Вопрос 75 Спектр, цвет, видимый свет



Скачать 230.67 Kb.
Дата26.07.2014
Размер230.67 Kb.
ТипДокументы

Вопрос 75

Спектр, цвет, видимый свет




Разложение света по цветам при помощи призмы



Спектр (лат. spectrum от лат. spectare — смотреть) — множество значений физической величины, распределенных по некоторому энергетическому параметру, а также графическое представление такого распределения.

Видимое излучение — это электромагнитные волны, воспринимаемые человеческим глазом, которые занимают участок спектра ~ от 380 (Фиолетовый) до 780 нм (Красный).

Интервал видимого излучения является малой частью интервала электромагнитного излучения вообще. За пределами этой ограниченной области электромагнитное излучение не вызывает у человека зрительных ощущений или, другими словами, является для него невидимым.



Цвет — качественная субъективная характеристика электромагнитного излучения оптического диапазона, определяемая на основании возникающего физиологического зрительного ощущения, и зависящая от ряда физических, физиологических и психологических факторов. Индивидуальное восприятие цвета определяется его спектральным составом, а также цветовым и яркостным контрастом c окружающими источниками света, а также несветящимися объектами.

Дополнительно можно ознакомиться со статьей Алексея Шадрина, Андрея Френкеля "Color Management System (CMS) в логике цветовых координатных систем", где подробно и наглядно разобраны вопросы цветообразования.


Имя цвета — термин, отражающий психологическую компоненту в восприятии света и цвета.

Имя цвета — психологическая его характеристика, имеющая выраженную этническую компоненту. Так, имя цвета зеленый достаточно однозначно определяет диапазон длин волн отраженного излучения (или же источника света), хотя и может быть синтезирован при помощи других цветов, в то время как имя цвета коричневый неоднозначно — этот ощущаемый человеком цвет, как и большинство других, может быть синтезирован с помощью разных спектральных наборов (метамерия).

В разных языках имя цвета для одного и того же физического объекта могут отличаться, или даже отсутствовать. Этим объясняется тот факт, что у разных народов в радуге различается разное количество цветов. Люди, имеющие прямое отношение к работе с цветом, часто оперируют заведомо большим количеством имен цветов, чем может однозначно понять "простой смертный". Так же, в среде художников применяются термины, плохо совместимые с компьютерным представлением и бытующими среди программистов понятиями. Так, пожелание дизайнера "сделать этот зеленый потеплее" может быть не понято веб-мастером, не владеющим знаниями, которые предлагаются в следующих частях данной лекции.

В то же время цвет в колориметрии определятеся однозначно, как вектор в заданной системе координат. Системы координат могут быть разными, например, RGB, CMYK, XYZ.


Температура цвета, баланс белого


Баланс белого цвета (также кратко называемый баланс белого) — один из параметров метода передачи цветного изображения, определяющий соответствие цветовой гаммы изображения объекта цветовой гамме объекта съёмки.

Человек при любом освещении видит объект белого цвета как белый, потому что необходимую «цветокоррекцию» «автоматически» проводят человеческий глаз и мозг.

Если источник освещения имеет непрерывный спектр тепловой природы, то этому спектру можно поставить в соответствие некоторую температуру, до которой надо нагреть абсолютно чёрное тело, чтобы его излучение имело такой же спектральный состав. Эта температура получила название температуры. Цветовую температуру измеряют в Кельвинах.

Пламя свечи имеет цветовую температуру около 1800 К, лампы накаливания — 2500 К, восход солнца — 3800 К, лампа-вспышка — 5500 К, голубое безоблачное небо в летний день — 11000 К и выше.





Излучение нагретого чёрного тела в видимом диапазоне



Температурный интервал в Кельвинах

Цвет

до 1000

Красный

1000—1500

Оранжевый

1500—2000

Жёлтый

2000—4000

Бледно-жёлтый

4000—5500

Желтовато-белый

5500—7000

Чисто белый

7000—9000

Голубовато-белый

9000—15000

Бело-голубой

15000—∞

Голубой

Примечание: Цвета даны в сравнении с рассеянным дневным светом (D65). Реально воспринимаемый цвет может быть искажен адаптацией глаза к условиям освещения.

