Цветовая модель rgb и цветовая модель cmyk: доступное руководство

Срок службы

Период эксплуатации прибора из трех кристаллов определяется временем наработки на отказ самого недолговечного элемента. В данном случае он у всех трех p-n переходов примерно одинаковый. Производители заявляют срок службы RGB-элементов на уровне 25 000-30 000 часов

Но к этой цифре надо относиться осторожно. Заявленное время жизни эквивалентно непрерывной работе в течение 3-4 лет

Вряд ли кто-то из производителей проводил ресурсные испытания (да еще в различных тепловых и электрических режимах) в течение столь долгого периода. За это время появляются новые технологии, испытания надо начинать заново – и так до бесконечности. Гораздо более информативен гарантийный срок эксплуатации. А он составляет 10 000-15 000 часов. Все, что дальше – в лучшем случае математическое моделирование, в худшем – голый маркетинг. Проблема в том, что на распространенные недорогие светодиоды сведения о гарантии производителя, как правило, отсутствуют. Но ориентироваться можно на 10 000-15 000 часов и держать в голове еще приблизительно столько же. А дальше уповать только на везение. И еще один момент – период службы очень сильно зависит от теплового режима во время эксплуатации. Поэтому один и тот же элемент в разных условиях прослужит разное время. Для продления срока жизни LED надо внимательно относиться к проблеме отведения тепла, не пренебрегать радиаторами и создавать условия для естественной циркуляции воздуха, а в некоторых случаях прибегать и к принудительной вентиляции.

Но даже уменьшенные сроки — это несколько лет эксплуатации (ведь LED не будет работать без пауз). Поэтому появление трехцветных светодиодов позволяет дизайнерам широко применять полупроводниковые приборы в их задумках, а инженерам – эти идеи реализовывать «в железе».

Геометрическое представление

Цветовая модель RGB, сопоставленная с кубом. Горизонтальная ось X показывает, как красные значения увеличиваются влево, ось Y показывает, как синий увеличивается вправо, а вертикальная ось Z показывает, как зеленый цвет увеличивается кверху. Начало координат, черный — это вершина, скрытая от глаз.

См. Также цветовое пространство RGB

Поскольку цвета обычно определяются тремя компонентами не только в модели RGB, но и в других цветовых моделях, таких как CIELAB и Y’UV , среди прочих, то трехмерный объем описывается путем обработки значений компонентов как обычных декартовых координат. в евклидовом пространстве . Для модели RGB это представлено кубом, использующим неотрицательные значения в диапазоне 0–1, с назначением черного цвета исходной точке в вершине (0, 0, 0) и с увеличивающимися значениями интенсивности, проходящими по трем осям вверх. до белого в вершине (1, 1, 1), по диагонали напротив черного.

Триплет RGB ( r , g , b ) представляет трехмерную координату точки данного цвета внутри куба или его граней или вдоль его краев. Этот подход позволяет вычислять цветовое сходство двух заданных цветов RGB, просто вычисляя расстояние между ними: чем короче расстояние, тем выше сходство. Out-of цветовой гаммы вычисления также могут быть выполнены таким образом.

RGB в CSS, SVG.

Цвет RGB в CSS задается при помощи свойств , применяется для текста; для фона элемента и для цвета границы. В SVG подобные, но никак не аналогичные, задачи возложены на атрибуты и : fill используется для текста или объекта, stroke для линии или контура (обводки). Для указания цвета можно использовать один из следующих вариантов: в десятичном исчислении числами от 0 до 255: ; в процентах: (запрещено совмещать проценты с цифрами: , данный синтаксис является ошибкой!), или же шестнадцатеричном коде (Hex).

Шестнадцатеричный код.

