Karakteristike modela boja. O prostorima boje

Mi razlikujemo puno nijansi boja jer se zrači svetlost određenih talasnih dužina.

Emitovanim bojama se može pripisati, na primjer, bijelo svjetlo, boje na TV ekranu, monitor i tako dalje. Glavni su tri: crvena, zelena i plava.

RGB model boja je predstavljena kao trodimenzionalnu grafiku: kocka, čiji nulte točke - crni (bez zračenja) - (0, 0, 0). Svaka koordinata odražava doprinos svake komponente do nastale boje u opsegu od 0 do 255 (sivi nivo u svakom kanalu boja). Tačka sa maksimalnim vrednostima (255, 255, 255) je bela. A dijagonalno spajanje ove tačke su raspoređeni nijanse sive boje, s obzirom da su vrijednosti iste tri komponente (23, 23, 23), (130, 130, 130), i tako dalje. D.). Ovaj opseg se zove siva skala (siva siva). Tri kocka temena dati čista početnu boja (255, 0, 0), (0, 255, 0), (0, 0, 255), ostala tri predstavljaju dvostruko miješanje originalne boje: crvena i zelena požuti (255, 255, 0) , plava i zelena (0, 255, 255) i ljubičasta (255, 0, 255) from crvene i plave.

Šta to znači i šta to znači. Pre odgovora na jedno pitanje, neophodno je uvesti još jedan koncept, prilično čest u štamparskoj industriji. Ove četiri boje su četiri komponente boje, zahvaljujući kojima dobijamo šarene slike u štamparskoj industriji.

Zato, fokusiramo se na tri prostore. Ovo je jedan od razloga zašto vaša fotografija, koja je vidljiva na monitoru, može izgledati sasvim drugačije nego u časopisu u boji. Pet puta više vrata, kao što smo vide na terenu, ili kao da želimo da se pokažemo.


Fig. 1.6.

Vraćajući se na 16,7 milijuna boja u paleti istog imena: za naše oči nijanse opisao koordinatama (0, 0, 1), (0, 1, 0), pa čak i (3, 6, 4) se razlikuju; ali ih računar smatra drugačijim. Ukupna vrednost svih koordinatnih vrednosti daje više od 16 miliona nijansi (224 = 16,777,216).

Ovaj model boje koristi se kao glavna boja u svim računarskim sistemima.

Shodno tome, u ovom modelu su dostupne maksimalne mogućnosti uređivanja slike.

Boja boja CMYK (plava), magenta (žuta), žuta (žuta), ključ ("ključ"))

Ovaj model opisuje prave poligrafske boje. Glavne boje su tri: cijan (plava), magenta (magenta), Yelloy (žuta). Oni čine štamparsku triadu (procesne boje). Svakom pikslu u slici CMYK dodeljene su vrijednosti koje određuju procenat triadičnih boja. Nulte vrijednosti komponenti daju bijelu boju (papir), maksimalne vrijednosti treba biti crne, njihove jednake vrijednosti - nijansi sive boje.



Fig. 1.7.

Poligrafske boje nisu tako idealne kao zraci svetlosti. Mešanje tri osnovne boje ne sintetiše čisto crno, tako da je crnoj mastilo dodato osnovnim bojama za štampanje: slovo K je skraćenica za riječ "ključ". Od crne boje u velikoj mjeri zavisi ukupna oštrina impresija.

Ovaj model se koristi samo u štamparskoj industriji, tako da se prevod u njega uvijek vrši u poslednjoj fazi obrade slike. Modeli RGB i CMYK, iako međusobno povezani, ali njihovi međusobni prelazi jedni sa drugima nikada se ne pojavljuju bez gubitka.

Model boja HSB (nijanse, zasićenje, osvetljenost)

HSB model je u skladu sa percepcijom boja od st orabe: ton boje je ekvivalentna talasna duzina, zasićenje je intenzitet talasa, a osvetljenost je količina svjetlosti. Ovaj model smatra se najprikladnijim u izboru boje za korisnika (ako izaberemo u bilo kojem program, zapravo koristimo ovaj model, ali ulazimo u digitalne karakteristike boje - (Slika 1.8.).

Međutim, ovaj model je apstraktan, jer nema tehničkih sredstava za direktno merenje nijanse i zasićenosti. On ne formira kanale u boji u dokumentu (ne možete sačuvati dokument u ovom modelu boja).

