Цвет и цветовые модели
Цвет и цветовые модели Для чего нужен цвет
Большинство людей различают цвета, а те, кто занимается компьютерной графикой, должны четко чувствовать разницу не только в цветах, но и в тончайших оттенках. Это очень важно, так как именно цвет несет в себе большое количество информации, которая ничуть не уступает в важности ни форме, ни массе, ни другим параметрам, определяющим каждое тело.
Правильно подобранные цвета могут как привлечь внимание к желаемому изображению, так и оттолкнуть от него. Это объясняется тем, что в зависимости от того, какой цвет видит человек, у него возникают различные эмоции, которые подсознательно формируют первое впечатление от видимого объекта. Существует целая наука, изучающая влияние цвета на человека, но так как этот вопрос является достаточно спорным, то здесь его касаться не будем.
Итак, для чего же все-таки нужен цвет в компьютерной графике:
— Во-первых, конечно же, он несет в себе определенную информацию об объектах. Например, летом деревья зеленые, осенью — желтые. На черно-белой фотографии определить пору года практически невозможно, если на это не указывают какие-либо другие дополнительные факты.
— Цвет необходим также для того, чтобы различать объекты.
— С его помощью можно вывести одни части изображения на первый план, другие же увести в фон, то есть акцентировать внимание на важном — композиционном — центре.
— Без увеличения размера при помощи цвета можно передать некоторые детали изображения.
— В двумерной графике, а именно таковую мы видим на мониторе, так как он не обладает третьим измерением, именно при помощи цвета, точнее оттенков, имитируется (передается) объем.
— И, наконец, цвет используется для привлечения внимания зрителя, создания красочного и интересного изображения.
Конечно же, можно и даже создаются великолепные черно-белые творения, но так как мы живем в цветном мире, то намного привычнее видеть предметы, обладающие такой характеристикой, как цвет.
Что такое цвет
Что же такое цвет? Мы смотрим на предметы и, характеризуя их, говорим примерно следующее: он большой, мягкий, светло-голубого цвета. При описании чего-либо в большинстве случаев упоминается цвет, так как он несет огромное количество информации. На самом деле тело не имеет определенного цвета.
Если говорить о дневном освещении, то это белый свет. Попадая на предмет, он частично поглощается, а частично отражается, так вот именно отраженный спектр и видит человек.
Видимыми являются волны, лежащие в диапазоне от 760 до 380 миллимикрон, хотя некоторые животные видят и в областях ультрафиолетовых и ультракрасных волн. Зависимость цвета от длины волны представлена в таблице 1.
Первый, кто сумел разложить свет на различные составляющие, был Ньютон. Он заметил, что при пропускании света через призму он раскладывается на лучи разных цветов, после чего снова собирается воедино.
Основным заблуждением человека является то, что он видит то, что привык видеть, а именно если смотреть на хорошо знакомый красно-белый объект, освященный лишь зеленым светом, то мы все равно увидим два цвета — красный и белый, — хотя в мозг через глаз поступает иной сигнал, который игнорируется, точнее, преобразовывается в соответствии с тем, что он знает, а не с тем, что видит.
Дело в том, что зеленый свет не содержит красных лучей, следовательно, и отразить их предмет не может, а поэтому он поглощает весь спектр лучей, и оттого приобретает темный, близкий к черному, цвет. Что же касается белого, то он полностью отражает все падающие на него лучи и потому будет выглядеть зеленым.
Цветовой круг
Наука о цвете — это довольно сложная и широкомасштабная наука, поэтому в ней время от времени создаются различные цветовые модели, применяемые в той либо иной области. Одной из таких моделей и является цветовой круг, о котором уже неоднократно упоминалось в статьях, опубликованных ранее, и принцип которого заложен в таких операциях, как Invert — инвертировать (все цвета заменяются на те, которые находятся напротив в цветовом круге), Hue/Saturation — Цвет/Насыщенность (вращение происходит все по тому же кругу) и другие.
Многим известно о том, что существует 3 первичных цвета, которые невозможно получить и которые образуют все остальные. Основные цвета — это желтый, красный и синий. При смешивании желтого с красным получается оранжевый, синего с желтым — зеленый, а красного с синим — фиолетовый. Таким образом, можно составить круг, который будет содержать все цвета. Он представлен на рис. 1 и называется большим кругом Освальда.
Наряду с кругом Освальда есть еще и круг Гете, в котором основные цвета расположены в углах равностороннего треугольника, а дополнительные — в углах перевернутого треугольника. Схема такого круга представлена на рис. 2.