Шестнадцатеричный код (hex) является простейшей системой измерений, для исчисления в которой используется 16 символов: десять цифр от 0 до 9 и шесть английских букв — A, B, C, D, E, F, комбинация символов от 00 до FF предоставляет выбор из 256 возможных вариантов (16 х 16 = 256). Каждый цветовой канал может быть представлен попарно, как rr-gg-bb: , или, в случае одинаковых значений в каждой паре (#33-ff-00), возможно сокращенное написание r-g-b: или: (r-g-b-a). Регистр значения не имеет, допускается написание как прописными, так и заглавными; знак решетки (#) перед кодом является обязательным; последовательность соблюдается для всех вариантов: R, G, B.

RGBA.

Формат RGBA, принятый в CSS 3, добавляет к rgb четвертый параметр – альфа-канал (прозрачность). Альфа-канал определяется с использованием десятичных дробей значениями от 0 до 1, или процентов, где ноль означает полную прозрачность, а единица (100%) — отсутствие таковой, к примеру: цвет с параметром 0.5 (50%) будет непрозрачным наполовину. Прозрачность указывается после написания цвета: в целочисленном диапазоне от 0 до 255 – ; в процентах – . Возможно сокращение кода, допустимо использовать в качестве разделителя запятую:, пробел и косую черту: удалить ноль перед десятичной дробью: .

Указание прозрачности в шестнадцатеричном коде, к примеру: (RRGGBB + альфа-канал), в данный момент не является нормативным, хотя и поддерживается современными браузерами. Также прозрачность в CSS может быть задана при помощи свойства opacity: , в SVG для определения прозрачности используем атрибуты и .

Система цветопередачи RGB

Этот алгоритм оттенков выстраивается на 3 основных цветах:

  • R (red) – красный;
  • G (green) – зеленый;
  • B (blue) – голубой.

Цвета по этой схеме получаются при смешении с черным. При полном совпадении друг с другом образуют белый цвет. При использовании черного и смешения красного с зеленым получается малиновый, зеленого с голубым – желтый и т. п. Считается, что именно цветовая палитра RGB наиболее насыщенная (имеет более широкий диапазон оттенков) и подходит для печати фотографий, изображений макросъемки. Работающие с графическим редактором, хорошо знают, что при переводе из RGB в цветовую модель CMYK изображение тускнеет.

Однако большинство печатных машин не работают с RGB. Эту цветовую модель используют в струйной печати. То есть RGB применяют при производстве фотографий, а также сублимационной печати на тканях.

Shades of Red

If you look at the color table below, you will see the result of varying
the red light from 0 to 255, while keeping the green and blue light at zero.

Click on the hexadecimal values, if you want to analyze the color in our color picker.

Red Light HEX RGB
  #000000  rgb(0,0,0)
  #080000  rgb(8,0,0)
  #100000  rgb(16,0,0)
  #180000  rgb(24,0,0)
  #200000  rgb(32,0,0)
  #280000  rgb(40,0,0)
  #300000  rgb(48,0,0)
  #380000  rgb(56,0,0)
  #400000  rgb(64,0,0)
  #480000  rgb(72,0,0)
  #500000  rgb(80,0,0)
  #580000  rgb(88,0,0)
  #600000  rgb(96,0,0)
  #680000  rgb(104,0,0)
  #700000  rgb(112,0,0)
  #780000  rgb(120,0,0)
  #800000  rgb(128,0,0)
  #880000  rgb(136,0,0)
  #900000  rgb(144,0,0)
  #980000  rgb(152,0,0)
  #A00000  rgb(160,0,0)
  #A80000  rgb(168,0,0)
  #B00000  rgb(176,0,0)
  #B80000  rgb(184,0,0)
  #C00000  rgb(192,0,0)
  #C80000  rgb(200,0,0)
  #D00000  rgb(208,0,0)
  #D80000  rgb(216,0,0)
  #E00000  rgb(224,0,0)
  #E80000  rgb(232,0,0)
  #F00000  rgb(240,0,0)
  #F80000  rgb(248,0,0)
  #FF0000  rgb(255,0,0)

Цветовое пространство CIE XYZ

Одним из первых математически определенных цветовых пространств является цветовое пространство CIE XYZ (также известное как цветовое пространство CIE 1931), созданное Международной комиссией по освещению в 1931 году. Эти данные были измерены для людей-наблюдателей и поля зрения 2 градуса. В 1964 году были опубликованы дополнительные данные для 10-градусного поля зрения.