Шкала цветовых температур распространённых источников света

Цветовая температура (К) в сравнении с некоторыми источниками света



  • 800 К — начало видимого темно-красного свечения раскалённых тел

  • 2000 К — свет пламени свечи,

  • 2360 К — лампа накаливания, вакуумная,

  • 2800—2854 К — газонаполненные (газополные) лампы накаливания с вольфрамовой спиралью,

  • 3200—3250 К — типичные киносъёмочные лампы,

  • 5500 К — дневной свет, прямой солнечный,

  • 6500 К — стандартный источник дневного белого света, он близок к полуденному солнечному свету,

  • 7500 К — дневной свет, с большой долей рассеянного от чистого голубого неба,

  • 100000 К — цвет источника с «бесконечной температурой»

Люминесцентные лампы


Типовые диапазоны максимальной светоотдачи современных «энергосберегающих» люминесцентных ламп с многослойным люминофором приведены ниже:

  • 2700-3200

  • 4000-4200

  • 6200-6500

Источники света в полиграфии


Для получения максимально правильного цветного изображения на всех стадиях производства часто рекомендуется поддерживать стандартную цветовую температуру освещения 5000 К (источник D50): от приемки заказа — через оценку оригиналов — сканирование — ретушь — экранную цветопробу — цифровую цветопробу — цветоделение — аналоговую цветопробу — печать пробных оттисков — к печати тиража и окончательной сдаче полиграфической продукции.

Корректное определение цветовой температуры по спектру источника для флуоресцентных, многих ртутных и низкотемпературных газоразрядных ламп, люминофорных источников света и большиинства светодиодов дать невозможно, так как значительная доля излучённой энергии приходится на «линейчатую» часть спектра. Так как в природе такое освещение встречается крайне редко, глаз человека не имеет эффективных средств адаптации к таким источникам. Однако и в этих случаях мозг создаёт «ощущение белого цвета» для соответствующих объектов (например, снега или листа белой бумаги). В таких случаях говорят о «псевдобелом» источнике света и определяют его «цветовую температуру» путём визуального сравнения с образцами.

Наиболее сложная ситуация для «баланса белого» — наличие двух и более разных источников с различной цветовой температурой. В этом случае глаз и мозг человека всё равно «увидят» правильные цвета предметов, однако и плёнка, и телекамера, и цифровой фотоаппарат воспроизведут часть предметов как «цветные».

Например, если мы выставили баланс белого в цифровом аппарате на «дневной свет», то часть кадра, освещённая лампами накаливания, будет выглядеть жёлтой, флуоресцентными лампами — зелёной, розовой или фиолетовой (для разных типов ламп), освещённые безоблачным небом тени будут голубыми.


Цветовой круг




Спектр и цветовой круг

Для более удобной работы со спектром видимого света уже не одно столетие используется понятие "цветовой круг". Приведем примеры разных трактований этого понятия:

Круг естественных цветов по Гёте




Обозначение цветов и их правильное название в цветовом круге

к - красный
ко - красно-оранжевый
о - оранжевый
ж - желтый
жз - желто-зеленый
з - зеленый
сз - сине-зеленый
с - синий
сф - сине-фиолетовый
ф - фиолетовый
кф - красно-фиолетовый

сжк - основной треугольник, первичные (основные) цвета.
фоз - перевернутый треугольник (вторичные цвета, смешанные цвета первого порядка).
сз, сф, кф и т.д. - смешанные цвета второго порядка.

Расположение цветов в круге относительно друг друга дает возможность выделить следующие виды сочетаний:

  1. Контрастные сочетания. Цвета расположены друг против друга (например Ф и Ж). Считаются взаимно дополняющими друг друга и гармоничными.

  2. Сочетания цветов, расположенных по углам либо основного, либо перевернутого треугольника (например C и Ж), менее гармоничны.

  3. Сочетания цветов, расположенных в круге под углом 90° (для подбора сочетаний в два, три или четыре цвета), например, СФ и З или ЖО и З.

  4. Ньюансовые (монохромные) сочетания (например, голубые и синие цветы).

  5. Сочетания из разных предметов или растений одной окраски (например, букет из желтых роз, хризантем, нарциссов и тюльпанов).

  • Красный, оранжевый, желтый и их оттенки человеческий глаз воспринимает как теплые;

  • Синий и фиолетовый - как холодные тона;

  • У зеленого цвета есть холодные и теплые оттенки;

  • Белый, черный и все оттенки серого цветов называются ахроматическими, причем серый тон может быть до бесконечности разнообразен и при оформлении представляет большие возможности по его использованию;

  • Все цветные тона называются хроматическими.

Хроматические цветовые тона с ахроматическими наиболее гармоничны в следующих сочетаниях:

  • красный, оранжевый и желтый (теплые) с черным;

  • голубой, синий, фиолетовый (холодные) с белым.