Друг напротив друга расположены контрастные цвета.
Как же образуются цвета в машинной графике? Ответить на этот вопрос однозначно невозможно, так как все зависит от того, какую цветовую модель использовать. Каждая из них хороша в определенной области, поэтому однозначного предпочтения отдать нельзя, да и не стоит, так как лучшего результата можно добиться, комбинируя различные возможности, предоставляемые программой.
Цветовая модель RGB
Это одна из наиболее распространенных и часто используемых моделей. Она применяется в приборах, излучающих свет, таких, например, как мониторы, прожекторы, фильтры и другие подобные устройства.
Данная цветовая модель базируется на трех основных цветах: Red — красном, Green — зеленом и Blue — синем. Каждая из вышеперечисленных составляющих может варьироваться в пределах от 0 до 255, образовывая разные цвета и обеспечивая, таким образом, доступ ко всем 16 миллионам. При работе с графическим редактором Adobe PhotoShop можно выбирать цвет, полагаясь не только на тот, что мы видим, но при необходимости указывать и цифровое значение, тем самым иногда, особенно при цветокоррекции, контролируя процесс работы.
Данная цветовая модель считается аддитивной, то есть при увеличении яркости отдельных составляющих будет увеличиваться и яркость результирующего цвета: если смешать все три цвета с максимальной интенсивностью, то результатом будет белый цвет; напротив, при отсутствии всех цветов получается черный.
При наложении отдельных каналов результат получается не совсем такой, как если бы смешивались краски, поэтому для того, чтобы внести ясность, остановимся на каждом из сочетаний подробнее.
При смешении красного и зеленого результатом будет желтый. Зеленого и синего — голубой, что ближе результату, получаемому на палитре. Синего и красного — фиолетовый, причем при изменении пропорций смешиваемых цветов можно получать как розовые, так и пурпурные оттенки.
Несомненными достоинствами данного режима является то, что он позволяет работать со всеми 16 миллионами цветов, а недостаток состоит в том, что при выводе изображения на печать часть из этих цветов теряется, в основном самые яркие и насыщенные, также возникает проблема с синими цветами.
Цветовая модель HSB
Здесь заглавные буквы не соответствуют никаким цветам, а символизируют цвет, насыщенность и яркость. Все цвета располагаются по кругу, и каждому соответствует свой градус, то есть всего насчитывается 360 вариантов (красный — 0, желтый — 60, зеленый — 120 градусов и так далее).
Насыщенность определяет, насколько ярко выраженным будет выбранный цвет. 0 — серый, 100 — самый яркий и чистый из возможных вариантов.
Параметр яркости соответствует общепризнанному, то есть 0 — это черный цвет.
Такая цветовая модель намного беднее рассмотренной ранее RGB, так как позволяет работать всего лишь с 3 миллионами цветов.
Цветовая модель CMYK
Это еще одна из наиболее часто используемых цветовых моделей, нашедших широкое применение. Она, в отличие от аддитивной RGB, является субтрактивной моделью. Работа ее основана на том, как раскладывается на составляющие и видится нами свет и цвет. Как уже говорилось ранее, видимым является отраженный спектр, остальные же составляющие поглощаются. Аналогично образовываются цвета на бумаге при рисовании красками. То есть, проведя красную полосу, мы сделаем синюю и зеленую составляющие поглощенными. Если поверху наложить зеленую краску, то результат будет грязным (из-за того, что цвета не совершенны, то есть несколько отличаются от эталонных красного и зеленого) и очень близким к черному.
Основные цвета в субтрактивной модели отличаются от цветов аддитивной. Cyan — голубой, Magenta — пурпурный, Yellow — желтый. Так как при смешении всех вышеперечисленных цветов идеального черного не получится, то вводится еще один дополнительный цвет — черный, который позволяет добиваться большей глубины и используется при печати прочих черных (как, например, обычный текст) объектов.
Цвета в рассматриваемой цветовой модели были выбраны такими не случайно, а из-за того, что голубой поглощает лишь красный, пурпурный — зеленый, желтый — синий.
В отличие от аддитивной модели, где отсутствие цветовых составляющих образует черный цвет, в субтрактивной все наоборот: если нет отдельных компонентов, то цвет белый, если они все присутствуют, то образуется грязно-коричневый, который делается более темным при добавлении черной краски, которая используется для затемнения и других получаемых цветов. При смешивании отдельных цветовых составляющих можно получить следующие результаты:
Голубой + Пурпурный = Синий с оттенком фиолетового, который можно усилить, изменив пропорции смешиваемых цветов.
