Для чего в компьютерной графике используется цвет? Каким образом он описывается?
Сейчас цвет используется в основном, как средство усиления зрительного впечатления и увеличения информационной насыщенности изображения. Физически цвет – это видимый свет, т.е. электромагнитная энергия с длинами волн от 380 нм(фиолетовый) до 770 нм(красный). Ощущение цвета возникает у человека в результате анализа светового потока, падающего на сетчатку глаза от излучающих или отражающих объектов.
Излучаемый свет идет непосредственно от источника к глазу, сохраняя свои характеристики. Излучаемый свет (от солнца, лампы или монитора) может быть белым (ахроматическим) или любого цвета (с фильтром).
Отраженный свет (от бумаги, дерева, металла) зависит от цвета источника и физических свойств объекта. Объект кажется цветным, если отражает или пропускает свет в узком диапазоне длин волн. Белый цвет (ахроматический) содержит все видимые длины волн в равных количествах. Объект считается белым, если отражает более 80 % белого светаиахроматически черным, если <3% Единственным атрибутом белого цвета является его интенсивность, т.е. количество отраженного света от 0 до 1.
Хроматический цвет объективно имеет следующие характеристики:
· доминирующую длину волны l
· чистота (степень разбавления белым)
· яркость (кол-во света на ед. площади)
Субъективно данным характеристикам соответствуют:
· доминирующей длине волны l - цветовой тон (Hue (Value))
· чистоте – насыщенность (Saturation)
· яркости – светлота (lightness, lumination)
Минимальная разница между яркостью различимых по светлоте объектов – это порог, его величина пропорциональна логарифму отношения яркости. I0 = I0; I1 = I0*r; I2 = I0*r2; … I225 = r225*I0
Характеризующиепараметрыцвета.
Цветовой тон (собственно цвет). Цветовые тона или спектральные цвета располагаются на цветовом круге. 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 черной краски) — это параметр цвета, определяющий освещенность или затемненность 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 черной краски. В общем случае, любой цвет получается из спектрального цвета добавлением определенного процента белой и черной красок, то есть фактически серой краски.
Цветовая модельПантон, система PMS (PantoneMatchingSystem) — стандартизованная система подбора цвета, разработанная американской фирмой PantoneInc 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. Производитель настаивает на том, что «веера» необходимо ежегодно заменять, так как за это время процесс выцветания и истирания изображения делает цвета неточными.
Почему цвет в компьютерной графике можно описать тремя компонентами? Поясните, в чём разница между аддитивными и субтрактивными цветовыми моделями?
Исследования показали, что чел. глаз восприимчив к цвету. На экране по 1 байту на компоненту (RGB) мы можем различить.
Аддитивные (addition-сложение)
Получаются сложением разных цветов (в природе: естественный белый цвет – сложение 7 цветов радуги). Однако ощущение белого цвета дает смешение любых 3-х цветов, если и 1 из них не является линейной комбинацией 2-х остальных. Такие 3 называют основными и обычно это красный, синий, зеленый (RGB). Присутствие 3-х основных цветов в одинаковых количествах дает белый, отсутствие – черный, а соединение в различных пропорциях – любой другой из возможного множества. Система аддитивных цветов работает с излучаемым светом (например, от монитора). На мониторе применяется эта модель.
Субтрактивные (subtraction - вычитание).
Цвета получают вычитанием цветов из общего луча (т.е. белого). Наоборот, белый цвет – отсутствие всех цветов, черный – присутствие всех цветов в одинаковых количествах. Работает с отраженным светом (например, от листа бумаги). Чаще всего в качестве основных берут голубой, пурпурный, желтый (CMY), которые являются противоположными (дополняющими) к RGB. Каждый из основных цветов субтрактивного цвета поглощает (или вычитает) определенный цвет из белого, падающего на страницу (лист бумаги).
Цветовые модели в КГ
Их назначение – дать возможность удобным образом описывать цвета в пределах некоторого цветового охвата.
