Model warna ruang warna grafik komputer. Model warna asas

Hantar kerja baik anda di pangkalan pengetahuan adalah mudah. Gunakan borang di bawah

Pelajar, pelajar siswazah, saintis muda yang menggunakan pangkalan pengetahuan dalam pengajian dan kerja mereka akan sangat berterima kasih kepada anda.

Disiarkan pada http://www.allbest.ru/

Model warna dan jenisnya

Sains warna adalah sains yang agak kompleks dan luas, jadi dari semasa ke semasa pelbagai model warna dicipta di dalamnya, digunakan di satu kawasan atau yang lain. Salah satu model ini ialah roda warna.

Ramai orang tahu bahawa terdapat 3 warna asas yang tidak dapat diperoleh dan yang membentuk semua warna lain. Warna asas adalah kuning, merah dan biru. Mencampurkan kuning dengan merah menghasilkan oren, biru dengan kuning menghasilkan hijau, dan merah dan biru menghasilkan ungu. Dengan cara ini, anda boleh membuat bulatan yang akan mengandungi semua warna. Ia ditunjukkan dalam Rajah. dan dipanggil bulatan besar Oswald.

Bersama-sama dengan bulatan Oswald, terdapat juga bulatan Goethe, di mana warna utama terletak di sudut segitiga sama sisi, dan warna tambahan terletak di sudut segitiga terbalik.

Warna kontras terletak bertentangan antara satu sama lain.

Model matematik yang berbeza digunakan untuk menerangkan warna yang dipancarkan dan dipantulkan - warna mODelhi ( ruang warna), i.e. ialah satu cara untuk menerangkan warna menggunakan ciri kuantitatif. Model warna boleh bergantung kepada perkakasan(mereka adalah majoriti setakat ini, RGB dan CMYK antaranya) dan perkakasan bebas(model makmal). Kebanyakan pakej pemaparan "moden" (seperti Photoshop) membolehkan anda menukar imej daripada satu model warna kepada model warna yang lain.

Dalam model warna (ruang), setiap warna boleh diberikan titik yang ditentukan dengan ketat. Dalam kes ini, model warna hanyalah perwakilan geometri yang dipermudahkan berdasarkan sistem paksi koordinat dan skala yang diterima.

Model warna utama:

CMY (Kuning Magenta Cyan);

CMYK (Kunci Kuning Magenta Cyan, dengan Kunci bermaksud hitam);

HSV (Hue, Ketepuan, Nilai);

HLS (Hue, Lightness, Saturation);

dan lain lain.

Dalam teknologi digital, sekurang-kurangnya empat model utama digunakan: RGB, CMYK, HSB dalam pelbagai versi dan Makmal. Banyak perpustakaan warna bintik juga digunakan dalam percetakan.

Warna satu model adalah pelengkap kepada warna model lain. Warna pelengkap ialah warna yang melengkapi warna yang diberikan kepada putih. Tambahan untuk merah adalah cyan (hijau+biru), tambahan untuk hijau adalah magenta (merah+biru), tambahan untuk biru adalah kuning (merah+hijau), dll.

Berdasarkan prinsip operasi, model warna yang disenaraikan boleh dibahagikan kepada tiga kelas:

aditif (RGB), berdasarkan penambahan warna;

subtraktif (CMY, CMYK), yang berdasarkan operasi penolakan warna (sintesis tolak);

persepsi (HSB, HLS, LAB, YCC), berdasarkan persepsi.

Warna aditif diperolehi berdasarkan hukum Grassmann dengan menggabungkan sinar cahaya warna yang berbeza. Fenomena ini adalah berdasarkan fakta bahawa kebanyakan warna dalam spektrum yang boleh dilihat boleh diperolehi dengan mencampurkan tiga komponen warna utama dalam perkadaran yang berbeza-beza. Komponen ini, yang dalam teori warna kadang-kadang dipanggil utama Warnanya ialah merah (Merah), hijau (Hijau) dan biru (Biru). Apabila warna primer dicampur secara berpasangan, menengah warna: biru (Cyan), ungu (Magenta) dan kuning (Kuning). Perlu diingatkan bahawa warna primer dan sekunder merujuk kepada asas bunga.

asas warna ialah warna yang boleh digunakan untuk mendapatkan hampir keseluruhan spektrum warna yang boleh dilihat.

Untuk mendapatkan warna baharu menggunakan sintesis aditif, anda juga boleh menggunakan pelbagai kombinasi dua warna utama, mengubah komposisi yang membawa kepada perubahan dalam warna yang terhasil.

Oleh itu, model warna (ruang warna) menyediakan cara untuk menggambarkan warna secara konsep dan kuantitatif. Mod warna ialah satu cara untuk melaksanakan model warna tertentu dalam program grafik tertentu.

Undang-undang Grassmann (undang-undang pencampuran warna)

Kebanyakan model warna menggunakan sistem koordinat tiga dimensi untuk menerangkan warna. Ia membentuk ruang warna di mana warna boleh diwakili sebagai titik dengan tiga koordinat. Untuk beroperasi dengan warna dalam ruang tiga dimensi, T. Grassmann memperoleh tiga undang-undang (1853):

1. Warna adalah tiga dimensi - tiga komponen diperlukan untuk menerangkannya. Mana-mana empat warna adalah berkaitan secara linear, walaupun terdapat bilangan set bebas linear yang tidak terhad bagi tiga warna.

Dalam erti kata lain, untuk mana-mana warna tertentu adalah mungkin untuk menuliskan persamaan warna yang menyatakan pergantungan linear warna.

Hukum pertama boleh ditafsirkan dalam pengertian yang lebih luas, iaitu dalam pengertian tiga dimensi warna. Tidak perlu menggunakan campuran warna lain untuk menggambarkan warna; anda boleh menggunakan kuantiti lain - tetapi mesti ada tiga daripadanya.

2. Jika dalam campuran tiga komponen warna satu berubah secara berterusan, manakala dua lagi kekal malar, warna campuran juga berubah secara berterusan.

3. Warna campuran hanya bergantung pada warna komponen yang dicampur dan tidak bergantung pada komposisi spektrumnya.

Maksud hukum ketiga menjadi lebih jelas jika kita menganggap bahawa warna yang sama (termasuk warna komponen campuran) boleh diperolehi dengan cara yang berbeza. Sebagai contoh, komponen yang hendak dicampur boleh diperolehi pula dengan mencampurkan komponen lain.

Model warna RGB

Ini adalah salah satu model yang paling biasa dan kerap digunakan. Ia digunakan dalam peranti yang mengeluarkan cahaya, seperti monitor, lampu sorot, penapis dan peranti lain yang serupa.

Model warna ini berdasarkan tiga warna utama: Merah - merah, Hijau - hijau dan Biru - biru. Setiap komponen di atas boleh berbeza dari 0 hingga 255, membentuk warna yang berbeza dan dengan itu menyediakan akses kepada semua 16 juta (jumlah bilangan warna yang diwakili oleh model ini ialah 256 * 256 * 256 = 16,777,216.).

Model ini adalah bahan tambahan. Perkataan aditif (penambahan) menekankan bahawa warna diperoleh dengan menambah titik tiga warna asas, masing-masing mempunyai kecerahan tersendiri. Kecerahan setiap warna asas boleh mengambil nilai dari 0 hingga 255 (256 nilai), jadi model boleh mengekod 256 3 atau kira-kira 16.7 juta warna. Kembar tiga titik asas (titik bercahaya) ini terletak sangat dekat antara satu sama lain, supaya setiap tripel bergabung untuk kita menjadi titik besar warna tertentu. Semakin cerah titik warna (merah, hijau, biru), lebih banyak warna itu akan ditambah pada titik (tiga kali ganda) yang terhasil.

Apabila bekerja dengan editor grafik Adobe PhotoShop, kita boleh memilih warna, bergantung bukan sahaja pada apa yang kita lihat, tetapi, jika perlu, nyatakan nilai digital, dengan itu kadang-kadang, terutamanya apabila pembetulan warna, mengawal proses kerja.

Jadual. Makna beberapa warna dalam model RGB

Model warna ini dianggap aditif, iaitu, apabila meningkat iRtulang komponen individu akan meningkat dan kecerahan hasilnyaYuwarna yang baik: Jika anda mencampurkan ketiga-tiga warna dengan keamatan maksimum, hasilnya akan menjadi putih; sebaliknya, jika tiada semua warna hasilnya adalah hitam.

Model ini bergantung kepada perkakasan, kerana nilai warna asas (serta titik putih) ditentukan oleh kualiti fosfor yang digunakan dalam monitor. Akibatnya, imej yang sama kelihatan berbeza pada monitor yang berbeza.

nasi. model RGB

Sistem koordinat RGB ialah kubus dengan titik rujukan (0,0,0), sepadan dengan warna hitam (lihat rajah). Nilai RGB maksimum ialah (1,1,1) sepadan dengan putih.

nasi. Kiub warna model RGB

Kelebihan mod ini yang tidak diragukan ialah ia membolehkan anda bekerja dengan semua 16 juta warna, tetapi kelemahannya ialah apabila imej dicetak, beberapa warna ini hilang, terutamanya yang paling terang dan paling tepu, dan terdapat juga masalah dengan warna biru.

Model RGB ialah model warna tambahan yang digunakan dalam peranti yang berfungsi dengan fluks cahaya: pengimbas, monitor.

