iki 75% ryškumo, atitinkamai.

4.4 Referencinė erdvė

Kokia yra nuoroda, nepriklausoma nuo prietaiso aukščiau pateiktos vietos? Beveik visos spalvų valdymo programos šiandien naudoja Tarptautinės apšvietimo komisijos (CIE) apibrėžtą savarankišką erdvę. Ši erdvė siekiama apibūdinti visas žmogaus akies spalvas, kurios yra pagrįstos vidutiniu įvertinimu, sudarytu a Pavyzdys žmonių, neturinčių problemų su regėjimu (vadinamas "standartinis kolorimetrinis stebėtojas"). Beveik visi prietaisai naudoja visų matomų spalvų, apibrėžtų Cie (įskaitant jūsų monitorių), pogrupį, todėl bet koks šios vietos atstovavimas monitoriuje turėtų būti laikomas aukštos kokybės ir labai netikslus.

Pastebėtos spalvos CIE erdvė išreiškiama keliomis visuotinai pripažintomis formomis: CIE XYZ (1931), CIE L * A * B * ir CIE L U "V" (1976). Kiekviename iš jų yra tos pačios spalvos, tačiau jie skiriasi spalvų pasiskirstymu per dvimates erdves:

Cie xy 2. cie a * b * 3.cie u "v"

Fig. 4.4. (Parodomi dviejų dimensijų skyriai, kuriuose yra 50% ryškumo)

"Cie XYZ" erdvė yra pagrįsta tiesioginiu trijų pagrindinių spalvų funkcijų, sukurtų 1931 m. Šio pristatymo problemos yra tai, kad ji pabrėžia per daug vietos žaliavai. Cie L u "V" erdvė buvo sukurta siekiant koreguoti šį disbalansą, skleidžiant maždaug proporcingą jų suvokiamam skirtumui. Galiausiai, CIE L * A * B * Erdvė transformuoja CIE spalvas, kad jie išplito virš dviejų ašių lygiaverčiai - visiškai užpildant aikštę. Be to, kiekviena erdvės ašis L * A * B * rodo lengvai atpažįstamą spalvų turtą, pvz., Raudonųjų žaliųjų arba mėlynų geltonų pamainų, naudojamų pirmiau minėtame triumoje vizualizacijoje.

4.5 Darbo vieta

Darbuotojas yra erdvė, naudojama vaizdo redagavimo programose (pvz., "Adobe Photoshop"), ir ji apibrėžia spalvų rinkinį, skirtą dirbti redaguojant vaizdą. Du dažniausiai naudojamos darbo vietos skaitmeninėje fotografijoje yra "Adobe RGB 1998" ir "SRGB IEC61966-2.1".

Kodėl gi ne naudoti darbo vietą su maksimaliu įmanomu žaidimu? Apskritai, pageidautina naudoti spalvų erdvę, kuri gali rodyti savo galutinį išvesties įrenginį (paprastai spausdintuvą) ir ne daugiau. Naudojant spalvų erdvę su nereikalingai platus diapazonas gali padidinti savo paveikslėlio poziciją. Tai atsitinka, nes vaizdo spalvos gylis yra ištemptas į didesnį spalvų spektrą, kad už šį spalvų perėjimą yra mažiau bitų.

4.6 Spalvų profiliai

Spalvų profiliai (spalvų profilis) yra modernių spalvų valdymo sistemų pagrindas. Auditiniu būdu kalbant, spalvų profilis yra failas, kuriame yra informacijos apie tai, kaip konkretus įrenginys perduoda spalvą. Toks įrenginys gali būti skaitytuvas, spausdintuvas, monitorius ir viskas, kas galės ateiti į įvesti ar išvesties spalvą iš kompiuterio. Apskritai tai yra svarbiausias dalykas, kurį reikia žinoti apie spalvų profilius ir tai yra pakankamai lengva dirbti su spalva. Tačiau, jei jums reikia visiškos pergalės virš spalvos - negali daryti be išsamesnių žinių.

