Rangi na mifano yake

Sofia Skrylina, mwalimu katika kituo cha mafunzo ya Sanaa, St

Katika CompuArt No. 7 "2012, makala iliwasilishwa kuhusu mchanganyiko wa rangi ya usawa na mifumo ya ushawishi wa rangi juu ya mtazamo wa mwanadamu, ambayo wabunifu wa kisasa bila shaka wanazingatia katika miradi yao. Lakini wakati wa kufanya kazi kwenye kompyuta na kuchanganya rangi kwenye kufuatilia. skrini, matatizo mahususi yanatokea. Mbuni lazima apate kwenye skrini ya kufuatilia au kwenye nakala ngumu ndiyo hasa rangi, toni, tint na wepesi unaohitajika. Rangi zilizo kwenye kifuatilia hazifanani na rangi asili kila wakati. Ni vigumu sana kuziweka. pata rangi sawa kwenye skrini, kwenye uchapishaji wa printer ya rangi na kwenye uchapishaji wa uchapishaji Ukweli ni kwamba rangi katika asili, kwenye kufuatilia na kwenye karatasi iliyochapishwa huundwa kwa njia tofauti kabisa.
Ili kuamua bila usawa rangi katika mazingira anuwai ya rangi, kuna mifano ya rangi, ambayo tutazungumza juu ya nakala hii.

Mfano wa RGB

Mfano wa rangi ya RGB ndiyo njia maarufu zaidi ya kuwakilisha graphics na inafaa kwa kuelezea rangi zinazoonekana kwenye kufuatilia, TV, projector ya video, pamoja na picha zilizoundwa wakati wa skanning.

Mfano wa RGB hutumiwa kuelezea rangi zilizopatikana kwa kuchanganya mionzi mitatu: nyekundu (Nyekundu), kijani (Kijani) na bluu (Bluu). Jina la mfano linafanywa kutoka kwa barua za kwanza za majina ya Kiingereza ya rangi hizi. Rangi iliyobaki hupatikana kwa kuchanganya yale ya msingi. Aina hii ya rangi inaitwa nyongeza kwa sababu wakati miale miwili ya rangi ya msingi inapoongezwa (mchanganyiko), matokeo huwa nyepesi. Katika Mtini. 1 inaonyesha ni rangi gani zinazopatikana wakati wa kuongeza zile za msingi.

Katika mfano wa RGB, kila rangi ya msingi ina sifa ya mwangaza, ambayo inaweza kuchukua maadili 256 - kutoka 0 hadi 255. Kwa hiyo, unaweza kuchanganya rangi kwa uwiano tofauti, kubadilisha mwangaza wa kila sehemu. Kwa hivyo, unaweza kupata rangi 256x256x256 = 16,777,216.

Kila rangi inaweza kuhusishwa na msimbo kwa kutumia uwakilishi wa decimal na hexadecimal wa msimbo. Ubainishaji wa decimal ni nambari tatu za desimali zinazotenganishwa na koma. Nambari ya kwanza inafanana na mwangaza wa sehemu nyekundu, ya pili hadi ya kijani, na ya tatu kwa bluu. Uwakilishi wa heksadesimali ni nambari tatu za tarakimu mbili za heksadesimali, ambayo kila moja inalingana na mwangaza wa rangi ya msingi. Nambari ya kwanza (jozi ya kwanza ya tarakimu) inalingana na mwangaza wa nyekundu, namba ya pili (jozi ya pili ya tarakimu) inafanana na kijani, na ya tatu (jozi ya tatu) inafanana na bluu.

Ili kuangalia ukweli huu, fungua kichagua rangi katika CorelDRAW au Photoshop. Katika sehemu ya R, ingiza thamani ya juu ya mwangaza nyekundu ya 255, na katika sehemu za G na B, ingiza thamani ya sifuri. Matokeo yake, shamba la sampuli litakuwa na nyekundu, msimbo wa hexadecimal utakuwa: FF0000 (Mchoro 2).

Mchele. 2. Uwakilishi wa rangi nyekundu katika mfano wa RGB: upande wa kushoto - kwenye dirisha la palette ya Photoshop, upande wa kulia - CorelDRAW

Ukiongeza kijani katika mwangaza wa juu hadi nyekundu kwa kuingiza 255 kwenye uga wa G, utapata manjano, ambayo uwakilishi wake wa heksadesimali ni FFFF00.

Mwangaza wa juu wa vipengele vyote vitatu vya msingi unafanana na nyeupe, kiwango cha chini hadi nyeusi. Kwa hivyo, msimbo wa rangi nyeupe katika decimal ni (255, 255, 255), na katika hexadecimal ni FFFFFF16. Rangi nyeusi imewekwa ipasavyo (0, 0, 0) au 00000016.

Vivuli vyote vya kijivu vinatengenezwa kwa kuchanganya vipengele vitatu vya mwangaza sawa. Kwa mfano, R = 200, G = 200, B = 200, au C8C8C816 hutoa rangi ya rangi ya kijivu, wakati R = 100, G = 100, B = 100, au 64646416 hutoa rangi ya kijivu giza. Kivuli cha rangi ya kijivu unachotaka, chini ya nambari unayohitaji kuingia katika kila sanduku la maandishi.

Ni nini hufanyika wakati picha inapochapishwa, rangi hupitishwaje? Baada ya yote, karatasi haitoi, lakini inachukua au inaonyesha mawimbi ya rangi! Wakati wa kuhamisha picha ya rangi kwenye karatasi, mfano wa rangi tofauti kabisa hutumiwa.

Mfano wa CMYK

Wakati wa uchapishaji, wino hutumiwa kwenye karatasi - nyenzo ambayo inachukua na inaonyesha mawimbi ya rangi ya urefu tofauti. Kwa hivyo, rangi hufanya kama kichungi, kusambaza miale iliyoainishwa madhubuti ya rangi iliyoonyeshwa, ikiondoa zingine zote.

Mfano wa rangi ya CMYK hutumiwa kwa kuchanganya rangi na vifaa vya uchapishaji - vichapishaji na vyombo vya uchapishaji. Rangi za mtindo huu zinapatikana kwa kuondoa rangi za msingi za mfano wa RGB kutoka nyeupe. Ndio maana wanaitwa subtractive.

Rangi zifuatazo ni za msingi kwa CMYK:

• bluu (Cyan) - nyeupe minus nyekundu (Nyekundu);
• zambarau (Magenta) - nyeupe minus kijani (Green);
• njano (Njano) - nyeupe minus bluu (Bluu).

Mbali na hayo, rangi nyeusi pia hutumiwa, ambayo ni rangi muhimu katika mchakato wa uchapishaji wa rangi. Ukweli ni kwamba rangi halisi zina uchafu, hivyo rangi zao hazifanani kabisa na cyan iliyohesabiwa kinadharia, magenta na njano. Kuchanganya rangi tatu za kimsingi ambazo zinapaswa kutoa nyeusi hutoa hudhurungi chafu isiyo wazi. Kwa hiyo, nyeusi ni pamoja na kati ya inks za uchapishaji kuu.

Katika Mtini. Mchoro wa 3 unaonyesha mchoro ambao unaweza kuona ni rangi gani zinazopatikana wakati wa kuchanganya rangi za msingi katika CMYK.

Ikumbukwe kwamba wino za CMYK sio safi kama wino za RGB. Hii inaelezea tofauti kidogo kati ya rangi za msingi. Kulingana na mchoro ulioonyeshwa kwenye Mtini. 3, kwa mwangaza wa juu mchanganyiko wa rangi ufuatao unapaswa kupatikana:

• kuchanganya magenta (M) na njano (Y) inapaswa kuzalisha nyekundu (R) (255, 0, 0);
• kuchanganya njano (Y) na bluu (C) inapaswa kutoa kijani (G) (0, 255, 0);
• kuchanganya magenta (M) na cyan (C) inapaswa kuzalisha bluu (B) (0, 0, 255).

Katika mazoezi, inageuka tofauti, ambayo tutaangalia ijayo. Fungua kisanduku cha kichagua Rangi katika Photoshop. Katika masanduku ya maandishi ya M na Y, ingiza 100%. Badala ya rangi nyekundu ya msingi (255, 0, 0), tuna mchanganyiko nyekundu-machungwa (Mchoro 4).