Model warna HSB

Di sini huruf besar tidak sepadan dengan sebarang warna, tetapi melambangkan ton (warna), ketepuan Dan kecerahan(Kecerahan Tepu Hue). Dicadangkan pada tahun 1978. Semua warna disusun dalam bulatan, dan masing-masing mempunyai darjah tersendiri, iaitu, terdapat sejumlah 360 pilihan - H menentukan kekerapan cahaya dan mengambil nilai dari 0 hingga 360 darjah (merah - 0, kuning - 60, hijau - 120 darjah, dan sebagainya), i.e. mana-mana warna di dalamnya ditentukan oleh warna (nada), ketepuan (iaitu, penambahan cat putih padanya) dan kecerahan.

Ketepuan menentukan seberapa jelas warna yang dipilih. 0 - kelabu, 100 - pilihan yang paling terang dan paling bersih.

Parameter kecerahan sepadan dengan yang diterima umum, iaitu, 0 adalah hitam.

Model warna ini jauh lebih buruk daripada RGB yang dibincangkan sebelum ini, kerana ia membolehkan anda bekerja dengan hanya 3 juta warna.

Model ini bergantung kepada perkakasan dan tidak sepadan dengan persepsi mata manusia, kerana mata menganggap warna spektrum sebagai warna dengan kecerahan yang berbeza (biru kelihatan lebih gelap daripada merah), dan dalam model HSB mereka semua diberikan kecerahan 100 %.

Ketepuan(Tepu) ialah parameter warna yang menentukan ketulenannya. Ketiadaan kekotoran (kelabu) (ketulenan lengkung) sepadan dengan parameter ini. Mengurangkan ketepuan warna bermakna memutihkannya. Apabila ketepuan berkurangan, warna menjadi pastel, pudar dan kabur. Pada model, semua warna yang sama tepu terletak pada bulatan sepusat, iaitu, kita boleh bercakap tentang ketepuan yang sama, contohnya, warna hijau dan ungu, dan semakin dekat dengan pusat bulatan, semakin banyak pelunturan. warna adalah. Di tengah-tengah, mana-mana warna diputihkan sebanyak mungkin, dengan kata lain, ia menjadi putih.

Bekerja dengan ketepuan boleh dicirikan sebagai menambah peratusan tertentu cat putih kepada warna spektrum. Lebih banyak kandungan putih dalam warna, semakin rendah nilai tepu, semakin pudar.

Kecerahan Kecerahan ialah parameter warna yang menentukan kecerahan atau kegelapan sesuatu warna. Amplitud (ketinggian) gelombang cahaya sepadan dengan parameter ini. Mengurangkan kecerahan warna bermakna menjadikannya hitam. Bekerja dengan kecerahan boleh dicirikan sebagai menambah peratusan tertentu cat hitam kepada warna spektrum. Semakin banyak kandungan hitam dalam sesuatu warna, semakin rendah kecerahannya, semakin gelap warnanya.

Model HSB ialah model warna tersuai yang membolehkan anda memilih warna dengan cara tradisional.

Model CMY (Kuning Magenta Cyan)

Dalam model ini, warna primer dibentuk dengan menolak warna aditif utama model RGB daripada putih.

nasi. Mendapatkan model CMY daripada RGB

Warna yang menggunakan cahaya putih dengan menolak bahagian tertentu spektrum daripadanya dipanggil tolak. Warna utama model ini ialah cyan (putih tolak merah), magenta (dipanggil magenta dalam sesetengah buku) (putih tolak hijau) dan kuning (putih tolak biru). Warna-warna ini adalah triad percetakan dan boleh dihasilkan semula dengan mudah oleh mesin cetak. Apabila mencampurkan dua warna tolak, hasilnya menjadi gelap (dalam model RGB ia adalah sebaliknya). Apabila semua komponen ditetapkan kepada sifar, warna putih (kertas putih) terbentuk. Model ini mewakili warna yang dipantulkan dan dipanggil model warna primer tolak. Model ini adalah asas untuk mencetak dan juga bergantung kepada perkakasan.

nasi. model CMY

Sistem koordinat CMY adalah kubus yang sama seperti untuk RGB, tetapi dengan asalan pada titik dengan koordinat RGB (1,1,1), sepadan dengan warna putih. Kubus warna model CMY ditunjukkan dalam Rajah. 0.4.2.

nasi. 0.4.2: kiub warna CMY

Model warna CMYK

Ini adalah satu lagi model warna yang paling biasa digunakan yang telah menemui aplikasi yang luas. Ia, tidak seperti RGB aditif, ialah model tolak.

Model CMYK(Kunci Kuning Cyan Magenta, dengan Kunci bermaksud hitam) - ialah penambahbaikan lagi pada model CMY dan sudah pun empat saluran. Oleh kerana dakwat cetakan sebenar mengandungi kekotoran, warnanya tidak sepadan dengan cyan, kuning dan magenta yang dikira secara teori. Amat sukar untuk mendapatkan warna hitam daripada cat ini. Oleh itu, dalam model CMYK, hitam ditambah kepada triad. Atas sebab tertentu, atas nama model warna, hitam disulitkan sebagai K (daripada perkataan Key). Model CMYK adalah "empirikal", berbanding model CMY dan RGB secara teori. Model bergantung kepada perkakasan.

Warna primer dalam model tolak adalah berbeza daripada warna dalam model aditif. Cyan - biru, Magenta - ungu, Kuning - kuning. Memandangkan mencampurkan semua warna di atas tidak akan menghasilkan hitam sempurna, satu lagi warna tambahan diperkenalkan - hitam, yang membolehkan anda mencapai kedalaman yang lebih besar dan digunakan semasa mencetak objek hitam lain (seperti teks biasa).

Warna dalam model warna yang dipertimbangkan tidak dipilih secara kebetulan, tetapi kerana cyan hanya menyerap merah, magenta menyerap hijau, dan kuning menyerap biru.

Tidak seperti model aditif, di mana ketiadaan komponen warna membentuk warna hitam, dalam model penolakan adalah sebaliknya: jika tidak ada komponen individu, maka warnanya putih, jika semuanya ada, maka coklat kotor terbentuk. , yang dijadikan lebih gelap dengan menambahkan cat hitam yang digunakan untuk menggelapkan dan warna lain yang terhasil. Apabila mencampurkan komponen warna individu anda boleh mendapatkan hasil berikut:

Cyan + Magenta= Biru dengan sedikit ungu, yang boleh dipertingkatkan dengan menukar perkadaran warna yang dicampur.

Magenta + Kuning= Merah. Bergantung pada nisbah juzuknya, ia boleh diubah menjadi oren atau merah jambu.

Kuning + Biru= Hijau, yang boleh diubah menggunakan warna primer yang sama kepada sama ada hijau muda atau zamrud.

Perlu diingat bahawa jika anda menyediakan imej untuk dicetak, anda masih harus bekerja dengan CMYK, kerana jika tidak, apa yang anda lihat pada monitor dan apa yang anda dapat di atas kertas akan sangat berbeza sehingga keseluruhan kerja mungkin sia-sia.

Model CMYK ialah model warna tolak yang menerangkan pewarna sebenar yang digunakan dalam industri percetakan.

Model warna makmal

Model warna Lab telah dibangunkan oleh Suruhanjaya Pencahayaan Antarabangsa (CIE) untuk mengatasi kelemahan ketara model di atas; khususnya, ia direka untuk menjadi model bebas perkakasan dan menentukan warna tanpa mengambil kira ciri-ciri peranti (pengimbas, monitor, pencetak, mesin cetak, dll.). ).

Model ini lebih disukai oleh profesional, kerana ia menggabungkan kelebihan kedua-dua CMYK dan RGB, iaitu, ia menyediakan akses kepada semua warna, bekerja pada kelajuan yang agak tinggi.

Kepada persoalan mengapa model sedemikian digunakan terutamanya oleh para profesional, seseorang hanya boleh menjawab bahawa ia mempunyai struktur yang agak luar biasa dan luar biasa, dan memahami prinsip operasinya kadang-kadang agak lebih sukar daripada yang diterangkan sebelum ini.

Pembinaan warna di sini, seperti dalam RGB, adalah berdasarkan gabungan tiga saluran. Walau bagaimanapun, di sinilah semua persamaan berakhir.

Ia mendapat namanya daripada komponen asasnya L, a Dan b. Komponen L membawa maklumat tentang kecerahan imej, dan komponen A Dan b- tentang warnanya (iaitu a Dan b- komponen kromatik). Komponen A berubah daripada hijau kepada merah, dan b- daripada biru kepada kuning. Kecerahan dalam model ini dipisahkan daripada warna, yang sesuai untuk melaraskan kontras, ketajaman, dsb. Walau bagaimanapun, sebagai abstrak dan sangat matematik, model ini tetap menyusahkan untuk kerja amali.

Oleh kerana semua model warna adalah matematik, ia mudah ditukar daripada satu kepada yang lain menggunakan formula mudah. Penukar sedemikian dibina ke dalam semua program grafik "layak".

Model warna persepsi

Bagi pereka bentuk, artis dan jurugambar, alat utama untuk menunjukkan dan menghasilkan semula warna ialah mata. "Alat" semulajadi ini mempunyai gamut warna yang jauh melebihi keupayaan mana-mana peranti teknikal, sama ada pengimbas, pencetak atau peranti output filem fotografi.

