Что такое цветовая модель
Мы воспринимаем окружающий мир с помощью различных факторов, один из которых — это цвет. Открывает человек глаза и видит разные цвета, а если нужно об этих цветах рассказать другому человеку, то можно сказать что-то вроде «штаны у него как спелый лимон» или «глаза у нее как ясное небо» и человеку в принципе понятно какого цвета штаны и глаза, даже если он их не видит.
То есть передать информацию о цвете от человека человеку, никакого труда не составляет. А если цветовой информацией должны оперировать не люди, а какие-нибудь технические устройства, тут вариант «глаза как ясное небо» не пойдет. Нужно какое-то иное описание цвета, понятное этим устройствам (мониторы, принтеры, фотоаппараты и т. д.). Как раз для этого и нужны цветовые модели.
Типы цветовых моделей
Существует немало цветовых моделей, наиболее часто используемые можно разделить на три группы:
- аппаратно-зависимые — цветовые модели данной группы описываю цвет применительно к конкретному, цветовоспроизводящему устройству (например монитору), —
- аппаратно-независимые — эта группа цветовых моделей для того, чтобы дать однозначную информацию о цвете — XYZ, Lab
- психологические — эти модели основываются на особенностях восприятия человека — HSB, HSV, HSL
Рассмотрим по отдельности некоторые, часто используемые, цветовые модели.
Цветовая модель RGB
Данная цветовая модель описывает цвет источника света (сюда можно отнести например экран монитора или телевизора). Из огромного множества цветов, в качестве основных (первичных) было выделено три цвета: красный (Bed), зеленый (Green), синий (Blue ). Первые буквы названий основных цветов образовали название цветовой модели RGB.
Когда смешиваются два основных цвета, получившийся цвет осветляется: красный и зеленый дают желтый, зеленый и синий дают голубой, из синего и красного получится пурпурный. Если смешать все три основных цвета, образуется белый. Такие цвета называются аддитивными.
Эту модель можно представить в виде трехмерной системы координат, где каждая отражает значение одного из основных цветов в диапазоне от нуля до максимума. Получился куб, внутри которого находятся все цвета, образующие цветовое пространство RGB.
Важные точки и линии модели RGB
- Начало координат: в этой точке значения всех основных цветов равны нулю, излучение отсутствует, т. е. это — точка черного цвета.
- В ближайшей к зрителю точке все составляющие имеют максимальное значение, это значит максимальное свечение — точка белого цвета.
- На линии, соединяющей эти точки (по диагонали куба), расположены оттенки серого цвета: от черного к белому. Этот диапазон иначе называют серой шкалой (Grayscale).
- Три вершины куба дают чистые исходные цвета, остальные три отражают двойные смешения исходных цветов.
Плюс этой модели состоит в том, что она описывает все 16 миллионов цветов, а минус в том, что при печати часть (самые яркие и насыщенные) этих цветов потеряется.
Так как RGB аппаратно-завиисмая модель, то одна и та же картинка на разных мониторах может отличаться по цвету, например потому что экраны этих мониторов сделаны по разным технологиям или мониторы по разному настроены.
Цветовая модель CMYK
Если предыдущая модель описывает светящиеся цвета, то CMYK наоборот, для описания цветов отраженных. Еще они называются субтрактивными («вычитательными»), потому что они остаются после вычитания основных аддитивных. Так как цветов для вычитания у нас три, то и основных субтрактивных цветов тоже будет три: голубой (Cyan), пурпурный (Magenta), желтый (Yellow).
Три основных цвета модели CMYK, называют полиграфической триадой. Печатая этими красками, происходит поглощение красной, зеленой и синей составляющих. В изображении CMYK каждый пиксель имеет значение процентного содержания триадных красок.
Когда смешиваем две субтрактивных краски, то результирующий цвет затемняется, а если смешать три, то должен получиться черный цвет. При нулевом значении всех красок получаем белый цвет. А когда значения всех составляющих равны — получаем серый цвет.
На деле получается, что если смешать три краски при максимальных значениях, вместо глубокого черного цвета у нас получится скорее грязный темно-коричневый. Это происходит потому, что полиграфические краски не идеальны и не могут отразить весь цветовой диапазон.
Что бы компенсировать эту проблему к этой триаде добавили четвертую краску черного цвета, она и добавила последнюю букву в названии цветовой модели С — Cyan (Голубой), М — Magenta (Пурпурный), Y — Yellow (Желтый), К — blac
Как и RGB, CMYK тоже модель аппаратно-зависимая. Зависит конечный результат от краски, от типа бумаги, от печатной машины, от особенностей технологии печати. Поэтому одно и то же изображение в разных типографиях может быть напечатанным по разному.
Цветовая модель HSB
Если вышеописанные модели соединить в одну, то результат можно изобразить в виде цветового круга, где основные цвета моделей RGB и CMY расположены в следующей зависимости: каждый цвет находится напротив комплементарного цвета, его дополняющего и между цветами, с помощью которых он образован.
Чтобы усилить какой-то цвет, нужно ослабить цвет находящийся напротив (дополняющий). Например, чтобы усилить желтый, нужно ослабить синий.