Sasa ingiza thamani 100% kwenye visanduku vya maandishi vya Y na C. Badala ya rangi ya kijani ya msingi (0, 255, 0), matokeo ni ya kijani na ladha kidogo ya bluu. Wakati wa kuweka mwangaza kwa 100% katika mashamba ya M na C, badala ya rangi ya bluu (0, 0, 255), tuna rangi ya bluu yenye rangi ya zambarau. Kwa kuongeza, sio rangi zote katika mfano wa RGB zinaweza kuwakilishwa katika mfano wa CMYK. RGB rangi ya gamut ni pana kuliko CMYK.

Rangi za msingi za mifano ya RGB na CMYK ziko kwenye uhusiano ulioonyeshwa kwenye mchoro wa gurudumu la rangi (Mchoro 5). Mpango huu hutumiwa kwa marekebisho ya rangi ya picha; mifano ya matumizi yake ilijadiliwa katika CompuArt No. 12"2011.

Aina za RGB na CMYK zinategemea maunzi. Kwa mfano wa RGB, maadili ya rangi ya msingi imedhamiriwa na ubora wa phosphor kwa CRTs au sifa za taa za taa za nyuma na vichungi vya rangi ya paneli kwa wachunguzi wa LCD. Ikiwa tunageuka kwa mfano wa CMYK, basi maadili ya rangi ya msingi yanatambuliwa na inks za uchapishaji halisi, vipengele vya mchakato wa uchapishaji na vyombo vya habari. Kwa hivyo, picha sawa inaweza kuonekana tofauti kwenye vifaa tofauti.

Kama ilivyoelezwa hapo awali, RGB ndiyo mfano maarufu zaidi na unaotumiwa mara kwa mara kwa kuwakilisha picha za rangi. Mara nyingi, picha hutayarishwa kwa ajili ya kuonyeshwa kwa njia ya kufuatilia au projekta na kwa uchapishaji kwenye vichapishaji vya rangi ya eneo-kazi. Katika matukio haya yote ni muhimu kutumia mfano wa RGB.

Maoni

Ingawa vichapishi vya rangi hutumia wino wa CMYK, picha nyingi lazima zibadilishwe hadi RGB kabla ya kuchapishwa. Walakini, picha iliyochapishwa itaonekana nyeusi kidogo kuliko kwenye kichungi chako, kwa hivyo utahitaji kuifanya iwe nyepesi kabla ya kuchapisha. Kiasi cha kung'aa kwa kila printa huamuliwa kwa majaribio.

Mfano wa CMYK lazima utumike katika kesi moja - ikiwa picha inatayarishwa kwa uchapishaji kwenye mashine ya uchapishaji. Kwa kuongezea, inapaswa kuzingatiwa kuwa mfano wa CMYK hauna rangi nyingi kama mfano wa RGB, kwa hivyo, kama matokeo ya ubadilishaji kutoka kwa RGB hadi CMYK, picha inaweza kupoteza idadi ya vivuli ambavyo haziwezekani kurejeshwa na. uongofu wa kinyume. Kwa hiyo, jaribu kubadilisha picha kwa mfano wa CMYK katika hatua ya mwisho ya kufanya kazi nayo.

Mfano wa HSB

Mfano wa HSB hurahisisha kufanya kazi na rangi, kwani inategemea kanuni ya mtazamo wa rangi na jicho la mwanadamu. Rangi yoyote imedhamiriwa na hue yake (Hue) - rangi yenyewe, Kueneza - asilimia ya rangi nyeupe iliyoongezwa kwa rangi na Mwangaza - asilimia ya rangi nyeusi iliyoongezwa. Katika Mtini. Mchoro wa 6 unaonyesha uwakilishi wa picha wa modeli ya HSB.

Rangi ya Spectral, au tani za rangi, ziko kando ya gurudumu la rangi na zina sifa ya nafasi juu yake, ambayo imedhamiriwa na angle katika safu kutoka 0 hadi 360 °. Rangi hizi zina kiwango cha juu (100%) cha kueneza (S) na mwangaza (B). Kueneza hutofautiana kando ya eneo la duara kutoka 0 (katikati) hadi 100% (pembeni). Thamani ya kueneza ya 0% hufanya rangi yoyote kuwa nyeupe.

Mwangaza ni kigezo kinachoamua wepesi au giza. Rangi zote kwenye gurudumu la rangi zina mwangaza wa juu (100%) bila kujali hue. Kupunguza mwangaza wa rangi kunamaanisha kuifanya iwe giza. Ili kuonyesha mchakato huu kwenye mfano, kuratibu mpya huongezwa, kuelekezwa chini, ambayo maadili ya mwangaza kutoka 100 hadi 0% yanapangwa. Matokeo yake ni silinda inayoundwa kutoka kwa mfululizo wa miduara ya kupungua kwa mwangaza, safu ya chini kuwa nyeusi.

Ili kujaribu kauli hii, fungua kidirisha cha kuchagua rangi katika Photoshop. Katika mashamba ya S na B ingiza thamani ya juu ya 100%, na katika shamba H ingiza thamani ya chini ya 0 °. Matokeo yake, tunapata rangi nyekundu safi ya wigo wa jua. Rangi sawa inafanana na rangi nyekundu ya mfano wa RGB, kanuni yake ni (255, 0, 0), ambayo inaonyesha uhusiano wa mifano hii (Mchoro 7).

Katika sehemu ya H, badilisha thamani ya pembe katika nyongeza za 20°. Utapata rangi katika mpangilio ambao zinaonekana kwenye wigo: nyekundu itabadilika kuwa machungwa, machungwa hadi njano, njano hadi kijani, nk. Pembe ya 60 ° inatoa njano (255, 255, 0), 120 ° inatoa kijani. (0, 255, 0), 180 ° - bluu (255, 0, 255), 240 ° - bluu (0, 0, 255), nk.

Ili kupata rangi ya pink, katika lugha ya mfano wa HSB - iliyofifia nyekundu, unahitaji kuingiza thamani 0 ° kwenye uwanja wa H, na kupunguza kueneza (S) hadi, kwa mfano, 50%, kuweka thamani ya juu ya mwangaza. (B).

Grey kwa mfano wa HSB ni hue (H) na kueneza (S) kupunguzwa hadi sifuri na mwangaza (B) chini ya 100%. Hapa kuna mifano ya rangi ya kijivu: H = 0, S = 0, B = 80% na kijivu giza: H = 0, S = 0, B = 40%.

Rangi nyeupe imewekwa kama ifuatavyo: H = 0, S = 0, B = 100%, na kupata nyeusi, inatosha kupunguza thamani ya mwangaza hadi sifuri kwa hue yoyote na maadili ya kueneza.

Katika mfano wa HSB, rangi yoyote hupatikana kutoka kwa rangi ya spectral kwa kuongeza asilimia fulani ya rangi nyeupe na nyeusi. Kwa hiyo, HSB ni mfano rahisi sana kuelewa ambao hutumiwa na wachoraji na wasanii wa kitaalamu. Kawaida wana rangi kadhaa za msingi, na wengine wote hupatikana kwa kuongeza nyeusi au nyeupe kwao. Hata hivyo, wasanii wanapochanganya rangi zinazotokana na rangi za msingi, rangi huenda zaidi ya mfano wa HSB.

Maabara ya Mfano

Mfano wa Maabara unategemea vigezo vitatu vifuatavyo: L- mwangaza (Nuru) na vipengele viwili vya chromatic - a Na b. Kigezo a hutofautiana kutoka kijani kibichi hadi kijivu hadi zambarau. Kigezo b ina rangi kutoka bluu hadi kijivu hadi njano (Mchoro 8). Vipengele vyote viwili vinabadilika kutoka -128 hadi 127, na parameter L- kutoka 0 hadi 100. Thamani ya sifuri ya vipengele vya rangi kwenye mwangaza wa 50 inafanana na kijivu. Thamani ya mwangaza ya 100 hutoa nyeupe, wakati thamani ya mwangaza ya 0 hutoa nyeusi.