Seperti yang ditunjukkan sebelum ini, sistem warna RGB dan CMYK yang digunakan untuk menerangkan peranti teknikal adalah bergantung kepada peranti. Ini bermakna bahawa warna yang dihasilkan semula atau dicipta menggunakan mereka ditentukan bukan sahaja oleh komponen model, tetapi juga bergantung pada ciri-ciri peranti output.

Untuk menghapuskan pergantungan perkakasan, beberapa model warna yang dipanggil persepsi (sebaliknya intuitif) telah dibangunkan. Ia berdasarkan definisi kecerahan dan warna yang berasingan. Pendekatan ini memberikan beberapa kelebihan:

membolehkan anda mengendalikan warna pada tahap intuitif;

Ia sangat memudahkan masalah padanan warna kerana setelah nilai kecerahan ditetapkan, anda boleh mula melaraskan warna.

Prototaip semua model warna yang menggunakan konsep mengasingkan kecerahan dan kromatik ialah model HSV. Sistem lain yang serupa termasuk HSI, HSB, HSL dan YUV. Apa yang mereka ada persamaan ialah warna tidak dinyatakan sebagai campuran tiga warna utama - merah, biru dan hijau, tetapi ditentukan dengan menentukan dua komponen: kromatik (warna dan tepu) dan kecerahan.

Mod hitam dan putih dan skala kelabu

Mod hitam dan putih. Ini ialah mod hitam dan putih biasa yang tidak mempunyai warna sama sekali, ia hanya mempunyai putih, hitam dan skala kelabu. Tidak mustahil untuk mengatakan apa-apa yang baru tentang model warna ini, kerana ia terdiri daripada satu saluran yang sepadan sepenuhnya dengan imej dan kelihatan seperti gambar hitam putih biasa.

Artis dan pembangun perisian kadangkala memanggil mod ini grafik monokrom, grafik raster atau grafik monokrom. resolusi sedikit.

Untuk memaparkan imej hitam dan putih, hanya dua jenis sel digunakan: hitam dan putih. Oleh itu, hanya 1 bit memori komputer diperlukan untuk mengingati setiap piksel. Kawasan imej sumber yang mempunyai warna perantaraan diberikan piksel hitam atau putih, kerana tiada warna lain disediakan untuk model ini.

Mod ini boleh digunakan untuk berfungsi dengan imej hitam-putih yang diperoleh dengan mengimbas lukisan dan ukiran hitam-putih, dan juga kadangkala apabila mengeluarkan imej berwarna kepada cetakan hitam-putih.

Mod halftone. Kaedah realisasi imej ini adalah berdasarkan spesifik persepsi imej oleh mata manusia, yang mana kawasan imej yang dipenuhi dengan titik besar dikaitkan dengan ton yang lebih gelap dan, sebaliknya, kawasan yang dipenuhi dengan titik yang lebih kecil dianggap lebih cerah. Mod Halftone disokong oleh kebanyakan pencetak.

Imej Halftone ialah imej nada berterusan bit tunggal yang dilaksanakan menggunakan konglomerat mata saiz dan bentuk yang berbeza.

Warna bintik

Sesetengah jenis produk percetakan hanya menggunakan dua atau tiga warna, yang dicetak dengan dakwat campuran yang dipanggil warna spot. Khususnya, produk tersebut termasuk borang, kad perniagaan, jemputan, senarai harga dan produk paparan lain. Setiap warna bintik dihasilkan semula menggunakan plat cetak yang berasingan (pepejal).

Untuk mencetak produk sedemikian, pereka bentuk mesti menyerahkan kepada pusat percetakan jalur berasingan susun atur asal dengan cetakan bagi setiap warna campuran dan salib pendaftaran serta melampirkan sampel warna (“lukisan”) untuk setiap jalur.

Untuk menyatukan penggunaan warna tersebut, perpustakaan warna dicipta.

Khususnya, syarikat terkenal Pantone, yang merupakan pemilik dan pemaju perpustakaan dengan nama yang sama, bermula dengan fakta bahawa ahli kimia Lawrence Herbert mencipta satu set warna berbeza yang terdiri daripada lapan warna dan mencetak album ini. warna, setiap satunya mempunyai nombor sendiri. Sejak itu, idea ini telah dikembangkan secara meluas; perpustakaan warna digunakan dalam pelbagai bidang, terutamanya dalam grafik komputer dan percetakan. Banyak syarikat lain telah muncul menghasilkan perpustakaan warna piawai lain (cth. TRUMATCH SWATCHING SYSTEM, FOCOLTONE COLOR SYSTEM, TOYO 88 ColorFinder1050 System dan sistem ANPA-COLOR, dsb.).

Panduan Sistem Warna Proses merangkumi lebih daripada 3,000 warna cetakan, dengan resipi peratusan untuk 16 warna asas dalam model warna CMYK.

Pengekodan warna. Palet

aditif pengekodan model warna

Agar komputer dapat berfungsi dengan imej berwarna, adalah perlu untuk mewakili warna dalam bentuk nombor - pengekodan warna. Kaedah pengekodan bergantung pada model warna dan format data berangka dalam komputer.

Untuk model RGB, setiap komponen boleh diwakili dengan nombor terhad kepada julat tertentu - contohnya, nombor pecahan daripada 0 hingga 1 atau integer daripada 0 hingga beberapa nilai maksimum. Pada masa ini, format True Color agak biasa, di mana setiap komponen diwakili sebagai bait, yang memberikan 256 penggredan untuk setiap komponen: R = 0...255, G = 0...255, B = 0... 255 . Bilangan warna ialah 256x256 x 256 = 16.7 juta (2 24).

Kaedah pengekodan warna ini boleh dipanggil komponen . Pada komputer, kod imej True Color diwakili sebagai triplet bait, atau dibungkus ke dalam integer panjang (empat bait) - 32 bit.

Apabila bekerja dengan imej dalam sistem grafik komputer, anda sering perlu membuat kompromi antara kualiti imej (anda memerlukan seberapa banyak warna yang mungkin) dan sumber yang diperlukan untuk menyimpan dan menghasilkan semula imej, dikira, sebagai contoh, dalam kapasiti memori (anda perlu untuk mengurangkan bilangan bit setiap piksel).

Selain itu, imej yang diberikan itu sendiri hanya boleh menggunakan bilangan warna yang terhad. Sebagai contoh, untuk lukisan, dua warna mungkin mencukupi; untuk wajah manusia, warna merah jambu, kuning, ungu, merah, hijau adalah penting; dan untuk langit - warna biru dan kelabu. Dalam kes ini, penggunaan pengekodan warna penuh adalah berlebihan.

Apabila mengehadkan bilangan warna, gunakan palet , mewakili satu set warna yang penting untuk imej yang diberikan. Palet boleh dianggap sebagai jadual warna. Palet mewujudkan hubungan antara kod warna dan komponennya dalam model warna yang dipilih.

Sistem video komputer biasanya menyediakan keupayaan untuk pengaturcara untuk menetapkan paletnya sendiri.

Setiap warna imej menggunakan palet dikodkan dengan indeks, yang akan menentukan nombor baris dalam jadual palet. Oleh itu, kaedah pengekodan warna ini dipanggil indeks. .

Disiarkan di Allbest.ru

...

Dokumen yang serupa

Kajian program manipulasi warna komputer moden. Kajian sistem padanan warna dan mod warna. Penerangan tentang ciri model warna tambahan, tolak dan persepsi. Bekerja dengan warna dalam ruang tiga dimensi.

pembentangan, ditambah 02/12/2014

Pertimbangan undang-undang mencampurkan warna asas. Sifat gelombang cahaya. Konsep rona, kecerahan dan ketepuan. Ciri-ciri intipati model aditif dan tolak sintesis warna. Membiasakan dengan format untuk menyimpan imej raster dalam fail BMP.

pembentangan, ditambah 07/26/2013

Satu cara untuk menerangkan warna yang boleh dihasilkan semula pada skrin komputer dan pada pencetak. Sistem warna tambahan dan tolak dalam grafik komputer. Imej akromatik (hitam dan putih), ton, halftone dan rona kelabu.

pembentangan, ditambah 01/06/2014

Kajian tentang sifat warna sebagai ciri subjektif kualitatif sinaran dalam julat optik. Persepsi cahaya dan visual warna oleh manusia. Tujuan, penerangan model dan struktur profil warna dan ruang dalam grafik komputer.

kerja kursus, ditambah 10/03/2011

Menukar maklumat "semula jadi" ke dalam bentuk diskret. Analisis proses pensampelan imej dan pengkuantitian. Prosedur vektor dan raster yang digunakan dalam grafik komputer. Undang-undang perihalan matematik warna dan jenis model warna.

pembentangan, ditambah 29/01/2016

Sejarah asal usul model warna RGB. Teknologi HiFi Color dan penggunaan warna tablet. Penampilan, mekanisme pembentukan warna, kemungkinan untuk mengembangkan gamut warna model warna CMYK. Ruang warna RGB standard.

kerja kursus, ditambah 09/20/2012

Undang-undang asas percampuran warna. Sifat gelombang cahaya. Ciri asas warna (atribut). Model warna RGB tambahan. Model warna CMY dan HSV. Pengekodan warna dalam model. Format BMP untuk menyimpan imej raster, struktur fail.

pembentangan, ditambah 28/08/2013

Sejarah asal usul model warna RGB, kelebihan dan batasannya. Ruang warna RGB standard. Kemunculan model warna CMY. Kemungkinan untuk mengembangkan gamut warna CMYK. Teknologi Warna HiFi. Menggunakan warna tompok.

kerja kursus, ditambah 11/07/2014

Ciri-ciri imej digital yang digunakan dalam penerbitan. Ciri-ciri tersendiri imej raster dan vektor, konsep gamut warna, kajian model untuk menerangkan warna yang dipantulkan. Format dan jenis fail grafik.

ujian, ditambah 09/16/2010

Pembangunan kompleks perkakasan dan perisian untuk mengenal pasti objek kawalan berdasarkan kaedah interpolasi sebenar. Analisis prestasi kompleks perkakasan dan perisian, contoh mengenal pasti objek kawalan.