Обратите внимание, что табличные кривые чувствительности имеют определенную произвольность. Формы отдельных кривых чувствительности по осям X, Y и Z могут быть измерены с достаточной точностью

Однако функция общей яркости (которая на самом деле представляет собой взвешенную сумму этих трех кривых) является субъективной, поскольку она включает в себя вопрос испытуемого, имеют ли два источника света одинаковую яркость, даже если они совершенно разных цветов. В том же направлении произвольно выбираются относительные величины кривых X, Y и Z для получения равных площадей под кривыми. Можно также определить допустимое цветовое пространство с кривой чувствительности X, которая имеет вдвое большую амплитуду. Это новое цветовое пространство будет иметь другую форму. Кривые чувствительности в цветовом пространстве xyz CIE 1931 и 1964 масштабированы, чтобы иметь равные площади под кривыми.

Иногда цвета XYZ представлены координатами яркости, Y и цветности x и y , определяемыми следующим образом:

Икс знак равно Икс Икс + Y + Z {\ Displaystyle х = {\ гидроразрыва {X} {X + Y + Z}}} а также y знак равно Y Икс + Y + Z {\ Displaystyle у = {\ гидроразрыва {Y} {X + Y + Z}}}

Математически x и y являются проективными координатами, а цвета диаграммы цветности занимают область реальной проективной плоскости . Поскольку кривые чувствительности CIE имеют равные площади под кривыми, свет с плоским энергетическим спектром соответствует точке ( x , y ) = (0,333,0,333).

Значения для X , Y и Z получаются путем интегрирования произведения спектра светового луча и опубликованных функций согласования цветов.

Модель RGB и соотношение форматов яркости и цветности

Все яркости — цветности форматов , используемых в различных телевизионных и видео стандартов , таких как YIQ для NTSC , YUV для PAL , YD B D R для СЕКАМ , и YP B P R для видео компонент разностных использования цветовых сигналов, с помощью которых RGB цветного изображения может быть закодированы для трансляции / записи, а затем снова декодированы в RGB для их отображения. Эти промежуточные форматы были необходимы для совместимости с существовавшими ранее форматами черно-белого телевидения. Кроме того, эти цветоразностные сигналы требуют меньшей полосы пропускания данных по сравнению с полными сигналами RGB.

Аналогичным образом , ток высокой эффективности цифровых цветных изображений сжатия данных схемы , такие как JPEG и MPEG — магазине RGB цвета внутри в YC B C R формате, в цифровом формате яркости-цветности на основе YP B P R . Использование YC B C R также позволяет компьютерам выполнять субдискретизацию с потерями с каналами цветности (обычно до соотношений 4: 2: 2 или 4: 1: 1), что уменьшает размер результирующего файла.

Выбор цвета

В программах работы с графикой, инструмент выбора цвета является неотъемлемым элементом. Однако, не каждый такой инструмент удобен для работы и отражает реальные свойства цвета. Здесь возникает та же проблема, что и при попытке изобразить на плоской бумаге шарообразную карту Земли.

На данных иллюстрациях представлены панели выбора цвета программ Paint, Photoshop, и Fireworks:

MS Paint: стандартная панель цветов Windows.

Adobe Photoshop CC: уже лучше, но представление цветового пространства по-прежнему плоское.

Adobe Fireworks CS6: цветовой круг, свойства цвета, широкие возможности по подбору палитры цветовых сочетаний.