Boja se može prikazati u prirodi, na ekranu monitora, na papiru. U svim slučajevima, mogući raspon boja ili boja u boji će biti drugačiji. Najširi obuhvat je u prirodi, ograničen je samo mogućnostima ljudskog vida. Dio onoga što postoji u prirodi, može preneti monitor. Neko od onoga što monitor prenosi može se odštampati (na primjer, boje sa vrlo niskom gustinom se slabo prenose prilikom štampanja).

Primeri pitanja za kontrolu

  1. Koje su glavne vrste računarskih slika?
  2. Šta se sastoje od vektorskih slika?
  3. Gde su vektorske slike primenjene?
  4. Gde su primenjene slike rastera?
  5. Koji je najmanji element bitmap-a?
  6. Dajte karakteristike (dva) piksela
  7. Koja je rezolucija bitmapa? Na šta se meri?
  8. Kako odabrati rezoluciju slike za određenu svrhu (na ekranu računara, za izlaz na štampač)?
  9. Kolika je dubina boje? U kojim jedinicama se meri?
  10. Kako se rezolucija i dubina boje odnose jedni na druge?
  11. Šta određuje količinu (veličina datoteke na disku) bitmap-a?
  12. Koji modeli boja znate?
  13. Gde se primjenjuje CMYK model boje?
  14. Da li mogu sačuvati datoteku u HSB modelu boje?

Ja sam programer po obrazovanju, ali morao sam se baviti obradom slika na poslu. I onda za mene otvoren je neverovatan i neistraženi svet boja prostorija. Ne mislim da će dizajneri i fotografi naučiti nešto novo za sebe, ali možda će neko pronaći ovo znanje barem korisno i, u najboljem slučaju, uantjno no.
Glavni zadatak modela boje je da omogući postavljanje boja na jedinstven način. U stvari, modeli u boji određuju određene koordinatne sisteme koji vam omogućavaju jedinstveno prepoznavanje boje.
Najpopularniji do sada su sledeći modeli boja: RGB (uglavnom korišteni u monitorima i kamerama), CMY (K) (korišten u štampi), HSI (široko korišten u računarskom vidu i dizajnu). Postoji mnogo drugih modela. Na primer, CIE XYZ (standardni modeli), YCbCr itd. Sledeći je kratak pregled ovih boja modela.

RGB boja kocke

Iz Grassmannovog zakona ideja aditiva (odnosno, na osnovu mešanja boja iz direktno zračnih objekata) proizlazi iz modela reprodukcije boja. Po prvi put takav model je predložio James Maxwell 1861. godine, ali najčešće je primljen mnogo kasnije.
U RGB modelu (crvena, zelena, plava, plava), sve boje se dobija mešanjem tri osnovne boje (crvena, zelena i plava) u različitim proporcijama. Udeo svake osnovne boje u poslednjem se može posmatrati kao koordinat u odgovarajućem trodimenzionalnom prostoru, stoga se ovaj model često naziva kocka u boji. Na sl. 1 prikazuje model boje kocke.
Najčešće, model je konstruisan tako da je kocka pojedinačno. Bodova odgovara osnovne boje su raspoređeni u kocki temena leže na pravcima: crvena - (1, 0, 0), zelena - (0, 1, 0), plavo - (0, 0, 1). U ovom sekundarne boje (dobivene miješanjem dvije bazne) nalazi u drugoj temena kocke: plava - (0; 1; 1) Magenta - (1, 0, 1) i žuta - (1, 1, 0). Crno-bele boje nalaze se u poreklu (0; 0; 0) i tački (1, 1, 1) koja je najdalje od porekla. Fig. prikazuje samo vrhove kocke.


Slike u boji u RGB modelu konstruisane od od odvojena kanala slike. U tabeli. Prikazana je dekompozicija originalne slike u kanale u boji.


Model RGB za svaku komponentu boje se daje određeni broj bitova, npr, ako kodiranje svake komponente preusmeravanja 1 bajt, a zatim koristeći ovaj model može kodirati 2 ^ (3 * 8) ≈16 miliona. Flowers. U praksi, ovo kodiranje je suvišno, jer većina ljudi ne može razlikovati toliko boja. Često ograničena tzv. režim "Visoka boja" u kojem je kodiranju svake komponente dodeljeno 5 bita. U nekim aplikacijama, koristite 16-bitni način u kojem komponente kodiranje R i B daje 5 bita, i kodiranje komponenta G 6 bita. Ovaj način, prije svega, uzima u obzir veću osjetljivost osobe na zelenu boju, i drugo, omogućava efikasniju upotrebu računarske arhitekture. Broj bitova dodijeljenih po kodiranju piksela naziva se dubina boje. U tabeli. dati su primeri kodiranja iste slike različite dubine boje.

Subtraktivni modeli CMY i CMYK

Oduzimanjem model CMY (cijan sa engleskog - Cijan, magenta - ljubičasta, žuta - žuti) se koristi za dobijanje kopije (print) slike, a na neki na cin je suprotno od boje RGB-kocke. Ako u RGB modelu osnovne boje predstavljaju boje izvora svetlosti, CMY model je model apsorpcije boja.
Na primjer, papir obložen žutom bojom ne odražava plavo svjetlo, tj. možemo reći da žuta boja oduzima od reflektovane bele svetlo plave boje. Slično, plava boja oduzima crvenu svetlost od reflektovane svetlosti, a magenta boja oduzima zelenu boju. Zbog toga se ovaj model zove subtraktivan. Algoritam za prevođenje sa RGB modela na CMY model je veoma jednostavan:

Pretpostavlja se da su bo RGB u intervalu. Lako je videti da je za dobijanje crne boje u CMY modelu neophodno mešati plavu, ljubičastu i žutu u jednakim razmerama. Ova metoda ima dva ozbiljna nedostatka: prvo, rezultujuća crna boja će izgledati lakša od "stvarne" crne boje, i drugo, dovodi do značajnih troškova boje. Dakle, u praksi, CMY model je proširen na CMYK model, dodajući crno-crno.

Toni boja, zasićenost, intenzitet (HSI)

RGB i CMY (K) modeli boja koji su ranije razmatrani su veoma jednostavni u smislu realizacije hardvera, ali imaju jedan značajan nedostatak. I love you, I love you, I love you, I love you, I love you, I love you, you love you, you love you, you love you, you love you, you know, you know, you know?
Često ljudi funkcionišu sa sledećim konceptima: ton boje, zasićenost i lakoća. Istovremeno, govoreći o tonu boje, obično znače tačno boju. Zasićenje pokazuje kako je opisana boja razblažena bijelom (roze, na primer, to je mješavina crvene i bijele). Pojam lakosti je najteže opisati, a sa nekim pretpostavkama pod lakoćom se može razumjeti intenzitet svetlosti.
Ako posmatramo projekciju RGB kocke u dijagonalnom pravcu bijela-crna, dobićemo heksagon:

Sve sive boje (ležeći na dijagonali kocke) projektuju se do centralne tačke. Da biste koristili ovaj model da biste kodirali sve boje dostupne u RGB modelu, potrebno je dodati vertikalnu osu lakoće (ili intenziteta) (I). Rezultat je heksagonalni konus:


U tom slučaju, ton (H) je definisan uglom u odnosu na crvenu osu, zasićenost (S) karakteriše čistoću boje (1 znači potpuno čistu boju, a 0 odgovara sivoj sivi). Vazno je shvatiti da ton i zasićenost nisu određeni pri nultom intenzitetu.


Algoritam prenosa sa RGB na HSI se može izvršiti koristeći sljedeće formule:


Model boja HSI je veoma popularan među dizajnerima i umetnicima, jer u uvom sistemu, obezbeđena je direktna kontrola tonova, zasićenosti i osvetljenosti.Ova iste karakteristike čine ovaj model veoma popularnim u sistemima računarske vizije. U tabeli. prikazuje promenu slike s povećanjem i opadanjem intenziteta, tonom (rotirajući se za ± 50 °) i zasićenjem.

Model CIE XYZ

U cilju ujedinjenja razvijen je međunarodni standardni model boje. Kao rezultat niza eksperimenata, Međunarodna komisija za rasvetu (CIE) odredila je krivove za dodavanje glavnih (crvenih, zelenih i plavih) boja. U ovom sistemu, svaka vidljiva boja odgovara određenom omjeru primarnih boja. Istovremeno, kako bi razvijen model odražavao sve boje koje je čovjek vidio, bilo je neophodno uvesti negativni broj osnovnih boja. Da bi pobegli iz negativnih vrednosti CIE, predstavio je takozvani. nerealne ili imaginarne primarne boje: X (imaginarno crvena), Y (imaginarno zelena), Z (imaginarno plavo).
Kada se opisuje boja, vrijednosti X, Y, Z se nazivaju standardne osnovne ekscitacije, a koordinate dobijene na njihovoj osnovi nazivaju se standardne koordinate boja. Standardne krivulje dodataka X (λ), Y (λ), Z (λ) (pogledajte sliku) Opiite osjetljivost prosečnog posmatrača na standardne uzbuđenja:


Pored standardnih koordinata boja, često se koristi pojam relativnih koordinata boja, koji se može izračunati prema sljedećim formulama:

Lako se vidi da je x + y + z = 1, što znači da je za bilo koja jedna-na-jedna specifikacijija relativnih koordinata dovoljna svaka par vrijednostijosti, and augovarajući prostor boje možei predstavijevtijosti, ja ya

Set boja određenih na ovaj način naziva se CIE trougao.
Lako je vidjeti da CIE trougao opisuje samo nijansu, ali ne opisuje svijetlost na bilo koji način. Da bi se opisala osvetljenost, uvedena je dodatna osa koja prolazi kroz tačku sa koordinatama (1/3; 1/3) (tzv. Belom tačkom). Kao rezultat, dobijeno je telo boje CIE (videti sliku):

Ovo telo sadrži sve boje vidljive prosječnom posmatraču. Glavni nedostatak ovog sistema je da ga koristimo, možemo navesti samo slučajnost or ili razliku dve boje, ali rastojanje između dvije tačke ovog prostora boje ne

Model CIELAB

Glavni cilj razvoja CIELAB - a bio je je eliminisanje nelinearnosti sistema CIE XYZ sa stanovišta ljudske percepcije. Pod skraćenicom LAB se obično shvata prostor boja CIE L * a * b *, koji je u ovom trenutku međunarodni standard.
U CIE L * a * b sistemu, L koordinata je lakoća (u opsegu od 0 do 100), a koordinate a, b su položaj između zeleno-ljubičaste and plavo-žute boje. Formule za prevođenje koordinata od CIE XYZ do CIE L * a * b * dati su u nastavku:

gde su (Xn, Yn, Zn) koordinate bele tačke u prostoru CIE XYZ i

Na sl. CIE L * a * b * dijelovi boja u boji su prikazani za dvije vrednosti lakoće:


U poređenju sa sistemom udaljenosti CIE XYZ euklidske (√ ((L1-L2) ^ 2 + (a1 ^ * - A2 ^ *) ^ 2+ (b1 ^ * - b2 ^ *) ^ 2)) u sistemu CIE L * a * b * mnogo bolje odgovara razlici u boji doživljavaju ljudi, međutim, standardna formula razlika boja je izuzetno teško CIEDE2000.

TV sistemi boje i boje u boji

U sistemima boja, YIQ i YUV boja informacije se predstavlja kao luminacije signal (Y) i dva razlike u boji signala (IQ i UV, respektivno).
Popularnost ovih sistema boja je prvenstveno zbog pojavljivanja televizora u boji. Jer Y komponenta u suštini sadrži izvornu sliku u sivoj boji, signal u YIQ sistemu može se primiti i pravilno prikazivati ​​i na starim crno-belim televizorima i na novim bojama.
Drugi, možda važniji plus, ovih prostora je razdvajanje informacija o boji i osvetljenosti slike. Činjenica je da je ljudsko oko veoma osjetljivo na promjenu svjetline i mnogo je manje osjetljivo na promjenu hromatičnosti. Ovo vam omogućava da šaljete i čuvate informacije o boji sa smanjenom dubinom. Na ovoj osobini ljudskog oka danas su izgrađeni najpopularniji algoritmi za kompresiju slika (uključujujući jpeg).

Related news

Karakteristike modela boja. O prostorima boje image, picture, imagery


Karakteristike modela boja. O prostorima boje 73


Karakteristike modela boja. O prostorima boje 71


Karakteristike modela boja. O prostorima boje 72


Karakteristike modela boja. O prostorima boje 4


Karakteristike modela boja. O prostorima boje 48


Karakteristike modela boja. O prostorima boje 78


Karakteristike modela boja. O prostorima boje 66


Karakteristike modela boja. O prostorima boje 52