Dhana za mwangaza katika miundo ya Maabara na HSB hazifanani. Kama ilivyo kwa RGB, kuchanganya rangi kutoka kwa mizani a Na b hukuruhusu kupata rangi mahiri zaidi. Unaweza kupunguza mwangaza wa rangi inayosababisha kwa kutumia parameter L.

Fungua kiteua rangi katika Photoshop, kwenye sehemu ya mwangaza L ingiza thamani 50 kwa parameter a ingiza thamani ndogo -128, na parameter b weka upya. Matokeo yake ni rangi ya bluu-kijani (Kielelezo 9). Sasa jaribu kuongeza thamani ya parameta a kwa kila kitengo. Kumbuka kuwa nambari za nambari hazibadilika katika muundo wowote. Jaribu kuongeza thamani ya parameter hii ili kufikia mabadiliko katika mifano mingine. Uwezekano mkubwa zaidi utaweza kufanya hivyo kwa thamani ya 121 (sehemu ya kijani ya RGB itapungua kwa 1). Hali hii inathibitisha ukweli kwamba modeli ya Maabara ina O Rangi ya gamut kubwa ikilinganishwa na miundo ya RGB, HSB na CMYK.

Katika mfano wa Maabara, mwangaza umetengwa kabisa na picha, kwa hivyo katika hali nyingine mfano huu ni rahisi kutumia kwa kupaka rangi vipande na kuongeza kueneza kwa picha, na kuathiri tu vipengele vya rangi. a Na b. Pia inawezekana kurekebisha tofauti, ukali na sifa nyingine za toni za picha kwa kubadilisha parameter ya mwangaza L. Mifano ya marekebisho ya picha katika muundo wa Maabara ilitolewa katika CompuArt No. 3 "2012.

Rangi ya rangi ya muundo wa Maabara ni pana kuliko RGB, kwa hivyo kila ubadilishaji unaorudiwa kutoka kwa muundo mmoja hadi mwingine ni salama. Kwa kuongezea, unaweza kuweka picha hiyo katika hali ya Maabara, fanya marekebisho ndani yake, na kisha ubadilishe matokeo kuwa mfano wa RGB.

Muundo wa Maabara hautegemei maunzi, hutumika kama msingi wa mfumo wa usimamizi wa rangi katika kihariri cha picha cha Photoshop na hutumika kwa njia fiche wakati wa kila ubadilishaji wa miundo ya rangi kama ya kati. Aina zake za rangi hufunika safu za RGB na CMYK.

Rangi zilizoorodheshwa

Ili kuchapisha picha kwenye mtandao, sio rangi nzima ya rangi ya rangi milioni 16 hutumiwa, kama katika hali ya RGB, lakini rangi 256 tu. Hali hii inaitwa Rangi Iliyoonyeshwa. Vizuizi kadhaa vimewekwa kwa kufanya kazi na picha kama hizo. Vichujio, baadhi ya amri za kurekebisha toni na rangi haziwezi kutumika kwao, na shughuli zote zilizo na tabaka hazipatikani.

Kwa picha iliyopakuliwa kutoka kwenye mtandao (kawaida katika muundo wa GIF), hali ifuatayo mara nyingi hutokea. Unaweza tu kuchora kitu ndani yake na rangi tofauti na iliyochaguliwa. Hii ni kwa sababu rangi iliyochaguliwa iko nje ya ubao wa rangi ya picha iliyoonyeshwa kwenye faharasa, kumaanisha kuwa rangi haiko kwenye faili. Matokeo yake, rangi iliyochaguliwa kwenye palette inabadilishwa na rangi ya karibu zaidi kutoka kwa meza ya rangi. Kwa hiyo, kabla ya kuhariri picha hiyo, ni muhimu kuibadilisha kwa mfano wa RGB.

Nakala hiyo ilitayarishwa kulingana na nyenzo kutoka kwa kitabu cha Sofia Skrylina “Photoshop CS6. Mambo muhimu zaidi": http://www.bhv.ru/books/book.php?id=190413.

Maneno ya Kiingereza r mh, g reen, b lue - nyekundu, kijani, bluu) au KZS- mfano wa rangi ya ziada, kwa kawaida huelezea njia ya rangi ya encoding kwa uzazi wa rangi kwa kutumia rangi tatu, ambazo kwa kawaida huitwa msingi.

Uchaguzi wa rangi ya msingi imedhamiriwa na fiziolojia ya mtazamo wa rangi na retina ya jicho la mwanadamu. Mfano wa rangi ya RGB hutumiwa sana katika teknolojia.

Muundo wa rangi ya RGB unaweza kutumia rangi tofauti za msingi (ikiwa ni pamoja na rangi zisizoweza kutambulika), viwango vya joto tofauti vya rangi kwa "pointi nyeupe," na thamani tofauti za kusahihisha gamma.

Uwakilishi wa nambari

Kwa programu nyingi, thamani za kuratibu r, g, na b zinaweza kuchukuliwa kuwa za sehemu, ambayo inawakilisha nafasi ya RGB kama mchemraba 1x1x1.

Katika kompyuta, kuwakilisha kila moja ya kuratibu, zinawakilishwa kama pweza moja, maadili ambayo yameteuliwa kwa urahisi na nambari kutoka 0 hadi 255 pamoja, ambapo 0 ndio kiwango cha chini na 255 ndio kiwango cha juu. Katika kesi hii, nafasi ya rangi ya sRGB iliyolipwa na gamma hutumiwa mara nyingi, kwa kawaida katika 1.8 (Mac) au 2.2 (PC).

Walakini, rangi ya 16-bit pia hutumiwa (na safu 0...65535 au 0...32768, kulingana na utekelezaji maalum), na kwa picha za HDR - rangi 32-bit (katika nambari kamili au in.

• Tafsiri

Nitatembelea historia ya sayansi ya mitazamo ya binadamu iliyopelekea kuundwa kwa viwango vya kisasa vya video. Pia nitajaribu kueleza istilahi zinazotumika sana. Pia nitajadili kwa ufupi kwa nini mchakato wa kawaida wa kuunda mchezo, baada ya muda, utafanana zaidi na zaidi na mchakato unaotumika katika tasnia ya filamu.

Waanzilishi wa utafiti wa mtazamo wa rangi

Leo tunajua kwamba retina ya jicho la mwanadamu ina aina tatu tofauti za seli za photoreceptor zinazoitwa koni. Kila moja ya aina tatu za koni ina protini kutoka kwa familia ya opsin ya protini ambayo inachukua mwanga katika sehemu tofauti za wigo:

Kunyonya kwa mwanga kwa opsins

Cones zinalingana na sehemu nyekundu, kijani na bluu za wigo na mara nyingi huitwa ndefu (L), kati (M) na fupi (S) kulingana na urefu wa mawimbi ambao ni nyeti zaidi.

Mojawapo ya kazi za kwanza za kisayansi juu ya mwingiliano wa mwanga na retina ilikuwa risala "Hypothesis Kuhusu Mwanga na Rangi" na Isaac Newton, iliyoandikwa kati ya 1670-1675. Newton alikuwa na nadharia kwamba mwanga wa urefu tofauti wa mawimbi ulisababisha retina kujirudia kwa masafa sawa; mitetemo hii kisha kupitishwa kupitia mishipa ya macho hadi "sensorium".