Для описания цвета в данной модели есть три параметра Hue (оттенок) — показывает положение цвета на цветовом круге и обозначается величиной угла от 0 до 360 градусов, Saturation (насыщенность) — определяет чистоту цвета (уменьшение насыщенности похоже на добавлене белого цвета в исходный цвет), Brightness (яркость) — показывает освещенность или затененность цвета (уменьшение яркости похоже на добавление черной краски). Первые буквы в названии этих параметров и дали название цветовой модели.
Модель HSB хорошо согласуется с человеческим восприятием: цветовой тон — длина волны света, насыщенность — интенсивность волны, а яркость — количество света.
Минусом модели HSB является необходимость конвертировать ее в RGB для отображения на экране монитора или в CMYK для печати.
Цветовая модель Lab
Эту модель создала Международная комиссия по освещению для того, чтобы уйти от недостатков предыдущих моделей. Было необходимо создать аппаратно независимую модель для определения цвета независящую от параметров устройства.
В модели Lab цвет представлен тремя параметрами:
- L — светлота
- a — хроматический компонент в диапазоне от зеленого до красного
- b — хроматический компонент в диапазоне от синего до желтого
При переводе цвета из какой-нибудь модели в Lab, все цвета сохраняются, так как пространство Lab самое большое. Поэтому данное пространство используют как посредника при конвертации цвета из одной модели в другую.
Цветовая модель Grayscale
Самое простое и понятное пространство используется для отображения черно-белого изображения. Цвет в данной модели описывается всего одним параметром. Значение параметра может быть в градациях (от 0 до 256) или в процентах (от 0% до 100%). Минимальное значение соответствует белому цвету, а максимальное — черному.
Индексные цвета
Вряд ли допечатнику придется работать с индексными цветами, но знать что это такое, не помешает.
Итак, когда-то давно, на заре компьютерных технологий, компьютеры могли отображать на экране не больше 256 цветов одновременно, а до этого 64 и 16 цветов. Исходя из таких условий был придуман индексный способ кодирования цвета. Каждый цвет, содержащийся в изображении, получил порядковый номер, с помощью этого номера описывался цвет всех пикселов, имеющих соответствующий цвет. Но у разных изображение наборы цветов разные и по этому пришлось в каждой картинке хранить свой набор цветов (набор цветов назвали — цветовая таблица).
Современные компьютеры (даже самые простые) способны отображать на экране 16,8 млн цветов, поэтому нет особой необходимости в использовании индексных цветов. Но с развитием интернета эта модель вновь используется. Все потому, что такой файл может иметь гораздо меньший размер.
Понятие цветовой модели. Модель RGB, CMY(K). Соотношение моделей RGB и CMY. Цветовой круг
Цели урока:
- Образовательные: Дать основополагающие знания о физических моделях восприятия цвета объекта RGB и CMY(K). Объяснить взаимодействие цветовых координат данных моделей.
- Развивающие: развивать умение представлять результаты исследования в заданном формате
- Воспитательные: развивать навыки самостоятельного выполнения задания, развивать эстетический вкус, проявлять творческое отношение к работе
Задачи урока:
- Повторить: назначение и основные функции графического редактора, принципы формирования изображения в растровой и векторной графике
- Научить определять основные цвета при помощи цветовых моделей
- Проверить усвоение материала. Проанализировать выявленные ошибки.
В результате изучения темы учащиеся должны:
знать:
- физические модели восприятия цвета объекта RGB и CMY(K)
- соотношение моделей RGB и CMY
уметь:
- определять цвета по заданной цветовой схеме
Оборудование: ПК, программа PowerPoint, мультимедийный проектор, интерактивная доска, раздаточный материал, презентация «Цветовые модели».
Ход урока
План урока
- Организационный момент (2 мин)
- Фронтальный опрос (3 мин)
- Объяснение нового материала (19 мин)
- Просмотр презентации (8 мин)
- Проверка усвоения материала (10 мин)
- Подведение итогов урока (1 мин).
- Домашнее задание (2 мин)
УРОК 45 мин
1. Организационный момент (2 мин).
- Проверка присутствующих
- Оформление журнала
- Ознакомление учащихся с темой урока
2. Фронтальный опрос (3 мин).
Учащиеся с места должны ответить на вопросы:
а) назначение графического редактора
Графический редактор — программа (или пакет программ), позволяющая создавать и редактировать изображения с помощью компьютера.
б) принципы формирования изображения в растровой и векторной графике
В растровой графике изображение представляется двумерным массивом точек (элементов растра), цвет и яркость каждой из которых задается независимо. Пиксель — основной элемент всех растровых изображений. Векторная графика описывает изображение с помощью математических формул.
в) Объяснение нового материала (19 мин)
Преподаватель: Считается, что наш человеческий глаз способен различать около 16 млн. оттенков цвета. Возникает естественный вопрос, как объяснить компьютеру, что один объект красного цвета, а другой розового? В чем между ними разница, так хорошо различимая нами на глаз. Для формального описания цвета придумано несколько цветовых моделей и соответствующих им способов кодирования.
Запишем в тетрадь определение:
Способ разделения цветового оттенка на составляющие компоненты называется цветовой моделью.
Сегодня мы с вами рассмотрим модели RGB и CMY(K).