Пурпурный + Желтый = Красный. В зависимости от соотношения входящих в него составляющих он может быть преобразован в оранжевый или розовый.
Желтый + Голубой = Зеленый, который может быть преобразован при использовании тех же первичных цветов как в салатовый, так и в изумрудный.
Несмотря на большие различия в цветовых моделях RGB и CMYK, следует освоить обе, так как каждая применяется в своей области, и если вы занимаетесь графикой, то столкновения с ними вам не избежать. Следует помнить, что если вы готовите изображение к печати, то следует все-таки работать с CMYK, потому что в противном случае то, что вы увидите на мониторе, и то, что получите на бумаге, будет отличаться настолько сильно, что вся работа может пойти насмарку.
Цветовая модель Lab
Такую модель предпочитают в основном профессионалы, так как он совмещает достоинства как CMYK, так и RGB, а именно обеспечивает доступ ко всем цветам, работая с достаточно большой скоростью.
На вопрос, почему же такой моделью пользуются в основном профессионалы, можно ответить лишь то, что она отличается несколько необычным и непривычным построением, и понять принцип ее действия порой несколько сложнее описанных ранее.
Построение цветов здесь, так же как и в RGB, базируется на слиянии трех каналов. На этом, правда, все сходство заканчивается.
Начнем по порядку, а именно с канала Luminosity — здесь осуществляется контроль за яркостью цветов, образованных двумя другими, а именно a и b составляющими. Белый цвет сопоставляется с максимальной интенсивностью.
Построение других каналов выглядит несколько более запутанным.
A — содержит цвета от темно-зеленого через серый к розовому.
B — светло-синий, серый, ярко-желтый.
При смешении двух цветов результирующий будет более ярким, что является еще одним сходством с цветовой моделью RGB.
Режим Grayscale
Это обычный черно-белый режим, который полностью лишен цвета, в нем есть только белый, черный и градации серого. Ничего особенно нового сказать о данной цветовой модели невозможно, так как она состоит из одного канала, который полностью соответствует изображению и выглядит как обычная черно-белая фотография.
Наряду с перечисленными существуют и другие модели, которые хороши в тех либо иных случаях. Здесь были рассмотрены лишь основные и наиболее часто используемые. Об остальных же речь пойдет в одной из следующих статей.
Галина Корабельникова Gala@tut.by
(c) компьютерная газета
Большинство людей различают цвета, а те, кто занимается компьютерной графикой, должны четко чувствовать разницу не только в цветах, но и в тончайших оттенках. Это очень важно, так как именно цвет несет в себе большое количество информации, которая ничуть не уступает в важности ни форме, ни массе, ни другим параметрам, определяющим каждое тело.
Правильно подобранные цвета могут как привлечь внимание к желаемому изображению, так и оттолкнуть от него. Это объясняется тем, что в зависимости от того, какой цвет видит человек, у него возникают различные эмоции, которые подсознательно формируют первое впечатление от видимого объекта. Существует целая наука, изучающая влияние цвета на человека, но так как этот вопрос является достаточно спорным, то здесь его касаться не будем.
Итак, для чего же все-таки нужен цвет в компьютерной графике:
— Во-первых, конечно же, он несет в себе определенную информацию об объектах. Например, летом деревья зеленые, осенью — желтые. На черно-белой фотографии определить пору года практически невозможно, если на это не указывают какие-либо другие дополнительные факты.
— Цвет необходим также для того, чтобы различать объекты.
— С его помощью можно вывести одни части изображения на первый план, другие же увести в фон, то есть акцентировать внимание на важном — композиционном — центре.
— Без увеличения размера при помощи цвета можно передать некоторые детали изображения.
— В двумерной графике, а именно таковую мы видим на мониторе, так как он не обладает третьим измерением, именно при помощи цвета, точнее оттенков, имитируется (передается) объем.
— И, наконец, цвет используется для привлечения внимания зрителя, создания красочного и интересного изображения.
Конечно же, можно и даже создаются великолепные черно-белые творения, но так как мы живем в цветном мире, то намного привычнее видеть предметы, обладающие такой характеристикой, как цвет.
Что же такое цвет? Мы смотрим на предметы и, характеризуя их, говорим примерно следующее: он большой, мягкий, светло-голубого цвета. При описании чего-либо в большинстве случаев упоминается цвет, так как он несет огромное количество информации. На самом деле тело не имеет определенного цвета.