Kaip taisyklė, kai spalvų profilio pamini, jie reiškia profilį, kurio formatą patvirtina Tarptautinis spalvų konsorciumas - ICC (ICC) nustatyta Tarptautinio spalvų konsorciumas: "Adobe Systems Inc.", Agfa-Gevaert NV, Apple Computer Inc, EastMen Kodak.<#"justify">Įmonė, FOGRA (Garbė), "Microsoft Corporation", "Silicon Graphics Inc", "Sun Microsystems Inc", "Talight Inc." Pagrindinis konsorciumo sukūrimo tikslas buvo sukurti visuotinai pripažintą standartą aprašant spalvų parametrus prietaisų. Ir jums reikia atpažinti, standartizacijos užduotis buvo išspręsta. Šiuo metu ICC apima beveik visas įmones, kurios kažkaip prijungtos prie įrenginių, skirtų dirbti su spalva: Barco, Canon, Dupont, Fuji, Xerox, Hewlett Packard, Intel, NEC, Sony, Pantone, Seiko Epson, X- Rite, Gretag ir Dešimniai kita.color konsorciumas turi savo žiniatinklio serverį (# "pateisinti"\u003e ICC standartą nėra susieta su jokia konkrečia platforma. "Apple" sukurta failas gali būti saugiai naudojamas "Windows". Visa tai reikalinga - tai pridedama prie to Failo pavadinimas ICC arba ICM plėtinys. Perkeliant į "Windows" į "Apple" - problema yra šiek tiek sudėtingesnė. Kaip ir visiems "Macintosh" naudotojams, failo tipo informacija saugoma atskirai nuo pačios failo (skirtingai nuo langų, kur failas Tipas yra nustatomas pagal jos plėtra). Ir, jei failas perrašomas iš "Windows" kompiuterio, ši informacija yra tiesiog niekur imtis, o operacinė sistema nesuvokia šio failo kaip ICC profilio.

4.7 Profilių tipai

Yra trys pagrindiniai tipai: įvadinio įrenginio (skaitytuvo) profilis, monitoriaus profilio ir išvesties įrenginio profilio (spausdintuvo) profilis. Kiekvienas iš šių tipų apibūdina, kaip šis prietaisas konvertuoja spalvas nuo aparatūros nepriklausomos spalvų erdvės (laboratorijos arba xyz) į savo spalvų erdvę (pvz., RGB arba CMYK) ir atgal.

Be jų, taip pat yra keletas papildomų tipų, kurie, tačiau naudojami labai retai.

Pirma, tai yra devicelink profiliai (aš negalėjau rasti sėkmingo šio termino vertimo) - profiliai, kurie suteikia mechanizmą, skirtą apibūdinti keletą nuoseklių transformacijų.

Antra, tai yra colorspace konversijos profiliai - profiliai transformacijoms iš vienos spalvų erdvės į kitą. Pvz., Galima naudoti naudotojo sukurtas nestandartines spalvų erdves.

Trečiasis profilio tipas - Santrauka (abstrakčiai) profiliai, kurie apibūdina bet kurio konkretaus prietaiso ar spalvų erdvės parametrus, bet spalvų redagavimo metodą. Paprasčiausias tokio profilio pavyzdys (kuris neatitinka TBT standarto) yra failas, kurį galima sukurti "Adobe Photoshop" kreivės lange. Jei turite ilgai ir atkakliai redaguoti vaizdo spalvą, tada visas redagavimo procesas gali būti (teoriškai) užfiksuotas tokiame profilyje. Deja, aš nežinau beveik vienos programos, kuri leidžia jums tai padaryti. Vienintelė išimtis yra Heidelbergo linocolor (nuskaitymo programa, kuri yra su Heidelbergo skaitytuvais), kuri leidžia jums parašyti vaizdo redagavimo parinktis ICC profilyje.

Paskutinis tipas yra pavadintas profilis. Apibūdina spalvų rinkinį, kurių kiekvienas turi savo vardą. Pavyzdžiui, tai gali būti PANTON sluoksnio aprašymas, kuriame yra keli šimtai spalvų, kiekvienas su jo numeriu. Paprasta kalba, tai yra stalas, kuriame yra kiekvienos xyz arba laboratorijos spalvos vertes.

Kiekvienam iš šių septynių tipų standartas pateikia savo duomenų rinkinį, kuris turi būti pateiktas profilyje. Čia bus laikoma tik pirmieji tipai - tie, kurie naudojami visur.