“Miale ya mwanga inayoangukia chini ya jicho husisimua mitetemo katika retina, ambayo huenea kando ya nyuzi za neva za macho hadi kwenye ubongo, na hivyo kutengeneza uwezo wa kuona. Aina tofauti za mionzi huunda vibrations ya nguvu tofauti, ambayo, kulingana na nguvu zao, husisimua hisia za rangi tofauti ... "

Zaidi ya miaka mia moja baadaye, Thomas Young alifikia hitimisho kwamba kwa kuwa mzunguko wa resonance ni mali inayotegemea mfumo, ili kunyonya mwanga wa masafa yote, lazima kuwe na idadi isiyo na kipimo ya mifumo tofauti ya resonance katika retina. Jung alizingatia jambo hili lisilowezekana, na akatoa hoja kwamba kiasi hicho kilikuwa kikomo kwa mfumo mmoja wa nyekundu, njano na bluu. Rangi hizi kwa jadi zimetumika katika kuchanganya rangi ya kupunguza. Kwa maneno yake mwenyewe:

Kwa kuwa, kwa sababu zilizotolewa na Newton, inawezekana kwamba harakati ya retina ni ya oscillatory badala ya asili ya wimbi, mzunguko wa oscillations lazima hutegemea muundo wa dutu yake. Kwa kuwa karibu haiwezekani kuamini kuwa kila nukta nyeti ya retina ina idadi isiyo na kipimo ya chembe, ambayo kila moja ina uwezo wa kutetemeka kwa maelewano kamili na wimbi lolote linalowezekana, inakuwa muhimu kudhani kuwa nambari hiyo ni mdogo, kwa mfano. kwa rangi tatu kuu: nyekundu, njano na bluu ...

Dhana ya Young kuhusu retina haikuwa sahihi, lakini alihitimisha kwa usahihi: kuna idadi maalum ya aina za seli kwenye jicho.

Mnamo 1850, Hermann Helmholtz alikuwa wa kwanza kupata uthibitisho wa majaribio wa nadharia ya Young. Helmholtz aliuliza mhusika kuendana na rangi za mifumo tofauti ya vyanzo vya mwanga kwa kurekebisha mwangaza wa vyanzo kadhaa vya mwanga vya monochrome. Alifikia hitimisho kwamba kulinganisha sampuli zote, vyanzo vitatu vya mwanga ni muhimu na vya kutosha: katika sehemu nyekundu, kijani na bluu za wigo.

Kuzaliwa kwa Colorimetry ya kisasa

Haraka sana hadi mwanzoni mwa miaka ya 1930. Kufikia wakati huo, jamii ya wanasayansi walikuwa na ufahamu mzuri wa utendaji wa ndani wa jicho. (Ingawa ilichukua miaka 20 zaidi kwa George Wald kuthibitisha kwa majaribio uwepo na kazi ya rhodopsin katika koni za retina. Ugunduzi huu ulimpeleka kwenye Tuzo ya Nobel ya Tiba mwaka wa 1967.) Commission Internationale de L'Eclairage (Tume ya Kimataifa ya Kuangaza), CIE, ilikusudia kuunda tathmini ya kina ya kiasi cha mtazamo wa rangi ya binadamu. Tathmini ya kiasi ilitokana na data ya majaribio iliyokusanywa na William David Wright na John Guild katika vigezo sawa na vile vilivyochaguliwa kwanza na Hermann Helmholtz. Mipangilio ya msingi iliyochaguliwa ilikuwa 435.8 nm kwa ajili ya bluu, 546, 1 nm kwa kijani na 700 nm kwa nyekundu.
Usanidi wa majaribio wa John Guild, vifundo vitatu vinavyorekebisha rangi msingi

Kwa sababu ya mwingiliano mkubwa wa unyeti wa koni ya M na L, haikuwezekana kulinganisha urefu wa mawimbi na sehemu ya bluu-kijani ya wigo. Ili "kulinganisha" rangi hizi, nilihitaji kuongeza nyekundu kidogo kama sehemu ya marejeleo:

Ikiwa tutafikiria kwa muda kuwa rangi zote msingi huchangia vibaya, basi mlinganyo unaweza kuandikwa upya kama:

Matokeo ya majaribio yalikuwa jedwali la utatu wa RGB kwa kila urefu wa wimbi, ambalo lilionyeshwa kwenye grafu kama ifuatavyo:

Kazi za kulinganisha rangi za CIE 1931 RGB

Bila shaka, rangi zilizo na sehemu nyekundu hasi haziwezi kuonyeshwa kwa kutumia mchujo wa CIE.

Sasa tunaweza kupata migawo mitatu ya usambazaji wa mwangaza wa mwanga S kama bidhaa ifuatayo ya ndani:

Inaweza kuonekana kuwa wazi kuwa unyeti kwa urefu tofauti wa wavelengths unaweza kuunganishwa kwa njia hii, lakini kwa kweli inategemea unyeti wa kimwili wa jicho, ambao ni mstari kwa heshima na unyeti wa urefu wa wimbi. Hili lilithibitishwa kwa nguvu mnamo 1853 na Hermann Grassmann, na viunzi vilivyowasilishwa hapo juu katika uundaji wao wa kisasa vinajulikana kwetu kama sheria ya Grassmann.

Neno "nafasi ya rangi" liliondoka kwa sababu rangi za msingi (nyekundu, kijani na bluu) zinaweza kuchukuliwa kuwa msingi wa nafasi ya vector. Katika nafasi hii, rangi tofauti zinazotambuliwa na mtu zinawakilishwa na miale inayotoka kwenye chanzo. Ufafanuzi wa kisasa wa nafasi ya vekta ulianzishwa mnamo 1888 na Giuseppe Peano, lakini zaidi ya miaka 30 mapema James Clerk Maxwell alikuwa tayari akitumia nadharia changa za kile ambacho baadaye kilikuja kuwa algebra ya mstari kuelezea rasmi mfumo wa rangi ya trichromatic.

CIE iliamua kwamba, ili kurahisisha mahesabu, itakuwa rahisi zaidi kufanya kazi na nafasi ya rangi ambayo coefficients ya rangi ya msingi daima ni chanya. Rangi tatu mpya za msingi zilionyeshwa katika kuratibu za nafasi ya rangi ya RGB kama ifuatavyo:

Seti hii mpya ya rangi ya msingi haiwezi kupatikana katika ulimwengu wa kimwili. Ni zana ya kihesabu ambayo hurahisisha kufanya kazi na nafasi ya rangi. Kwa kuongeza, ili kuhakikisha kwamba coefficients ya rangi ya msingi daima ni chanya, nafasi mpya hupangwa kwa njia ambayo mgawo wa rangi Y inafanana na mwangaza unaoonekana. Sehemu hii inajulikana kama Mwangaza wa CIE(unaweza kusoma zaidi juu yake katika nakala bora ya Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara ya Rangi na Charles Poynton).

Ili iwe rahisi kuibua nafasi ya rangi inayotokana, tutafanya mabadiliko ya mwisho. Kugawanya kila sehemu kwa jumla ya vifaa, tunapata thamani ya rangi isiyo na kipimo ambayo haitegemei mwangaza wake:

Viwianishi vya x na y vinajulikana kama viwianishi vya kromatiki, na pamoja na mwangaza wa CIE Y vinaunda nafasi ya rangi ya CIE xyY. Ikiwa tutapanga viwianishi vya chromaticity za rangi zote na mwangaza fulani kwenye grafu, tunapata mchoro ufuatao, ambao labda unajulikana kwako:

Mchoro wa XyY CIE 1931

Jambo la mwisho unahitaji kujua ni nini kinachukuliwa kuwa nyeupe katika nafasi ya rangi. Katika mfumo huo wa kuonyesha, nyeupe ni viwianishi vya x na y vya rangi, ambavyo hupatikana wakati coefficients zote za rangi za msingi za RGB ni sawa kwa kila mmoja.

Kwa miaka mingi, nafasi kadhaa mpya za rangi zimeibuka ambazo zinaboresha nafasi za CIE 1931 kwa njia mbalimbali. Licha ya hili, mfumo wa CIE xyY unasalia kuwa nafasi ya rangi maarufu zaidi ya kuelezea sifa za vifaa vya kuonyesha.

Vitendaji vya uhamishaji

Kabla ya kuangalia viwango vya video, dhana mbili zaidi zinahitajika kutambulishwa na kuelezewa.

Kazi ya uhamishaji wa optoelectronic

Kazi ya uhamishaji wa macho-elektroniki (OETF) huamua jinsi mwanga wa mstari unaochukuliwa na kifaa (kamera) unapaswa kuingizwa kwenye ishara, i.e. hii ndio kazi ya fomu:

V ilikuwa ishara ya analog, lakini sasa, bila shaka, imesimbwa kwa dijiti. Kwa kawaida, watengenezaji wa mchezo hukutana na OETF mara chache. Mfano mmoja ambao kipengele kitakuwa muhimu ni hitaji la kuchanganya picha za video na michoro ya kompyuta katika mchezo. Katika kesi hii, ni muhimu kujua ni OETF gani video ilirekodiwa ili kurejesha mwanga wa mstari na kuchanganya kwa usahihi na picha ya kompyuta.