Warna dan modelnya

Sofia Skrylina, guru di pusat latihan Seni, St. Petersburg

Dalam CompuArt No. 7 "2012, artikel telah dibentangkan mengenai kombinasi warna harmoni dan corak pengaruh warna pada persepsi manusia, yang pereka moden sudah pasti mengambil kira dalam projek mereka. Tetapi apabila bekerja di komputer dan mencampurkan warna pada monitor skrin, masalah khusus timbul. Pereka bentuk mesti mendapatkan pada skrin monitor atau pada salinan keras adalah tepat warna, ton, warna dan kecerahan yang diperlukan. Warna pada monitor tidak selalu sepadan dengan warna semula jadi. Sangat sukar untuk dapatkan warna yang sama pada skrin, pada cetakan pencetak warna dan pada mesin cetak Hakikatnya warna dalam alam semula jadi, pada monitor dan pada helaian bercetak dicipta dengan cara yang sama sekali berbeza.
Untuk menentukan warna dengan jelas dalam pelbagai persekitaran warna, terdapat model warna, yang akan kita bincangkan dalam artikel ini.

model RGB

Model warna RGB ialah cara paling popular untuk mewakili grafik dan sesuai untuk menerangkan warna yang boleh dilihat pada monitor, TV, projektor video, serta imej yang dicipta semasa pengimbasan.

Model RGB digunakan untuk menerangkan warna yang diperoleh dengan mencampurkan tiga sinar: merah (Merah), hijau (Hijau) dan biru (Biru). Nama model dibuat daripada huruf pertama nama Inggeris bagi warna ini. Warna yang tinggal diperoleh dengan menggabungkan warna asas. Warna jenis ini dipanggil aditif kerana apabila dua sinar warna primer ditambah (bercampur), hasilnya menjadi lebih ringan. Dalam Rajah. 1 menunjukkan warna yang diperoleh apabila menambah warna asas.

Dalam model RGB, setiap warna asas dicirikan oleh kecerahan, yang boleh mengambil 256 nilai - dari 0 hingga 255. Oleh itu, anda boleh mencampurkan warna dalam perkadaran yang berbeza, menukar kecerahan setiap komponen. Oleh itu, anda boleh mendapatkan 256x256x256 = 16,777,216 warna.

Setiap warna boleh dikaitkan dengan kod menggunakan perwakilan perpuluhan dan heksadesimal bagi kod tersebut. Notasi perpuluhan ialah trio nombor perpuluhan yang dipisahkan dengan koma. Nombor pertama sepadan dengan kecerahan komponen merah, kedua kepada hijau, dan ketiga kepada biru. Perwakilan heksadesimal ialah tiga nombor perenambelasan dua digit, setiap satunya sepadan dengan kecerahan warna asas. Nombor pertama (pasangan digit pertama) sepadan dengan kecerahan merah, nombor kedua (pasangan kedua digit) sepadan dengan hijau, dan ketiga (pasangan ketiga) sepadan dengan biru.

Untuk menyemak fakta ini, buka pemilih warna dalam CorelDRAW atau Photoshop. Dalam medan R, masukkan nilai kecerahan merah maksimum 255, dan dalam medan G dan B, masukkan nilai sifar. Akibatnya, medan sampel akan mengandungi merah, kod perenambelasan ialah: FF0000 (Rajah 2).

nasi. 2. Perwakilan warna merah dalam model RGB: di sebelah kiri - dalam tetingkap palet Photoshop, di sebelah kanan - CorelDRAW

Jika anda menambah hijau pada kecerahan maksimum kepada merah dengan memasukkan 255 dalam medan G, anda akan mendapat kuning, yang perwakilan heksadesimalnya ialah FFFF00.

Kecerahan maksimum ketiga-tiga komponen asas sepadan dengan putih, minimum kepada hitam. Oleh itu, kod untuk warna putih dalam perpuluhan ialah (255, 255, 255), dan dalam perenambelasan ialah FFFFFF16. Warna hitam dikodkan dengan sewajarnya (0, 0, 0) atau 00000016.

Semua warna kelabu terbentuk dengan mencampurkan tiga komponen kecerahan yang sama. Contohnya, R = 200, G = 200, B = 200, atau C8C8C816 menghasilkan warna kelabu terang, manakala R = 100, G = 100, B = 100, atau 64646416 menghasilkan warna kelabu gelap. Warna kelabu yang lebih gelap yang anda inginkan, semakin rendah nombor yang anda perlu masukkan dalam setiap kotak teks.

Apa yang berlaku apabila imej dicetak, bagaimana warna dihantar? Lagipun, kertas tidak memancarkan, tetapi menyerap atau memantulkan gelombang warna! Apabila memindahkan imej berwarna ke kertas, model warna yang sama sekali berbeza digunakan.

model CMYK

Apabila mencetak, dakwat digunakan pada kertas - bahan yang menyerap dan memantulkan gelombang warna dengan panjang yang berbeza. Oleh itu, cat bertindak sebagai penapis, memancarkan sinar warna yang dipantulkan dengan ketat, menolak semua yang lain.

Model warna CMYK digunakan untuk mencampurkan cat dengan peranti pencetak - pencetak dan mesin cetak. Warna model ini diperoleh dengan menolak warna asas model RGB daripada putih. Itulah sebabnya mereka dipanggil tolak.

Warna berikut adalah asas untuk CMYK:

biru (Cyan) - putih tolak merah (Merah);
ungu (Magenta) - putih tolak hijau (Hijau);
kuning (Kuning) - putih tolak biru (Biru).

Di samping itu, warna hitam juga digunakan, yang merupakan warna Utama dalam proses percetakan warna. Hakikatnya ialah cat sebenar mempunyai kekotoran, jadi warnanya tidak betul-betul sesuai dengan cyan, magenta dan kuning yang dikira secara teori. Mencampurkan tiga warna asas yang sepatutnya menghasilkan hitam menghasilkan coklat kotor yang samar-samar. Oleh itu, hitam termasuk antara dakwat percetakan utama.

Dalam Rajah. Rajah 3 menunjukkan rajah dari mana anda boleh melihat warna yang diperolehi apabila mencampurkan warna asas dalam CMYK.

Perlu diingatkan bahawa dakwat CMYK tidak setulen dakwat RGB. Ini menerangkan sedikit percanggahan antara warna asas. Mengikut rajah yang dibentangkan dalam Rajah. 3, pada kecerahan maksimum kombinasi warna berikut harus diperoleh:

mencampurkan magenta (M) dan kuning (Y) harus menghasilkan merah (R) (255, 0, 0);
mencampurkan kuning (Y) dan biru (C) harus memberikan hijau (G) (0, 255, 0);
mencampurkan magenta (M) dan cyan (C) harus menghasilkan biru (B) (0, 0, 255).

Dalam praktiknya, ternyata agak berbeza, yang akan kami periksa seterusnya. Buka kotak dialog Color Picker dalam Photoshop. Dalam kotak teks M dan Y, masukkan 100%. Daripada warna merah asas (255, 0, 0), kita mempunyai campuran merah-oren (Rajah 4).

Sekarang masukkan nilai 100% dalam kotak teks Y dan C. Daripada warna hijau asas (0, 255, 0), hasilnya adalah hijau dengan sedikit warna biru. Apabila menetapkan kecerahan kepada 100% dalam medan M dan C, bukannya warna biru (0, 0, 255), kami mempunyai warna biru dengan warna ungu. Selain itu, tidak semua warna dalam model RGB boleh diwakili dalam model CMYK. Gamut warna RGB lebih luas daripada CMYK.

Warna utama model RGB dan CMYK adalah dalam hubungan yang ditunjukkan pada gambar rajah roda warna (Rajah 5). Skim ini digunakan untuk pembetulan warna imej; contoh penggunaannya telah dibincangkan dalam CompuArt No. 12"2011.

Model RGB dan CMYK bergantung kepada perkakasan. Untuk model RGB, nilai warna asas ditentukan oleh kualiti fosfor untuk CRT atau ciri lampu latar dan penapis warna panel untuk monitor LCD. Jika kita beralih kepada model CMYK, maka nilai warna asas ditentukan oleh dakwat percetakan sebenar, ciri proses percetakan dan media. Oleh itu, imej yang sama boleh kelihatan berbeza pada peralatan yang berbeza.

Seperti yang dinyatakan sebelum ini, RGB ialah model yang paling popular dan kerap digunakan untuk mewakili imej berwarna. Dalam kebanyakan kes, imej disediakan untuk paparan melalui monitor atau projektor dan untuk mencetak pada pencetak desktop berwarna. Dalam semua kes ini adalah perlu untuk menggunakan model RGB.