На доске уже написано название модели и базовые цвета.
Перепишите это в тетрадь.
Цветовая модель RGB (аббревиатура английских слов Red, Green, Blue — красный, зелёный, синий) — аддитивная цветовая модель.
Используется для излучаемого света, т.е. при подготовке экранных документов.
Выбор основных цветов обусловлен особенностями физиологии восприятия цвета сетчаткой человеческого глаза.
Любой цвет можно представить в виде комбинации 3 основных цветов Red (красный), Green (зелёный), Blue (синий). Эти цвета называют цветовыми составляющими.
Аддитивной модель называется потому, что цвета получаются путём добавления (англ. addition) к черному.
Запишите в тетрадь основные цвета. (Учащиеся переписывают материал с доски)
Преподаватель: Слово аддитивная (сложение) подчеркивает, что цвет получается при сложении точек трех базовых цветов, каждая своей яркости. Яркость каждого базового цвета может принимать значения от 0 до 255 (256 значений), таким образом, модель позволяет кодировать 2563 или около 16,7 млн цветов. Эти тройки базовых точек (светящиеся точки) расположены очень близко друг к другу, так что каждая тройка сливается для нас в большую точку определенного цвета. Чем ярче цветная точка (красная, зеленая, синяя), тем большее количество этого цвета добавится к результирующей (тройной) точке.
Посмотрите на доску и на выданный материал.
На интерактивной доске выводится модель RGB (аналогичная схема в раздаточном материале у каждого учащегося). Преподаватель продолжает объяснять и показывает на схеме.
Изображение в данной цветовой модели состоит из трёх каналов.
- Чистый красный может быть определён как как (255,0,0) — Red
- Чистый зеленый (0,255,0) — Green
- Чистый ярко-синий цвет (0,0,255) – Blue
На схеме вы видите, что при смешении основных цветов (основными цветами считаются красный, зелёный и синий) мы получаем
- при смешении синего (B) и красного (R), мы получаем пурпурный или лиловый (M magenta)
- при смешении зеленого (G) и красного (R) — жёлтый (Y yellow)
- при смешении зеленого (G) и синего (B) — циановый (С cyan)
- при смешении всех трёх цветовых компонентов мы получаем белый цвет (W)
- Если яркость всех трех базовых цветов минимальна (равна нулю), получается черная точка (Черный — (0,0,0))
- Если яркость всех трех цветов максимальна (255), при их сложении получается белая точка (Белый — (255,255,255)
- Если яркость каждого базового цвета одинакова, получается серая точка (чем больше значение яркостей, тем светлее).
Точка какого-нибудь красивого, сочного цвета получается в том случае, если при смешении одного (или двух) цветов гораздо меньше, чем двух (одного) других. Например, сиреневый цвет получается, если мы возьмем по максимуму красного и синего цветов и не возьмем зеленого, а желтый цвет — достигается смешением красного и зеленого.
Устройства ввода графической информации (сканер, цифровая камера) и устройство вывода (монитор) работают именно в этой модели.
Цветовая модель RGB имеет по многим тонам цвета более широкий цветовой охват (может представить более насыщенные цвета), чем типичный охват цветов CMYK, поэтому иногда изображения, замечательно выглядящие в RGB, значительно тускнеют и гаснут в модели CMYK, которую мы сейчас рассмотрим.
Цветовая модель CMY(K)
Окрашенные несветящиеся объекты поглощают часть спектра белого света, освещающего их, и отражают оставшееся излучение. В зависимости от того, в какой области спектра происходит поглощение, объекты отражают разные цвета (окрашены в них).
На доске уже написано название модели и базовые цвета.
CMY(K)
Cyan Magenta Yellow BlacK
Голубой Пурпурный Желтый Черный
Перепишите это в тетрадь.
Цвета, которые используют белый свет, вычитая из него определенные участки спектра, называются субтрактивными («вычитательными»). Для их описания используется субтрактивная модель CMY (С — это Cyan (Голубой), М — это Magenta (Пурпурный), Y — Yellow (Желтый)). В этой модели основные цвета образуются путем вычитания из белого цвета основных аддитивных цветов модели RGB.
Если вычесть из белого три первичных цвета RGB, мы получим тройку дополнительных цветов CMY.
В этом случае и основных субтрактивных цветов будет три:
- голубой (белый минус красный)
- пурпурный (белый минус зеленый)
- желтый (белый минус синий)
Цветовая модель CMY(K) используется при работе с отраженным цветом (при печати).
При смешениях двух субтрактивных (вычитаемых) составляющих результирующий цвет затемняется (поглощено больше света, положено больше краски). Таким образом:
- при смешении максимальных значений всех трех компонентов должен получиться черный цвет
- при полном отсутствии краски (нулевые значения составляющих) получится белый цвет (белая бумага)
- смещение равных значений трех компонентов даст оттенки серого.
Данная модель — основная модель полиграфии. Пурпурный, голубой, желтый цвета составляют так называемую полиграфическую триаду, и при печати этими красками большая часть видимого цветового спектра может быть воспроизведена на бумаге.