RGB
Используется в телевизионных мониторах, растровых дисплеях, цветных струйных принтерах.Такая модель отлично подходит для моделирования цвета от направленных источников (т.е. каждый их основных цветов можно обрабатывать отдельно). Идеально подходит к адаптерам с 2 и 3 байтами на пиксель, т.е. именно она реализована в этих режимах аппаратно. Например, самый яркий синий в данной модели получится 0,0R+0,0G+1,0B; салатовый: 0,0R+0,5G+0,5B; оттенок серого в 4 раза меньшей чем самый белый: 0,25R+0,25G+0,25B. Самая распространенная система, т.к. аппаратно реализована в средствах, а они явно или неявно влияют на процесс и характер работы с цветом. В этом и недостаток данной системы: она не подходит для печати, она не очень удобна при практическом получении цвета.
CMYK – субтрактивная
Моделирует отраженный цвет. В качестве основных использует: голубой (Cyan, синезеленый, бирюзовый)- дополнительный к R, пурпурный (Magenta)- к G, желтый (Yellow)- к B, черный (blacK). В модели CMY при освещении каждым из 3-х основных цветов поглощается дополняющий его цвет. Например, если увеличить количество зеленой краски, то интенсивность синего цвета в изображении уменьшится. Новые цвета в модели получают вычитанием цветовых составляющих из белого цвета. Они имеют длину волн отраженного света, не поглощенного основными цветами CMY. (Составляющие задаются в процентном соотношении – 0-100%) Черный должен получаться смешением C+M+Y, но на не очень белой бумаге и при наличии красок, не полностью поглощающих цвет (не иде6альных), получается не черный цвет, а темно-коричневый или грязно-серый. Поэтому вынужденно добавляется краска черного цвета. Система CMYK была известна еще давно. Ее использовали для разделения цветов при печати изображения и еще когда применялись фотомеханические способы. Сейчас большую часть по цветоделению выполняют компьютеры. Процесс 4х цветной печати состоит из 2х этапов: цветоделение исходного рисунка на 4 составляющих (голубой, пурпурный, желтый, черный) и печать каждого из полученных изображений последовательно на одном листе бумаги.
Связь моделей RGB и CMY простая (сумма смежных = цвет в центре). Перевод: (CMY) = (111)-(RGB); (RGB) = (111) – (CMY). При использовании еще одной модели или CMYK процесс цветоделения усложняется. Вместо сплошных цветных областей программа цветоделения создает растры отдельных точек, слегка повернутых друг относительно друга. Повороты нужны, чтобы точки разных цветов не накладывались одна на другую, а располагались рядом. Поскольку в системах RGB и CMYK разная природа получения цветов, цвет на мониторе трудно, а иногда и невозможно повторить на печати. Это происходит потому, сто печатная машина физически не может отобразить цвет, в котором менее 7% краски. Кроме того, преобразование RGB – CMYK неизбежно вносит искажения. На передачу цвета влияют состав и качество бумаги, красок. В связи с этим цветовой диапазон модели CMYK меньше чем RGB.
HSV (HSB) Система RGB и CMYK базируется на ограничения связанных с аппаратным обеспечением. В отличие от них система HSB (тон, яркость, насыщенность) является более интуитивной и приближенной к человеку. Здесь тон или оттенок – это цвет в обще употребительном смысле, насыщенность – цветность или количество белого в тоне т.е. дает частоту цвета; яркость – интенсивность свечения зависит от количества черной краски: чем ее меньше, те цвет ярче. Данная модель похожа на те, что применяют художники. Измерять цвет можно процентным содержанием чистого тона и добавок, их смешение дает результирующий цвет H – чистый пигмент, S – количество белого, B(V) – количество черного. Сущ. несколько цветовых моделей подобных этой, в которых цвет тона моделируется по средствам изменения оттенка двумя другими составляющими HSI (тон, насыщенность, интенсивность) HSL (тон, насыщенность, освещение) HBL (тон, яркость, освещение) Эта цветовая модель является наиболее простой для понимания. Кроме того, она равно применима и для аддитивных, и для субстративных цветов.
HSB — это трехканальная модель цвета. Она получила название по первым буквам английских слов: цветовой тон (hue), насыщенность (saturation), яркость (brightness).
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 381; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!