В следующих статьях, посвящённых теории цвета, представлена кубическая модель цвета. Она более удобна для работы, так как во-первых даёт чёткое понятие места (координат) каждого цифрового цвета, и во-вторых наглядно показывает взаимодействие двух систем цифрового представления цвета (RGB и CMYK).

CMYK

C дет­ства мы пом­ним, что если сме­шать крас­ный и жёл­тый цве­та, то полу­чит­ся оран­же­вый, а если голу­бой и жёл­тый — то будет зелё­ный. Мы сме­ши­ва­ли эти крас­ки на палит­ре и рисовали. 

В прин­ци­пе, сме­ши­вать мож­но было не на палит­ре, а на самом листе: мож­но было нари­со­вать светло-голубой листо­чек, потом прой­тись свер­ху про­зрач­ным жёл­тым, и полу­чил­ся бы зелё­ный листо­чек. Так дела­ют, когда рису­ют акварелью.

При­мер­но так же рабо­та­ют все совре­мен­ные прин­те­ры и печат­ные стан­ки. В них зали­то несколь­ко кра­сок. Сна­ча­ла прин­тер про­хо­дит одним цве­том, потом дру­гим, потом тре­тьим, как бы сме­ши­вая эти цве­та на листе. И полу­ча­ют­ся цвет­ные изображения. 

Что­бы давать прин­те­ру ука­за­ния, где какую крас­ку нано­сить, исполь­зу­ют цве­то­вую модель CMYK.

CMYK — это ком­пью­тер­ная цве­то­вая модель, кото­рая ими­ти­ру­ет сме­ши­ва­ние кра­сок на бума­ге. Пер­вые три бук­вы — это назва­ния цве­тов, из кото­рых всё смешивается: 

Cyan — голубой 

Magenta — пурпурный 

Yellow — жёлтый

Сме­ши­вая в раз­ных про­пор­ци­ях эти цве­та, мы можем полу­чить на бума­ге оттен­ки любо­го цвета. 

CMYK исполь­зу­ют для раз­ра­бот­ки поли­гра­фи­че­ской про­дук­ции, то есть для все­го, что печа­та­ет­ся на бума­ге. Модель CMYK гово­рит прин­те­ру или печат­но­му стан­ку: «Вот тут нане­си пур­пур­но­го, а там нане­си голу­бо­го, тут всё залей жёл­тым». И если прин­тер пра­виль­но всё нане­сёт, полу­чит­ся нуж­ное нам цвет­ное изображение. 

Напри­мер, если прин­те­ру пору­чат напе­ча­тать одну из наших обло­жек, он вос­при­мет эту инструк­цию так:

Вид­но, что синий цвет пены полу­ча­ет­ся от сме­ши­ва­ния попо­лам голу­бо­го и розо­во­го. Крас­ный цвет стен сме­ши­ва­ет­ся из пур­пур­но­го и жёл­то­го. А цвет кожи — это жёл­тый с неболь­шим добав­ле­ни­ем пур­пур­но­го. И отдель­но нано­сят­ся чёр­ные линии. 

Что­бы полу­чить чёр­ный цвет, мож­но сме­шать все три базо­вых цве­та, но появит­ся про­бле­ма: бума­ге нуж­но будет впи­тать доволь­но мно­го крас­ки. Если на кар­тин­ке будет мно­го чёр­но­го, бума­га раз­мяк­нет и может испор­тить­ся. А ещё от сме­ше­ния всех цве­тов мы в реаль­но­сти полу­чим не чёр­ный, а ско­рее грязно-коричневый.

Реше­ние при­ду­ма­ли такое: доба­вить в модель чёр­ный цвет. Так появи­лась модель CMYK: Cyan, Magenta, Yellow, Black. Чёр­ный исполь­зу­ют, что­бы печа­тать текст и допол­ни­тель­но под­кра­ши­вать чёр­ные участ­ки изображений.