Komen

Walaupun pencetak warna menggunakan dakwat CMYK, kebanyakan imej mesti ditukar kepada RGB sebelum dicetak. Walau bagaimanapun, imej yang dicetak akan kelihatan lebih gelap sedikit daripada pada monitor anda, jadi anda perlu mencerahkannya sebelum mencetak. Jumlah pencerahan untuk setiap pencetak ditentukan secara eksperimen.

Model CMYK mesti digunakan dalam satu kes - jika imej sedang disediakan untuk dicetak pada mesin cetak. Selain itu, perlu diambil kira bahawa model CMYK tidak mengandungi banyak warna seperti model RGB, oleh itu, hasil daripada penukaran daripada RGB ke CMYK, imej mungkin kehilangan beberapa warna yang tidak mungkin dipulihkan oleh penukaran terbalik. Oleh itu, cuba tukar imej kepada model CMYK pada peringkat akhir bekerja dengannya.

Model HSB

Model HSB memudahkan kerja dengan warna, kerana ia berdasarkan prinsip persepsi warna oleh mata manusia. Sebarang warna ditentukan oleh warnanya (Hue) - warna itu sendiri, Ketepuan - peratusan cat putih yang ditambahkan pada warna dan Kecerahan - peratusan cat hitam yang ditambah. Dalam Rajah. Rajah 6 menunjukkan perwakilan grafik model HSB.

Warna spektrum, atau ton warna, terletak di sepanjang pinggir roda warna dan dicirikan oleh kedudukan di atasnya, yang ditentukan oleh sudut dalam julat dari 0 hingga 360°. Warna ini mempunyai maksimum (100%) ketepuan (S) dan kecerahan (B). Ketepuan berbeza-beza di sepanjang jejari bulatan dari 0 (di tengah) hingga 100% (di tepi). Nilai tepu 0% menjadikan mana-mana warna putih.

Kecerahan ialah parameter yang menentukan kecerahan atau kegelapan. Semua warna pada roda warna mempunyai kecerahan maksimum (100%) tanpa mengira warna. Mengurangkan kecerahan warna bermakna menggelapkannya. Untuk memaparkan proses ini pada model, koordinat baharu ditambah, diarahkan ke bawah, di mana nilai kecerahan dari 100 hingga 0% diplot. Hasilnya ialah silinder yang terbentuk daripada satu siri bulatan kecerahan yang semakin berkurangan, lapisan bawah berwarna hitam.

Untuk menguji kenyataan ini, buka dialog pemilihan warna dalam Photoshop. Dalam medan S dan B masukkan nilai maksimum 100%, dan dalam medan H masukkan nilai minimum 0°. Hasilnya, kita mendapat warna merah tulen spektrum suria. Warna yang sama sepadan dengan warna merah model RGB, kodnya ialah (255, 0, 0), yang menunjukkan hubungan model ini (Rajah 7).

Dalam medan H, tukar nilai sudut dalam kenaikan 20°. Anda akan mendapat warna mengikut susunan ia muncul pada spektrum: merah akan bertukar kepada oren, oren kepada kuning, kuning kepada hijau, dsb. Sudut 60° memberikan kuning (255, 255, 0), 120° memberikan hijau (0, 255, 0), 180° - biru (255, 0, 255), 240° - biru (0, 0, 255), dsb.

Untuk mendapatkan warna merah jambu, dalam bahasa model HSB - merah pudar, anda perlu memasukkan nilai 0° dalam medan H, dan mengurangkan ketepuan (S) kepada, sebagai contoh, 50%, menetapkan nilai kecerahan maksimum (B).

Kelabu untuk model HSB ialah warna (H) dan ketepuan (S) dikurangkan kepada sifar dengan kecerahan (B) kurang daripada 100%. Berikut ialah contoh kelabu muda: H = 0, S = 0, B = 80% dan kelabu gelap: H = 0, S = 0, B = 40%.

Warna putih ditetapkan seperti berikut: H = 0, S = 0, B = 100%, dan untuk mendapatkan warna hitam, sudah cukup untuk mengurangkan nilai kecerahan kepada sifar untuk sebarang nilai warna dan ketepuan.

Dalam model HSB, sebarang warna diperoleh daripada warna spektrum dengan menambah peratusan tertentu cat putih dan hitam. Oleh itu, HSB adalah model yang sangat mudah difahami yang digunakan oleh pelukis dan artis profesional. Mereka biasanya mempunyai beberapa warna asas, dan semua yang lain diperoleh dengan menambah hitam atau putih pada mereka. Walau bagaimanapun, apabila artis mencampurkan cat yang diperoleh daripada cat asas, warna itu melangkaui model HSB.

Makmal Model

Model Makmal adalah berdasarkan tiga parameter berikut: L— kecerahan (Kecerahan) dan dua komponen kromatik — a Dan b. Parameter a berbeza dari hijau gelap melalui kelabu hingga ungu. Parameter b mengandungi warna daripada biru melalui kelabu kepada kuning (Rajah 8). Kedua-dua komponen berubah dari -128 kepada 127, dan parameter L— dari 0 hingga 100. Nilai sifar komponen warna pada kecerahan 50 sepadan dengan kelabu. Nilai kecerahan 100 menghasilkan putih, manakala nilai kecerahan 0 menghasilkan hitam.

Konsep kecerahan dalam model Makmal dan HSB tidak sama. Seperti dalam RGB, mencampurkan warna dari skala a Dan b membolehkan anda mendapatkan warna yang lebih bersemangat. Anda boleh mengurangkan kecerahan warna yang terhasil menggunakan parameter L.

Buka pemilih warna dalam Photoshop, dalam medan kecerahan L masukkan nilai 50 untuk parameter a masukkan nilai terkecil -128, dan parameter b set semula. Hasilnya ialah warna biru-hijau (Rajah 9). Sekarang cuba tingkatkan nilai parameter a seunit. Ambil perhatian bahawa nilai berangka tidak berubah dalam mana-mana model. Cuba tingkatkan nilai parameter ini untuk mencapai perubahan dalam model lain. Anda berkemungkinan besar akan dapat melakukan ini dengan nilai 121 (komponen RGB hijau akan berkurangan sebanyak 1). Keadaan ini mengesahkan fakta bahawa model Lab mempunyai a O Gamut warna yang lebih besar berbanding model RGB, HSB dan CMYK.

Dalam model Makmal, kecerahan dipisahkan sepenuhnya daripada imej, jadi dalam beberapa kes model ini mudah digunakan untuk mengecat semula serpihan dan meningkatkan ketepuan imej, hanya mempengaruhi komponen warna. a Dan b. Ia juga mungkin untuk melaraskan kontras, ketajaman dan ciri-ciri tonal imej yang lain dengan menukar parameter kecerahan L. Contoh pembetulan imej dalam model Makmal diberikan dalam CompuArt No. 3 "2012.

Gamut warna model Lab adalah lebih luas daripada RGB, jadi setiap penukaran berulang dari satu model ke model yang lain boleh dikatakan selamat. Selain itu, anda boleh meletakkan imej ke dalam mod Makmal, melakukan pembetulan di dalamnya, dan kemudian tanpa rasa sakit menukar hasilnya kembali kepada model RGB.

Model Lab adalah bebas perkakasan, berfungsi sebagai teras sistem pengurusan warna dalam editor grafik Photoshop dan digunakan dalam bentuk tersembunyi semasa setiap penukaran model warna sebagai satu perantaraan. Julat warnanya meliputi julat RGB dan CMYK.

Warna diindeks

Untuk menerbitkan imej di Internet, bukan keseluruhan palet warna 16 juta warna digunakan, seperti dalam mod RGB, tetapi hanya 256 warna. Mod ini dipanggil Warna Berindeks. Beberapa sekatan dikenakan untuk bekerja dengan imej sedemikian. Penapis, beberapa arahan pembetulan tonal dan warna tidak boleh digunakan padanya dan semua operasi dengan lapisan tidak tersedia.

Dengan imej yang dimuat turun dari Internet (biasanya dalam format GIF), situasi berikut sering timbul. Anda hanya boleh melukis sesuatu di dalamnya dengan warna yang berbeza daripada yang dipilih. Ini kerana warna yang dipilih berada di luar palet warna imej yang diindeks, bermakna warna tersebut tiada dalam fail. Akibatnya, warna yang dipilih dalam palet digantikan dengan warna serupa yang paling hampir daripada jadual warna. Oleh itu, sebelum mengedit imej sedemikian, adalah perlu untuk menukarnya kepada model RGB.

Artikel itu disediakan berdasarkan bahan daripada buku oleh Sofia Skrylina “Photoshop CS6. Perkara yang paling perlu": http://www.bhv.ru/books/book.php?id=190413.

Sains warna adalah sains yang agak kompleks dan luas, oleh itu, dari semasa ke semasa, pelbagai model warna dicipta di dalamnya, digunakan di satu kawasan atau yang lain. Salah satu model ini ialah bulatan warna.

Ramai orang tahu bahawa terdapat 3 warna asas yang tidak dapat diperoleh dan membentuk semua warna lain. Warna utama- ϶ᴛᴏ kuning, merah dan biru. Pada

campur kuning dengan merah ternyata oren, biru dan kuning adalah hijau, dan merah dan biru adalah ungu. Walau bagaimanapun, anda boleh membuat bulatan yang akan mengandungi semua warna. Ia ditunjukkan dalam Rajah. dan biasanya dipanggil Bulatan besar Oswald.

Bersama dengan bulatan Oswald, ada juga Bulatan Goethe, di mana warna primer terletak di sudut segitiga sama sisi, dan warna tambahan terletak di sudut segitiga terbalik.