Kitendaji cha uhamishaji wa kielektroniki-macho

Kazi ya uhamisho wa elektroniki-macho (EOTF) hufanya kazi kinyume cha OETF, i.e. huamua jinsi ishara itabadilishwa kuwa mwanga wa mstari:

Kipengele hiki ni muhimu zaidi kwa wasanidi wa mchezo kwa sababu huamua jinsi maudhui wanayounda yataonyeshwa kwenye skrini za TV za watumiaji na vifuatiliaji.

Uhusiano kati ya EOTF na OETF

Dhana za EOTF na OETF, ingawa zinahusiana, hutumikia malengo tofauti. OETF inahitajika ili kuwakilisha eneo lililonaswa ambapo tunaweza kuunda upya mwangaza halisi wa mstari (wakilisho huu kimawazo ni HDR (High Dynamic Range) fremu buffer ya mchezo wa kawaida). Kinachotokea wakati wa utengenezaji wa filamu ya kawaida:

• Nasa data ya tukio
• Inageuza OETF ili kurejesha thamani za mwangaza
• Marekebisho ya rangi
• Umahiri wa miundo mbalimbali lengwa (DCI-P3, Rec. 709, HDR10, Dolby Vision, n.k.):
  • Kupunguza masafa inayobadilika ya nyenzo ili kuendana na masafa inayobadilika ya umbizo lengwa (upangaji wa toni)
  • Geuza hadi nafasi ya rangi ya umbizo lengwa
  • Geuza EOTF kwa nyenzo (unapotumia EOTF kwenye kifaa cha kuonyesha, picha inarejeshwa inavyotakiwa).

Majadiliano ya kina ya mchakato huu wa kiufundi hayatajumuishwa katika makala yetu, lakini ninapendekeza kujifunza maelezo rasmi ya kina ya mtiririko wa kazi wa ACES (Academy Color Encoding System).

Hadi sasa, mchakato wa kiufundi wa kawaida wa mchezo ulionekana kama hii:

• Utoaji
• Bafa ya Fremu ya HDR
• Marekebisho ya toni
• Geuza EOTF kwa kifaa cha kuonyesha kilichokusudiwa (kawaida sRGB)
• Marekebisho ya rangi

Injini nyingi za mchezo hutumia mbinu ya kuweka alama za rangi iliyoangaziwa na wasilisho la Naty Hoffman "Uboreshaji wa Rangi kwa Michezo ya Video" na Siggraph 2010. Mbinu hii ilikuwa ya vitendo wakati SDR (Standard Dynamic Range) pekee ilitumiwa, na iliruhusu programu ya kuweka alama za rangi kutumika tayari kusakinishwa. kwenye kompyuta za wasanii wengi, kama vile Adobe Photoshop.
Mtiririko wa kawaida wa uwekaji rangi wa SDR (saida ya picha: Jonathan Blow)

Baada ya kuanzishwa kwa HDR, michezo mingi ilianza kuelekea kwenye mchakato sawa na ule unaotumika katika utayarishaji wa filamu. Hata kwa kukosekana kwa HDR, mchakato unaofanana na sinema unaruhusiwa kwa utendakazi ulioboreshwa. Kufanya upangaji rangi katika HDR inamaanisha kuwa una safu nzima inayobadilika ya eneo. Kwa kuongeza, baadhi ya athari ambazo hazikupatikana hapo awali zinawezekana.

Sasa tuko tayari kuangalia viwango mbalimbali vinavyotumika sasa kuelezea miundo ya televisheni.

Viwango vya video

Rec. 709

Viwango vingi vinavyohusiana na utangazaji wa video vinatolewa na Muungano wa Kimataifa wa Mawasiliano (ITU), shirika la Umoja wa Mataifa linalohusika hasa na teknolojia ya habari.

Pendekezo la ITU-R BT.709, linalojulikana zaidi kama Rec. 709 ni kiwango kinachoelezea sifa za HDTV. Toleo la kwanza la kiwango lilitolewa mnamo 1990, la hivi karibuni mnamo Juni 2015. Kiwango kinafafanua vigezo kama vile uwiano wa vipengele, maazimio na viwango vya fremu. Watu wengi wanafahamu vipimo hivi, kwa hivyo nitaviruka na kuzingatia sehemu za rangi na mwangaza za kiwango.

Kiwango kinaelezea kwa kina chromaticity, pekee kwa nafasi ya rangi ya xyY CIE. Viangazio vyekundu, kijani na samawati vya kiwango cha kuonyesha lazima vichaguliwe ili viwianishi vyake vya kromatiki mahususi viwe kama ifuatavyo:

Uzito wao wa jamaa lazima urekebishwe ili hatua nyeupe iwe na chromaticity

(Njia hii nyeupe pia inajulikana kama CIE Standard Illuminant D65 na inafanana na kunasa viwianishi vya kromatiki ya mgawanyo wa mwangaza wa mwanga wa mchana wa kawaida.)

Sifa za rangi zinaweza kuwakilishwa kwa macho kama ifuatavyo:

Chanjo Rec. 709

Eneo la mpango wa chromaticity uliofungwa na pembetatu iliyoundwa na rangi za msingi za mfumo fulani wa onyesho huitwa gamut.

Sasa tunaendelea na sehemu ya mwangaza ya kiwango, na hapa ndipo mambo yanakuwa magumu zaidi. Kiwango kinasema hivyo "Tabia ya jumla ya uhamishaji wa macho-elektroniki katika chanzo" ni sawa na:

Kuna shida mbili hapa:

1. Hakuna maelezo juu ya nini mwangaza wa kimwili unalingana L=1
2. Ingawa ni kiwango cha utangazaji wa video, hakibainishi EOTF

Hii ilitokea kihistoria kwa sababu iliaminika kuwa kifaa cha kuonyesha, i.e. TV ya watumiaji na kuna EOTF. Kwa mazoezi, hii ilifanywa kwa kurekebisha safu ya mwangaza iliyonaswa katika OETF iliyo hapo juu ili picha ionekane nzuri kwenye kifuatilia marejeleo kilicho na EOTF ifuatayo:

Ambapo L = 1 inalingana na mwangaza wa takriban 100 cd/m² (kitengo cha cd/m² kinaitwa "niti" katika tasnia). Hii inathibitishwa na ITU katika matoleo mapya zaidi ya kiwango kwa maoni yafuatayo:

Katika mazoezi ya kawaida ya uzalishaji, utendakazi wa usimbaji wa vyanzo vya picha hurekebishwa ili picha ya mwisho iwe na mwonekano unaohitajika kama inavyoonekana kwenye kifuatilia marejeleo. Chaguo za kukokotoa kutoka kwa Pendekezo ITU-R BT.1886 inachukuliwa kama marejeleo. Mazingira ya utazamaji wa marejeleo yamebainishwa katika Pendekezo la ITU-R BT.2035.

Rec. 1886 ni matokeo ya kazi ya kuandika sifa za wachunguzi wa CRT (kiwango kilichapishwa mwaka 2011), i.e. ni urasimishaji wa utendaji uliopo.
Makaburi ya Tembo CRT

Kutolingana kwa mwangaza kama kazi ya voltage inayotumika imesababisha jinsi vichunguzi vya CRT vimeundwa kimwili. Kwa bahati tupu, hii isiyo ya mstari ni (sana) takriban isiyo ya mstari iliyogeuzwa ya utambuzi wa mwangaza wa mwanadamu. Tulipohamia uwakilishi dijitali wa mawimbi, hii ilikuwa na matokeo ya bahati nzuri ya kusambaza sawasawa hitilafu ya sampuli katika safu nzima ya ung'avu.

Rec. 709 imeundwa kutumia usimbaji wa 8-bit au 10-bit. Maudhui mengi hutumia usimbaji wa 8-bit. Kwa ajili yake, kiwango kinasema kwamba usambazaji wa upeo wa mwangaza wa ishara unapaswa kusambazwa katika kanuni 16-235.