Обра­ти­те вни­ма­ние, что цве­та на этой кар­тин­ке не «вырвиглаз­ные» и яркие, а при­глу­шён­ные. Это ком­пью­тер пыта­ет­ся отоб­ра­зить на экране, как эти цве­та будут выгля­деть на бумаге 

Физические принципы выбора красного, зеленого и синего цветов

Набор основных цветов, таких как основные цвета sRGB , определяет цветовой треугольник ; только цвета внутри этого треугольника могут быть воспроизведены путем смешивания основных цветов. Поэтому цвета вне цветового треугольника показаны здесь серыми. Показаны основные цвета и белая точка D65 sRGB. Фоновый рисунок представляет собой диаграмму цветности CIE xy .

Выбор основных цветов связан с физиологией человеческого глаза ; хорошие первичные цвета — это стимулы, которые максимизируют разницу между ответами колбочек сетчатки человека на свет с разными длинами волн и тем самым образуют большой цветной треугольник .

Три обычных типа светочувствительных фоторецепторных клеток в человеческом глазу (колбочек) больше всего реагируют на желтый (длинноволновый или L), зеленый (средний или M) и фиолетовый (короткий или S) свет (пиковая длина волны около 570 нм. , 540 нм и 440 нм соответственно). Разница в сигналах, полученных от трех типов, позволяет мозгу различать широкий спектр различных цветов, при этом он наиболее чувствителен (в целом) к желтовато-зеленому свету и к различиям между оттенками в области от зеленого к оранжевому.

В качестве примера предположим, что свет оранжевого диапазона длин волн (приблизительно от 577 нм до 597 нм) попадает в глаз и попадает на сетчатку. Свет этих длин волн активирует как средние, так и длинноволновые колбочки сетчатки, но не одинаково — длинноволновые клетки будут реагировать сильнее. Различие в ответах может быть обнаружено мозгом, и это различие лежит в основе нашего восприятия оранжевого цвета. Таким образом, оранжевый вид объекта является результатом того, что свет от объекта попадает в наш глаз и одновременно стимулирует разные колбочки, но в разной степени.

Использование трех основных цветов недостаточно для воспроизведения всех цветов; только цвета в цветовом треугольнике, определяемом цветностью основных цветов, могут быть воспроизведены путем аддитивного смешивания неотрицательных количеств этих цветов света.

Управление цветом

Правильное воспроизведение цветов, особенно в профессиональной среде, требует управления цветом на всех устройствах, участвующих в производственном процессе, многие из которых используют RGB. Управление цветом приводит к нескольким прозрачным преобразованиям между независимым от устройства и зависящим от устройства цветовым пространством (RGB и другими, например, CMYK для цветной печати) в течение типичного производственного цикла, чтобы обеспечить согласованность цвета на протяжении всего процесса. Наряду с творческой обработкой такое вмешательство в цифровые изображения может повредить точность цветопередачи и детализацию изображения, особенно при уменьшении гаммы . Профессиональные цифровые устройства и программные инструменты позволяют обрабатывать изображения 48 бит на пиксель (16 бит на канал), чтобы минимизировать любой такой ущерб.

ICC-совместимые приложения, такие как Adobe Photoshop , используют цветовое пространство Lab или цветовое пространство CIE 1931 в качестве пространства соединения профиля при преобразовании между цветовыми пространствами.

Цветовая модель RGB

Как и следует из аббревиатуры модели, цветовое пространство RGB (Red — красный, Green — зелёный компонент и Blue — синий) описывает все возможные цвета и их оттенки, которые можно получить при смешивании основных составляющих красного, зелёного, и синего. Такой способ кодирования цвета позволяет описать позволяет представить 16 777 216 различных цветов. Это, пожалуй, самая популярная модель в  компьютерной графике за счет 100% совместимости для всех интерпретаторов цвета.

Цифровые значения цветовых коэффициентов RGB – триада целых чисел в диапазоне от до 255. Таким образом, RGB(0, 255, 0) отображается как чисто зелёный, так как величина коэффициента зеленого цвета установлены в максимум, а остальные параметры  установлены в 0.