Warna kontras terletak bertentangan antara satu sama lain.

Model matematik yang berbeza digunakan untuk menerangkan warna yang dipancarkan dan dipantulkan - model warna ( ruang warna), ᴛ.ᴇ. - ϶ᴛᴏ cara menerangkan warna menggunakan ciri kuantitatif. Terdapat model warna bergantung kepada perkakasan(mereka adalah majoriti setakat ini, RGB dan CMYK antaranya) dan bebas perkakasan(model makmal). Dalam kebanyakan pakej visualisasi "moden" (contohnya, dalam Photoshop) anda boleh menukar imej daripada satu model warna kepada model warna yang lain.

Model warna utama:

− CMY (Kuning Magenta Cyan);

− CMYK (Kunci Kuning Magenta Cyan, dengan Kunci bermakna hitam);

− HSV (Hue, Ketepuan, Nilai);

− HLS (Hue, Lightness, Saturation);

− dan lain-lain.

Dalam teknologi digital, sekurang-kurangnya empat model asas digunakan: RGB, CMYK, HSB dalam pelbagai versi dan Makmal. Banyak perpustakaan warna bintik juga digunakan dalam percetakan.

Warna satu model adalah pelengkap kepada warna model lain. Warna tambahan– warna yang melengkapi yang diberikan kepada putih. Tambahan untuk merah adalah cyan (hijau+biru), tambahan untuk hijau adalah magenta (merah+biru), tambahan untuk biru adalah kuning (merah+hijau), dll.

Berdasarkan prinsip operasi, model warna yang disenaraikan boleh dibahagikan kepada tiga kelas:

− aditif (RGB), berdasarkan penambahan warna;

− tolak (CMY, CMYK), yang berdasarkan operasi tolak warna (sintesis tolak);

− persepsi (HSB, HLS, LAB, YCC), berdasarkan persepsi.

Warna aditif diperolehi berdasarkan hukum Grassmann dengan menggabungkan sinar cahaya warna yang berbeza. Punca fenomena ini adalah hakikat bahawa kebanyakan warna dalam spektrum yang boleh dilihat diperoleh dengan mencampurkan dalam perkadaran yang berbeza-beza tiga komponen warna asas. Komponen ini, yang dalam teori warna kadang-kadang dipanggil utama warna merah ( R ed), hijau ( G reen) dan biru ( DALAM lue) warna. Apabila warna primer dicampur secara berpasangan, menengah warna: biru ( DENGAN yan), ungu ( M agenta) dan kuning ( Y ellow). Perlu diingatkan bahawa warna primer dan sekunder merujuk kepada asas bunga.

asas warna ialah warna yang boleh digunakan untuk mendapatkan hampir keseluruhan spektrum warna yang boleh dilihat.

Untuk mendapatkan warna baharu menggunakan sintesis aditif, anda juga boleh menggunakan pelbagai kombinasi dua warna asas, mengubah komposisi yang membawa kepada perubahan dalam warna yang terhasil.

Dalam erti kata lain, model warna (ruang warna) menyediakan cara untuk menggambarkan warna secara konsep dan kuantitatif. Mod warna ialah cara melaksanakan model warna tertentu dalam program grafik tertentu.

Undang-undang Grassmann (undang-undang pencampuran warna)

1. Warna adalah tiga dimensi - tiga komponen diperlukan untuk menerangkannya. Mana-mana empat warna adalah bergantung secara linear, walaupun terdapat bilangan set bebas linear yang tidak terhad bagi tiga warna.

Dalam erti kata lain, untuk mana-mana warna tertentu adalah mungkin untuk menuliskan persamaan warna yang menyatakan pergantungan linear warna.

2. Jika dalam campuran tiga komponen warna satu berubah secara berterusan, manakala dua lagi kekal malar, warna campuran juga berubah secara berterusan.

3. Warna campuran hanya bergantung pada warna komponen yang dicampur dan tidak bergantung pada komposisi spektrumnya.

Maksud hukum ketiga menjadi lebih jelas jika kita menganggap bahawa warna yang sama (termasuk warna komponen campuran) mesti diperoleh dengan cara yang berbeza. Sebagai contoh, komponen yang hendak dicampur mesti diperolehi pula dengan mencampurkan komponen lain.

Model warna RGB

Ini adalah salah satu model yang paling biasa dan kerap digunakan. Ia digunakan dalam peranti yang mengeluarkan cahaya, seperti monitor, lampu sorot, penapis dan peranti lain yang serupa.

Model warna ini berdasarkan tiga warna asas: Merah - merah, Hijau - hijau dan Biru - biru. Setiap komponen di atas boleh berbeza dari 0 hingga 255, membentuk warna yang berbeza dan dengan itu menyediakan akses kepada semua 16 juta (jumlah bilangan warna yang diwakili oleh model ini ialah 256 * 256 * 256 = 16,777,216.).

model ini bahan tambahan. Perkataan aditif (penambahan) menekankan bahawa warna diperoleh dengan menambah titik tiga warna asas, masing-masing mempunyai kecerahan tersendiri. Kecerahan setiap warna asas boleh mengambil nilai dari 0 hingga 255 (256 nilai), jadi model boleh mengekod 256 3 atau kira-kira 16.7 juta warna. Kembar tiga titik asas (titik bercahaya) ini terletak sangat dekat antara satu sama lain, supaya setiap tripel bergabung untuk kita menjadi titik besar warna tertentu. Semakin cerah titik warna (merah, hijau, biru), lebih banyak warna itu akan ditambah pada titik (tiga kali ganda) yang terhasil.

Apabila bekerja dengan editor grafik Adobe PhotoShop, anda boleh memilih warna, bergantung bukan sahaja pada apa yang kita lihat, tetapi jika ia sangat penting, tunjukkan nilai digital, dengan itu kadang-kadang, terutamanya apabila pembetulan warna, mengawal proses kerja.

Saya seorang pengaturcara melalui latihan, tetapi di tempat kerja saya terpaksa berurusan dengan pemprosesan imej. Dan kemudian dunia ruang warna yang menakjubkan dan tidak diketahui dibuka untuk saya. Saya tidak fikir pereka dan jurugambar akan mempelajari sesuatu yang baru untuk diri mereka sendiri, tetapi mungkin seseorang akan mendapati pengetahuan ini sekurang-kurangnya berguna, dan paling menarik.

Tujuan utama model warna adalah untuk memungkinkan untuk menentukan warna dengan cara yang bersatu. Pada dasarnya, model warna mentakrifkan sistem koordinat tertentu yang membolehkan seseorang menentukan warna dengan jelas.

Model warna yang paling popular hari ini ialah: RGB (terutamanya digunakan dalam monitor dan kamera), CMY(K) (digunakan dalam percetakan), HSI (digunakan secara meluas dalam penglihatan dan reka bentuk mesin). Terdapat banyak model lain. Contohnya, CIE XYZ (model standard), YCbCr, dsb. Berikut ialah gambaran ringkas model warna ini.

Kiub warna RGB

Daripada undang-undang Grassmann timbul idea model pembiakan warna aditif (iaitu, berdasarkan pencampuran warna daripada objek yang memancarkan terus). Model serupa pertama kali dicadangkan oleh James Maxwell pada tahun 1861, tetapi ia menjadi paling meluas kemudian.

Dalam model RGB (dari bahasa Inggeris merah - merah, hijau - hijau, biru - biru) semua warna diperoleh dengan mencampurkan tiga warna asas (merah, hijau dan biru) dalam perkadaran yang berbeza. Bahagian setiap warna asas dalam warna akhir boleh dilihat sebagai koordinat dalam ruang tiga dimensi yang sepadan, itulah sebabnya model ini sering dipanggil kiub warna. Dalam Rajah. Rajah 1 menunjukkan model kubus warna.

Selalunya, model dibina supaya kiub itu adalah kiub tunggal. Titik yang sepadan dengan warna asas terletak di bucu kubus, terletak pada paksi: merah - (1;0;0), hijau - (0;1;0), biru - (0;0;1) . Dalam kes ini, warna sekunder (diperolehi dengan mencampurkan dua yang asas) terletak di bucu lain kubus: cyan - (0;1;1), magenta - (1;0;1) dan kuning - (1;1; 0). Warna hitam dan putih terletak pada asal (0;0;0) dan titik paling jauh dari asal (1;1;1). nasi. menunjukkan hanya bucu kubus.

Imej berwarna dalam model RGB dibina daripada tiga saluran imej yang berasingan. Dalam Jadual. menunjukkan penguraian imej asal kepada saluran warna.

Dalam model RGB, bilangan bit tertentu diperuntukkan untuk setiap komponen warna, contohnya, jika 1 bait diperuntukkan untuk pengekodan setiap komponen, maka menggunakan model ini anda boleh mengekod 2^(3*8)≈16 juta warna. Dalam amalan, pengekodan sedemikian adalah berlebihan, kerana Kebanyakan orang tidak dapat membezakan banyak warna itu. Selalunya terhad kepada apa yang dipanggil. Mod "Warna Tinggi" di mana 5 bit diperuntukkan untuk pengekodan setiap komponen. Sesetengah aplikasi menggunakan mod 16-bit di mana 5 bit diperuntukkan untuk pengekodan komponen R dan B, dan 6 bit untuk pengekodan komponen G. Mod ini, pertama, mengambil kira kepekaan seseorang yang lebih tinggi terhadap warna hijau, dan kedua, ia membolehkan penggunaan ciri seni bina komputer yang lebih cekap. Bilangan bit yang diperuntukkan untuk mengekod satu piksel dipanggil kedalaman warna. Dalam Jadual. contoh pengekodan imej yang sama dengan kedalaman warna yang berbeza diberikan.