Однако реальные краски имеют примеси, их цвет может быть не идеальным, и смешение трех основных красок, которое должно давать черный цвет, дает вместо этого неопределенный грязно-коричневый (посмотрите на выданный материал). Кроме того, для получения интенсивного черного необходимо положить на бумагу большое количество краски каждого цвета. Это приведет к переувлажнению бумаги, качество печати при этом снизится. К тому же использование большого количества краски неэкономно.
Для улучшения качества отпечатка в число основных полиграфических красок (и в модель) внесена черная краска. Именно она добавила последнюю букву в название модели CMYK, хотя и не совсем обычно. Черный компонент сокращается до буквы К, поскольку эта краска является главной, ключевой (Key) в процессе цветной печати( или blacK).
Как и для модели RGB, количество каждого компонента может быть выражено в процентах или градациях от 0 до 255.
Печать четырьмя красками, соответствующими CMYK, также называют печатью триадными красками.
Цвет в CMYK зависит не только от спектральных характеристик красителей и от способа их нанесения, но и их количества, характеристик бумаги и других факторов. Фактически, цифры CMYK являются лишь набором аппаратных данных для фотонаборного автомата и не определяют цвет однозначно.
Цветовой круг
При обработке изображений необходимо ясно понимать взаимодействие цветовых координат аддитивной системы RGB и субтрактивной системы CMYK. Без знания этих закономерностей трудно оценить качество цвета, назначить корректирующие операции, да и просто разумно использовать простейшие инструменты, предназначенные для работы с цветом.
Если эти две модели представить в виде единой модели, то получится усеченный вариант цветового круга, в котором цвета располагаются и известном еще со школы порядке (только без производного оранжевого цвета): красный (R), желтый (Y), зеленый (G), голубой (C), синий (В) – пурпурный (лиловый, фиолетовый) М — Magenta
КАЖДЫЙ ОХОТНИК ЖЕЛАЕТ ЗНАТЬ, ГДЕ СИДИТ ФАЗАН
или
КАК ОДНАЖДЫ ЖАН — ЗВОНАРЬ ГОЛОВОЙ СВАЛИЛ ФОНАРЬ
или
КАЖДЫЙ ОФОРМИТЕЛЬ ЖЕЛАЕТ ЗНАТЬ, ГДЕ СКАЧАТЬ ФОТОШОП
Рассмотрим самую простую и востребованную модель, называемую цветовым кругом. В нем на одинаковом расстоянии друг от друга размещены координаты основных цветовых систем RGB и CMYK.
Пары цветов, расположенные на концах одного диаметра (под углом 180 градусов), называются комплиментарными или дополнительными.
На цветовом круге основные цвета моделей RGB и CMY находятся в такой зависимости: каждый цвет расположен напротив дополняющего его (комплиментарного) цвета; при этом он находится на равном расстоянии между цветами, с помощью которых он получен.
Комплиментарными цветами являются:
- зеленый и пурпурный,
- синий и желтый,
- голубой и красный.
Дополнительные цвета являются в некотором смысле взаимоисключающими. Добавление любой краски цветового круга компенсирует дополнительную краску, как бы разбавляет ее в результирующем цвете.
Например, чтобы изменить цветовое соотношение в сторону зеленых тонов, следует понизить содержание пурпурного цвета, который является дополнительным к зеленому.
Повышение содержания компонентов RGB влечет за собой снижение концентрации параметров CMY и наоборот.
Это утверждение можно выразить в виде следующих кратких формул:
Преподаватель пишет на доске:
100%Cyan = 0Red
А теперь самостоятельно запишите в тетрадь оставшиеся 5 формул:
100%Magenta = 0Green
100%Yellow = 0Blue
0%Cyan = 255Red
0%Magenta = 255Green
0%Yellow = 255Blue.
Прослушайте и запишите в тетрадь предложение:
Голубой цвет противоположен красному, потому что голубые красители поглощают красный цвет и отражают синий и зеленый. Голубой цвет — это отсутствие красного.
Преподаватель спрашивает 5 учащихся с целью изменить формулировку предложения для оставшихся 5 цветов.
Приведем сводку основных и производных правил цветового синтеза по круговой модели (смотрите раздаточный материал):
- Каждый субтрактивный (аддитивный) цвет находится между двумя аддитивными (субтрактивными).
- Сложение любых двух цветов RGB (CMY) дает цвет CMY (RGB), лежащий между ними. Например, смешивая зеленый и синий, получим голубой, а смесь желтого и пурпурного образует красный.
Запишите самостоятельно в тетради все возможные соотношения такого вида (6 формул)
Red + Green = Yellow
Blue + Green = Cyan
Red + Blue = Magenta
Cyan+ Magenta = Blue
Cyan + Yellow = Green
Magenta + Yellow = Red.
- Наложение красного и зеленого с максимальной интенсивностью дает чистый желтый цвет. Уменьшение интенсивности красного смещает результирующий в сторону зеленых оттенков, а снижение вклада зеленого делает цвет оранжевым.
- Смешение синего и красного в максимальной пропорции дает фиолетовый цвет. Уменьшение доли синего влечет за собой сдвиг в область розового цвета, а уменьшение красного сдвигает цвет в сторону пурпурного.
- Зеленый и синий цвета образуют голубой. Существует около 65 тысяч различных оттенков голубого, которые можно синтезировать, смешивая в разных пропорциях данные цветовые координаты.
