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.
Для кодирования одного цвета пикселя определяется длина двоичного кода, которая называется глубиной цвета .
Рассчитать глубину цвета можно по формуле: N = 2 i , где N —количество цветов в палитре, i — глубина цвета.
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 цветовая трёхканальная модель, которая характеризует параметры цвета. Цветовой тон (Hue), насыщенность (Saturation), яркость (Brightness).
Источник: www.yaklass.ru
Основы построения телевизора цветного изображения
Принцип построения телевизора цветного изображения основывается на 3-х компонентной теории световосприятия. Суть этой теории заключается в том, что при смешивании в различной пропорции 3-х основных цветов:
G синего [Blue]. B
можно сформировать любой цвет, существующий в природе.
Любой цвет, видимый глазом, характеризуется:
яркостью (количественная характеристика цвета); цветовым тоном (качественная характеристика цвета); насыщенностью (качественная характеристика цвета).
Цвета, качественно одинаковые, но обладающие разной яркостью, вызывают различные цветовые ощущения.
Белый — светлосерый — темносерый — это белый цвет различной яркости.
В черно-белом телевидении используется это свойство.
Чтобы получить белый цвет (или черно-белый сигнал яркости) надо
сложить три основных цвета в следующей пропорции:
Еярк = 0.3Екр + 0.59Езел + 0.11Есин 1
Это что касается белого цвета.
Цвет, который при большой яркости воспринимается как желтый, прималой яркости — коричневый.
Цветовой тон и насыщенность характеризуют цветность светового потоканезависимо от его яркости.
Цветовой тон (оттенок) характеризует свойство цвета, отличающее его от белого или серого.
Насыщенность определяет чистоту цвета, т.е. степень его разбавленности белым цветом.
Исходя из этого можно сделать вывод, что для получения цветного изображения достаточно передавать либо три основных цвета, либо один яркостный сигнал и два сигнала, несущих информацию о двух основных цветах.
Совместимые системы цветного и черно-белого телевидения.
В условиях наличия приемной сети черно-белого телевидения одним из важнейших требований, предъявляемых к системе цветного телевидения было требование совместимости. Под совместимостью понимается необходимость удовлетворения таких условий, при которых черно-белый телевизор мог бы принимать в черно-белом виде как черно-белые передачи, так и цветную передачу, а цветной телевизор -черно-белые передачи. Выполнение условий совместимости во всех системах ЦТ (а их 3) обеспечивается при помощи кодирования сигналов изображения на телецентре. В связи с этим в цветном телевизоре имеются декодирующие устройства (декодеры ПАЛ, СЕКАМ, ПТЦ). Всемирное телевидение имеет три системы по кодировке цвета (ПАЛ, СЕКАМ, ПТЦ) и четырнадцать стандартов по организации передачи сигналов и развертки (B, G, H, I, D, K, KI, N, M, A, C, L, E, F).
Всего стандартов по кодированию цвета и по организации передачи
сигналов и развертки может быть 21.
В основном используются шесть комбинации этих стандартов.
ПАЛ B,G (Германия)
СЕКАМ B,G (Франция)
СЕКАМ P, K, KI (СССР, Чехия и Словакия, Венгрия)
НТЦ М (США, Япония, Канада)
Система НТЦ (первая) была разработана в США (1950 — 1953г.г.). В ней одновременно передаются яркостный сигнал и расположенная в пределах его спектра поднесущая квадратурно-модулированная красным и синим цветоразностными сигналами.
Принцип квадратурной модуляции заключается в том, что цветоразностные сигналы поступая раздельно на модуляторы модулируют одну и ту же поднесущую, вырабатываемую кварцевым генератором, причем фазы этой поднесущей, подаваемой на модуляторы, сдвинуты на 90 градусов. Модуляторы имеют симметричную (балансную) схему.
Это означает, что Uвых модуляторов пропорциональны произведениям входных напряжений, а а сама поднесущая подавляется. Подавление цветовой поднесущей устраняет ее мешающее действие на изображение. Оба цветоразностных сигнала, помещенные на поднесущую, подаются в блок сложения, где они образуют полный сигнал цветности (СЦ). Результирующий СЦ меняется по амплитуде и по фазе. При этом амплитуда сигнала определяет насыщенность, а фаза — цветовой тон.