Если говорить о дневном освещении, то это белый свет. Попадая на предмет, он частично поглощается, а частично отражается, так вот именно отраженный спектр и видит человек.
Видимыми являются волны, лежащие в диапазоне от 760 до 380 миллимикрон, хотя некоторые животные видят и в областях ультрафиолетовых и ультракрасных волн. Зависимость цвета от длины волны представлена в таблице 1.
Первый, кто сумел разложить свет на различные составляющие, был Ньютон. Он заметил, что при пропускании света через призму он раскладывается на лучи разных цветов, после чего снова собирается воедино.
Основным заблуждением человека является то, что он видит то, что привык видеть, а именно если смотреть на хорошо знакомый красно-белый объект, освященный лишь зеленым светом, то мы все равно увидим два цвета — красный и белый, — хотя в мозг через глаз поступает иной сигнал, который игнорируется, точнее, преобразовывается в соответствии с тем, что он знает, а не с тем, что видит.
Дело в том, что зеленый свет не содержит красных лучей, следовательно, и отразить их предмет не может, а поэтому он поглощает весь спектр лучей, и оттого приобретает темный, близкий к черному, цвет. Что же касается белого, то он полностью отражает все падающие на него лучи и потому будет выглядеть зеленым.
Наука о цвете — это довольно сложная и широкомасштабная наука, поэтому в ней время от времени создаются различные цветовые модели, применяемые в той либо иной области. Одной из таких моделей и является цветовой круг, о котором уже неоднократно упоминалось в статьях, опубликованных ранее, и принцип которого заложен в таких операциях, как Invert — инвертировать (все цвета заменяются на те, которые находятся напротив в цветовом круге), Hue/Saturation — Цвет/Насыщенность (вращение происходит все по тому же кругу) и другие.
Многим известно о том, что существует 3 первичных цвета, которые невозможно получить и которые образуют все остальные. Основные цвета — это желтый, красный и синий. При смешивании желтого с красным получается оранжевый, синего с желтым — зеленый, а красного с синим — фиолетовый. Таким образом, можно составить круг, который будет содержать все цвета. Он представлен на рис. 1 и называется большим кругом Освальда.
Наряду с кругом Освальда есть еще и круг Гете, в котором основные цвета расположены в углах равностороннего треугольника, а дополнительные — в углах перевернутого треугольника. Схема такого круга представлена на рис. 2.
Друг напротив друга расположены контрастные цвета.
Цветовая модель RGB
Это одна из наиболее распространенных и часто используемых моделей. Она применяется в приборах, излучающих свет, таких, например, как мониторы, прожекторы, фильтры и другие подобные устройства.
Данная цветовая модель базируется на трех основных цветах: Red — красном, Green — зеленом и Blue — синем. Каждая из вышеперечисленных составляющих может варьироваться в пределах от 0 до 255, образовывая разные цвета и обеспечивая, таким образом, доступ ко всем 16 миллионам. При работе с графическим редактором Adobe PhotoShop можно выбирать цвет, полагаясь не только на тот, что мы видим, но при необходимости указывать и цифровое значение, тем самым иногда, особенно при цветокоррекции, контролируя процесс работы.
Данная цветовая модель считается аддитивной, то есть при увеличении яркости отдельных составляющих будет увеличиваться и яркость результирующего цвета: если смешать все три цвета с максимальной интенсивностью, то результатом будет белый цвет; напротив, при отсутствии всех цветов получается черный.
При наложении отдельных каналов результат получается не совсем такой, как если бы смешивались краски, поэтому для того, чтобы внести ясность, остановимся на каждом из сочетаний подробнее.
При смешении красного и зеленого результатом будет желтый. Зеленого и синего — голубой, что ближе результату, получаемому на палитре. Синего и красного — фиолетовый, причем при изменении пропорций смешиваемых цветов можно получать как розовые, так и пурпурные оттенки.
Несомненными достоинствами данного режима является то, что он позволяет работать со всеми 16 миллионами цветов, а недостаток состоит в том, что при выводе изображения на печать часть из этих цветов теряется, в основном самые яркие и насыщенные, также возникает проблема с синими цветами.
Цветовая модель HSB
Здесь заглавные буквы не соответствуют никаким цветам, а символизируют цвет, насыщенность и яркость. Все цвета располагаются по кругу, и каждому соответствует свой градус, то есть всего насчитывается 360 вариантов (красный — 0, желтый — 60, зеленый — 120 градусов и так далее).
