Преобразование между пространствами RGB и CMY



Как и система МКО цветовые пространства RGB и CMY трехмерны и условно изображаются а виде куба (рис. 11).

Началом координат в цветовом кубе RGB служит черный цвет, а в CMY – белый. Ахроматические, т. е. серые цвета в обеих моделях расположены по диагонали от черного до белого, а дополнительные цвета лежат в противоположных вершинах.

 

 

 

 


 

Связь между значениями (R,G,B) и (C,M,Y) для одного и того же цвета выражается формулой

Однако описывать субъективное восприятие цвета людьми в этих системах неудобно. Например, как в обозначениях МКО, RGB или CMY задать пастельный красновато-оранжевый цвет (см. рис. 6.9)? Художники характеризуют цвет с помощью таких понятий, как разбелы, оттенки, тона. Разбелы получают, добавляя в чистый цвет белый, оттенки – черный,             тона – добавляя обе эти краски. Это удобно изобразить на треугольнике (рис. 6.12). Таким образом, представляется один цвет, а если собрать треугольники для всех чистых цветов вокруг центральной черно-белой оси, то можно построить трехмерную модель субъективного представления цвета. На этом основана цветовая система Оствальда.

 

 

 

 


Цветовые системы HSV и HLS и цветовая система Манселла

Приведенные модели не охватывают всего диапазона видимого цвета, поскольку их цветовой охват - это лишь треугольник на графике МКО, вершинам которого соответствуют базовые цвета. Они являются аппаратно ориентированными, т.е. соответствуют технической реализации цвета в устройствах графического вывода. Но психофизиологическое восприятие света определяется не интенсивностью трех первичных цветов, а цветовым тоном, насыщенностью и светлотой. Цветовой тон позволяет различать цвета, насыщенность задает степень "разбавления" чистого тона белым цветом, а светлота - это интенсивность света в целом. Поэтому для адекватного нашему восприятию подбора оттенков более удобными являются модели, в числе параметров которых присутствует тон (Hue). Этот параметр принято измерять углом, отсчитываемым вокруг вертикальной оси. При этом красному цвету соответствует угол 0°, зеленому - 120°, синему - 240°, а дополняющие друг друга цвета расположены один напротив другого, т.е. угол между ними составляет 180°. Цвета CMY расположены посредине между составляющими их компонентами RGB. Существует две модели, использующие этот параметр.

Модель HSV (Hue, Saturation, Value, или тон, насыщенность, количество света) можно представить в виде световой шестигранной пирамиды, по оси которой откладывается значение V (светлота или яркость)это параметр цвета, определяющий его затемненность.

Уменьшение яркости цвета означает его зачернение. Яркость расположена на вертикальной оси конуса, меняется от 0 до 1. Значению V=0 соответствует вершина конуса (черный цвет), значению V=1 – основание конуса; цвета при этом наиболее интенсивны, а расстояние от оси до боковой грани в горизонтальном сечении соответствует параметру S (за диапазон изменения этих величин принимается интервал от нуля до единицы). Значение S равно единице, если точка лежит на боковой грани пирамиды.

Смит предложил построить модель субъективного восприятия в виде объемного тела HSV (цветовой тон, насыщенность, светлота (Hue, Saturation, Value)). Если цветовой куб RGB (рис. 7.11, а) спроецировать на плоскость вдоль черно-белой диагонали, получается шестиугольник с основными и дополнительными цветами в вершинах.

 

 

 


 

 

 

 

При снижении насыщенности или чистоты основных цветов размер и возможный цветовой охват куба RGB уменьшается, поэтому соответствующая шестиугольная проекция также будет меньше. Если проекции куба RGB и его подкубов собрать вдоль главной диагонали, представляющей количество света или светлоту цвета от черного (0) до белого (1), то получится объемный шестигранный конус модели HSV (рис. 13).

Интенсивность вдоль его оси возрастает от 0 в вершине до 1 на верхней грани, где она максимальна для всех цветов. Насыщенность определяется расстоянием от оси, а тон – углом (0°-360°), отсчитываемым от красного цвета. Для того чтобы на рисунке красный был в начале отсчета, проекция цветового куба была повернута на 120° против часовой стрелки. Насыщенность меняется от 0 на оси до 1 на границе шестиугольника. Отметим, что насыщенность зависит от цветового охвата, т. е. от расстояния от оси до границы для каждого V. При S = 1 цвета или их дополнения полностью насыщены. Ненулевая линейная комбинация трех основных цветов не может быть полностью насыщена. Если S = 0, то тон Н неопределен, т. е. на центральной оси находятся ахроматические, серые цвета.

Модель HSV соответствует тому, как составляют цвета художники. Чистым пигментам отвечают значения V = 1, S = 1; разбелам – цвета с увеличенным содержанием белого, т. е. с меньшим S; оттенкам – цвета с уменьшенным V, которые получаются при добавлении черного. Тон изменяется при уменьшении как V, так и S.

Цветовая модель HLS (Hue, Lightness, Saturation, или тон, светлота, насыщенность) является расширением модели HSV. Здесь цветовое пространство уже представляется в виде двойной пирамиды, в которой по вертикальной оси откладывается L (светлота), а остальные два параметра задаются так же, как и в предыдущей модели. В литературе эти пирамиды иногда называют шестигранным конусом.

Черный цвет задается вершиной нижнего конуса и соответствует значению L = 0, белый цвет максимальной интенсивности задается вершиной верхнего конуса и соответствует значению L=1.

Так как модель HLS применяется для самосветящихся предметов, светлота здесь обозначает яркость, определенную в начале этого раздела. В модели HLS цветовой куб RGB проецируется так, что получается двойной шестигранный конус со светлотой по оси от 0 (черный) в одной вершине до 1 (белый) во второй (рис. 6.14). Как и в модели HSV, насыщенность определяется радиальным расстоянием от центральной оси. Полностью насыщенные основные цвета и их дополнения расположены при S = 1, а при S = 0                           значение Н неопределенно.

 

 

 

 


 

Отсюда видно практическое значение стандартного цветового пространства МКО. В машинной графике оно особенно важно при создании или моделировании красок для репродукций на основе существующих промышленных красителей. Если цвет краски выбирается из цветов монитора, то не нужно разрабатывать спецификацию для производства красителей. Это делается преобразованием RGB координат монитора в основные цвета МКО. Изготовитель переводит их в свои характеристики. Если же нужно оценить окраску готовой машины, то спецификация красителя переводится в систему МКО, а затем в RGB для вывода на экран. Пространство МКО применяется также во многих других задачах.


Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 276; Мы поможем в написании вашей работы!






Мы поможем в написании ваших работ!