Pagal išsilavinimą esu programuotojas, tačiau darbe teko susidurti su vaizdo apdorojimu. Ir tada man atsivėrė nuostabus ir neištirtas spalvų erdvių pasaulis. Nemanau, kad dizaineriai ir fotografai patys išmoks kažko naujo, bet galbūt šios žinios kam nors pasirodys, bent jau naudingos, o geriausiu atveju įdomios.
Pagrindinė spalvų modelių paskirtis – suteikti galimybę vienodai nurodyti spalvas. Iš esmės spalvų modeliai apibrėžia konkrečias koordinačių sistemas, kurios leidžia unikaliai apibrėžti spalvą.
Populiariausi šiandien yra šie spalvų modeliai: RGB (daugiausia naudojamas monitoriuose ir fotoaparatuose), CMY (K) (naudojamas spausdinant), HSI (plačiai naudojamas mašininio matymo ir dizaino srityse). Yra daug kitų modelių. Pavyzdžiui, CIE XYZ (standartiniai modeliai), YCbCr ir kt. trumpa apžvalgašių spalvų modeliai.
Kai tam tikros spalvos negali būti rodomos tam tikrame spalvų modelyje, jos vadinamos ne gamos spalvomis. Įrenginys, galintis perduoti bet kokį matomą spalvų spektrą, yra kaip Šventasis Gralis gaminant ir tobulinant spalvotus ekranus bei spausdinimo procesus. Nors šiuolaikiniai metodai leidžia daryti vis geresnius apytikslius duomenis, dėl jų sudėtingumo jie dažnai tampa neįgyvendinami.
Tai diagrama, rodanti ryškumo pasiskirstymą, pavyzdžiui, fotoaparato vaizde. Tikra histograma veikia su 256 ryškumo reikšmėmis. Taigi, histogramos kreivės forma parodo, kaip vaizdas pagrįstas ryškumo pasiskirstymu.
RGB spalvų kubas
Priedo (t. y. pagrįsto spalvų maišymu iš tiesiogiai skleidžiančių objektų) spalvų atkūrimo modelio idėja kyla iš Grassmanno dėsnio. Pirmą kartą tokį modelį pasiūlė Jamesas Maxwellas 1861 m., tačiau jis labiausiai paplito daug vėliau.
RGB modelyje (iš anglų red - red, green - green, blue - cyan) visos spalvos gaunamos maišant tris pagrindines (raudona, žalia ir mėlyna) spalvas skirtingomis proporcijomis. Kiekvienos pagrindinės spalvos dalis galutinėje spalvoje gali būti suvokiama kaip koordinatė atitinkamoje trimatėje erdvėje, todėl šis modelis dažnai vadinamas spalvų kubu. Fig. 1 parodytas spalvoto kubo modelis.
Dažniausiai modelis statomas taip, kad kubas būtų vienas. Bazines spalvas atitinkantys taškai išsidėstę ant ašių gulinčio kubo viršūnėse: raudona - (1; 0; 0), žalia - (0; 1; 0), mėlyna - (0; 0; 1). Šiuo atveju antrinės spalvos (gautos sumaišius dvi pagrindines) yra kitose kubo viršūnėse: žydra - (0; 1; 1), rausva - (1; 0; 1) ir geltona - (1; 1; 0). Juodos ir baltos spalvos yra pradžioje (0; 0; 0) ir taške, kuris yra toliausiai nuo pradžios (1; 1; 1). Ryžiai. rodo tik kubo viršūnes.
RGB modelio spalvoti vaizdai sukurti iš trijų atskirų vaizdo kanalų. Lentelė. rodomas pradinio vaizdo išskaidymas į spalvų kanalus.
RGB modelyje kiekvienam spalvos komponentui skiriamas tam tikras bitų skaičius, pavyzdžiui, jei kiekvienam komponentui koduoti skiriamas 1 baitas, tai naudojant šį modelį galima užkoduoti 2 ^ (3 * 8) ≈16 milijonų spalvų. Praktikoje toks kodavimas yra perteklinis, nes dauguma žmonių negali atskirti tiek daug spalvų. Dažnai apsiribojama vadinamaisiais. režimas „High Color“, kuriame kiekvienam komponentui koduoti skiriami 5 bitai. Kai kuriose programose naudojamas 16 bitų režimas, kuriame 5 bitai skiriami R ir B komponentams koduoti, o 6 bitai G komponentams koduoti. Šis režimas, pirma, atsižvelgia į didesnį žmogaus jautrumą žaliai spalvai, antra, leidžia efektyviau išnaudoti kompiuterio architektūros ypatybes. Bitų skaičius, skirtas vienam pikseliui koduoti, vadinamas spalvos gyliu. Lentelė. pateikiami to paties vaizdo kodavimo skirtingais spalvų gyliais pavyzdžiai.