- Наложение голубой и пурпурной краски максимальной плотности дает глубокий синий цвет.
- Пурпурный и желтый красители порождают красный цвет. Чем выше плотность составляющих, тем выше его яркость. Уменьшение интенсивности пурпурного придает цвету оранжевый оттенок, снижение доли желтой составляющей дает розовый цвет; Желтый и голубой дают ярко-зеленый цвет. Уменьшение доли желтого порождает изумрудный, а снижение вклада голубого — салатовый.
- Осветление или затемнение цвета предельной насыщенности влечет за собой снижение его насыщенности.
Запишем в тетради:
Вложение цвета мож
Цветовые модели — урок. Информатика, 7 класс.
Для описания цветовых оттенков, которые могут быть воспроизведены на экране компьютера и на принтере, разработаны специальные средства — цветовые модели (системы цветов).
Цветовые модели — это способ описания цвета с помощью количественных характеристик.
Цвет может получиться в процессе излучения и в процессе отражения. Поэтому цветовые модели можно классифицировать по их целевой направленности:
- Аддитивные модели (RGB). Служат для получения цвета на мониторе.
- Полиграфические модели (CMYK). Служат для получения цвета при использовании разных систем красок и полиграфического оборудования.
- Математические модели, полезные для каких-либо способов цветокоррекции, но не связанные с оборудованием, например HSВ.
Цветовая модель RGB
С экрана монитора человек воспринимает цвет как сумму излучения трёх базовых цветов: красного (Red), зелёного (Green), синего (Blue).
Такая цветовая модель называется RGB (по первым буквам).
Она служит основой при создании и обработке компьютерной графики, предназначенной для электронного воспроизведения (на мониторе, телевизоре).
Цвет на экране получается при суммировании лучей трёх основных цветов — красного, зелёного и синего. Если интенсивность каждого из них достигает \(100\), то получается белый цвет. Минимальная интенсивность трёх базовых цветов даёт чёрный цвет.
Для описания каждого составляющего цвета требуется \(1\) байт (\(8\) бит) памяти, а чтобы описать один цвет, требуется \(3\) байта, т.е. \(24\) бита, памяти.
Глубина цвета — это максимальное число оттенков цвета, которое только может содержать в себе изображение. Количество цветов в палитре \(N\) и глубина цвета \(i\) связаны между собой соотношением: N=2i.
Интенсивность каждого из трёх цветов — это один байт (т.е. число в диапазоне от \(0\) до \(255\)), т.е. каждая составляющая может принимать \(256\) значений.
Таким образом, с использованием трёх составляющих можно описать \(256⋅256⋅256 = 16777216 \)различных цветовых оттенков, а, значит, модель RGB имеет приблизительно \(16,7\) миллионов различных цветов.
Таким количеством цветов определяется, в основном, палитра современного монитора.
Цветовая модель CMYK
При печати изображений на принтерах используется цветовая модель, основными красками в которой являются голубая (Cyan), пурпурная (Magenta) и жёлтая (Yellow).Чтобы получить чёрный цвет, в цветовую модель был включен компонент чистого чёрного цвета (BlacK). Так получается четырёхцветная модель, называемая CMYK.
Область применения цветовой модели CMYK — полноцветная печать. Именно с этой моделью работает большинство устройств печати.
Из-за несоответствия цветовых моделей часто возникает ситуация, когда цвет, который нужно напечатать, не может быть воспроизведен с помощью модели CMYK (например, золотой или серебряный). В этом случае применяются краски Pantone.
Все файлы, предназначенные для вывода в типографии, должны быть конвертированы в CMYK. Этот процесс называется цветоделением.
При просмотре CMYK-изображения на экране монитора одни и те же цвета могут восприниматься немного иначе, чем при просмотре RGB-изображения.
В модели CMYK невозможно отобразить очень яркие цвета модели RGB, модель RGB, в свою очередь, не способна передать тёмные густые оттенки модели CMYK, поскольку природа цвета разная.
Отображение цвета на экране монитора часто меняется и зависит от особенностей освещения, температуры монитора и цвета окружающих предметов. Кроме того, многие цвета, видимые в реальной жизни, не могут быть выведены при печати, не все цвета, отображаемые на экране, могут быть напечатаны, а некоторые цвета печати не видны на экране монитора.
Модель HSB
HSB — это трёхканальная модель цвета. Она получила название по первым буквам английских слов: цветовой тон (Hue), насыщенность (Saturation), яркость (Brightness), характеризующие параметры цвета.Цветовой тон характеризуется положением на цветовом круге и определяется величиной угла в диапазоне от \(0\) до \(360\) градусов. Эти цвета обладают максимальной насыщенностью и максимальной яркостью.
Насыщенность (процент добавления к цвету белой краски) — это параметр цвета, определяющий его чистоту.
Если по краю цветового круга располагаются максимально насыщенные цвета (\(100\)%), то остается только уменьшать их насыщенность до минимума (\(0\)%). Цвет с уменьшением насыщенности осветляется, как будто к нему прибавляют белую краску. При значении насыщенности (\(0\)%) любой цвет становится белым.