HDR10

Linapokuja suala la video ya HDR, kuna washindani wawili kuu: Dolby Vision na HDR10. Katika makala hii nitazingatia HDR10 kwa sababu ni kiwango cha wazi ambacho kimekuwa maarufu kwa kasi. Kiwango hiki kimechaguliwa kwa Xbox One S na PS4.

Tutaanza tena kwa kuangalia sehemu ya chrominance ya nafasi ya rangi inayotumiwa katika HDR10, kama inavyofafanuliwa katika Pendekezo la ITU-R BT.2020 (UHDTV). Ina viwianishi vifuatavyo vya chromaticity ya rangi za msingi:

Kwa mara nyingine tena, D65 inatumika kama sehemu nyeupe. Inapoonyeshwa kwenye xy Rec. 2020 inaonekana kama hii:

Chanjo Rec. 2020

Ni wazi kuwa chanjo ya nafasi hii ya rangi ni kubwa zaidi kuliko ile ya Rec. 709.

Sasa tunaendelea kwenye sehemu ya mwangaza ya kiwango, na hapa ndipo mambo yanavutia tena. Katika tasnifu yake ya Ph.D ya 1999 "Unyeti tofauti wa jicho la mwanadamu na athari yake kwa ubora wa picha"(“Unyeti tofauti wa jicho la mwanadamu na athari yake kwa ubora wa picha”) Peter Barten aliwasilisha mlingano wa kutisha kidogo:

(Vigeu vingi katika mlinganyo huu wenyewe ni milinganyo changamano; kwa mfano, mwangaza umefichwa ndani ya milinganyo inayokokotoa E na M).

Equation huamua jinsi jicho ni nyeti kwa mabadiliko katika tofauti katika mwangaza tofauti, na vigezo mbalimbali huamua hali ya kutazama na mali fulani ya mwangalizi. "Tofauti ya kiwango cha chini inayoweza kutofautishwa"(Just Noticeable Difference, JND) ni kinyume cha mlinganyo wa Barten, kwa hivyo ili sampuli za EOTF zisiwe na masharti ya kutazamwa, yafuatayo lazima yawe kweli:

Jumuiya ya Wahandisi wa Picha Motion na Televisheni (SMPTE) iliamua kwamba mlinganyo wa Barten utakuwa msingi mzuri wa EOTF mpya. Matokeo yake yalikuwa kile tunachokiita sasa SMPTE ST 2084 au Perceptual Quantizer (PQ).

PQ iliundwa kwa kuchagua maadili ya kihafidhina kwa vigezo vya equation ya Barten, i.e. hali ya kawaida ya utazamaji wa watumiaji inayotarajiwa. PQ baadaye ilifafanuliwa kuwa sampuli ambayo, kwa safu fulani ya mwangaza na idadi ya sampuli, inalingana kwa karibu sana na mlinganyo wa Barten na vigezo vilivyochaguliwa.

Thamani za EOTF zilizobainishwa zinaweza kupatikana kwa kutumia fomula ifuatayo ya kawaida ya kutafuta k< 1 . Thamani ya mwisho ya sampuli itakuwa mwangaza wa juu zaidi unaohitajika:

Kwa mwangaza wa juu wa niti 10,000 kwa kutumia sampuli 12-bit (ambayo inatumika katika Maono ya Dolby), matokeo yanaonekana kama hii:

EOTF PQ

Kama unaweza kuona, sampuli haijumuishi safu nzima ya mwangaza.

Kiwango cha HDR10 pia kinatumia EOTF PQ, lakini kwa sampuli 10-bit. Hii haitoshi kukaa chini ya kizingiti cha Barten katika safu ya mwangaza ya nit 10,000, lakini kiwango kinaruhusu metadata kupachikwa kwenye mawimbi ili kurekebisha ung'avu wa kilele. Hivi ndivyo sampuli ya 10-bit PQ inavyoonekana kwa safu tofauti za mwangaza:

Aina anuwai za EOTF HDR10

Lakini hata hivyo, mwangaza ni kidogo juu ya kizingiti cha Barten. Walakini, hali sio mbaya kama inavyoweza kuonekana kutoka kwa grafu, kwa sababu:

1. Curve ni logarithmic, kwa hivyo kosa la jamaa sio kubwa sana
2. Usisahau kwamba vigezo vilivyochukuliwa ili kuunda kizingiti cha Barten vilichaguliwa kwa kihafidhina.

Wakati wa kuandika, TV za HDR10 kwenye soko huwa na mwangaza wa kilele cha niti 1000-1500, na 10-bit inatosha kwao. Inafaa pia kuzingatia kwamba watengenezaji wa TV wanaweza kuamua la kufanya na viwango vya mwangaza juu ya masafa wanayoweza kuonyesha. Baadhi huchukua mbinu ngumu ya kupogoa, wengine mbinu laini ya kupogoa.

Hapa kuna mfano wa jinsi sampuli ya 8-bit Rec inavyoonekana. 709 yenye mwangaza wa kilele cha nits 100:

EOTF Rec. 709 (16-235)

Kama unavyoona, tuko juu ya kizingiti cha Barten, na muhimu zaidi, hata wanunuzi wasiobagua zaidi watasanikisha runinga zao hadi kiwango cha juu cha mwangaza wa niti 100 (kawaida niti 250-400), ambayo itainua mkondo wa Rec. 709 ni ya juu zaidi.

Hatimaye

Moja ya tofauti kubwa kati ya Rec. 709 na HDR kwa kuwa mwangaza wa mwisho unaonyeshwa kwa maadili kamili. Kinadharia, hii inamaanisha kuwa maudhui yaliyoundwa kwa ajili ya HDR yataonekana sawa kwenye TV zote zinazooana. Angalau hadi mwangaza wao wa kilele.

Kuna dhana potofu maarufu kwamba maudhui ya HDR yatakuwa angavu zaidi kwa ujumla, lakini sivyo ilivyo. Filamu za HDR zitatolewa mara nyingi zaidi ili kiwango cha wastani cha mwangaza wa picha kiwe sawa na Rec. 709, lakini ili sehemu za mkali zaidi za picha ziwe mkali na za kina zaidi, ambayo ina maana midtones na vivuli vitakuwa giza. Ikijumuishwa na maadili kamili ya mwangaza wa HDR, hii inamaanisha kuwa utazamaji bora wa HDR unahitaji hali nzuri: katika mwanga mkali, mwanafunzi hubana, ikimaanisha kuwa maelezo katika maeneo meusi ya picha yatakuwa magumu kuona.

Lebo:

• rgb
• nafasi za rangi
• nafasi za rangi
• viwango vya video
• HDr
• HDtv

Ongeza vitambulisho

Tunaona ulimwengu unaotuzunguka kupitia mambo mbalimbali, moja ambayo ni rangi. Mtu hufungua macho yake na kuona rangi tofauti, na ikiwa unahitaji kumwambia mtu mwingine juu ya rangi hizi, basi unaweza kusema kitu kama "suruali yake ni kama ndimu zilizoiva" au "macho yake ni kama anga safi" na mtu huyo kimsingi. anaelewa suruali na macho ni rangi gani, hata asipoziona.

Hiyo ni, kusambaza habari kuhusu rangi kutoka kwa mtu hadi mtu si vigumu. Na ikiwa sio watu ambao lazima wafanye kazi na habari ya rangi, lakini vifaa vingine vya kiufundi, basi chaguo la "macho kama anga safi" halitafanya kazi. Tunahitaji maelezo mengine ya rangi ambayo yanaeleweka kwa vifaa hivi (wachunguzi, vichapishaji, kamera, nk). Hii ndio hasa mifano ya rangi ni ya.

Aina za mifano ya rangi

Kuna mifano mingi ya rangi, inayotumika zaidi inaweza kugawanywa katika vikundi vitatu:

• vifaa tegemezi- mifano ya rangi ya kikundi hiki inaelezea rangi kuhusiana na kifaa maalum cha kuzalisha rangi (kwa mfano, kufuatilia), - RGB, CMYK
• vifaa vya kujitegemea- kikundi hiki cha mifano ya rangi ili kutoa habari isiyo na shaka juu ya rangi - XYZ, Maabara
• kisaikolojia- mifano hii inategemea sifa za mtazamo wa kibinadamu - HSB, HSV, HSL

Hebu tuangalie mifano ya rangi inayotumiwa mara kwa mara tofauti.