Teoriniu požiūriu papildoma spalva yra tokia, kad pradinės spalvos nėra pilkos arba baltos spalvos. Kitaip tariant, dvi spalvos yra viena kitą papildančios, jei jos yra pilkos arba baltos. Tačiau, kadangi istoriškai buvo naudojamos daugelis kitų pagrindinių spalvų, atsirado keletas papildomų spalvų. Pavyzdžiui, mene dažnai naudojami kai kurie kiti vienas kitą papildančių spalvų rinkiniai, kuriuos atrado senovės meistrų meistrai: raudona-žalia, geltonai violetinė, mėlynai oranžinė.
Prielaida apie modelį yra tokia, kad šių spalvų šviesa, sklindanti į aplinką, yra sudaryta iš skirtingų spalvų – raudonos ir žalios derinys bus geltonas, derinant visas modelio spalvas, tada balta. Štai kodėl modelis vadinamas adityviu spalvų maišymu.
Subtraktiniai CMY ir CMYK modeliai
Subtraktyvioji CMY modelis(iš anglų cyan - cyan, rausvai raudona - purpurinė, geltona - geltona) naudojama spausdintinėms vaizdų kopijoms gaminti (spausdinti) ir tam tikru būdu yra RGB spalvų kubo antipodas. Jei RGB modelyje pagrindinės spalvos yra šviesos šaltinių spalvos, tai CMY modelis yra spalvų sugerties modelis.
Pavyzdžiui, geltonais dažais padengtas popierius neatspindi mėlynos šviesos; galime sakyti, kad geltonas dažiklis atima mėlyną spalvą iš atspindėtos baltos šviesos. Panašiai žalsvai mėlyni dažai atima raudoną spalvą iš atspindėtos šviesos, o purpuriniai dažai atima žalią. Štai kodėl šis modelis paprastai vadinamas atimantiniu. Konvertavimo iš RGB į CMY algoritmas yra labai paprastas:
Daroma prielaida, kad RGB spalvos yra diapazone. Nesunku pastebėti, kad norint gauti juodą spalvą CMY modelyje, reikia lygiomis dalimis sumaišyti žydrą, rausvai raudoną ir geltoną spalvą. Šis metodas turi du rimtus trūkumus: pirma, juoda spalva, gauta maišant, atrodys šviesesnė nei „tikra“ juoda, ir, antra, tai lemia nemažas dažymo išlaidas. Todėl praktiškai CMY modelis išplečiamas iki CMYK modelio, prie trijų spalvų pridedant juodą.
Kita vertus, juoda pasirodys taip, kad spalva neišsiskirtų. Atskirų spalvų intensyvumą galima apibūdinti įvairiai, tačiau dažniausiai naudojamas skaitmeninis žymėjimas svyruoja nuo 0 iki. Kiekvienas ekrano pikselis kompiuteryje rodomas raudonos, žalios ir mėlynos spalvos reikšmėmis. Šios vertės konvertuojamos į elektros įtampa per gama korekciją, o rankenėlių intensyvumas atkuriamas ekrane. Šiandien ekranuose naudojami 24 bitai viename pikselyje – 8 bitai kiekvienai spalvai ir 256 galimi kiekvienos spalvos intensyvumo diapazonai.
Spalvų erdvės atspalvis, sodrumas, intensyvumas (HSI)
Anksčiau svarstyti RGB ir CMY (K) spalvų modeliai yra labai paprasti techninės įrangos įgyvendinimo požiūriu, tačiau jie turi vieną reikšmingą trūkumą. Žmogui labai sunku operuoti su šiuose modeliuose nurodytomis spalvomis, nes žmogus, apibūdindamas spalvas, naudoja ne turinį aprašytoje pagrindinių komponentų spalvoje, o kiek skirtingas kategorijas.
Dažniausiai žmonės operuoja šiomis sąvokomis: atspalvis, sodrumas ir lengvumas. Šiuo atveju, kalbant apie spalvos toną, jie dažniausiai turi omenyje būtent spalvą. Sodrumas parodo, kiek aprašyta spalva atskiesta balta (pvz., rožinė yra raudonos ir baltos spalvos mišinys). Sunkiausia apibūdinti lengvumo sąvoką, o su tam tikromis prielaidomis lengvumą galima suprasti kaip šviesos intensyvumą.