Яркость (процент добавления чёрной краски) — это параметр цвета, определяющий освещённость или затемнённость цвета.
Все цвета рассмотренного выше цветового круга имеют максимальную яркость (\(100\)%) и ярче уже быть не могут. Яркость можно уменьшить до минимума (\(0\)%). Уменьшение яркости цвета означает его зачернение. Работу с яркостью можно характеризовать как добавление в спектральный цвет определенного процента чёрной краски.В общем случае, любой цвет получается из спектрального цвета добавлением определённого процента белой и чёрной красок, то есть фактически серой краски.
Цветовые модели RGB, CMYK, grayscale, LAB, HSB, HLS
Что такое цветовая модель?
Наверное, всем, кто занимается рекламой, приходилось слышать такие словосочетния, как «цветовая модель», «файл для печати должен быть в CMYK, а для размещения на сайте — в RGB». Кто-то, может быть, даже знает о существовании таких цветовых моделей, как GreyScale, LAB, HSB и HLS. В предыдущей статье мы уже рассказывали об отличиях CMYK и RGB (читать статью).
Еще с античных времен ученые предлагали различные цветовые модели, но в настоящее время за основу взята цветовая модель Исаака Ньютона. Он разделил свет через призму на семь основных цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. Но более подробно обо всем этом мы расскажем в статье о колористике.
Цветовая модель RGB
На принципе такого деления света основан цветной телевизор или монитор Вашего компьютера. Если говорить очень грубо, то монитор, в который Вы сейчас смотрите состоит из огромного количества точек (их количество по вертикали и горизонтали определяет разрешение монитора) и в каждую эту точку светят по три «лампочки»: красная, зеленая и синяя. Каждая «лампочка» может светить с разной яркостью, а может не светить вовсе. Если светит только синяя «лампочка» — мы видим синюю точку. Если только красная — мы видим красную точку. Аналогично и с зеленой. Если все лампочки светят с полной яркостью в одну точку, то эта точка получается белой, так как все градации этого белого опять собираются вместе. Если ни одна лампочка не светит, то точка кажется нам черной. Так как черный цвет — это отсутствие света. Сочетая цвета этих «лампочек», светящихся с различной яркостью можно получать различные цвета и оттенки.
Яркость каждой такой лампочки определяется интенсивностью (делением) от 0 (выключенная «лампочка») до 255 («лампочка», светящая с полной «силой»). Такое деление цветов называется цветовой моделью RGB от первых букв слов «RED» «GREEN» «BLUE» (красный, зеленый, синий).
Таким образом белый цвет нашей точки в цветовой модели RGB можно записать в следующем виде:
R (от слова «red», красный) — 255
G (от слова «green», зеленый) — 255
B (от слова «blue», синий) — 255
«Насыщенный» красный будет выглядеть так:
R — 255
G — 0
B — 0
Чёрный:
R — 0
G — 0
B — 0
Желтый цвет будет иметь следующий вид:
R — 255
G — 255
B — 0
Так же, для записи цвета в rgb, используют шестнадцатеричную систему. Показали интенсивности записывают по порядку #RGB:
Белый — #ffffff
Красный — #ff0000
Черный — #00000
Желтый — #ffff00
Цветовая модель CMYK
Итак, теперь мы знаем, каким хитрым способом наш компьютер передает нам цвет той или иной точки. Давайте теперь воспользуемся приобретенными знаниями и попробуем получить белый цвет с помощью красок. Для этого купим в магазине гуашь, возьмем баночки с красной, синей и зеленой краской, и смешаем их. Получилось? И у нас нет.
Проблема в том, что наш монитор излучает свет, то есть светится, но в природе многие объекты не обладают таким свойством. Они попросту отражают белый свет, который на них падает. Причем если предмет отражает весь спектр белого света, то мы видим его белым, а если же часть этого света им поглощается — то не совсем.
Примерно так: мы светим на красный предмет белым светом. Белый свет можно представить как R-255 G-255 B-255. Но предмет не хочет отражать весь свет, который мы на него направили, и нагло ворует у нас все оттенки зеленого и синего. В итоге отражает только R-255 G-0 B-0. Именно поэтому он нам и кажется красным.
Так что для печати на бумаге весьма проблематично пользоваться цветовой моделью RGB. Для этого, как правило, используется цветовую модель CMY (цми) или CMYK (цмик). Цветовая модель CMY основана на том, что сам по себе лист бумаги белый, то есть отражает практически весь спектр RGB, а краски, наносимые на нее, выступают в качестве фильтров, каждый из которых «ворует» свой цвет (либо red, либо green, либо blue). Таким образом цвета этих красок определяются вычитанием из белого по одному цветов RGB. Получаются цвета Cyan (что-то вроде голубого), Magenta (можно сказать, розовый), Yellow (желтый).
И если в цветовой модели RGB градация каждого цвета происходила по яркости от 0 до 255, то в цветовой модели CMYK у каждого цвета основным значением является «непрозрачность» (количество краски) и определяется процентами от 0% до 100%.
Таким образом, белый цвет можно описать так:
C (cyan) — 0%; M (magenta) — 0%; Y (yellow) — 0%.
Красный цвет так — C-0%; M-100%; Y-100%.