Большой цветовой круг Освальда




Цветовой круг Освальда


Большой цветовой круг Освальда применяется для образования гармоничных сочетаний из двух, трех, четырех цветовых тонов. При комбинации окрасок часто сталкиваются с проблемой, почему одни цвета создают приятное сочетание друг с другом, а другие режут глаз. Помогает решить эту проблему цветовой круг.

Он дает более полную возможность составить необходимые сочетания. Например: если в композиции имеется предмет с насыщенным цветом, то к нему можно подобрать другой предмет, цвет которого усилил бы ощущение насыщенности цвета первого.

Необходимо помнить, что с помощью фона можно усилить звучание композиции в целом, отдельных ее частей или предметов. Серый, черный и белый фон часто образует приятное сочетание, но белые предметы на светлом фоне пропадают. Бежевые цвета теряются на сером фоне.


Представление цвета в компьютере


Среди современных студентов немного найдется тех, кто работал с CGA или EGA мониторами. Современные компьютеры имеют мощные видеокарты, мониторы отображают миллионы оттенков... все на первый взгляд выглядит настолько хорошо, что о былых ограничениях даже и вспоминать не хочется. Но мы собрались не для того, чтобы зачитывать рекламные буклеты производителей мониторов. Разберемся в основах формирования изображения в компьютере а потом, на лекции про аппаратное обеспечение, посмотрим, насколько "цветные" мониторы и принтеры подключены к нашим компьютерам.

Вспомним одно из основных понятий компьютерной графики -- глубину цвета: количество бит, используемых для представления цвета при кодировании одного пикселя растровой графики или видео framebuffer-а. Это понятие также известно, как bits per pixel (bpp) задающее точное количество используемых бит для представления цвета.


Индексированные цвета и палитры


Возможные варианты представления цветовых палитр:

  • 1-битный цвет (21 = 2 цвета) монохромный цвет, чаще всего представляется чёрным и белым цветами (или черный и зелёный)

  • 2-битный цвет (2² = 4 цвета) CGA, градации серого цвета

  • 3-битный цвет (2³ = 8 цветов) Множество устаревших персональных компьютеров с TV-выходом

  • 4-битный цвет (24 = 16 цветов) известен как EGA и в меньшей степени как VGA-стандарт с высоким разрешением

  • 5-битный цвет (25 = 32 цвета)

  • 6-битный цвет (26 = 64 цвета)

  • 8-битный цвет (28 = 256 цветов) Устаревшие Unix-рабочие станции, VGA низкого разрешения, Super VGA, AGA

  • 12-битный цвет (212 = 4,096 цветов) некоторые Silicon Graphics-системы.

«Реальные» цвета


С увеличением количества бит в представлении цвета, количество отображаемых цветов стало становиться непрактично-большим для цветовых палитр (20-битная глубина цвета требует больше памяти] для сохранения цветовой палитры, чем памяти для сохранения самих пикселей изображения). При большой глубине цвета на практике обычно кодируют яркости красной, зелёной и синей составляющих — такое кодирование обычно называют RGB-моделью.

8-битный «реальный» цвет


Сильно ограниченная, однако «реальная» цветовая схема, в которой 3 бита (8 возможных значений) для красной (R) и зелёной (G) составляющих, и два оставшихся бита на пиксель для кодирования синей (B) составляющей (4 возможных значения), позволяют представить 256 (8 × 8 × 4) различных цвета. Нормальный человеческий глаз менее чувствителен к синей составляющей, чем к красной и зелёной, поэтому синяя составляющая представляется одним битом меньше.

Не следует путать такую схему с 8bpp индексным цветом, который может быть представлен выбором различных цветовых палитр.


12-битный «реальный» цвет


12-битный «реальный» цвет кодируется 4 битами (16 возможных значений) для каждой R, G и B-составляющих, что позволяет представить 4096 (16×16×16) различных цветов. Такая глубина цвета иногда используется в простых устройствах с цветными дисплеями (например, в мобильных телефонах).

HighColor


Highcolor или HiColor разработан для представления оттенков «реальной жизни», то есть наиболее удобно воспринимаемый человеческим глазом. Такой цвет кодируется 15 или 16 битами:

  • 15-битный цвет использует 5 бит для представления красной составляющей, 5 для зелёной и 5 для синей, то есть 25 = 32 возможных значения каждого цвета, которые дают 32768 (32×32×32) объединённых цвета.