Mfano huu wa rangi unaelezea rangi ya chanzo cha mwanga (hii inaweza kujumuisha, kwa mfano, kufuatilia au skrini ya TV). Kutoka kwa aina kubwa ya rangi, rangi tatu zilitambuliwa kama zile kuu (za msingi): nyekundu ( B ed), kijani ( G reen), bluu ( B lue). Herufi za kwanza za majina ya rangi za msingi huunda jina la mfano wa rangi ya RGB.

Wakati rangi mbili za msingi zinachanganywa, rangi inayosababisha inakuwa nyepesi: nyekundu na kijani hufanya njano, kijani na bluu hufanya cyan, na bluu na nyekundu hufanya zambarau. Ikiwa unachanganya rangi zote tatu za msingi, nyeupe huundwa. Rangi kama hizo huitwa nyongeza.

Muundo huu unaweza kuwakilishwa kama mfumo wa kuratibu wa pande tatu, ambapo kila moja huakisi thamani ya mojawapo ya rangi msingi katika masafa kutoka sifuri hadi upeo. Matokeo yake ni mchemraba ulio na rangi zote zinazounda nafasi ya rangi ya RGB.

Pointi muhimu na mistari ya mfano wa RGB

• Asili ya kuratibu: kwa wakati huu maadili ya rangi zote za msingi ni sifuri, hakuna mionzi, i.e. ni hatua nyeusi.
• Katika hatua ya karibu na mtazamaji, vipengele vyote vina thamani ya juu, hii ina maana ya upeo wa luminescence - hatua nyeupe.
• Kwenye mstari unaounganisha pointi hizi (kando ya diagonal ya mchemraba), kuna vivuli vya kijivu: kutoka nyeusi hadi nyeupe. Safu hii inaitwa vinginevyo kiwango cha kijivu.
• Wima tatu za mchemraba hutoa rangi safi asili, zingine tatu zinaonyesha mchanganyiko mara mbili wa rangi asili.

Faida ya mfano huu ni kwamba inaelezea rangi zote milioni 16, lakini hasara ni kwamba wakati wa uchapishaji baadhi (ya mkali na iliyojaa zaidi) ya rangi hizi zitapotea.

Kwa kuwa RGB ni mfano wa kutegemea vifaa, picha sawa kwenye wachunguzi tofauti inaweza kutofautiana kwa rangi, kwa mfano, kwa sababu skrini za wachunguzi hawa zinafanywa kwa kutumia teknolojia tofauti au wachunguzi wameundwa tofauti.

Ikiwa mfano uliopita unaelezea rangi nyepesi, basi CMYK, kinyume chake, inaelezea rangi zilizoonyeshwa. Pia huitwa subtractive ("subtractive") kwa sababu hubakia baada ya kutoa zile kuu za nyongeza. Kwa kuwa tuna rangi tatu za kutoa, pia kutakuwa na rangi tatu za msingi za kupunguza: bluu ( C yan), zambarau ( M wakala), njano ( Y mwembamba).

Rangi tatu za msingi za mfano wa CMYK zinaitwa triad ya uchapishaji. Wakati wa kuchapisha na inks hizi, vipengele nyekundu, kijani na bluu vinafyonzwa. Katika picha ya CMYK, kila pikseli ina asilimia ya thamani ya ingi za mchakato.

Tunapochanganya rangi mbili za kupunguza, rangi inayosababisha inakuwa giza, lakini ikiwa tunachanganya tatu, matokeo yanapaswa kuwa nyeusi. Wakati rangi zote zimewekwa kwa sifuri, tunapata nyeupe. Na wakati maadili ya vipengele vyote ni sawa, tunapata rangi ya kijivu.

Kwa kweli, zinageuka kuwa ikiwa tunachanganya rangi tatu kwa maadili ya juu, badala ya rangi nyeusi ya kina, tunamaliza na rangi chafu ya rangi ya giza. Hii ni kwa sababu wino za uchapishaji si kamilifu na haziwezi kuonyesha safu nzima ya rangi.

Ili kulipa fidia kwa tatizo hili, rangi ya nne nyeusi iliongezwa kwa triad hii, ambayo iliongeza barua ya mwisho kwa jina la mfano wa rangi. NA - C yan (Bluu), M - M wakala (Zambarau), Y - Y njano (njano), KWA- nyeusi K(Nyeusi). Rangi zote kwa kawaida huteuliwa na herufi ya kwanza ya jina, lakini rangi nyeusi iliteuliwa na herufi ya mwisho. .

Kama RGB, CMYK pia ni modeli inayotegemea maunzi. Matokeo ya mwisho inategemea rangi, aina ya karatasi, mashine ya uchapishaji, na sifa za teknolojia ya uchapishaji. Kwa hiyo, picha sawa katika nyumba tofauti za uchapishaji inaweza kuchapishwa tofauti.

Mfano wa rangi ya HSB

Ikiwa mifano iliyoelezwa hapo juu imeunganishwa kuwa moja, matokeo yanaweza kuonyeshwa kwa namna ya gurudumu la rangi, ambapo rangi za msingi za mifano ya RGB na CMY ziko katika uhusiano ufuatao: kila rangi iko kinyume na rangi inayosaidia. yake na kati ya rangi ambayo imeundwa nayo.

Ili kuimarisha rangi, unahitaji kudhoofisha rangi kinyume (kamili). Kwa mfano, ili kuimarisha njano, unahitaji kudhoofisha bluu.

Ili kuelezea rangi katika mfano huu kuna vigezo vitatu H ue (hue) - inaonyesha nafasi ya rangi kwenye gurudumu la rangi na inaonyeshwa na thamani ya pembe kutoka digrii 0 hadi 360, S aturation - huamua usafi wa rangi (kupungua kwa kueneza ni sawa na kuongeza nyeupe kwa rangi ya asili), B haki (mwangaza) - inaonyesha mwanga au kivuli cha rangi (kupungua kwa mwangaza ni sawa na kuongeza rangi nyeusi). Barua za kwanza katika majina ya vigezo hivi hutoa jina la mfano wa rangi.

Mfano wa HSB unakubaliana vyema na mtazamo wa kibinadamu: hue ni urefu wa wimbi la mwanga, kueneza ni ukubwa wa wimbi, na mwangaza ni kiasi cha mwanga.

Ubaya wa mfano wa HSB ni hitaji la kuibadilisha kuwa RGB kwa kuonyesha kwenye skrini ya kufuatilia au ndani CMYK kwa uchapishaji.

Mtindo huu uliundwa na Tume ya Kimataifa ya Kuangaza ili kuondokana na mapungufu ya mifano ya awali. Ilikuwa ni lazima kuunda mfano wa kujitegemea wa vifaa ili kuamua rangi isiyotegemea vigezo vya kifaa.

Katika mfano wa Maabara, rangi inawakilishwa na vigezo vitatu:

• L- wepesi
• a- sehemu ya chromatic kuanzia kijani hadi nyekundu
• b- sehemu ya chromatic kuanzia bluu hadi njano

Wakati wa kuhamisha rangi kutoka kwa mfano hadi kwa Maabara, rangi zote zimehifadhiwa, kwani nafasi ya Lab ni kubwa zaidi. Kwa hivyo, nafasi hii hutumiwa kama mpatanishi wakati wa kubadilisha rangi kutoka kwa mfano mmoja hadi mwingine.

Mfano wa rangi ya kijivu

Nafasi rahisi na inayoeleweka zaidi hutumiwa kuonyesha picha nyeusi na nyeupe. Rangi katika mfano huu inaelezewa na parameter moja tu. Thamani ya parameta inaweza kuwa katika viwango (kutoka 0 hadi 256) au kama asilimia (kutoka 0% hadi 100%). Thamani ya chini inalingana na nyeupe, na thamani ya juu inalingana na nyeusi.