Зеленый так — C-100%; M-0%; Y-100%.
Так выглядит синий — C-100%; M-100%; Y-0%.
Это черный — C-100%; M-100%; Y-100%.
Однако, это возможно только в теории. А на практике же обойтись цветами CMY не получается. И черный цвет при печати получается скорее грязно-коричневым, серый не похож сам на себя, а темные оттенки цветов создать проблематично. Для урегулирования конечного цвета используется еще одна краска. Отсюда и последняя буква в названии CMYK (ЦМИК). Расшифровка этой буквы может быть разной:
Это может быть сокращение от blacK (черный). И в сокращении используется именно последняя буква, чтобы не спутать этот цвет с цветом Blue в модели RGB;
Печатники очень часто употребляют слово «Контур» относительно этого цвета. Так что возможно, что буква K в абревиатуре CMYK (ЦМИК) — это сокращение от немецкого слова «Kontur»;
Так же это может быть сокращение от Key-color (ключевой цвет).
Однако ключевым его назвать сложно, так как он является скорее дополнительным. И на черный этот цвет не совсем похож. Если печатать только этой краской изображение получается скорее серое. Поэтому некоторые придерживаются мнение, что буква K в обревиатуре CMYK означает «Kobalt» (темно-серый, нем.).
Как правило, используется для обозначения этого цвета термин «black» или «черный».
Печать с использованием цветов CMYK называют «полноцветной» или «триадной».
*Стоит, наверное, сказать, что при печати CMYK (ЦМИК) краски не смешиваются. Они ложатся на бумагу «пятнами» (растром) одна рядом с другой и смешиваются уже в воображении человека, потому что эти «пятна» очень малы. То есть изображение растрируется, так как иначе краска, попадая одна на другую, расплывается и образуется муар или грязь. Существует несколько разных способов растрирования.
Цветовая модель grayscale
Изображение в цветовой модели grayscale многие ошибочно называют черно-белым. Но это не так. Черно-белое изображение состоит только из черных и белых тонов. В то время, как grayscale (оттенки серого) имеет 101 оттенок. Это градация цвета Kobalt от 0% до 100%.
Аппаратно-зависимые и аппаратно-независимые цветовые модели
Цветовые модели CMYK и RGB являются аппаратно-зависимыми, то есть они зависят от способа передачи нам цвета. Они указывают конкретному устройству, как использовать соответствующие им красители, но не имеют сведений о восприятии конечного цвета человеком. В зависимости от настроек яркости, контрастности и резкости монитора компьютера, освещенности помещения, угла, под которым мы смотрим на монитор, цвет с одними и теми же параметрами RGB воспринимается нами по-разному. А восприятие человеком цвета в цветовой модели «CMYK» зависит от еще большего ряда условий, таких как свойства запечатываемого материала (например, глянцевая бумага впитывает меньше краски, чем матовая, соответственно цвета на ней получаются более яркие и насыщенные), особенности краски, влажности воздуха, при котором сохла бумага, характеристик печатного станка…
Чтобы передать человеку более достоверную информацию о цвете, к аппаратно-зависимым цветовым моделям прикрепляют так называемые цветовые профили. Каждый из такого профиля содержит информацию о конкретном способе передачи человеку цвета и регулирует конечный цвет с помощью добавления или изъятия из какого-либо составляющего первоначального цвета параметров. Например, для печати на глянцевой пленке используется цветовой профиль, убирающий 10% Cyan и добавляющий 5% Yellow к первоначальному цвету, из-за особенностей конкретной печатной машины, самой пленки и прочих условий. Однако даже прикрепленные профили не решают всех проблем передачи нам цвета.
Аппаратно-независимые цветовые модели не несут в себе сведений для передачи цвета человеку. Они математически описывают цвет, воспринимаемый человеком с нормальным цветным зрением.
Цветовые модели HSB и HLS
В основе этого цветового пространства лежит уже знакомое нам радужное кольцо RGB. Цвет управляется изменением таких параметров, как:
Hue — оттенок или тон;
Saturation — насыщенность цвета;
Brightness — яркость.
Параметр hue — это цвет. Определяется градусами от 0 до 360 исходя из цветов радужного кольца.
Параметр saturation — процент добавления к этому цвету белой краски имеет значение от 0% до 100%.
Параметр Brightness — процент добавления черной краски так же изменяется от 0% до 100%.
Принцип похож на одно из представлений света с точки зрения изобразительного искусства. Когда в уже имеющиеся цвета добавляют белую или черную краску.
Это самая простая для понимания цветовая модель, поэтому ее очень любят многие web-дизайнеры. Однако она имеет ряд недостатков:
Глаз человека воспринимает цвета радужного кольца, как цвета, имеющие различную яркость. Например, спектральный зелёный имеет большую яркость, чем спектральный синий. В цветовой модели HSB все цвета этого круга считаются обладающими яркостью в 100%, что, к сожалению, не соответствует действительности.
Так как в её основе лежит цветовая модель RGB, она, все же является аппаратно-зависимой.
Эта цветовая модель конвертируется для печати в CMYK и конвертируется в RGB для отображения на мониторе. Так что догадаться, каким у вас в конечном счете получится цвет бывает весьма проблематично.