Насыщенность определяет, насколько ярко выраженным будет выбранный цвет. 0 — серый, 100 — самый яркий и чистый из возможных вариантов.
Параметр яркости соответствует общепризнанному, то есть 0 — это черный цвет.
Такая цветовая модель намного беднее рассмотренной ранее RGB, так как позволяет работать всего лишь с 3 миллионами цветов.
Цветовая модель CMYK
Это еще одна из наиболее часто используемых цветовых моделей, нашедших широкое применение. Она, в отличие от аддитивной RGB, является субтрактивной моделью. Работа ее основана на том, как раскладывается на составляющие и видится нами свет и цвет. Как уже говорилось ранее, видимым является отраженный спектр, остальные же составляющие поглощаются. Аналогично образовываются цвета на бумаге при рисовании красками. То есть, проведя красную полосу, мы сделаем синюю и зеленую составляющие поглощенными. Если поверху наложить зеленую краску, то результат будет грязным (из-за того, что цвета не совершенны, то есть несколько отличаются от эталонных красного и зеленого) и очень близким к черному.
Основные цвета в субтрактивной модели отличаются от цветов аддитивной. Cyan — голубой, Magenta — пурпурный, Yellow — желтый. Так как при смешении всех вышеперечисленных цветов идеального черного не получится, то вводится еще один дополнительный цвет — черный, который позволяет добиваться большей глубины и используется при печати прочих черных (как, например, обычный текст) объектов.
Цвета в рассматриваемой цветовой модели были выбраны такими не случайно, а из-за того, что голубой поглощает лишь красный, пурпурный — зеленый, желтый — синий.
В отличие от аддитивной модели, где отсутствие цветовых составляющих образует черный цвет, в субтрактивной все наоборот: если нет отдельных компонентов, то цвет белый, если они все присутствуют, то образуется грязно-коричневый, который делается более темным при добавлении черной краски, которая используется для затемнения и других получаемых цветов. При смешивании отдельных цветовых составляющих можно получить следующие результаты:
Голубой + Пурпурный = Синий с оттенком фиолетового, который можно усилить, изменив пропорции смешиваемых цветов.
Пурпурный + Желтый = Красный. В зависимости от соотношения входящих в него составляющих он может быть преобразован в оранжевый или розовый.
Желтый + Голубой = Зеленый, который может быть преобразован при использовании тех же первичных цветов как в салатовый, так и в изумрудный.
Несмотря на большие различия в цветовых моделях RGB и CMYK, следует освоить обе, так как каждая применяется в своей области, и если вы занимаетесь графикой, то столкновения с ними вам не избежать. Следует помнить, что если вы готовите изображение к печати, то следует все-таки работать с CMYK, потому что в противном случае то, что вы увидите на мониторе, и то, что получите на бумаге, будет отличаться настолько сильно, что вся работа может пойти насмарку.
Цветовая модель Lab
Такую модель предпочитают в основном профессионалы, так как он совмещает достоинства как CMYK, так и RGB, а именно обеспечивает доступ ко всем цветам, работая с достаточно большой скоростью.
На вопрос, почему же такой моделью пользуются в основном профессионалы, можно ответить лишь то, что она отличается несколько необычным и непривычным построением, и понять принцип ее действия порой несколько сложнее описанных ранее.
Построение цветов здесь, так же как и в RGB, базируется на слиянии трех каналов. На этом, правда, все сходство заканчивается.
Начнем по порядку, а именно с канала Luminosity — здесь осуществляется контроль за яркостью цветов, образованных двумя другими, а именно a и b составляющими. Белый цвет сопоставляется с максимальной интенсивностью.
Построение других каналов выглядит несколько более запутанным.
A — содержит цвета от темно-зеленого через серый к розовому.
B — светло-синий, серый, ярко-желтый.
При смешении двух цветов результирующий будет более ярким, что является еще одним сходством с цветовой моделью RGB.
Режим Grayscale
Это обычный черно-белый режим, который полностью лишен цвета, в нем есть только белый, черный и градации серого. Ничего особенно нового сказать о данной цветовой модели невозможно, так как она состоит из одного канала, который полностью соответствует изображению и выглядит как обычная черно-белая фотография.
Наряду с перечисленными существуют и другие модели, которые хороши в тех либо иных случаях. Здесь были рассмотрены лишь основные и наиболее часто используемые. Об остальных же речь пойдет в одной из следующих статей.
Галина Корабельникова Gala@tut.by
(c) компьютерная газета
Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 26 за 2001 год в рубрике soft :: графика
