Компьютерное представление цвета

Цвет пиксела

Цветное изображение на экране складывается из пикселов, каждый из которых имеет свой цвет. Для того чтобы закодировать цвет одного пиксела можно использовать различное количество битов. Если, допустим, на кодирование цвета используется 8 битов, то максимум можно закодировать $2^8=256$ цветов. Это значит, что одновременно на экране можно отразить не более 256 цветов. Чем больше битов отводится под кодирование цвета, тем больше различных цветов можно закодировать. Если использовать не 8, а 16 битов, то можно закодировать уже $2^{16}=65536$ цветов. Такой 16-битовый способ кодирования называется High Color. Если для кодирования использовать 24 бита, то одновременно можно отобразить целый 16,5 миллионов цветов. Этот способ кодирования называется True Color.

Цветовые модели

Цветовая модель RGB. Эта цветовая модель применяется в мониторах и цветных телевизорах – везде, где изображение рассматривается в проходящем свете. Считается, что существует три основных цвета:

• красный (Red);
• зеленый (Green);
• синий (Blue).

Первые буквы названий основных цветов составляют название модели RGB. Считается, что все остальные цвета можно получить смешиванием основных цветов взятых с разной степенью яркости.. Чем ниже яркость, тем темнее получается оттенок цвета. В модели RGB яркость основных цветов представлена в виде числа, находящегося в промежутке между 0 и 255. Например, максимально яркий красный цвет в RGB записывается как (255,0,0). Зеленый - (0,255,0). Синий – (0,0,255). При этом цвет (150,0,0) тоже будет красным, но более темным. Черный цвет получается при нулевой яркости всех основных цветов - (0,0,0), а белый – наоборот, при максимальной яркости (255,255,255). Кроме записи десятичными числами можно встретить кодирование цветов в RGB в шестнадцатиричном формате. Например, красный цвет в шестнадцатиричном формате выглядит так: #FF0000.

Узнать то, каким образом будет записываться в модели RGB какой-либо цвет, можно при помощи любой графической программы. Даже стандартный редактор Paint может в этом помочь. Достаточно нажать на панели инструментов кнопку «Изменение цветов». В открывшейся палитре при помощи мыши выбрать нужный цвет и посмотреть под палитрой его параметры в RGB-модели.

Можно также воспользоваться онлайн ресурсами, где выложены RGB-таблицы для многих оттенков.

Цветовая модель CMYK. Печатные изображения мы видим не в проходящем, а в отраженном свете. Если увеличивать яркость на мониторе, то свет, попадающий в глаза с экрана, становится ярче. А если увеличивать количество краски на бумаге, то слой краски будет наоборот поглощать больше падающего цвета, а отражать меньше. Таким образом, с увеличением яркости на бумаге цвет изображения будет стремиться к черному. Следовательно, модель RGB для печатных изображений совершенно не применима. Для них используется модель CMYK. Цветовой базой этой модели являются не основные цвета, а дополнительные. То есть те цвета, которые получаются путем вычитания основных цветов из белого.

• голубой (Cyan)= Белый - красный = зелёный + синий (0,255,255);
• пурпурный (Magenta)= Белый - зелёный = красный + синий (255,0,255);
• жёлтый (Yellow) = Белый - синий = красный + зелёный (255,255,0).

Для того чтобы вывести цветное изображение, созданное на компьютере, на принтер его сначала разделяют на четыре отдельных одноцветных изображения согласно составляющим цветовой модели. В типографском деле этот процесс называется цветоделением. Операция цветоделения предусмотрена во всех профессиональных графических редакторах. После этого на бумагу по очереди выводят голубой, пурпурный, желтый и черный отпечатки.

Цветовая модель HSB (HSV). Художники, которые рисуют компьютерными средствами, считают модели RGB и CMYK трудными для восприятия человеком и прибегают к использованию модели HSB (HSV). Модель HSB состоит из семи цветов натурального спектра: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. Однако, название модели складывается из первых букв следующих параметров:

• Цветовой тон (Hue). Определяется как число в диапазоне от 0 до 240.
• Насыщенность (Saturation). Этот параметр варьирует от 0 до 100.
• Яркость (Bright) или Значение цвета (Value). Также варьирует от 0 до 100.

Модель HSB используется в графических редакторах ориентированных на ручное создание изображения (например, рисование на графическом планшете). После создания изображения модель HSB нужно преобразовывать либо в RGB либо в CMYK.

Цветовая модель Lab. Эта модель состоит из следующих параметров:

• освещенность (Luminance);
• А -часть спектра от зеленого до пурпурного;
• В- часть спектра от голубого до желтого.