Model CMY dan CMYK tolak

Model CMY tolak (dari bahasa Inggeris cyan - biru, magenta - magenta, kuning - kuning) digunakan untuk menghasilkan salinan cetak (cetakan) imej, dan dalam beberapa cara adalah antipod bagi kiub warna RGB. Jika dalam model RGB warna asas adalah warna sumber cahaya, maka model CMY ialah model penyerapan warna.

Sebagai contoh, kertas yang disalut dengan pewarna kuning tidak memantulkan cahaya biru, i.e. kita boleh mengatakan bahawa pewarna kuning menolak biru daripada cahaya putih yang dipantulkan. Begitu juga, pewarna sian menolak merah daripada cahaya yang dipantulkan, dan pewarna magenta menolak hijau. Itulah sebabnya model ini biasanya dipanggil subtraktif. Algoritma untuk menukar daripada model RGB kepada model CMY adalah sangat mudah:

Diandaikan bahawa warna RGB berada dalam julat. Adalah mudah untuk melihat bahawa untuk mendapatkan hitam dalam model CMY, anda perlu mencampurkan cyan, magenta dan kuning dalam perkadaran yang sama. Kaedah ini mempunyai dua kelemahan yang serius: pertama, warna hitam yang diperoleh hasil daripada pencampuran akan kelihatan lebih ringan daripada hitam "sebenar", dan kedua, ini membawa kepada kos pewarna yang ketara. Oleh itu, dalam amalan, model CMY dikembangkan kepada model CMYK, menambah hitam kepada tiga warna.

Rona ruang warna, ketepuan, keamatan (HSI)

Model warna RGB dan CMY(K) yang dibincangkan sebelum ini adalah sangat mudah dari segi pelaksanaan perkakasan, tetapi ia mempunyai satu kelemahan yang ketara. Sangat sukar bagi seseorang untuk beroperasi dengan warna yang dinyatakan dalam model ini, kerana... Apabila menerangkan warna, seseorang tidak menggunakan kandungan komponen asas dalam warna yang diterangkan, tetapi menggunakan kategori yang sedikit berbeza.

Selalunya, orang beroperasi dengan konsep berikut: warna, ketepuan dan kecerahan. Pada masa yang sama, apabila bercakap tentang ton warna, mereka biasanya bermaksud warna. Ketepuan menunjukkan betapa cairnya warna yang diterangkan dengan putih (merah jambu, sebagai contoh, ialah campuran merah dan putih). Konsep ringan adalah yang paling sukar untuk diterangkan, dan dengan beberapa andaian, ringan boleh difahami sebagai keamatan cahaya.

Jika kita mempertimbangkan unjuran kubus RGB ke arah pepenjuru putih-hitam, kita mendapat heksagon:

Semua warna kelabu (berbaring pada pepenjuru kubus) diunjurkan ke titik tengah. Agar model ini dapat mengekod semua warna yang tersedia dalam model RGB, adalah perlu untuk menambah paksi cahaya (atau intensiti) menegak (I). Hasilnya ialah kon heksagon:

Dalam kes ini, warna (H) ditetapkan oleh sudut relatif kepada paksi merah, ketepuan (S) mencirikan kesucian warna (1 bermaksud warna tulen sepenuhnya, dan 0 sepadan dengan warna kelabu). Adalah penting untuk memahami bahawa warna dan ketepuan tidak ditakrifkan pada keamatan sifar.

Algoritma penukaran daripada RGB ke HSI boleh dilakukan menggunakan formula berikut:

Model warna HSI sangat popular di kalangan pereka dan artis kerana... Sistem ini menyediakan kawalan terus ke atas warna, ketepuan dan kecerahan. Sifat yang sama menjadikan model ini sangat popular dalam sistem penglihatan mesin. Dalam Jadual. menunjukkan bagaimana imej berubah dengan peningkatan dan penurunan keamatan, warna (diputar sebanyak ±50°) dan ketepuan.

model CIE XYZ

Untuk tujuan penyatuan, model warna standard antarabangsa telah dibangunkan. Hasil daripada satu siri eksperimen, Suruhanjaya Pencahayaan Antarabangsa (CIE) menentukan lengkung penambahan warna primer (merah, hijau dan biru). Dalam sistem ini, setiap warna yang kelihatan sepadan dengan nisbah tertentu warna primer. Pada masa yang sama, untuk model yang dibangunkan untuk mencerminkan semua warna yang kelihatan kepada manusia, adalah perlu untuk memperkenalkan bilangan negatif warna asas. Untuk menjauhkan diri daripada nilai CIE negatif, saya memperkenalkan apa yang dipanggil. warna primer tidak nyata atau khayalan: X (merah khayalan), Y (hijau khayalan), Z (biru khayalan).

Apabila menerangkan warna, nilai X,Y,Z dipanggil pengujaan asas standard, dan koordinat yang diperoleh daripadanya dipanggil koordinat warna standard. Lengkung penambahan piawai X(λ),Y(λ),Z(λ) (lihat Rajah) menerangkan kepekaan purata pemerhati kepada pengujaan piawai:

Sebagai tambahan kepada koordinat warna standard, konsep koordinat warna relatif sering digunakan, yang boleh dikira menggunakan formula berikut:

Adalah mudah untuk melihat bahawa x+y+z=1, yang bermaksud bahawa mana-mana pasangan nilai adalah mencukupi untuk menentukan koordinat relatif secara unik, dan ruang warna yang sepadan boleh diwakili sebagai graf dua dimensi:

Set warna yang ditakrifkan dengan cara ini dipanggil segitiga CIE.
Adalah mudah untuk melihat bahawa segitiga CIE hanya menerangkan warna, tetapi tidak menggambarkan kecerahan dalam apa-apa cara. Untuk menerangkan kecerahan, paksi tambahan diperkenalkan, melalui titik dengan koordinat (1/3; 1/3) (titik putih yang dipanggil). Hasilnya ialah pepejal warna CIE (lihat Rajah.):

Badan ini mengandungi semua warna yang boleh dilihat oleh pemerhati biasa. Kelemahan utama sistem ini ialah menggunakannya, kita hanya boleh menyatakan kebetulan atau perbezaan dua warna, tetapi jarak antara dua titik ruang warna ini tidak sesuai dengan persepsi visual perbezaan warna.

Model CIELAB

Matlamat utama dalam membangunkan CIELAB adalah untuk menghapuskan ketidaklinearan sistem CIE XYZ dari sudut persepsi manusia. Singkatan LAB biasanya merujuk kepada ruang warna CIE L*a*b*, yang kini merupakan piawaian antarabangsa.

Dalam sistem CIE L*a*b, koordinat L bermaksud kecerahan (antara 0 hingga 100), dan koordinat a,b bermaksud kedudukan antara hijau-magenta dan biru-kuning. Formula untuk menukar koordinat daripada CIE XYZ kepada CIE L*a*b* diberikan di bawah:

di mana (Xn,Yn,Zn) ialah koordinat titik putih dalam ruang CIE XYZ, dan

Dalam Rajah. bahagian badan warna CIE L*a*b* dibentangkan untuk dua nilai kecerahan:

Berbanding dengan sistem CIE XYZ Jarak Euclidean (√((L1-L2)^2+(a1^*-a2^*)^2+(b1^*-b2^*)^2)) dalam sistem CIE L*a * b* adalah padanan yang lebih baik untuk perbezaan warna yang dilihat oleh manusia, namun, formula standard untuk perbezaan warna ialah CIEDE2000 yang sangat kompleks.

Sistem warna perbezaan warna televisyen

Dalam sistem warna YIQ dan YUV, maklumat warna diwakili sebagai isyarat pencahayaan (Y) dan dua isyarat perbezaan warna (IQ dan UV, masing-masing).

Populariti sistem warna ini terutamanya disebabkan oleh kemunculan televisyen berwarna. Kerana Komponen Y pada asasnya mengandungi imej skala kelabu asal; isyarat dalam sistem YIQ boleh diterima dan dipaparkan dengan betul pada kedua-dua TV hitam dan putih lama serta yang berwarna baharu.

Kelebihan kedua, mungkin lebih penting bagi ruang ini ialah pengasingan maklumat tentang warna dan kecerahan imej. Hakikatnya ialah mata manusia sangat sensitif terhadap perubahan kecerahan, dan lebih kurang sensitif terhadap perubahan warna. Ini membolehkan maklumat chrominance dihantar dan disimpan pada kedalaman yang dikurangkan. Pada ciri mata manusia inilah algoritma pemampatan imej yang paling popular hari ini (termasuk jpeg) dibina. Untuk menukar daripada ruang RGB kepada YIQ, anda boleh menggunakan formula berikut:

Dunia di sekeliling seseorang adalah alam semesta warna. Warna bukan sahaja mempunyai maklumat, tetapi juga komponen emosi. Mata manusia adalah alat yang sangat halus, mampu membezakan warna warna yang hampir tidak dapat dilihat. Walau bagaimanapun, sangat sukar untuk menyampaikan kepada orang lain perasaan warna anda, walaupun ia adalah warna yang terkenal atau biasa, katakan, warna langit atau warna dedaunan.
Banyak industri, termasuk teknologi komputer dan percetakan, memerlukan kaedah berangka untuk menerangkan warna. Keperluan ini direalisasikan dalam model warna, di mana warna adalah satu set nilai berangka untuk paksi koordinat tertentu.
Semua objek yang mengelilingi kita, dari sudut pandangan warna, dibahagikan kepada 3 kumpulan besar:
— Objek memancarkan cahaya (matahari, mentol lampu, monitor...)
— Objek yang menyerap dan memantulkan cahaya (terutamanya kertas, serta semua objek bukan bercahaya)
- objek yang menghantar cahaya (kaca, filem, dll.)
Untuk keperluan teknikal, kumpulan pertama dan kedua paling kerap digunakan. Disebabkan kekhususan fizikal objek ini, model warna yang berbeza digunakan untuk menerangkannya.