Jei atsižvelgsime į RGB kubo projekciją įstrižainės baltai juodai kryptimi, gausime šešiakampį:
Visos pilkos spalvos (gulinčios ant kubo įstrižainės) projektuojamos į centrinį tašką. Norėdami naudoti šį modelį visoms RGB modelio spalvoms koduoti, turite pridėti vertikalią šviesumo (arba intensyvumo) ašį (I). Rezultatas yra šešiakampis kūgis:
Šiuo atveju atspalvis (H) nustatomas pagal kampą raudonos ašies atžvilgiu, sodrumas (S) apibūdina spalvos grynumą (1 reiškia visiškai gryną spalvą, o 0 atitinka pilką atspalvį). Svarbu suprasti, kad atspalvis ir sodrumas nėra apibrėžti esant nuliniam intensyvumui.
Konvertavimo algoritmą iš RGB į HSI galima atlikti naudojant sekančias formules:
HSI spalvų modelis yra labai populiarus tarp dizainerių ir menininkų, nes ši sistema leidžia tiesiogiai valdyti atspalvį, sodrumą ir ryškumą. Dėl tų pačių savybių šis modelis labai populiarus mašininio matymo sistemose. Lentelė. rodo vaizdo pokytį didėjant ir mažėjant intensyvumui, tonui (pasukus ± 50°) ir sodrumui.
Tai yra spalvų modelių, kurie yra ne kas kita, kaip žmogaus spalvų suvokimo modeliavimas, šaltinis. Spalvotų modelių supratimas nėra labai naudingas fotografuojant, tačiau jis atsako į daugybę klausimų apie skaitmeninių nuotraukų formatus ir yra beveik nepakeičiamas pažangiam nuotraukų redagavimui redaktoriuose.
Taip yra todėl, kad šiame modelyje veikia skaitmeniniai fotoaparatai, o dauguma nuotraukų taip pat saugomos šiame modelyje. Nors jo praktiška versija susideda iš 4 spalvų, ketvirtoji spalva pridedama tik praktiniam tamsių atspalvių paryškinimui. Jame labai paprastai parašyta, kaip erzina raudonos akys, kiek žalios erzina ir kiek mėlynos. Norint visiškai pasitenkinti, būtina pridėti minimalias reikšmes, kurios atitiks nulinę receptorių stimuliaciją, ir didžiausias vertes, kurias viršijus jutiklis visiškai apakinamas ir nebematomas.
Modelis CIE XYZ
Suvienodinimo tikslu buvo sukurtas tarptautinis standartinis spalvų modelis. Atlikdama daugybę eksperimentų, Tarptautinė apšvietimo komisija (CIE) nustatė pirminių (raudonos, žalios ir mėlynos) spalvų sudėjimo kreives. Šioje sistemoje kiekviena matoma spalva atitinka tam tikrą pirminių spalvų santykį. Tuo pačiu, kad sukurtas modelis atspindėtų visas žmogui matomas spalvas, reikėjo įvesti neigiamą pagrindinių spalvų kiekį. Norėdama išsisukti nuo neigiamų vertybių, CIE įvedė vadinamąją. nerealios arba įsivaizduojamos pagrindinės spalvos: X (įsivaizduojama raudona), Y (įsivaizduojama žalia), Z (įsivaizduojama mėlyna).
Apibūdinant spalvą X, Y, Z reikšmės vadinami standartiniais baziniais sužadinimais, o jų pagrindu gautos koordinatės – standartinėmis spalvų koordinatėmis. Standartinės sudėjimo kreivės X (λ), Y (λ), Z (λ) (žr. pav.) Apibūdinkite vidutinio stebėtojo jautrumą standartiniams sužadinimams:
Be standartinių spalvų koordinačių, dažnai naudojama santykinių spalvų koordinačių sąvoka, kurią galima apskaičiuoti naudojant šias formules:
Nesunku pastebėti, kad x + y + z = 1, o tai reiškia, kad vienareikšmiškai santykinėms koordinatėms priskirti pakanka bet kurios reikšmių poros, o atitinkamą spalvų erdvę galima pavaizduoti kaip dvimatį grafiką:
Taip apibrėžtas spalvų rinkinys vadinamas CIE trikampiu.
Nesunku pastebėti, kad CIE trikampis apibūdina tik atspalvį, bet jokiu būdu neapibūdina ryškumo. Ryškumui apibūdinti įvedama papildoma ašis, einanti per tašką su koordinatėmis (1/3; 1/3) (vadinamasis baltas taškas). Rezultatas yra CIE spalvos korpusas (žr. pav.):
Šiame kūne yra visos paprasto stebėtojo matomos spalvos. Pagrindinis šios sistemos trūkumas yra tas, kad naudodami ją galime konstatuoti tik dviejų spalvų sutapimą ar skirtumą, tačiau atstumas tarp dviejų šios spalvų erdvės taškų neatitinka vizualaus spalvų skirtumo suvokimo.