  • 16-битный цвет использует 5 бит для представления красной составляющей, 5 для синей, но (так как человеческий глаз более чувствителен при восприятии зелёной составляющей) 6 бит для представления зелёной, соответственно 64 возможных значения. Таким образом получаются 65536 (32×64×32) цвета. 16-bit цвет упоминается как «тысячи цветов» («thousands of colors») в системах Macintosh.

LCD Displays


Некоторые современные LCD-дисплеи отображают 18-битный цвет (64×64×64 = 262 144 комбинаций) для достижения больших скоростей при передаче визуальных данных без использования truecolor-дисплеев.

Truecolor


TrueColor приближен к цветам «реального мира», предоставляя 16,7 миллионом различных цветов. Такой цвет наиболее приятен для восприятия человеческим глазом различных фотографий, для обработки изображений для некоторых чёрно-белых изображений.

  • 24-битный Truecolor-цвет использует по 8 бит для представления красной, синей и зелёной составляющих, 28 = 256 различных варианта представления цвета для каждого канала, или всего 16 777 216 цветов (256×256×256). 24-bit цвет упоминается как «миллионы цветов» («millions of colors») в системах Macintosh.

32-битный «реальный» цвет


«32-битный цвет» это пример неправильного употребления термина при описании глубины цвета. Заблуждением является то, что 32-битный цвет позволяет представить 4 294 967 296 различных оттенка.

В реальности 32-битный цвет является 24-битным (Truecolor) с дополнительным 8-битным каналом, который либо заполнен нулями (пустотой), либо представляет Альфа-канал, который задаёт прозрачность изображения в определённых пикселях.

Причиной, при которой может быть использован «пустой» канал — является 32-битная адресация памяти и 32-битные шины данных большинства современных компьютеров при оптимизации обращения к видеопамяти.

Сверх-Truecolor


В конце 1990-х некоторые high-end графические системы, например SGI, начали использовать более 8 бит на канал, например 12- или 16-бит. Разумеется такое количество оттенков при отображении цветов не является востребованным, однако программы профессионального редактирования изображений стали сохранять по 16 бит на канал, предоставляя «защиту» от накапливания ошибок округления, погрешностей при вычислении в условиях ограниченной разрядной сетки чисел.

Для расширения динамического диапазона изображений, включая High Dynamic Range Imaging (HDRI), числа с плавающей запятой позволяют описывать в изображениях наиболее аккуратно интенсивный свет и глубокие тени в одном и том же цветовом пространстве. Различные модели описывают такие диапазоны, применяя более 32 бит на канал.


Телевизионный цвет




Отображение пикселя на экране ЭЛТ телевизора.





Отображение цветного пикселя на электронно-лучевой трубке.

Множество современых телевизоров и компьютерных дисплеев отображают изображения варьируя интенсивностью трёх основных цветов: синий, зелёный и красный. Яркий жёлтый, например, является композицией одинаковых по интенсивности красной и зелёной составляющих без добавления синей компоненты. Однако это только приближение, которое не даёт в действительности яркий жёлтый цвет. Именно поэтому последние технологии расширяют типовые красные, зелёные и синие каналы новыми: голубым (сине-зелёным), пурпурным и желтым цветами.

В цветном телевидении перед передачей видеосигнала в эфир он преобразуется из цветовой модели RGB в цветовую модель YUV. Это нужно для обеспечения совместимости цветного и черно-белого телевидения. Сигнал яркости черно-белого изображения Y=0,299R+0,587G+0,114B и сигналы цветности U=B−Y; V=R−Y, где коэффициенты сигнала яркости (0,299; 0,587; 0,114) отражают физиологические особенности нашего зрения, в том числе и баланс белого. В телеприёмниках происходит обратное преобразование из цветовой модели YUV в цветовую модель RGB.

Подразумевая использование 8-битных каналов 6-цветные изображения кодируются 48-битными цветами.


http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Vector_Video_Standards2.svg


http://ru.wikipedia.org/wiki/Палитра_(компьютерная_графика)

Цветовые модели, цветовой охват




Субстрактивный синтез цвета в модели CMYK.





Аддитивный синтез цвета в модели RGB

Работа с цветом на компьютере требует формализации его представления, описания цветовых пространств получили название "цветовые модели".

Цветовые модели можно классифицировать по различным признакам. Рассмотрим самые распространенные.



По способу формирования цвета:

  • Аддитивные (белый формируется сложением составляющих),

  • субстрактивные (вычитание из белого),

  • перцептуальные (основанные на восприятии).