Rangi za index

Haiwezekani kwamba printa ya awali itabidi kufanya kazi na rangi za index, lakini haitaumiza kujua ni nini.

Kwa hivyo, mara moja, mwanzoni mwa teknolojia ya kompyuta, kompyuta haikuweza kuonyesha rangi zaidi ya 256 kwenye skrini kwa wakati mmoja, na kabla ya rangi 64 na 16. Kulingana na hali hizi, njia ya index ya coding rangi ilizuliwa. Kila rangi iliyo kwenye picha ilipokea nambari ya mfululizo; nambari hii ilitumiwa kuelezea rangi ya saizi zote ambazo zina rangi inayolingana. Lakini picha tofauti zina seti tofauti za rangi, na kwa hiyo kila picha ilipaswa kuhifadhi seti yake ya rangi (seti ya rangi iliitwa meza ya rangi).

Kompyuta za kisasa (hata rahisi zaidi) zina uwezo wa kuonyesha rangi milioni 16.8 kwenye skrini, kwa hiyo hakuna haja maalum ya kutumia rangi za index. Lakini pamoja na maendeleo ya mtandao, mtindo huu unatumiwa tena. Hii ni kwa sababu faili kama hiyo inaweza kuwa ndogo zaidi kwa saizi.

Kwa nini mifano ya rangi tofauti inahitajika na kwa nini rangi sawa inaweza kuonekana tofauti

Kutoa huduma za kubuni katika uwanja wa wavuti na katika uwanja wa uchapishaji, mara nyingi tunakutana na swali kutoka kwa Mteja: kwa nini rangi sawa za ushirika katika mpangilio wa muundo wa tovuti na katika muundo wa muundo wa bidhaa zilizochapishwa huonekana tofauti? Jibu la swali hili liko katika tofauti kati ya mifano ya rangi: digital na kuchapishwa.

Rangi ya skrini ya kompyuta inatofautiana kutoka nyeusi (hakuna rangi) hadi nyeupe (mwangaza wa juu wa vipengele vyote vya rangi: nyekundu, kijani na bluu). Kwenye karatasi, kinyume chake, kukosekana kwa rangi kunalingana na nyeupe, na mchanganyiko wa idadi kubwa ya rangi inalingana na hudhurungi nyeusi, ambayo inachukuliwa kuwa nyeusi.

Kwa hivyo, wakati wa kuandaa uchapishaji, picha lazima ibadilishwe kutoka kwa nyongeza ("kukunja"). mifano ya maua RGB katika kupunguza ("kupunguza") Mfano wa CMYK. Mfano wa CMYK hutumia rangi tofauti za rangi za awali - kinyume cha nyekundu ni cyan, kinyume cha kijani ni magenta, na kinyume cha bluu ni njano.

Mfano wa rangi ya Digital RGB

RGB ni nini?

Kifupi cha RGB kinamaanisha majina ya rangi tatu zinazotumiwa kuonyesha picha ya rangi kwenye skrini: Nyekundu (nyekundu), Kijani (kijani), Bluu (bluu).

Je, rangi ya RGB inaundwaje?

Rangi kwenye skrini ya kufuatilia huundwa kwa kuchanganya mionzi ya rangi tatu za msingi - nyekundu, kijani na bluu. Ikiwa nguvu ya kila mmoja wao hufikia 100%, basi rangi nyeupe hupatikana. Kutokuwepo kwa rangi zote tatu hutoa nyeusi.

Kwa hivyo, rangi yoyote tunayoona kwenye skrini inaweza kuelezewa na nambari tatu zinazoonyesha mwangaza wa vipengele vya rangi nyekundu, kijani na bluu katika safu ya digital kutoka 0 hadi 255. Mipango ya graphics inakuwezesha kuchanganya rangi ya RGB inayohitajika kutoka vivuli 256. nyekundu, vivuli 256 vya kijani na vivuli 256 vya bluu. Jumla ni 256 x 256 x 256 = rangi milioni 16.7.

Picha za RGB zinatumika wapi?

Picha za RGB hutumiwa kuonyesha kwenye skrini ya kufuatilia. Wakati wa kuunda rangi za kutazama kwenye vivinjari, mfano huo wa rangi ya RGB hutumiwa kama msingi.

Uchapishaji wa mtindo wa rangi CMYK

CMYK ni nini?

Mfumo wa CMYK umeundwa na kutumika kwa uchapishaji wa uchapaji. Ufupisho wa CMYK unasimama kwa majina ya wino msingi unaotumika kwa uchapishaji wa rangi nne: cyan (Cyan), magenta (Magenta) na njano (Njano). Herufi K inasimama kwa wino mweusi (Nyeusi), ambayo hukuruhusu kufikia rangi nyeusi iliyojaa wakati wa uchapishaji. Herufi ya mwisho ya neno inatumiwa, sio ya kwanza, ili kuzuia mkanganyiko kati ya Nyeusi na Bluu.

Je, rangi ya CMYK inaundwaje?

Kila moja ya nambari zinazofafanua rangi katika CMYK inawakilisha asilimia ya rangi ya rangi hiyo inayounda mchanganyiko wa rangi. Kwa mfano, ili kupata rangi ya chungwa iliyokolea, ungechanganya 30% ya rangi ya samawati, 45% ya rangi ya magenta, 80% ya rangi ya njano na 5% ya rangi nyeusi. Hii inaweza kuonyeshwa kama ifuatavyo: (30/45/80/5).

Picha za CMYK zinatumika wapi?

Upeo wa matumizi ya mtindo wa rangi ya CMYK ni uchapishaji wa rangi kamili. Ni mfano huu ambao vifaa vingi vya uchapishaji hufanya kazi. Kutokana na kutofautiana kwa mfano wa rangi, mara nyingi kuna hali ambapo rangi unayotaka kuchapisha haiwezi kuzalishwa kwa kutumia mfano wa CMYK (kwa mfano, dhahabu au fedha).

Katika kesi hii, inks za Pantone hutumiwa (wino zilizochanganywa tayari za rangi nyingi na vivuli), pia huitwa inks za doa (kwani inks hizi hazichanganyiki wakati wa uchapishaji, lakini ni opaque).

Faili zote zinazokusudiwa kuchapishwa lazima zibadilishwe hadi CMYK. Utaratibu huu unaitwa kujitenga kwa rangi. RGB inashughulikia anuwai kubwa ya rangi kuliko CMYK, na hii lazima izingatiwe wakati wa kuunda picha ambazo baadaye unapanga kuchapisha kwenye kichapishi au nyumba ya uchapishaji.

Unapotazama picha ya CMYK kwenye skrini ya kufuatilia, rangi sawa zinaweza kuonekana tofauti kidogo kuliko wakati wa kutazama picha ya RGB. Mfano wa CMYK hauwezi kuonyesha rangi angavu sana za mfano wa RGB; mfano wa RGB, kwa upande wake, hauwezi kufikisha vivuli vya giza, mnene vya mfano wa CMYK, kwani asili ya rangi ni tofauti.

Onyesho la rangi kwenye skrini yako ya mfuatiliaji hubadilika mara kwa mara na hutegemea hali ya mwanga, halijoto ya kufuatilia na rangi ya vitu vinavyozunguka. Kwa kuongeza, rangi nyingi zinazoonekana katika maisha halisi haziwezi kutolewa zinapochapishwa, si rangi zote zinazoonyeshwa kwenye skrini zinaweza kuchapishwa, na baadhi ya rangi za kuchapisha hazionekani kwenye skrini ya kufuatilia.

Kwa hivyo, wakati wa kuandaa nembo ya kampuni kwa kuchapishwa kwenye wavuti, tunatumia mfano wa RGB. Wakati wa kuandaa alama sawa kwa uchapishaji katika nyumba ya uchapishaji (kwa mfano, kwenye kadi za biashara au barua), tunatumia mfano wa CMYK, na rangi za mfano huu kwenye skrini zinaweza kuonekana tofauti kidogo na zile tunazoziona kwenye RGB. Hakuna haja ya kuogopa hii: baada ya yote, kwenye karatasi, rangi za alama zitafanana kwa karibu na rangi ambazo tunaona kwenye skrini.