Ši viršutinė vertė paprastai yra 255 skaitmeninėje nuotraukoje, kartais net 4. Kubo įstrižainė yra būsena, kurioje visos trys šviesos yra maksimalios ir sukuria baltą spalvą. Todėl tinka įrenginiams, kurie papildo tamsų pagrindą ir sukuria spalvas. Jei visos trys lemputės bus pridėtos visiškai, bus sukurta balta spalva. Šie įrenginiai daugiausia yra televizoriai arba monitoriai.
Pridėjus visas šviesas visiškai sukuriama balta spalva... Mėlyno aplanko lauke ir gėlės beveik nėra. Tačiau jo minusas yra tas, kad dauguma įprastų monitorių jo nebemato. Tačiau nepaisant pagrįstos spalvų ištikimybės, taip pat fotografijų perkėlimo į popierių, fotografija dažnai praranda savo grožį, ypač spalvų ryškumą. Tai yra labiausiai Kitoks būdas spalvų kūrimas popieriuje ir monitoriuje.
Modelis CIELAB
Pagrindinis tikslas kuriant CIELAB buvo pašalinti CIE XYZ sistemos netiesiškumą žmogaus suvokimo požiūriu. Santrumpa LAB paprastai reiškia CIE L * a * b * spalvų erdvę, kuri šiuo metu yra tarptautinis standartas.
CIE L * a * b sistemoje L koordinatė reiškia lengvumą (nuo 0 iki 100) ir koordinatės a, b- reiškia padėtį tarp žalios-purpurinės ir mėlynos-geltonos spalvų. Formulės, skirtos koordinačių konvertavimui iš CIE XYZ į CIE L * a * b * pateiktos žemiau:
kur (Xn, Yn, Zn) yra baltojo taško koordinatės CIE XYZ erdvėje ir
Fig. CIE L * a * b * spalvos korpuso pjūviai pateikiami dviem šviesumo reikšmėmis:
Palyginti su CIE XYZ sistema Euklidinis atstumas (√ ((L1-L2) ^ 2 + (a1 ^ * - a2 ^ *) ^ 2+ (b1 ^ * - b2 ^ *) ^ 2)) CIE L * a * b * žymiai geriau atitinka žmogaus suvokiamą spalvų skirtumą, tačiau standartinę formulę spalvų skirtumas yra itin sudėtingas CIEDE2000.
Visos įmanomos spalvos turi būti gaunamos skirtingai, būtent padengiant baltą popierių rašalu – atimties metodas. Panašų efektą galima pasiekti naudojant žalsvai mėlyną, rausvai raudoną ir geltoną rašalą. Pridėjus viso rašalo, visiškai juoda arba visa šviesa sugeriama.
Žydra spalva papildo raudoną spalvą, todėl atspindi viską, išskyrus šviesiai raudoną. Panašiai purpurinė spalva papildo žalią, o geltona - mėlyną. Teoriškai tai visai nebūtina, tačiau tobulų dažų sukurti beveik neįmanoma, todėl juos maišant jie išties juodi, nepaisant ekonominio aspekto.
TV spalvų skirtumo spalvų sistemos
V spalvų sistemos ah YIQ ir YUV spalvų informacija pateikiama kaip skaisčio signalas (Y) ir du spalvų skirtumo signalai (atitinkamai IQ ir UV).
Šių spalvų sistemų populiarumą pirmiausia nulėmė spalvotos televizijos atsiradimas. Nes Y komponente iš esmės yra pirminis vaizdas pilkos spalvos tonais, signalas YIQ sistemoje gali būti priimtas ir teisingai rodomas tiek senuose nespalvotuose televizoriuose, tiek naujuose spalvotuose.