Model warna RGB
Banyak warna boleh dilihat kerana organ penglihatan manusia menerima fluks cahaya yang dipancarkan oleh satu atau sumber lain (warna pada skrin TV, monitor, filem, projektor slaid, dll.). Untuk peranti sedemikian, warna asas, yang boleh dipaparkan walaupun tidak disambungkan ke alur keluar, adalah hitam. Dan semua warna lain di dalamnya disintesis dengan mencampurkan hanya 3 warna utama dengan intensiti yang berbeza - merah, hijau dan biru. Apabila dua warna asas dicampur, hasilnya menjadi lebih cerah. Mencampur merah dan hijau menghasilkan kuning, mencampurkan hijau dan biru menghasilkan cyan, dan biru dan merah menghasilkan ungu. Apabila ketiga-tiga warna dicampur, hasilnya adalah putih. Warna sedemikian dipanggil aditif.

Model, yang berdasarkan tiga warna ini, dipanggil RGB selepas huruf pertama perkataan Inggeris Merah (merah), Hijau (hijau), Biru (biru). Dalam pelaksanaan komputer model RGB, nilai setiap komponen tergolong dalam julat dari 0 hingga 255

— Nilai sifar semua komponen (0, 0, 0) sepadan dengan warna hitam.
— Nilai maksimum semua komponen (255, 255, 255) sepadan dengan warna putih.
— Dengan nilai sifar satu komponen dan dua nilai maksimum, warna primer sekunder disediakan - cyan, magenta dan kuning.
— Semua warna kelabu diperoleh apabila keamatan setiap warna primer adalah sama. Sebagai contoh, 50% kelabu diperoleh dengan menetapkan nilai merah=128 hijau=128 biru=128
Model ini, sudah tentu, tidak sama sekali jelas kepada jurugambar, artis atau pereka, tetapi perlu menerima dan memahaminya, kerana ia adalah asas teori untuk proses mengambil gambar, mengimbas dan menggambarkan imej pada skrin monitor.

Model warna CMYK

Dalam model CMYK, warna terpantul merujuk kepada warna yang kekal selepas penolakan daripada fluks cahaya kejadian putih pada sebarang permukaan. Warna sedemikian dipanggil tolak (“tolak”) kerana ia adalah hasil daripada penolakan warna tambahan asas (contohnya, dakwat cetakan biru menyerap merah dan mencerminkan warna biru dan hijau).
Warna tolak utama termasuk: cyan (cyan), magenta (magenta), kuning (kuning). Mereka adalah sebahagian daripada triad percetakan yang dipanggil (warna proses), yang boleh diwakili sebagai model tiga dimensi:

Julat setiap komponen menjangkau dari 0 hingga 100% (Rajah 2.2).
Apabila dua komponen tolak dicampur, warna yang terhasil menjadi gelap, tetapi apabila ketiga-tiganya dicampur, hasilnya adalah hitam. Dalam ketiadaan cat sepenuhnya, warna kekal putih (kertas putih).

Model ini menerangkan dakwat percetakan sebenar, yang jauh daripada sempurna seperti pancaran cahaya. Mereka tidak boleh sepenuhnya
meliputi keseluruhan julat warna, dan ini membawa, khususnya, kepada fakta bahawa campuran tiga warna utama, yang sepatutnya memberikan (mengikut model teori) warna hitam, sebenarnya memberikan warna gelap warna yang tidak begitu spesifik (coklat ).
Untuk menghapuskan kelemahan ini, dakwat hitam telah ditambahkan pada senarai dakwat percetakan asas, yang memungkinkan untuk mendapatkan warna hitam pekat. Dialah yang menambah huruf terakhir pada nama model CMYK, walaupun tidak selalunya. C ialah Cyan (biru), M ialah Magenta (magenta), Y ialah Kuning, dan K ialah singkatan untuk Warna utama - "warna kontur", iaitu warna hitam.

Model warna HSB

Jika warna utama kedua-dua model yang diterangkan di atas diletakkan dalam satu urutan, anda akan mendapat versi roda warna yang dipotong, di mana warna disusun dalam susunan yang diketahui: merah (R), kuning (Y), hijau (G), biru (C), biru (B) ) dan magenta (M). Dalam model warna HSB, bulatan ini diambil sebagai asas.

— Di sepanjang tepi bulatan warna ini terdapat apa yang dipanggil warna spektrum atau ton warna (Hue), yang ditentukan oleh panjang gelombang cahaya yang dipantulkan daripada objek legap atau dihantar melalui objek lutsinar. Nada warna dicirikan oleh kedudukannya pada roda warna dan ditentukan oleh sudutnya, antara 0 hingga 360 darjah. Warna-warna ini mempunyai ketepuan maksimum.
— Ketepuan ialah parameter warna yang menentukan ketulenannya. Mengurangkan ketepuan warna bermakna memutihkannya. Apabila ketepuan berkurangan, warna menjadi pastel, pudar dan kabur. Pada model, semua warna yang sama tepu terletak pada bulatan sepusat, iaitu, kita boleh bercakap tentang ketepuan yang sama, contohnya, warna hijau dan ungu, dan semakin dekat pusat bulatan, semakin banyak luntur. warna adalah. Di tengah-tengah, mana-mana warna diputihkan sebanyak mungkin, dengan kata lain, ia menjadi putih. Paksi tepu ialah jejari bulatan. Julat nilai adalah dari 0 hingga 100%.
— Kecerahan ialah parameter warna yang menentukan kegelapan warna. Mengurangkan kecerahan warna bermakna menjadikannya hitam. Bekerja dengan kecerahan boleh digambarkan sebagai menambah peratusan tertentu cat hitam kepada warna spektrum. Lebih banyak kandungan hitam dalam warna, semakin rendah kecerahan warna, dan semakin gelap. Paksi kecerahan adalah menegak yang menurun dari tengah bulatan. Julat nilai adalah dari 0 hingga 100%.

Secara umum, model boleh diwakili dalam bentuk kon, sebarang warna dalam model HSB diperoleh daripada warna spektrum dengan menambah peratusan tertentu cat putih dan hitam, iaitu, sebenarnya cat kelabu.

Catatan
Nama model HSB ialah singkatan untuk Hue, Saturation and Brightness
Ciri penting model HSB ialah kehadiran segi tiga (dalam rajah di atas ia diserlahkan dalam warna kelabu), di mana semua warna nada warna yang sama terletak, yang sepadan dengan logik biasa pemilihan warna.

Model warna makmal

Model warna Lab telah dicipta oleh Suruhanjaya Antarabangsa mengenai Pencahayaan (Commission Internationale de I'EcIairage - CIE) untuk mengatasi kelemahan ketara model tersenarai, khususnya, ia direka untuk menjadi model bebas perkakasan dan menentukan warna. tanpa mengambil kira ciri-ciri peranti (pengimbas, monitor, pencetak, mesin cetak, dll.).

Bagi parameter warna, dalam model ini sebarang warna ditentukan oleh Kecerahan dan dua komponen kromatik: parameter "a", yang berbeza dalam julat dari merah ke hijau, dan parameter "b", yang berbeza dalam julat dari kuning ke biru.

Model ini sukar untuk dinavigasi seperti model RGB dan CMYK, tetapi penting untuk difahami kerana Adobe Photoshop menggunakannya sebagai model perantara apabila menukar daripada satu model warna kepada model yang lain.
Di samping itu, model ini adalah pusat kepada sistem pengurusan warna dan mempunyai gamut warna seluas mungkin (lihat di bawah).
Ruang warna model Makmal boleh diwakili secara konvensional sebagai graf kromatik xy. Semua warna yang terletak di dalam dan di sempadan "tapak kuda" boleh direalisasikan secara fizikal.

Gamut warna

Kami melihat warna semula jadi dalam keadaan semula jadi - dan dibentangkan pada skrin monitor atau di atas kertas. Julat kemungkinan warna yang boleh dilihat, atau gamut, berbeza.
Ia adalah paling luas, secara semula jadi, dalam alam semula jadi dan secara semula jadi terhad oleh keupayaan penglihatan normal manusia.

Sebahagian daripada apa yang wujud dalam alam semula jadi boleh disampaikan oleh monitor (skrin tidak dapat menyampaikan dengan tepat, contohnya, warna biru dan kuning tulen).
Sebahagian daripada apa yang dihantar oleh monitor boleh dicetak (contohnya, dalam percetakan, warna yang komponennya mempunyai ketumpatan yang sangat rendah tidak dihantar sama sekali).
Anda boleh bayangkan gamut warna pada graf kromatik xy (kawasan "tapak kuda" bertepatan dengan gamut warna model Lab).