Наиболее распространенной моделью субстрактивного синтеза цвета является полиграфическая система CMYK — голубой, пурпурный, жёлтый, ключевой (чёрный). Помимо субстрактивной схемы, в теории цветовоспроизведения выделяют аддитивную. Она предполагает не вычитание цветовых составляющих из «белого» потока, а суммирование разноцветных потоков в единый результирующий поток. Одним из вариантов аддитивной схемы является модель RGB — красный, зелёный, синий). Если субстрактивная схема применяется в полиграфии (с «нулём» в белой бумаге), то аддитивная (обладающая бо́льшим цветовым охватом) — в телевизорах, мониторах и т.п., где выключенный экран выглядит чёрным.[1]

RGB




Цветовая модель RGB: трехмерное представление в виде куба.





Аддитивность цвета.

Более полная статья содержится в английской версии Википедии.

RGB (Red, Green, Blue — красный, зелёный, синий) — аддитивная цветовая модель, описывающая способ синтеза цвета. В российской традиции иногда обозначается как КЗС.

Выбор основных цветов обусловлен особенностями физиологии восприятия цвета сетчаткой человеческого глаза. Цветовая модель RGB нашла широкое применение в технике.



Аддитивной она называется потому, что цвета получаются путём добавления (англ. addition) к черному. Иначе говоря, если цвет экрана, освещённого цветным прожектором, обозначается в RGB как (r1, g1, b1), а цвет того же экрана, освещенного другим прожектором, — (r2, g2, b2), то при освещении двумя прожекторами цвет экрана будет обозначаться как (r1+r2, g1+g2, b1+b2).

Изображение в данной цветовой модели состоит из трёх каналов. При смешении основных цветов (основными цветами считаются красный, зелёный и синий) — например, синего (B) и красного (R), мы получаем пурпурный (M magenta), при смешении зеленого (G) и красного (R) — жёлтый (Y yellow), при смешении зеленого (G) и синего (B) — сине-зеленый (С cian). При смешении всех трёх цветовых компонентов мы получаем белый цвет (W).

В телевизорах и мониторах применяются три электронные пушки (светодиода, светофильтра) для красного, зеленого и синего каналов (подробнее об этом -- в лекции "[обеспечение компьютерной графики]".

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 CMYK.


CMYK


Четырёхцветная автотипия (CMYK: Cyan, Magenta, Yellow, Key colour) — субтрактивная схема формирования цвета, используемая прежде всего в полиграфии для стандартной триадной печати (подробнее об этом -- в лекции Полиграфические технологии). Схема CMYK, как правило, обладает сравнительно небольшим цветовым охватом.

По-русски эти цвета часто называют так: голубой, цвет пурпурный, жёлтый; но профессионалы подразумевают циан, маджента и цвет жёлтый (о значении K см. далее). Печать четырьмя красками, соответствующим CMYK также называют печатью триадными красками.

Ясно, что 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.

Так, исторически в разных странах сложилось несколько стандартизованных процессов офсетной печати. Сегодня это американский, европейский и японский стандарты для мелованной и немелованной бумаг. Именно для этих процессов разработаны стандартизованные бумаги и краски. Для них же созданы соответствующие цветовые модели CMYK, которые используются в процессах цветоделения. Однако, многие типографии, в которых работают специалисты с достаточной квалификацией (или способные на время пригласить такого специалиста) нередко создают профиль описывающий печатный процесс конкретной печатной машины с конкретной бумагой. Этот профиль они предоставляют своим заказчикам.


Значение K в аббревиатуре CMYK


В CMYK используются четыре цвета, первые три в аббревиатуре названы по первой букве цвета, а в качестве четвёртого используется чёрный. Одна из версий утверждает, что K — сокращение от английского blacK. Согласно этой версии, при выводе полиграфических плёнок на них одной буквой указывался цвет, которому они принадлежат. Чёрный не стали обозначать B, чтобы не путать с B (blue) из модели RGB, а выбрали K (по последней букве). С одной стороны, эта версия не выдерживает никакой критики, так как невозможно представить себе ситуацию, чтобы на плёнках оказался какой-то цвет из RGB. С другой стороны, профессиональные цветокорректоры работают с десятью каналами RGBCMYKLab, используя доступные цветовые пространства. Поэтому при обозначении CMYK как CMYB фраза «манипуляция с каналом B» требовала бы уточнения «манипуляция с каналом B из CMYB», что было бы неудобно.

Согласно другому варианту, K является сокращением от слова ключевой (Key)[2]: в англоязычных странах термином key plate обозначается печатная форма для чёрной краски.