Аналогична этой модели цветовая модель HLS (расшифровка: hue, lightness, saturation).
Иногда используются для коррекции света и цвета в изображении.
Цветовая модель LAB
В этой цветовой модели цвет состоит из:
Luminance — освещенность. Это совокупность понятий яркость (lightness) и интенсивность (chrome).
A — это цветовая гамма от зеленного до пурпурного (согласно цветовому кругу)
B — цветовая гамма от голубого до желтого (согласно цветовому кругу)
То есть двумя показателями в совокупности определяется цвет и одним показателем определяется его освещенность.
LAB — Это аппаратно-независимая цветовая модель, то есть она не зависит от способа передачи нам цвета. Она содержит в себе цвета как RGB так и CMYK, и grayscale, что позволяет ей с минимальными потерями конвертировать изображение из одной цветовой модели в другую.
Еще одним достоинством является то, что она, в отличие от цветовой модели HSB, соответствует особенностям восприятия цвета глазом человека.
Часто используется для улучшения качества изображения, и конвертирования изображений из одного цветового пространства в другое.
Цветовые модели. Что это и зачем про них нужно знать — Блог Смартпринт.рф
Во всех графических программах в форме выбора цветов есть переключатели цветовых моделей. Обычно это выпадающий список с вариантами CMYK, RGB, LAB, HSB, HLS и Grayscale. Вроде бы одни и те же цвета, только в разных системах измерения. Зачем вообще предлагать их на выбор?
Если вы задавались таким вопросом, то эта статья будет вам полезна.
Что такое цветовая модель?
Цветовая модель — математическая модель описания цветов в виде набора чисел, называемых цветовыми компонентами или цветовыми координатами. Все возможные значения цветов, задаваемые моделью, определяют цветовое пространство.
Цветовой охват моделей rgb, cmyk и lab
Зачем нужно знать о цветовых моделях?
Цвет, который вы видите на мониторе при разработке макета и тот цвет, что получается при печати на бумаге генерируются абсолютно разными способами. Каждый из этих способов воспроизведения цвета использует свою цветовую модель, а у каждой модели свой цветовой охват.
Если вы создали в графической программе цвет в модели RGB, то вполне вероятно, что он не может быть напечатан на бумаге. Возможно цветовой охват печати (модель CMYK) просто не содержит такого цвета и в напечатанном изделии вы получите совсем не то, что задавали в макете.
Разница rgb и cmyk
Сегодня мы рассмотрим 3 основные модели цветоделения: RGB, CMYK и Lab.
Модель RGB
RGB — это аббревиатура из первых букв названий основных цветов, из которых складываются оттенки в этой модели: red (красный), green (зеленый) и blue (голубой).
Цвет создается совмещением этих трёх основных цветов и наблюдать весь спектр оттенков этой модели можно только при излучаемом свете (то есть на экране телевизора, компьютера или телефона). Каждый пиксель экрана горит своим цветом за счёт сложения этих основных цветов в определённых пропорциях.
Модель RGB
Модель CMYK
Cyan (голубой), magenta (пурпурный), yellow (желтый) и black(черный. В аббревиатуре обозначается буквой K, что означает Key color — ключевой цвет).
Если rgb описывает цвета, которые излучаются, то cmyk описывает отражаемые цвета. Когда свет падает на печатный оттиск и вы видите цвет — это cmyk. Весь спектр, который можно получить цветами cmyk значительно меньше rgb и поэтому при создании макета для печати настоятельно рекомендуется использовать в графических программах именно эту модель.
Модель CMYK
При офсетной печати эти четыре краски закладываются в отдельные секции печатной машины. В каждой секции стоит своя печатная форма, которая отвечает за нанесение на лист бумаги соответствующей краски так, где это нужно.
Деление полноцветной картинки на составные цвета
Когда белый лист заходит в печатную машину, он пролетает через все четыре секции, в каждой из которых на листе отпечатывается один из основных цветов, и вылетает из машины уже оттиск с полноцветным изображением.
А вот что будет если одно и тоже изображение показать на мониторе (rgb) и на печатном оттиске (cmyk)
Модель LAB
В отличие от первых двух моделей, тут буквы не обозначают основные цвета. L — это lightness (светлота), a и b — абстрактные координаты.
Модель LAB
У LAB нет ограничений в цветовом охвате. Она описывает даже такие цвета, которые не воспроизводит ни печатная машина, ни принтер, ни монитор.
Зачем тогда она вообще нужна спросите вы?
А нужна она для измерений и сравнивания двух цветов. Как например сравнить цвет в файле и на оттиске, если их модели имеют разные координаты? Вот тут то и пригождается lab. С помощью этой модели можно любой цвет представить в виде трёх координат.
Например:
Измерить цвет, отображаемый монитором и напечатанный цвет можно с помощью специального прибора — спектрофотометра. Имея lab данные о двух цветах мы можем посчитать их разницу. Обычно разницу цветов называют deltaE. С помощью этого показателя можно контролировать качество цветопередачи во время печати.
На сколько напечатанные цвета имеют право отличаться от оттиска к оттиску и от эталонного значения говорит стандарт ISO 12647, но о нём мы поговорим уже в следующей статье.