Antras, ko gero, svarbesnis šių erdvių privalumas – informacijos apie vaizdo spalvą ir ryškumą atskyrimas. Faktas yra tas, kad žmogaus akis yra labai jautri ryškumo pokyčiams ir daug mažiau jautri spalvingumo pokyčiams. Tai leidžia perduoti ir saugoti spalvų informaciją su sumažintu gyliu. Būtent pagal šią žmogaus akies savybę šiandien sukurti populiariausi vaizdo glaudinimo algoritmai (įskaitant jpeg). Norėdami konvertuoti iš RGB į YIQ erdvę, galite naudoti šias formules:
Todėl gaunamo fotopopieriaus kokybė labai priklauso nuo popieriaus kokybės! Jo privalumas yra tas, kad jis atitinka žmogaus spalvos suvokimą. Kiek šviesu ar tamsu? Taigi kai kuriais atvejais tai labai intuityvi ir labai aišku. Pagal susitarimą 0 ° yra laikoma raudona, 120 ° yra žalia ir 240 ° mėlyna, o 360 ° vėl yra raudona, nes mes turime apskritimą aplink apskritimą. Atspalvis arba sodrumas lemia spalvos „grynumą“, nemaišant baltos spalvos. Kuo daugiau jame baltos spalvos, tuo labiau jos grynumas mažina sodrumą. Atspalvio spalva apibūdina jos gryną spalvą. ... Pavyzdyje pavaizduota spalva 30 ° kampu - oranžinė.
Spalvotas modelis
Kompiuterinės grafikos ir skaitmeninės spaudos sistemų kūrimas iškėlė uždavinį sukurti spalvų valdymo sistemą, galinčią kontroliuoti spalvų parametrus visuose spalvotų leidinių rengimo etapuose: nuo kūrimo iki tiražų pagaminimo. Teorinės optikos srities specialistų ir taikomųjų optinių sistemų kūrėjų pastangomis buvo pasiūlytos kelios sistemos, leidžiančios tiksliai apibūdinti spalvinius parametrus. Tokios sistemos vadinamos spalvų modeliais. Visi modeliai yra pagrįsti kolorimetriniu principu – tiek spalvų, tiek ryškumo charakteristikų aprašymas su tam tikru skaitinių parametrų rinkiniu, kuris kai kuriais atvejais vadinamas spalvų koordinatėmis.
Ryškumas ir sodrumas suteikia atspalvį Pilnas aprašymas... Sodrumas rodo, kiek sumaišyta baltos spalvos, o ryškumas – jos lengvumą. Keista, jei viso vaizdo sodrumas nustatytas į 0%, vaizdas bus nespalvotas.
Šiame pavyzdyje atspalvis įvedamas kampu. Visi pikseliai yra nuspalvinti -60 laipsnių, o tai rodo, kad spalvų juostos pasislenka žemyn. Violetinė tampa mėlyna, mėlynai žalia ir kt. Modelių laboratorija naudoja 3 aplankus, kad apibūdintų spalvą turinčią reikšmę. Ryškumas, kuris svyruoja nuo 0 iki 100, apibūdina taškinį apšvietimą. 0 reiškia juodą tašką, 100 reiškia baltą tašką. Tai leidžia redaguoti specialiuosius efektus. Praktinis laboratorinio modelio panaudojimas Ryškumo pokyčiai daro žmogaus akis jautresnę nei spalvos pasikeitimas.
Spalvotas modelis- sistema, skirta spalvų atvaizdavimui naudojant ribotą dažų skaičių spausdinimo pramonėje arba monitoriaus ir kitų skleidžiančių įrenginių spalvų kanalus.
Yra daugybė spalvų modelių tipų, tačiau kompiuterinėje grafikoje paprastai naudojami trys modeliai, žinomi kaip RGB, CMYK, HSB. Pagal veikimo principą šiuos spalvų modelius galima suskirstyti į tris klases: priedas (RGB), pagrįstas spalvų papildymu; subtractive (CMYK), kuri yra pagrįsta spalvų atėmimo operacija; suvokimo (HSB), remiantis spalvų suvokimu.
Ši matematinė transformacija dažniausiai yra 3 skaičiai, nustatantys kiekvieno taško spalvą. Praktinis pakeitimas visada sukelia nedidelį kokybės praradimą. Viena vertus, skirtingi modeliai paprastai turi skirtingas gamas, o poreikis suapvalinti iki sveikųjų skaičių tikroje 8 bitų atvaizde daro nedidelius poslinkius. Tačiau apvalinimo sukelti apvalumai beveik nepastebimi.
Praktiškai parenkamas būdas, kuris labiausiai tinka konkrečiam spausdinimo įrenginiui. Reikšmes galima įvesti skaitine arba grafine forma, kur kiekviena iš triadų visada pažymėta tašku, o jos galimas vertes tada pasirodys juostoje, kurioje vizualiai pasirenkamas norimas rezultatas.
RGB spalvų modelis. Spalvoto modelio RGB spalvos gaunami maišant tris spalvas: raudoną (Red), žalią (Green) ir mėlyną (Blue), pirmosios angliškų pavadinimų raidės davė šio modelio pavadinimą. Pirminių spalvų derinys esant visu ryškumui suteikia baltą, mažiausiai – juodą. Jei spalvų koordinatės sumaišomos lygiomis dalimis, gaunama skirtingo sodrumo pilka spalva. Sumaišius raudoną ir žalią, gaunama geltona, raudona ir mėlyna – purpurinė, o žalia ir mėlyna – žalsvai mėlyna.