Для удобства программистов, современные браузеры поддерживают представление коэффициентов и в процентном виде от 0% до 100%.

Примеры передачи цвета в WEB при помощи RGB-модели для CSS-стилей элементов:

История теории и использования цветовой модели RGB

Цветовая модель RGB основана на теории Юнга-Гельмгольца в трехцветной цветового зрения , разработанная Томасом Юнгом и Герман фон Гельмгольц в начале до середины девятнадцатого века, и Джеймс Клерк Максвелл «s цветового треугольника , конкретизирующие эту теорию (около 1860 ).

Ранние цветные фотографии

Первая постоянная цветная фотография, сделанная Дж. Максвеллом в 1861 году с использованием трех фильтров, а именно красного, зеленого и фиолетово-синего.


Фотография Мухаммеда Алим-хана (1880–1944), эмира Бухары , сделанная в 1911 году Сергеем Прокудиным-Горским с использованием трех экспозиций с синим, зеленым и красным фильтрами.

Фотография

Первые эксперименты с RGB в ранней цветной фотографии были проведены в 1861 году самим Максвеллом и включали процесс объединения трех отдельных кадров с цветовой фильтрацией. Для воспроизведения цветной фотографии потребовались три одинаковых проекции на экране в темной комнате.

Аддитивная модель RGB и варианты, такие как оранжево-зеленый-фиолетовый, также использовались в цветных пластинах Autochrome Lumière и других технологиях экранных пластин, таких как цветной экран Joly и процесс Педжета в начале двадцатого века. Цветная фотография с использованием трех отдельных пластин использовалась другими пионерами, такими как россиянин Сергей Прокудин-Горский в период с 1909 по 1915 год. Такие методы использовались примерно до 1960 года с использованием дорогостоящего и чрезвычайно сложного процесса трехцветного карбюратора Autotype .

При использовании, воспроизведение отпечатков с фотографий с тремя пластинами выполнялось красителями или пигментами с использованием дополнительной модели CMY , путем простого использования отрицательных пластин отфильтрованных дублей: обратный красный цвет дает голубую пластину и так далее.

Телевидение

До появления практического электронного телевидения еще в 1889 году в России были патенты на системы цветного сканирования с механическим сканированием . Цветной телевизор пионер Джон Логи Бэрд продемонстрировал первый в мире RGB передачи цвета в 1928 году, а также первый в мире цветной вещания в 1938 году в Лондоне . В его экспериментах сканирование и отображение производились механически путем вращения раскрашенных колес.

Columbia Broadcasting System (CBS) , началось экспериментальное RGB — полевой последовательной системы цветности в 1940 году Изображения были отсканированы электрически, но система все еще используется движущуюся часть: прозрачный RGB цветовое колесо вращается со скоростью 1200 оборотов в минуту выше синхронно с вертикальным сканированием. И камера, и электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) были монохроматическими . Цвет обеспечивался цветовыми колесами в камере и ствольной коробке. Совсем недавно цветовые круги стали использоваться в проекционных ТВ-приемниках с чередованием полей на основе монохромного DLP-формирователя изображения Texas Instruments.

Современная технология теневой маски RGB для цветных ЭЛТ-дисплеев была запатентована Вернером Флехсигом в Германии в 1938 году.

