Цвет, цветовые модели и пространства в компьютерной графике
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
ом пространстве отражает какой-то из аспектов цветности, таких как яркость, насыщенность или тон, в зависимости от типа пространства. Две диаграммы, приведенные ниже, показывают внешнюю границу некоего цветового пространства с двух разных углов зрения; его граница показывает предельные возможные цвета в пространстве. По вертикали отложены яркости, тогда как по горизонталям отложены красно-зелёное и жёлто-синее смещения. Эти измерения могут быть также описаны, используя другие свойства цвета.
Рис. 4.3.1
Показанное выше цветовое пространство имеет целью помочь вам качественно понять и визуализировать цветовое пространство, однако оно вряд ли оказалось бы особенно полезным для реального управления цветом. Это потому, что цветовое пространство практически всегда требует сравнения с другим цветовым пространством. Чтобы визуализировать это сравнение, цветовые пространства часто представляют двумерными регионами. Они более полезны для повседневного применения, поскольку позволяют быстро оценить грань пересечения пространств. Если не указывают иное, двумерные диаграммы обычно показывают пересечение по уровню 50% яркости (горизонтальнный срез для вертикальной срединной точки цветового пространства, показанного выше). Следующая диаграмма показывает три цветовых пространства: sRGB, RGB с широкой гаммой (Wide Gamut) и эталонное пространство, независимое от устройства. Пространства sRGB и широкой гаммы RGB являются двумя рабочими пространствами, которые периодически используются для редактирования изображений.
Рис. 4.3.2. Двумерное сравнение цветовых пространств (цвета при яркости 50%)
Что мы можем извлечь из двумерного сравнения цветовых пространств? Как чёрная, так и белая фигуры отображают подмножество цветов, которые являются воспроизводимыми в каждом из цветовых пространств, как часть эталонного цветового пространства, которое не зависит от устройства. Цвета, показанные в эталонном цветовом пространстве, приведены только для качественной визуализации, поскольку они зависят от того, как ваш монитор их отображает. Вдобавок, эталонное пространство практически всегда содержит больше цветов, чем может быть показано на мониторе компьютера.
На примере данной конкретной диаграммы мы видим, что пространство широкой гаммы RGB содержит больше тонов красного, пурпурного и зелёного, тогда как пространство sRGB содержит несколько больше синего.
Не забывайте, что этот анализ применим только к цветности при яркости 50%, которая соответствует полутонам на гистограмме изображений. Если бы нас интересовала гамма цветов для теней или ярких областей, мы могли бы исследовать аналогичный двумерный срез цветового пространства при приблизительно 25% и 75% яркости, соответственно.
4.4 Эталонные пространства
Что такое эталонное, независимое от устройства пространство, показанное выше? Практически все программы управления цветом сегодня используют независимое от устройства пространство, определённое Международной комиссией по освещению (CIE) в 1931. Это пространство имеет целью описать все цвета, различимые человеческим глазом, которое основано на средней оценке, составленной по выборке людей, не имеющих проблем со зрением (называемых стандартным колориметрическим наблюдателем). Практически все устройства используют подмножество всех видимых цветов, определённых CIE (включая и ваш монитор), так что любое представление этого пространства на мониторе должно рассматриваться как качественное и существенно неточное.
Пространство наблюдамеого цвета CIE выражается в нескольких общепринятых формах: CIE xyz (1931), CIE L*a*b* и CIE L u'v' (1976). В каждом из них содержатся те же цвета, но они отличаются в распределении цвета по двумерным пространствам:
. CIE xy 2. CIE a*b* 3.CIE u'v'
Рис. 4.4. (показаны двумерные срезы каждого из пространств при яркости 50%)
Пространство CIE xyz основано на прямом отображении исходных функций трёх основных цветов, созданном в 1931 г. Проблема этого представления состоит в том, что оно выделяет слишком большое пространство для зелёного. Пространство CIE L u'v' было создано, чтобы скорректировать этот дисбаланс, распространяя цвет примерно пропорционально их воспринимаемой разности. Наконец, пространство CIE L*a*b* трансформирует цвета CIE так, чтобы они распространялись по двум осям эквивалентно - полностью заполняя квадрат. Далее, каждая ось в пространстве L*a*b* отображает легко распознаваемое свойство цвета, такое как красно-зелёный или сине-жёлтый сдвиги, использованные в вышеприведенной трёхмерной визуализации.
4.5 Рабочие пространства
Рабочим является пространство, используемое в программах редактирования изображений (таких как Adobe Photoshop), и оно определяет набор цветов, доступных для работы при редактировании изображения. Два наиболее часто используемых рабочих пространства в цифровой фотографии - это Adobe RGB 1998 и sRGB IEC61966-2.1.
Почему бы не использовать рабочее пространство с максимально возможной гаммой? В целом предпочтительно использовать цветовое пространство, которое может отобразить ваше финальное выходное устройство (обычно принтер), и не более. Использование цветового пространства с излишне широкой гаммой может повысить подверженность вашего изображения постеризации. Происходит это потому, что глубина цветности изображения растягивается на больший диапазон цвета, так что для кодирования данного перехода цветов остаётся меньше бит.
<