Saugios spalvos žiniatinklyje Dėl istorinių priežasčių daugelis redaktorių pristatė „saugias žiniatinklio spalvas“. Pavyzdžiui, jei žiniatinklio grafika būtų sukurta su daugybe spalvų, senesni monitoriai nukristų keliomis spalvomis ir būtų neatskiriami. Tačiau šiandien ši problema yra beveik nereikšminga.
Ši problema šiandien nebėra problema, tačiau pasirinkimas vis tiek naudingas, jei spalvas norite pasirinkti tikrai grubiai. Na, nes be grynai fotografinių žinių, kurias turėtume turėti, žinių apie įrangą, objektyvus, kompozicijos principus, ekspoziciją ir kt. ir tt Turime turėti žinių – net ir elementarių – spalvų valdymo srityje. Pradėsime nuo skalės, kas tai yra ir kas su ja? Paprastais kario žodžiais tariant, gama yra ne kas kita, kaip spalvų erdvė. Visos spalvos, kurias gali rodyti įrenginys.
Spalvų koordinatės: raudona, žalia ir mėlyna - pagrindinis spalvos ar priedas. Spalvos žydros, rausvai raudonos, geltonos, gaunamos poromis maišant pagrindines spalvas - antrinis, arba papildomas. Daugelis įrenginių veikia pagal spalvų pridėjimo principą: monitoriai, televizoriai ir tt Taigi, RGB monitoriai veikia trijų spindulių naudojimo pagrindu, o juos veikiant ekrano taškas šviečia viena iš trijų spalvų - raudonos, žalios ir mėlynos spalvos, o LCD monitorių vaizdą formuoja triada LCD celės.
Galime kalbėti apie monitorių gamą, spausdintuvo gamą, multimedijos projektorių asortimentą. Supaprastiname dar daugiau ir daugiau mūsų turimų pieštukų tipų. Jei turime mažiau pieštukų, kalbame apie siauresnį asortimentą, jei turime daugiau pieštukų, tai apie platesnį pieštuką.
Viena iš pagrindinių problemų, su kuria susiduriame fotografo darbe, yra tai, kad mūsų akis mato daugiau, nei galime parodyti monitoriuje ar spaudoje. Tikriausiai ne kartą esate susidūrę su šia nuotrauka. Taip pat gali būti, kad jis jums daug nesako. Na, o grafine forma čia pavaizduotos visos spalvos, kurias mato žmogus. Kreivei taikomos paprastos spalvos, tai yra „paprasta spalvų kreivė“, o tiesi linija yra vadinamoji purpurinė linija.
Spalvoti vaizdai generuojami pagal kiekvieno vaizdo atmintyje saugomo taško spalvos dvejetainį kodą. Įvairūs spalvų gylis(bitų gylis), nurodomas bitų, naudojamų taško spalvai koduoti, skaičiumi. Dažniausios spalvų gylio reikšmės yra 8, 16, 24 arba 32 bitai viename taške.
Tokiu būdu sukurtame vidiniame regiono regione yra taškai, atitinkantys visas stebimas spalvas. Deja, pirmiausia mums reikia šiek tiek teorijos, kad galėtume suprasti grafinį gamos vaizdą ir padaryti išvadą, kaip pasikeis kai kurios spalvos, kai jos bus atkurtos ant skirtingų medžiagų arba rodomos skirtinguose įrenginiuose. Atkreipkite dėmesį, kad atskiros spalvos viršutiniame ir apatiniame brėžiniuose labai skiriasi viena nuo kitos. Tai nelabai svarbu, nes tai tik konkretus modelis, ir reikia atminti, kad visuose tokiuose žemėlapiuose, atkuriamuose knygose, internete ir kur tik susitinkame, spalvos tėra įprastas demonstratyvus tikrų spalvų atvaizdavimas.