Įvesties įrenginių profiliai.

Įvesties įrenginiams yra dviejų tipų profiliai. Pirmasis yra paprastesnis. Jame yra šie duomenys: pirminių spalvų parametrai (raudona, žalia, mėlyna) XYZ sistemoje su 100% ryškumu. Kreivės, apibūdinančios, kaip pirminių spalvų ryškumas pasikeičia, kai ryškumas keičiamas nuo 0 iki 100% balto taško XYZ (baltas taškas)

Šis profilio tipas leidžia jums lengvai nustatyti, kuris XYZ arba laboratorijos vertė yra švari (arba pirminė) spalvų paveikslėlyje (pvz., R255_G0_B0 arba R0_G100_B0). Tačiau, jei yra sudėtingesnės spalvos, pavyzdžiui, R100_G50_B30, spalvų valdymo sistema turi apskaičiuoti jo parametrus XYZ. Ir ne visai tai, kad šis skaičiavimas bus tiesa, jei tik todėl, kad pirminės spalvos gali turėti įtakos vieni kitiems.

4.8 Spalvų kalibravimas. \\ T

"ColocOcAlibration" yra paties monitoriaus spalvos standartinių temperatūrų parametrų koregavimas (9300K, 6500K, 5000k ir kita). Tai nėra vadinamojo profilio jūsų kompiuterio vaizdo plokštės sukūrimas, kuris kompensuoja standartinės monitoriaus temperatūros iškraipymą.
Dėl tam tikrų priežasčių yra iškreiptos monitoriai. Tai gali pasireikšti nuo kai kurių pagrindinių tonų (raudonos, mėlynos, žalios) arba jų mišinių, pervertintos arba sumažintos ryškumo ir (arba) kontrasto, keičiant spalvų toną, kai keičiasi ryškumo ar kontrasto parametrai.
Dažnai monitoriaus vartotojo meniu negali visiškai kompensuoti standartinės spalvos temperatūros nuostolių. Šiuo atveju monitorius turi būti atliekamas visiškai koregavimo procedūrą.

Šiuolaikiniame monitoriuose visi koregavimai nebėra reguliatoriai monitoriaus viduje, bet programiškai. Tie. Naudojant specialią programinę įrangą ir adapterius, skirtus monitoriui prijungti prie koregavimo kompiuterio. Atliekant vieni spalvų temperatūra "Sony" monitoriuose yra daugiau nei 20 parametrų. Monitoriaus spalvų parametrų matavimas atliekamas naudojant kolorimetrą - priemonę, kuri suteikia duomenų konfigūracijai su labai dideliu tikslumu.

Išvada

Šviesa gali būti apibūdinama kaip elektromagnetinė spinduliuotė su kai kuriais energijos paskirstymu, dauginant per erdvę, o šviesos spalvų komponentai atitinka dažnius nuo siauros elektromagnetinio spektro juostos. Tačiau šviesa turi ir kitų savybių ir, siekiant apibūdinti įvairius šviesos aspektus, galite naudoti skirtingus parametrus. Fizinės savybės Matyt, spinduliuotė gali būti paaiškinta, pasikliaudami šviesos lemputinės bangos dugutu. Žmogaus suvokimas šviesos šaltinį galima apibūdinti naudojant tokias sąlygas kaip vyraujančią dažnį (atspalvį), šviesumą (ryškumą) ir grynumą (sodrumą). Chroma vadinama visišku atspalvio ir spalvų grynumo suvokimu.

Spalvų modeliai taip pat naudojami siekiant paaiškinti šviesos šaltinių derinimo poveikį. Norėdami nustatyti spalvų modelį, galite nustatyti kelių pagrindinių spalvų rinkinį, kurios deriniai suteiks kitas spalvas. Tuo pačiu metu, nėra baigtinio rinkinio pirminių spalvų leidžia jums gauti visas spalvas arba aprašyti spalvų charakteristikų svorį. Spalvų rinkinys, kurį galima gauti naudojant pagrindines spalvas, vadinama spalvų schema. Spalvos, kurių derinys suteikia baltos šviesos, vadinamas neprivaloma.