В блок сложения поступают также яркостный сигнал и сигнал цветовой идругой синхронизации. В результате образуется полный сигнал ЦТ.В цветных телевизорах системы NTSC разделение полного сигнала осуществляется синхро-детекторами ( аналогично модуляторам).
Чтобы избежать искажения цветовых тонов принятого изображения фаза колебаний поднесущей в синхро-детекторе должна быть такой же, как и в передатчике. Для этого в передатчике вырабатывается специальный сигнал цветовой синхронизации, который размещается на задней площадке гасящего строчного импульса и представляет собой 8 — 10 периодов цветовой поднесущей и называется сигналом вспышки.
Частота и фаза вспышки равны частоте и фазе поднесущей в передающемустройстве.
— большая чувствительность к фазовым искажениям, что приводит к
неправильной передаче цветового потока;
— чувствительность к амплитудно-частотным искажениям, что приводит к
изменениям насыщенности цвета.
Источник: studbooks.net
Различия цветовых моделей RGB, CMYK, HSB
Очень часто у людей, напрямую не связанных с полиграфией, возникают вопросы: «Что такое CMYK?», и «Почему нельзя использовать ничего, кроме CMYK?». В этой статье постараемся разобраться, что такое цветовые пространства CMYK, RGB и HSB и почему один и тот же фирменный цвет в макете на экране компьютера и на бумаге выглядит по-разному.
Системы цветопередачи RGB, CMYK и HSB
Загадочные RGB и CMYK относятся к базовым знаниям графического дизайна. Мы поговорим о различиях цветопередачи для того, чтобы стало понятно, почему один и тот же цвет в макете на экране компьютера и на бумаге будет выглядеть по-разному. Возможно, вы уже сталкивались с чем-то подобным при заказе полиграфии.
Цветовая модель — это способ описания цвета с помощью количественных характеристик. Под цветовой моделью обычно подразумевают термин, который обозначает абстрактную модель описания представления цветов в виде трех- или четырехзначных чисел, называемых цветовыми компонентами (иногда — цветовыми координатами). Цветовая модель используется для описания излучаемого и отраженного цветов. Вместе с методом интерпретации этих данных множество цветов цветовой модели и определяет цветовое пространство.
Что такое RGB
Начнём с цифр. 16,7 миллионов оттенков отображает современный монитор компьютера или хорошее печатающее устройство. Такая большая палитра получается смешением всего трёх цветов в разных пропорциях — красного, синего и зелёного. В графических редакторах каждый из них представлен 256 оттенками (256х256х256=16,7 миллионов).
RGB — цветовая модель, названная так по трём заглавным буквам названий цветов, лежащих в ее основе: Red, Green, Blue, или красный, зелёный, синий. Эти же цвета образуют и все промежуточные. Научное название — аддитивная модель (от англ.слова add — «добавлять»). Служит для вывода изображения на экраны мониторов и другие электронные устройства. Обладает большим цветовым охватом.
Цветовая модель RGB предполагает, что вся палитра складывается из светящихся точек. Это значит, что на бумаге невозможно изобразить цвет в цветовой модели RGB, так как бумага поглощает цвет, а не светится. Исходный цвет можно получить, если прибавить к несветящейся — или изначально чёрной —поверхности проценты от каждого из ключевых цветов.
RGB-цвет получается в результате смешения красного, синего и зелёного в разных пропорциях: каждый оттенок можно описать тремя числами, обозначающими яркость трёх основных цветов.
Цветовая модель RGB
Как выглядит цветовая модель RGB?
Представьте, что мы направили лучи красного, зелёного и синего цветов в одну точку на белой стене. В центре получится белое пятно, интенсивность цветов в этой точке достигает 100 %. В местах, где лучи соприкасаются, вы увидите новые оттенки:
- зелёный+синий — голубой (Cian)
- синий+ красный — пурпурный (Magenta)
- красный+зелёный — жёлтый (Yellow)
Что такое CMY(K)
Эти три цвета лежат в основе цветовой модели CMYK — субстрактивная модель (от англ. слова subtraсt — «вычитать»), которая основана на вычитании из белого первичных цветов: голубой цвет вычитает из белого цвета красный, желтый — синий, а пурпурный — зелёный. Модель CMY(K) используется в полиграфии для стандартной триадной печати и в сравнении с RGB-моделью обладает меньшим цветовым охватом. Бумага и другие печатные материалы — это поверхности, которые отражают свет. Согласитесь, гораздо удобнее считать, какое количество света отразилось от той или иной поверхности, чем считать, сколько поглотилось.