Skaičiuojant pagrindinių spalvų intensyvumas paprastai matuojamas sveikaisiais skaičiais nuo 0 iki 255. Nulis reiškia tam tikros spalvos komponento nebuvimą, skaičius 255 yra didžiausias intensyvumas. Bazinės spalvos gali būti maišomos, todėl bendras priedinio modelio spalvų skaičius yra 256x256x256 = 16 777 216. Skaičius atrodo didžiulis, tačiau iš tikrųjų modelis gali atkurti tik nedidelę spalvų spektro dalį. Bet kurią natūralią spalvą galima suskaidyti į raudoną, žalią ir mėlyną komponentus ir išmatuoti jų intensyvumą. Atvirkštinis veiksmas, t.y. sintezė ne visada įgyvendinama. RGB spalvų diapazonas yra siauresnis nei matomas spektras. Norėdami gauti spektro dalį, esančią tarp mėlynos ir žalios gėlės, reikalingi neigiamo raudono intensyvumo spinduliuotės įrenginiai, kurių, žinoma, gamtoje nėra. Modelio ar įrenginio atkuriamų spalvų diapazonas vadinamas spalva aprėptis. Priedo modelio trūkumas yra siaura spalvų gama. Be to, modelio trūkumu reikėtų laikyti aparatinės įrangos priklausomybę. Spalva nurodyta pagal bazinės spalvos intensyvumą R = 204, G = 230, B = 171, kaip spalvų koordinačių rinkinys, unikaliai identifikuoja šviesiai žalią spalvą įrenginyje, veikiančiame bazinių spalvų pridėjimo principu. Iš tikrųjų konkretaus įrenginio atkuriama spalva priklauso nuo išorinių veiksnių. Ekranai yra padengti fosforu, kuris skiriasi chemine ir spektrine sudėtimi. Tos pačios prekės ženklo monitoriai gali turėti skirtingą dėvėjimosi greitį ir apšvietimo sąlygas bei skirtingai sintetinti spalvas. Įvairių įrenginių spalvų charakteristikos yra suvienodintos kalibruojant ir naudojant spalvų valdymo sistemas.
Tiesiog nėra terpės, kuri galėtų atkurti visas žmonėms matomas spalvas, o šioje diagramoje pavaizduotos spalvos ten pateikiamos tik iliustravimo tikslais. Taigi, tarkime, kad mes kažkaip supratome aukščiau pateiktą grafiką ir pažvelgėme į jį, matome daugiau nei tik paslaptingą spalvingą batą. Mums šiuo metu svarbus trikampis grafiko viduje. Šis trikampis persmelkia spalvas, kurias matome savo akimis, visas tas, kurias mato įrenginys. Dėl šių spalvų maišymo galime gauti tam tikrą spalvą.
HSB spalvos modelis. Sukurta įveikti RGB modelio priklausomybę nuo aparatinės įrangos. Šis modelis labiausiai atitinka tai, kaip žmogaus akis suvokia spalvas. HSB modelyje visos spalvos apibrėžiamos trimis komponentais ir priklauso suvokimo modeliams: 1) atspalvis arba atspalvis (Huc), 2) sodrumas (sotumas) ir 3) ryškumas (ryškumas). Modelio pavadinimas formuojamas iš pirmųjų raidžių Angliški vardai spalvų koordinates. Charakteristikos atskyrimas supaprastina teisingo spalvų atkūrimo įvairiuose techniniuose įrenginiuose problemą.
Akivaizdu, kad skirtingų įrenginių pagrindinės spalvos bus šiek tiek skirtingos. Tam tikro monitoriaus raudona šviesa šiek tiek skirsis nuo televizoriaus ar kito planšetinio kompiuterio monitoriaus raudonos šviesos. Tai lemia tai, kad skirtingi įrenginiai turi skirtingą gamą.
Norint normalizuoti ir nedviprasmiškai apibrėžti galimų spalvų rinkinį ir galimybę bendrauti su spalvomis dirbančių žmonių tarpe, buvo įvestos spalvų erdvių sąvokos, apibrėžtos trimis pagrindinėmis spalvomis: baltu tašku ir gama korekcija. Tai tam tikras standartas ir kai kurių dažniausiai naudojamų svarstyklių nuoroda.
Spalvotas viršus, arba atspalvis, yra gryna spalva su tam tikru bangos ilgiu. Sodrumas apibūdina spalvos grynumą arba stiprumą. Tas pats tonas gali būti nuobodus arba prisotintas. Sodrumo pakeitimas gali būti laikomas grynos spalvos atskiedimu pilka spalva. Visos natūralios spalvos turi mažą sodrumą, todėl gryni tonai atrodo per šviesūs, nenatūralūs. Ryškumas apibūdina spalvos intensyvumą, energiją. Ryškumo pokytis gali būti laikomas gryno tono ir juodos spalvos mišiniu. Didelis juodos spalvos kiekis daro spalvą nuspalvintą, o ne intensyvią. Sumažėjus juodos spalvos proporcijai, apšvietimas didėja. Juoda yra nulinio ryškumo, o balta yra absoliuti.
