Системы цветов в компьютерной графике
Автор: Варданян Наира Андраниковна
- Свет - электромагнитное излучение.
- Излучаемый свет - это свет, выходящий из источника, например, Солнца, лампочки или экрана монитора.
- Отражённый свет - это свет отскочивший от поверхности объекта. Именно это мы видим, когда смотрим на какой-либо предмет, не являющийся источником света,
Автор: Варданян Наира Андраниковна
Излучаемый свет
Отражённый свет
Поглощение света
Автор: Варданян Наира Андраниковна
Так как цвет может получиться в процессе излучения и в процессе отражения, то существуют два противоположных метода его описания: системы аддитивных и субтрактивных цветов.
Автор: Варданян Наира Андраниковна
Система аддитивных цветов
- На поверхности экрана расположены тысячи фосфоресцирующих цветовых точек, которые бомбардируются электронами с большой скоростью. Цветовые точки излучают свет под воздействием электронного луча. Так как размеры этих точек очень малы (около 0,3 мм в диаметре), соседние разноцветные точки сливаются, формируя все другие цвета и оттенки.
Автор: Варданян Наира Андраниковна
- Компьютер может точно управлять количеством света, излучаемого через каждую точку экрана. Поэтому, изменяя интенсивность свечения цветных точек, можно создать большое многообразие оттенков.
- Таким образом, аддитивный ( add — присоединять) цвет получается при объединении (суммировании) лучей трёх основных цветов — красного, зелёного и синего. Если интенсивность каждого из них достигает 100%, то получается белый цвет. Отсутствие всех трёх цветов даёт чёрный цвет.
Автор: Варданян Наира Андраниковна
- Систему аддитивных цветов, используемую в компьютерных мониторах, принято обозначать аббревиатурой RGB .
- красный + зелёный = жёлтый,
- красный + синий = пурпурный,
- зелёный + синий = голубой,
- красный + зелёный + синий = белый.
Формирование цветов в системе цветопередачи RGB
Color = R + G + В, где 0 R Rmax , 0 G Gmax , 0 В
- Черный Black = 0 + 0 + 0
- Белый White = Rmax + Gmax + Втах
- Красный Red -Rmax + 0 + 0
- Зеленый Green =0+ Gmax+0
- Синий Blue =0 + 0 + Bmax
- Голубой Cyan =0 + Gmax+ Bmax
- Пурпурный Magenta = Rmax+ 0 + Bmax
- Желтый Yellow = Rmax + Gmax 4 0
В большинстве программ для создания и редактирования изображений пользователь имеет возможность сформировать свой собственный цвет, используя красную, синюю, зелёную компоненты. Как правило, графические программы позволяют комбинировать требуемый цвет из 256 оттенков красного, 256 оттенков зелённого и 256 оттенков синего. Как нетрудно посчитать, 256 x256x256=16 ,7 миллионов цветов. Таким образом, пользователь может выбрать готовый цвет из встроенной палитры или создать свой собственный оттенок , указав в полях ввода значения яркостей R , G и B для красной, зеленой и синей цветовых составляющих в диапазоне от 0 до 255.
Автор: Варданян Наира Андраниковна
В программе CorolDraw цветовая модель RGB дополнительно представляется в виде трёхмерной системы координат, в которой нулевая точка соответствует чёрному цвету. Оси координат соответствуют основным цветам, а каждая из трёх координат в диапазоне от 0 до 255 отражает «вклад» того или иного основного цвета в результирующий оттенок. Перемещение указателей по осям системы координат влияет на изменение значений в полях ввода. Так как бумага не излучает свет, цветовая модель RGB не может быть использована для создания изображения на печатаемой странице.
Автор: Варданян Наира Андраниковна
Система субтрактивных цветов
- В процессе печати свет отражается от листа бумаги. Поэтому для печати графических изображений используется система цветов, работающая с отраженным светом — система субтрактивных цветов ( subtract — вычитать).
- Белый цвет состоит из всех цветов радуги. Если пропустить луч света через простую призму, он разложится в цветной спектр. Красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый цвета образуют видимый спектр света. Белая бумага при освещении отражает все цвета, окрашенная же бумага поглощает часть цветов, а остальные — отражает.