Если вычесть из белого три первичных цвета — RGB, получаются три дополнительных цвета CMY.
Цветовая модель CMYK
В модель CMYK добавлен дополнительный черный цвет, и на это есть веские причины. В теории при смешении трёх основных цветов должен получиться чёрный цвет. В реальности же в красках есть примеси, и вместо чистого черного получается неопределенный грязно-коричневый.
Тем более при печати смешение сразу трёх цветов ради получения черного очень сильно увлажняет бумагу, возрастает риск ее переувлажнения при не всегда идеальных внешних условиях и в силу особенностей самих красителей. Именно поэтому в модель введён чёрный цвет для получения тёмных оттенков и непосредственно самого чёрного. Буква К в названии модели CMYK взята у слова Black, и она обозначает ключевой цвет — Key Color.
Что такое HSB?
Перед тем, как подвести итог, подчеркнём: модели RGB и CMYK не так хорошо соответствуют понятию собственно цвета, как цветовая модель HSB. Это аббревиатура с английских слов: Hue, Saturation, Brightness — тон, насыщенность, яркость. HSB основана на модели RGB, но у неё другая система координат: каждый цвет в этой модели получается путем добавления к основному спектру черной или белой краски. При этом тон — это собственно цвет и есть, насыщенность — процент добавленной к цвету белой краски, а яркость — процент добавленной чёрной краски.
Описание цветов в этой модели не соответствует цветам, воспринимаемых человеческим глазом. Эта модель используется в графических редакторах при настройке палитры цвета. Художники используют её для тщательного подбора оттенков.
Цветовая модель HSB
В чем отличие RGB от CMYK?
Итак, подведем краткий итог:
- RGB — цветовая модель, по которой строятся цвета на экране. Основана на сложении цветов.
- CMYK — цветовая модель, по которой формируется изображение для печати. Основана на вычитании цветов.
Разница между CMYK и RGB заключается в том, что RGB-цвет по сути лишь излучаемый цвет (или свет), а CMYK-цвет — цвет отражаемый (краска). Первый образуется за счёт интенсивности свечения, а второй получается как результат наложения красок в полиграфии.
Соответственно, любые изображения в электронном виде — рисунки на мониторе компьютера, фотографии на экране телефона — основываются на RGB-модели. Модель CMYK применяется для полноцветной печати. А чтобы цвета не потерялись, изображение перед печатью выводят из аддитивной модели в субстрактивную. Говоря на языке дизайнеров и специалистов подготовки макетов, модель CMYK — рабочий инструмент офсетной типографии, который выводит цвета на бумагу.
Отличие систем цветопередачи RGB и CMYK
CMYK и RGB: применение на практике
Обычно при печати используют четыре краски: голубую, пурпурную, желтую и черную, что и составляет палитру CMYK. Макеты для печати обязательно должны быть подготовлены в цветовой модели CMYK, так как в процессе вывода форм растровый процессор однозначно трактует любой цвет как составляющую CMYK. Важно помнить, что цветовой охват CMYK меньше, чем RGB, поэтому все изображения, при подготовке макета на печать, требуют цветокоррекции и правильной конвертации в цветовой пространство CMYK.
Прежде, чем сделать заказ полиграфии, важно помнить, что на цвет при печати влияет ещё много факторов — качество и поверхность бумаги, возможности печатанной машины, внешние условия. В идеале лучше сделать цветопробу и увидеть на бумаге цвет будущего тиража. Цветопроба не отнимет много времени, но поможет избежать возможных ошибок при печати. Это просто: набор нужных сочетаний триадных красок печатают на цветопробной бумаге на полностью откалиброванном под печатные машины принтере, а затем данные сравниваются с эталонными значениями. Подробнее о цветопробе можно прочитать в другой статье нашего блога: Цветопроба — инструмент предсказуемой печати.
Источник: accent.su