Вариант третий говорит о немецком происхождении К (Kontur). Этот вариант подтверждается ещё и тем, что многие старые монтажники так и называют соответствующую плёнку — контур, контурная. Тем более, что в технологии печати чёрный и вправду как бы оконтуривает изображение.

Как называют и произносят CMYK по-русски


Как правило, аббревиатуру CMYK произносят, как «цмик». Также употребляется термин «триадные краски». Следует заметить, что это сочетание слов может обозначать как все четыре цвета, так и исключительно CMY.

Почему CMYK называют субтрактивной моделью


Так как модель CMYK применяют в основном в полиграфии при цветной печати, а бумага и прочие печатные материалы являются поверхностями, отражающими свет, удобнее считать, какое количество света (и цвета) отразилось от той или иной поверхности, нежели сколько поглотилось. Таким образом, если вычесть из белого три первичных цвета, RGB, мы получим тройку дополнительных цветов CMY. «Субтрактивный» означает «вычитаемый» — из белого вычитаются первичные цвета.

Почему в CMYK четыре цвета, а в RGB три


Несмотря на то что черный цвет можно получать смешением в равной пропорции пурпурного, голубого и жёлтого красителей, по ряду причин (чистота цвета, переувлажнение бумаги и др.) такой подход обычно неудовлетворителен. Основные причины использования дополнительного чёрного пигмента таковы:

  • На практике смешение реальных пурпурного, голубого и жёлтого цветов даёт скорее грязно-коричневый или грязно-серый цвет; триадные краски не дают той глубины и насыщенности, которая достигается использованием настоящего чёрного. Так как чистота и насыщенность чёрного цвета чрезвычайно важна в печатном процессе, в печатный процесс был введён ещё один цвет.

  • При выводе мелких чёрных деталей изображения или текста без использования чёрного пигмента возрастает риск неприводки (недостаточно точное совпадение точек нанесения) пурпурного, голубого и жёлтого цветов. Увеличение же точности печатающего аппарата требует неадекватных затрат.

  • Смешение 100 % пурпурного, голубого и жёлтого пигментов в одной точке в случае струйной печати] существенно смачивает бумагу, деформирует её и увеличивает время просушки.

  • Чёрный пигмент (в качестве которого, как правило, используется сажа) существенно дешевле остальных трёх.

Как осуществляется печать при помощи модели CMYK


При печати в CMYK изображение растрируется, то есть представляется в виде совокупности точек цветов C, M, Y и K. На расстоянии точки, расположенные близко друг к другу, сливаются, и создаётся ощущение, что цвета накладываются друг на друга. Глаз смешивает их и таким образом получает необходимый оттенок. Растрирование выделяют амплитудное (наиболее часто используемое, при котором, количество точек неизменно, но различается их размер), частотное (изменяется количество точек, при одинаковом размере) и стохастическое, при котором не наблюдается регулярной структуры расположения точек.

Числовые значения в CMYK и их преобразование


Каждое из чисел, определяющее цвет в CMYK, представляет собой процент краски данного цвета, составляющей цветовую комбинацию, а точнее, размер точки растра, выводимой на фотонаборном аппарате на плёнке данного цвета (или прямо на печатной форме в случае с CTP -- Computer-To-Plate). Например, для получения тёмно-оранжевого цвета следует смешать 30 % голубой краски, 45 % пурпурной краски, 80 % жёлтой краски и 5 % чёрной. Это можно обозначить следующим образом: (30,45,80,5). Иногда пользуются таким обозначением: C30M45Y80K5.

Важно отметить, что числовое значение краски в CMYK не может само по себе описать цвет. Цифры — лишь набор аппаратных данных, используемых в печатном процессе для формирования изображения. На практике реальный цвет будет обусловлен не только размером точки растра на фотовыводе, соответствующем числам в подготовленном к печати файле, но и реалиями конкретного печатного процесса.

Для получения представления о цвете, заданном в цветовой модели CMYK, применяют цветовые профили, которые связывают значения аппаратных данных с реальным цветом, выраженным, как правило, в цветовых моделях XYZ или LAB. Наибольшее применение в наши дни нашли ICC-профили.

Перцептуальные модели: HSB, HSV, HSL

HSV / HSB




Цветовая модель HSV в циллиндрических координатах



HSV (Hue, Saturation, Value — тон, насыщенность, значение) или HSB (Hue, Saturation, Brightness — оттенок, насыщенность, яркость) — цветовая модель, в которой координатами цвета являются:

  • Hue — цветовой тон, (например, красный, зелёный или сине-голубой). Варьируется в пределах 0—360°, однако иногда приводится к диапазону 0—100 или 0—1.