Персональные компьютеры

Ранние персональные компьютеры конца 1970-х — начала 1980-х годов, например, от Apple и Commodore VIC-20 , использовали композитное видео, тогда как Commodore 64 и семейство Atari использовали производные S-Video . IBM представила 16-цветную схему (четыре бита — по одному разряду для красного, зеленого, синего и интенсивности) с адаптером цветной графики (CGA) для своего первого компьютера IBM PC (1981), позже усовершенствованным с помощью адаптера расширенной графики (EGA). ) в 1984 году. Первым производителем полноцветной графической карты для ПК (TARGA) была компания Truevision в 1987 году, но только после появления видеографического массива (VGA) в 1987 году технология RGB стала популярной, в основном благодаря аналоговой технологии. сигналы в соединении между адаптером и монитором, что позволило получить очень широкий диапазон цветов RGB. Фактически, пришлось подождать еще несколько лет, потому что оригинальные карты VGA управлялись палитрой, как EGA, хотя и с большей свободой, чем VGA, но поскольку разъемы VGA были аналоговыми, более поздними вариантами VGA (изготовленными различными производителями под неофициальной название Super VGA) со временем добавил true-color. В 1992 году журналы активно рекламировали аппаратное обеспечение Super VGA с истинным цветом.

Переход из одной системы в другую

Главная трудность при переходе из системы RGB в CMYK заключается в том, что на бумаге (в системе CMYK) не могут быть представлены некоторые цвета, которые с лёгкостью можно представить на экране. Если на экране запросто можно сделать оттенок цвета с точностью до бита (#CF8E12), то в смешивании красителей (при их неидеальном качестве) такой точности добиться просто невозможно. Поэтому часто то, что на экране выглядит ошеломляюще, на бумаге выглядит блекло и некрасиво.

Потому-то так много труда тратится при переводе картинки, сделанной художником на компьютере, в вид, который достойно будет выглядеть при печати. В некоторых программах можно заранее переключиться в режим CMYK и создавать изображение в этой схеме. Тогда при попытке выбрать невоспроизводимый цвет программа выдаст сообщение типа такого:

Если вы создаёте изображение только для просмотра на экране (то, что мы имеем в случае Web-дизайна), и которое не планируется представлять в цвете на бумаге, забудьте о схеме CMYK, работайте в схеме RGB и не морочьте себе голову.

Photoshop — программа изначально предназначенная для полиграфии — обработки изображений и подготовки их для печати. Потому она укомплектована полным набором средств: от CMYK схемы до подпрограммы разделения цветов. Для Web-дизайнера эти функции Photoshop-а — мёртвый груз

Поэтому, несмотря на все достоинства и мощь Photoshop-а, стоит обратить внимание и на другие графические программы, которые специально заточены для создания «экранных» изображений или конкретно под Web. Они легче, так как не несут лишних полиграфических функций, либо вместо них укомплектованы дополнительными вкусностями, облегчающими жизнь Web-мастеру/Web-дизайнеру

Почему так много цветовых схем?

На самом деле их не так уж и много. В целом их все можно поделить на два типа: схемы представления цвета от излучаемого, и от отражённого света. Все объекты видимы для нас потому, что они сами являются источником света, либо светят отражённым светом. Чтобы более ясно понять это, взгляните на небо. Перед вами предстанут два вида объектов: те, которые светят (солнце, звезды, кометы, метеориты) и те, которые светят отражённым светом (планеты, спутники, космонавты и станция «Мир»).

В нашем случае излучающим объектом является экран монитора, а отражающим объектом является бумага, краска, пигмент, которые сами не излучают света, а светят светом, который идёт либо от солнца, либо от искусственного источника освещения.

Человеческий глаз не способен отличить цвет «определённого цвета», от цвета, полученного путём смешивания других цветов. Издавна люди подметили эту особенность, и вместо того чтобы создавать миллионы красок различных оттенков, традиционно используется лишь небольшое ограниченное их число (от сотни до трёх), а все остальные краски получаются путём смешивания исходных. Эти исходные цвета называются «первичными» — primary colors.

Человеческий глаз способен различить не более миллиона цветов. То есть фактически изображения с большим количеством цветов делать не имеет смысла, так как для человека они будут выглядеть одинаково.

В связи с этим определяются цветовые схемы (color schemes) — набор первичных цветов, используемых для получения всех остальных цветов.