HSB sistemos pranašumas yra jos nepriklausomumas nuo techninės įrangos. Tačiau ši nepriklausomybė pripažįstama grynai teoriniu, nes HSB sistema yra abstrakti. Tai reiškia, kad šioje sistemoje nėra tokių įrenginių, kurie sintetintų spalvas. Tiesioginės atspalvio ir sodrumo matavimo procedūros nėra. Taikant bet kokį spalvų informacijos įvedimo būdą, pirmiausia išmatuojami raudoni, mėlyni ir žali komponentai, kurie vėliau konvertuojami į HSB koordinates. Kadangi įvedant ir išvedant spalvas HSB sistema yra susieta su RGB sistema, jos aparatinės įrangos nepriklausomumas dar neturi didelės praktinės reikšmės.
CMYK spalvos modelis.Šviesos šaltiniai laikomi RGB ir HSB sistemų pagrindu. Tačiau dauguma mus supančių objektų neskleidžia šviesos, o sugeria ir atspindi krentančią šviesą skirtingomis proporcijomis. Pasyvius objektus matome atspindėtos spalvos. Jei obuolys raudonas, tai reiškia, kad jis atspindi ilgas bangas, o sugeria trumpas. Tokiems reiškiniams apibūdinti naudojamas spalvų modelis, kuris paaiškina spalvų susidarymą ne dėl sudėjimo, o dėl bazinių spalvų atėmimo. Šis modelis vadinamas CMYK pagal pirmąsias spalvų koordinačių pavadinimų raides: Cyan, Magenta, Yellow, BlackK. Juoda pavadinime vaizduojama paskutine vardo raide, kad santrumpose nebūtų painiojama su mėlyna (mėlyna).
Spalvų paletės. Monitoriaus pikselis perduoda informaciją apie savo spalvą, išreikštą bitais. Kuo daugiau bitų aprašomas pikselis, tuo daugiau informacijos jis gali nešti ir tuo didesnis jo bitų gylis. Vaizdo bitų gylis dažnai vadinamas spalvų raiška. Jis matuojamas bitais pikselyje (bpp). Taigi, jei spalvotoje iliustracijoje kiekviename pikselyje yra 8 bitai spalvos informacijos, tada jos spalvų skiriamoji geba bus 8 bpp. Esant 8 bitų gyliui, galimi 256 spalvų atspalviai. Index Color modelis yra pagrįstas 8 bitų spalvos principu. Tai veikia sukuriant spalvų paletę. Visi atspalviai faile yra suskirstyti į 256 galimas parinktis, kurių kiekvienai priskirtas skaičius. Toliau iš gautos spalvų paletės sudaroma lentelė, kurioje kiekvienam langelio numeriui priskiriamas spalvos atspalvis RGB reikšmėmis. Šie atspalviai įrašyti atitinkamoje lentelėje.
Prieš atsirandant 8 bitų spalvoms, dėl mažos tų laikų asmeninių kompiuterių galios buvo naudojamos 16 spalvų (4 bpp), 4 spalvų (2 bpp) paletės, o pati pirmoji kompiuterinė grafika buvo vienbitė - 2 spalvos. Vieno bito vaizdai, vadinami Bitmaps arba kartais Lineart, vis dar naudojami ir šiandien, kai nereikia graduoti. Vienodo dydžio Bitmap failas yra 24 kartus mažesnis nei RGB failas ir labai gerai suglaudinamas.
Pilkų tonų spalvų modelis yra ta pati indeksuota paletė, kurioje pikseliams vietoj spalvos priskiriamas vienas iš 256 pilkų atspalvių. Remdamiesi pilkais tonais, galite lengvai suprasti RGB ir CMYK failų struktūrą.
RGB spalvoms apibūdinti naudoja 24 bitus, kurie yra suskirstyti į tris grupes (kanalus) po 8 bitus. Viena grupė naudojama raudonos spalvos reikšmei išsaugoti pikselyje, kitos dvi – žaliai ir mėlynai. Jie gali suteikti iki 16 700 000 atspalvių derinių. Panašiai CMYK yra keturios grupės, naudojant 32 bpp spalvoms apibūdinti. Reikėtų pažymėti, kad jei RGB standartinės 256 ryškumo gradacijos, tai CMYK šviesumas matuojamas procentais (t. y. iki 100). Nepaisant 32 bitų viename pikselyje spalvų gylio, didesnio nei RGB, CMYK atspalvių diapazonas yra žymiai mažesnis nei RGB, nes CMYK yra ne kas kita, kaip spausdintų spalvų imitacija ekrane.