  • Saturation — насыщенность. Варьируется в пределах 0—100 или 0—1. Чем больше этот параметр, тем «чище» цвет, поэтому этот параметр иногда называют чистотой цвета. А чем ближе этот параметр к нулю, тем ближе цвет к нейтральному серому.

  • Value (значение цвета) или Brightness — яркость. Также задаётся в пределах 0—100 и 0—1.

Модель была создана Элви Реем Смитом, одним из основателей Pixar, в 1978 году. Она является нелинейным преобразованием модели RGB.

Цвет, представленный в HSV, зависит от устройства, на которое он будет выведен, так как HSV — преобразование модели RGB, которая тоже зависит от устройства. Для получения кода цвета, не зависящего от устройства, используется модель Lab.

Следует отметить, что HSV (HSB) и HSL — две разные цветовые модели, хотя и имеют очень много схожего. Подробнее можно прочитать по ссылкам на соответствующие страницы Википедии..

Часто художник и предпочитают использовать HSV вместо других моделей, таких как RGB и CMYK, потому что они считают, что устройство HSV ближе к человеческому восприятию цветов. RGB и CMYK определяют цвет как комбинацию основных цветов (красного, зелёного и синего или жёлтого, розового, голубого и чёрного соответственно), в то время как компоненты цвета в HSV отображают информацию о цвете в более привычной человеку форме: Что это за цвет? Насколько он насыщенный? Насколько он светлый или тёмный? Цветовое пространство HSL представляет цвет похожим и даже, возможно, более интуитивно понятным образом, чем HSV.


Модель L*a*b (CIELAB)




Цветовая модель L*a*b (CIELAB)

В цветовом пространстве Lab значение светлоты отделено от значения хроматической составляющей цвета (тон, насыщенность). Светлота задана координатой L (изменяется от 0 до 100, то есть от самого темного до самого светлого), хроматическая составляющая — двумя полярными координатами a и b. Первая обозначает положение цвета в диапазоне от зеленого до пурпурного, вторая — от синего до желтого.

В отличие от цветовых пространств RGB или CMYK, которые являются, по сути, набором аппаратных данных для воспроизведения цвета на бумаге или на экране монитора (цвет может зависеть от типа печатной машины, марки красок, влажности воздуха в цеху или производителя монитора и его настроек), Lab однозначно определяет цвет. Поэтому Lab нашел широкое применение в программном обеспечении для обработки изображений в качестве промежуточного цветового пространства, через которое происходит конвертирование данных между другими цветовыми пространствами (например, из RGB сканера в CMYK печатного процесса). При этом особые свойства Lab сделали редактирование в этом пространстве мощным инструментом цветокоррекции.

Благодаря характеру определения цвета в Lab появляется возможность отдельно воздействовать на яркость, контраст изображения и на его цвет. Во многих случаях это позволяет ускорить обработку изображений, например, при допечатной подготовке. Lab предоставляет возможность избирательного воздействия на отдельные цвета в изображении, усилиения цветового контраста, незаменимой является и возможности, которые это цветовое пространство предоставляет для борьбы с шумом на цифровых фотографиях.

Плашечные цвета




Веер этаонных цветов Pantone (взято из Wikipediaorg)

Помимо триадных цветов, то есть красок стандартной полиграфической модели CMYK, распространен и в ряде случаев является незаменимым другой способ цветной печати: в печатную машину заправляется заранее заготовленный набор красок эталонных цветов. То есть, результирующий цвет образуется не смешением основных красок триады CMYK, а содержится в готовом виде в заправленной краске. Такие цвета называют "смесевыми" или "плашечными". Среди профессионалов устойчивое название таким цветам передалось от основного производителя эталонных палитр -- фирмы Pantone (Пантон).

Цветовая модель Пантон, система PMS — стандартизованная система подбора цвета, разработанная американской фирмой Pantone Inc в середине XX века. Использует цифровую идентификацию цветов изображения для полиграфии печати как смесевыми, так и триадными красками. Эталонные пронумерованные цвета напечатаны в специальной книге, страницы которой веерообразно раскладываются.

Существует множество каталогов образцов цветов Pantone, каждый из которых рассчитан на определённые условия печати. Например, для печати на мелованной, немелованной бумаге, каталог для металлизированных красок (золотая, серебряная) и т. д.


Цветовой охват




Цветовой охват CIE



Цвета, которые может воспринимать человеческий глаз.