- В системе субтрактивных цветов основными являются голубой ( Cyan ), пурпурный ( Magenta ) и жёлтый ( Yellow ). Каждый из них поглощает (вычитает) определённые цвета из белого света, падающего на печатаемую страницу.
- Цвет палитры Color можно определить с помощью формулы, в которой интенсивность каждой краски задается в процентах:
Color = C+M+ Y,
- Смешивая основные цвета в разных пропорциях на белой бумаге, можно создать большое многообразие оттенков.
- голубой + пурпурный + жёлтый = чёрный,
- голубой + пурпурный = синий,
- желтый + пурпурный = красный,
- жёлтый + голубой = зелёный .
Автор: Варданян Наира Андраниковна
- Белый цвет получается при отсутствии всех трёх основных цветов. Высокое процентное содержание голубого, пурпурного и жёлтого образует чёрный цвет. Однако на практике вместо черного цвета получается грязно-бурый цвет. Поэтому в цветовой модели присутствует еще один, истинно черный цвет. Так как буква «В» уже используется для обозначения синего цвета, для обозначения черного цвета принята последняя буква в английском названии черного цвета « Black », т. е. «К».
Формирование цветов в системе цветопередачи CMYK
Черный В l аск= С+ М+ Y = W - G - В- R
Белый White =(C=0, M=0, Y=0)
Красный Red = Y+ M = W- G- В
Зеленый Green = Y+C = W- R- В
Синий Blue = M+C= W-R-G
Голубой Cyan= W- R=G + В
Пурпурный Magenta = W-G= R + В
Желтый Yellow = W- B= R + G
Автор: Варданян Наира Андраниковна
- В системе цветопередачи CMYK палитра цветов формируется путем наложения голубой, пурпурной, желтой и черной красок.
Процесс четырёхцветной печати можно разделить на два этапа.
1. Создание на базе исходного рисунка четырёх составляющих изображений голубого, пурпурного, жёлтого и чёрного цветов.
2. Печать каждого из этих изображений одного за другим на одном и том же листе бумаги.
Разделение цветного рисунка на четыре компоненты выполняет специальная программа цветоделения. Если бы принтеры использовали систему CMY (без добавления чёрной краски), преобразование изображения из системы RGB в систему CMY было бы очень простым: значения цветов в системе CMY — это просто инвертированные значения системы RGB .
Автор: Варданян Наира Андраниковна
«цветовой круг» показывает взаимосвязь основных цветов моделей RGB и CMY .
цвет каждого треугольника определяется как сумма цветов смежных к нему треугольников. Но из-за необходимости добавлять чёрную краску, процесс преобразования становится значительно сложнее.
- Если цвет точки определялся смесью цветов RGB , то в новой системе он может определяться смесью значений CMY плюс ещё включать некоторое количество чёрного цвета. Для преобразования данных системы RGB в систему CMYK программа цветоделения применяет ряд математических операций. Если пиксель в системе RGB имел чистый красный цвет (100% R , 0% G , 0% В), то в системе CMYK он должен иметь равные значения пурпурного и жёлтого (0% С, 100% М, 100% Y , 0% К).
Система «Тон - Насыщенность -Яркость»
- Более интуитивным способом описания цвета является его представление в виде тона ( Hue ), насыщенности ( Saturation ) и яркости ( Brightness ). Для такой системы цветов используется аббревиатура HSB .
- Тон — конкретный оттенок цвета: красный, жёлтый, зелёный, пурпурный и т. п.
- Насыщенность характеризует «чистоту» цвета: уменьшая насыщенность, мы «разбавляем» его белым цветом.
- Яркость же зависит от количества чёрной краски, добавленной к данному цвету: чем меньше черноты, тем больше яркость цвета.
Автор: Варданян Наира Андраниковна
- Для отображения на мониторе компьютера система HSB преобразуется в RGB , а для печати на принтере — в систему CMYK . Можно создать произвольный цвет, указав в полях ввода Н, S и В значения для тона, насыщенности и яркости из диапазона от 0 до 255
Автор: Варданян Наира Андраниковна
Литература
- Л. Залогова «Практикум по компьютерной графике»
Автор: Варданян Наира Андраниковна