1931 m. Tarptautinė apšvietimo komisija (Komisijos tarptautinė d Eclairage - CIE, MKO) priėmė tris hipotetines spalvų pasirinkimo funkcijas kaip standartą. Šis spalvų rinkinys vadinamas XYZ modeliu, kur X, Y ir Z yra kiekvienos spalvos dozės, reikalingos bet kokios spalvos pasirinkimui nuo elektromagnetinio spektro. Spalvų atrankos funkcijų struktūra yra tokia, kad visos funkcijos yra teigiamos, o u vertė yra už bet kokią ryškumo vertę. Normalizuotos vertės X ir y, pažymėtos x ir y, yra naudojami norint rodyti visas spektrines spalvas MCO chromos diagramoje. Ši diagrama gali būti naudojama siekiant palyginti įvairių spalvų modelių spalvas ir papildomų spalvų apibrėžimą arba vyraujančius dažnius ir grynumą ši spalva.

Kiti spalvų modeliai pagal trijų pagrindinių spalvų rinkinį yra RGB, Yiq ir CMY. RGB modelis naudojamas apibūdinti monitoriuje rodomas spalvas. Yiq modelis naudojamas apibūdinti sudėtinį vaizdo signalą televizijos transliacijoje. Galiausiai, CMY modelis naudojamas apibūdinti spalvą ant dokumentinių kopijų.

Vartotojo sąsajose tokios intuityvios spalvos modeliai kaip HSV ir HLS dažnai naudojami spalvoms pasirinkti. Su šiais modeliais spalva yra nustatyta kaip pasirinkto atspalvio mišinys su tam tikru balto ir juodos sumos mišiniu. "Black" pridėjimas suteikia tamsias spalvas, baltųjų šviesų atspalvių pridėjimas ir juodos ir baltos pridėjimas leidžia jums gauti tonus.

Kai plėtojant efektyvius vaizdus, \u200b\u200bspalvos pasirinkimas yra svarbus veiksnys. Siekiant išvengti disharmoningų spalvų derinių, galite pasirinkti gretimų spalvų, kurios nesiskiria vyraujančiam dažnumui. Be to, spalvų deriniai gali būti parinkti iš mažo spalvų modelio subsakto. Bendra taisyklė yra nedidelis skaičius derinių spalvų, sudarytų naudojant atspalvius ir šešėlius, suteikia dar harmoningą vaizdą nei gryni tonai.

Bibliografija

1. D.HERN, M.P.Bakeker "Kompiuterinė grafika ir standartinė OpenGL", - Maskva, Sankt Peterburgas, Kijevas: Williams, 2005 m.

V.Porm "Kompiuterinė grafika", Sankt Peterburgas, Maskva, Kijevas, Diuseldorfas: "Bhv-Petersburg", 2002 m.

B. A. Shashlov "Spalva ir spalvų nuoroda" M. "knyga" 1986

Den Margulis "Photoshop profesionalams. CASSIC vadovas spalvų korekcijos ", - ED. RTV-Media, 2001

Medžiagos iš svetainės: http://www.cambridgeincolour.com/

Medžiagos iš svetainės: http://www.remlab.ru/

Medžiagos iš svetainės: http://www.realcolor.ru/

Medžiagos iš svetainės: http://www.ukr-print.net/

Medžiagos iš svetainės: http://www.intunuit.ru/

Medžiagos iš svetainės: http://www.webmascon.com/

Medžiagos iš svetainės: http://sdb.su/comp-grafika/

Medžiagos iš svetainės: http://www.sernam.ru/

Medžiagos iš svetainės: http://www.0x99.ru/

Kompiuterinėje grafikoje naudojami ne mažiau kaip trys dešimtys failų formatų, skirtų saugoti vaizdus.
Palaikomi 48 bitų spalvų kodavimas, žydėjimas ir įvairūs spalvų modeliai. Pagrindinis trūkumas išreiškiamas tuo, kad nebuvimas ...

Kompiuterinių grafikos tipai

Žinoma vieta kompiuterio grafika priskiriama pramogoms. Net tokia koncepcija pasirodė kaip grafinis atstovavimo mechanizmas duomenų ...
Visi spalvų modeliai yra palaikomi ir bet kokio spalvos gylis nuo baltos spalvos iki tikros spalvos, suspaudimo be nuostolių.