Литература по теме


  1. Маргулис, Дэн (2006) Photoshop LAB Color. Загадка каньона и другие приключения в самом мощном цветовом пространстве. ИНТЕРСОФТМАРК, г. Москва. ISBN 5-91157-002-5

  2. Acharya, Tinku, Ray, Ajoy K. Image processing principles and applications. Wiley and Sons. ISBN 0471719986

  3. Математические основы машинной графики. Мир. 2001. ISBN 5-03-002143-4

  4. Color Theory and Modeling for Computer Graphics, Visualization, and Multimedia Applications. Kluwer Academic Publishers. 1997. ISBN 0792399285

  5. Символика цвета

  6. Геращенко, Эдуард (2001) Фокусировка - все просто и непросто.

  7. Алексей Шадрин, Андрей Френкель Color Management System (CMS) в логике цветовых координатных систем.

  8. Преобразования цветовых пространств (c) Издательские системы, по материалам Apple.

  9. М. Кувшинов Управление цветом. Статья опубликована в журнале Publish №3/1999.

  10. МАСТЕР-КЛАСС: Основы цифрового видео. (Цветовые модели RGB, YCrCb) 17 апреля 2008 г.

  11. Colour Management in Practice JISC, July 2004

Ссылки по теме


Большинство материалов, представленных в этой лекции, взято из Википедии. Любознательные студенты могут сами продолжить изучение смежных тем, следуя по ссылкам в статьях.

  1. Wikipedia.org - Портал Цвет

  2. Таблица цветов]

  3. О свете, цвете и цветовых пространствах, OptaVideo.

  4. Наглядный флеш-мульфильм про значение цветов.

  5. Визуализация цветовых моделей с формулами перевода


Сноски


  1. Image processing principles and applications

  2. Ководство. § 40. Цветовые теории. Артемий Лебедев. 21 июля 1999.

Похожие:

Вопрос 75 Спектр, цвет, видимый свет iconАстрономы впервые увидели отраженный от экзопланеты свет 28. 12 [12: 36]
Международный коллектив астрономов под руководством Светланы Бердюгиной из Цюрихского технологического университета впервые смог...
Вопрос 75 Спектр, цвет, видимый свет iconБелый свет, белый свет © В. П. Дедов 2004
Белый свет и белый цвет. В большинстве случаев эти термины взаимозаменяемы. Мы будем говорить о белом свете, излучаемом источником...
Вопрос 75 Спектр, цвет, видимый свет iconИоханес иттен «основы цвета» Содержание
В 1676 году сэр Исаак Ньютон с помощью трёхгранной призмы разложил белый солнечный свет на цветовой спектр. Подобный спектр содержал...
Вопрос 75 Спектр, цвет, видимый свет iconОптика, точнее – физическая оптика
Под светом понимают не только видимый свет, но и примыкающие к нему широкие области спектра электромагнитного излучения – инфракрасную...
Вопрос 75 Спектр, цвет, видимый свет iconЭлементы квантовой физики I. Испускание и поглощение электромагнитных волн веществом
Видимый свет электромагнитное излучение в пределах длин волн от 740 до 400нм, воспринимаемое человеческим глазом
Вопрос 75 Спектр, цвет, видимый свет icon6. Полутона. Освещение. Низкоуровневая графика Модели цвета
Зрительная система человека воспринимает электромагнитную энергию с длинами волн от 400 до 700 нм как видимый свет (рисунок f на...
Вопрос 75 Спектр, цвет, видимый свет iconВольфганг Хольбайн Звездная преисподняя
При инфракрасном излучении стало видно, как столб горячего ионизированного и разреженного газа взметнулся вверх. Видимый свет состоял,...
Вопрос 75 Спектр, цвет, видимый свет iconАлександра, Епископа Буэнос-Айресского и Южно-Американского
Божием в конечном итоге восторжествуют добро, правда и любовь навеки. А что же может быть радостнее этого? “Небеса убо достойно веселятся,...
Вопрос 75 Спектр, цвет, видимый свет iconРуководство для учащихся основные принципы производственной гигиены Апрель 2011 Выражение
Охватывает широкий диапазон частот. Такие термины, как видимый свет, микроволны и инфракрасные волны используемый для описания различных...
Вопрос 75 Спектр, цвет, видимый свет iconПрограмма мфти-астроальянс
Фиан, а также космические проекты Спектр-р (Радиоастрон) и тесис (фиан), Спектр-рг (ики), Спектр-уф (Ультрафиолет) и озирис (инасан),...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org