В данной статье мы поведём речь о цифровом представлении цвета, с которым мы непосредственно связаны, создавая изображения с помощью компьютера и компьютерных печатных машин.

Способы использования RGB

Прежде всего, цветовая модель RGB используется в устройствах, использующих цвет. Из-за того, что это аддитивная цветовая модель, которая выдает более светлые цвета, когда три основных смешанных цвета (красный, зеленый, синий) являются более насыщенными, RGB лучше всего подходит для отображения излучающего изображения. Другими словами, цветовая модель RGB лучше всего подходит для экранов с подсветкой, таких как телевизоры, мониторы компьютеров, ноутбуков, смартфонов и планшетов.

Для сравнения, CMYK, что означает «Cyan Magenta Yellow Key (Black)» и является производным от CMY, является отражающей цветовой моделью, означающей, что его цвета отражаются, а не освещаются, и используются в основном в печати. Вот почему при калибровке принтера вы работаете с цветовым пространством CMY, а при калибровке дисплея компьютера — с RGB.

Принтеры используют цветовую модель CMYK

Помимо телевизоров и других электронных дисплеев, цветовая модель RGB также используется в других устройствах, работающих с подсвеченными цветами, таких как фото и видеокамеры или сканеры.

Например, ЖК-экраны состоят из множества пикселей, которые образуют их поверхность. Каждый из этих пикселей обычно состоит из трех разных источников света, и каждый из них может стать красным, зеленым или синим. Если вы внимательно посмотрите на ЖК-экран, используя увеличительное стекло, вы увидите эти маленькие источники света, которые образуют пиксели.

Однако, когда вы смотрите на него, как обычный человек, без увеличительного стекла, вы видите только цвета, испускаемые этими крошечными источниками света в пикселях. Комбинируя красный, зеленый и синий и регулируя их яркость, пиксели могут создавать любой цвет.

Источники RGB пикселей на экране

RGB также является наиболее широко используемой цветовой моделью в программном обеспечении. Чтобы иметь возможность указать определенный цвет, цветовая модель RGB описывается тремя числами, каждое из которых представляет интенсивность красного, зеленого и синего цветов.

Однако диапазоны трех чисел могут различаться в зависимости от того, какую систему исчисления вы используете. Стандартные нотации RGB могут использовать тройки значений от 0 до 255, некоторые могут использовать арифметические значения от 0,0 до 1,0, а некоторые могут использовать процентные значения от 0% до 100%.

Например, если цвета RGB представлены 8 битами каждый, это будет означать, что диапазон каждого цвета может изменяться от 0 до 255, 0 — самая низкая интенсивность цвета, а 255 — самая высокая. Используя эту систему обозначений, RGB (0, 0, 0) будет означать черный, а RGB (255, 255, 255) будет означать белый. Кроме того, самый чистый красный будет RGB (255, 0, 0), самый чистый зеленый будет RGB (0, 255, 0), а самый чистый синий будет RGB (0, 0, 255).

Представление цветов RGB в 8-битной системе, каждый цвет в диапазоне от 0 до 255

Диапазон чисел от 0 до 255 выбран не случайно: RGB часто представлен в программном обеспечении 8-битами на канал. Если вам интересно, почему 255 является максимальным значением в 8-битной исчислении, так это потому, что каждый цвет в нем представлен 8 битами. Бит может иметь два значения: 0 или 1. Два бита, будут иметь четыре значения: 00, 01, 10, 11. (в двоичной системе.) Таким образом, восемь битов, дадут 256 значений — от 0 до 255. То есть, два в восьмой степени. Гики, верно?

Однако обычно используются и другие системы исчисления, такие как 16-бит на канал или 24-бит на канал. Например, в 16-битной системе, каждый бит может принимать значения от 0 до 65535, а в 24-битной системе — от 0 до 16777215. 24-битная система охватывает 16 миллионов цветов, что больше, чем все цвета, которые видны человеческому глазу, который различает 10 миллионов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector