Главная страница / 14. Основы машинной графики: 14.4. Цветовые модели
14.4. Цветовые модели
| ← 14.3. Форматы графических файлов | 14.5. Контрольные вопросы и задания → |
Для кодирования цветных изображений наиболее часто используют две модели представления цвета: RGB и CMYK.
При использовании цветовой модели RGB цветные изображения могут представляться при помощи трех матриц, каждая из которых представляет один из цветов: R – red (красный), G – green (зеленый), B – blue (синий). Смешение составляющих образует результирующий цвет. Эта модель удобна для представления цвета на мониторах, которые излучают свет. Поскольку цвет образуется сложением составляющих (отсутствие всех цветов – черный, если все составляющие цвета максимальны – белый), то эта модель называется аддитивной.
На рис. 14.5 представлены результаты смешения цветов в модели RGB.
Рис. 14.5. Графическое представление модели RGB: Red – красный, Green – зеленый, Blue – синий, Cyan – голубой (зеленый и синий), Magenta – пурпурный (синий и красный), Yellow – желтый (красный и зеленый)
Цветовая модель CMYK (голубой, пурпурный, желтый) используется для описания объектов, которые отражают свет. Примером такого объекта служит лист белой бумаги, на который наносятся красители. Смешение составляющих затемняет результирующий цвет (объект поглощает больше цвета). В результате отсутствие красителей дает белый цвет, если красители полностью поглощают свет – черный. Цвета этого типа называются субтрактивными (разностными).
На рис. 14.6 представлены результаты смешения цветов в модели CMYK.
Рис. 14.6. Графическое представление модели CMYK
К сожалению, смешение трех основных красок, которое должно дать черный цвет дает неопределенный («грязный») темный цвет. Это вызвано тем, что изготовить краску с заданным коэффициентом поглощения очень трудно. Для компенсации этого недостатка в число основных полиграфических красок была внесена и черная краска. Именно она добавила последнюю букву в название модели CMYK (K – последняя буква в слове blacK (другая версия: главная – ключевая Key).
Преобразование к модели RGB и обратно осуществляется следующими уравнениями:
| [C] |
[1] |
[R] |
[R] |
[1] |
[C] |
|
| [M] = |
[1] - |
[G] |
[G] = |
[1] - |
[M] |
|
| [Y] |
[1] |
[B] |
[B] |
[1] |
[Y] |
Если R,G,B и C,M,Y меняются от 0 до 255 (8 бит на каждый цвет), то уравнения выглядят следующим образом:
| [C] |
[255] |
[R] |
[R] |
[255] |
[C] |
|
| [M] = |
[255] - |
[G] |
[G] = |
[255] - |
[M] |
|
| [Y] |
[255] |
[B] |
[B] |
[255] |
[Y] |
Однако идеальных цветов не бывает. В модели RGB, если отсутствуют все цвета, должен получиться черный. Но экран монитора не идеально черный. Поэтому при переводе из одной систему в другую могут появляться отрицательные коэффициенты, вызванные неправильной цветопередачей.
В 1931 году Международной комиссией по освещению (МКО) были введены три основных цвета (X,Y,Z). Пусть (X,Y,Z) – веса основных цветов МКО, пронормируем цвета по значению яркости:
x = X/(X + Y + Z), y = Y/(X + Y + Z), z = Z/(X + Y + Z),
и учтем, что x + y + z = 1. Если отобразить x и y для всех видимых цветов, получим цветовой график МКО (рис. 14.7).
Рис. 14.7. Цветовой график МКО: длины волн выражены в нанометрах
Из графика видно, что цветовой охват человеческого глаза больше, чем экран монитора и больше чем количество цветов, которые можно представить с помощью печатных устройств.
| ← 14.3. Форматы графических файлов | 14.5. Контрольные вопросы и задания → |