Цвет, цветовые модели и пространства в компьютерной графике
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?ры R, G и В:
(3.4)
где параметры R, G и В принимают значения из диапазона 0-1. Например, пурпурная вершина достигается сложением максимальных красного и синего значений, в результате чего получается тройка (1,0,1), а белый цвет (1, 1, 1) представляет собой сумму максимальных значений красного, зеленого и синего. Оттенки серого представлены вдоль главной диагонали куба, идущей от начала координат (черный) к белой вершине. Точки вдоль этой диагонали получают равный вклад от всех основных цветов, а серая точка на полпути между белым и черным представлена как (0,5; 0,5; 0,5).
К настоящему времени система RGB является официальным стандартом. Решением Международной Комиссии по Освещению - МКО в 1931г. были стандартизированы основные цвета, которые было рекомендовано использовать в качестве R, G и B. Это монохроматические цвета светового излучения с длинами волн соответственно:
R - 700 нм
G - 546.1 нм
B - 435.8 нм
Красный цвет получается с помощью лампы накаливания с фильтром. Для получения чистых зеленого и синего цветов используется ртутная лампа. также стандартизировано значение светового потока для каждого основного цвета.
Система RGB имеет неполный цветовой охват - некоторые насыщенные цвета не могут быть представлены смесью указанных трех компонент. В первую очередь, это цвета от зеленого до синего, включая все оттенки голубого. Речь здесь идет о насыщенных цветах, поскольку, например, ненасыщенные голубые цвета смешиванием компонентов RGB получить можно. несмотря на неполный охват, система RGB широко используется в настоящее время - в первую очередь, в цветных телевизорах и дисплеях компьютеров. отсутствие некоторых оттенков цвета не слишком заметно.
Еще одним фактором, способствующим популярности системы RGB, является ее наглядность - основные цвета находятся в трех четко различимых участках видимого спектра.
Кроме того, одной из гипотез, объясняющих цветовое зрение человека, является трехкомпонентная теория, которая утверждает, что в зрительной системе человека есть три типа светочувствительных элементов. Один тип элементов реагирует на зеленый, другой тип - на красный, а третий тип - на синий цвет. Такая гипотеза высказывалась еще Ломоносовым, ее обоснованием занимались многие ученые, начиная с Т.Юнга. Впрочем, трехкомпонентная теория не является единственной теорией цветового зрения человека.
3.5 Цветовые модели CMY и CMYK
, испускаемого люминофорами экрана, что является процессом аддитивным. В то же время, устройства выдачи документальных копий, такие как принтеры и плоттеры, дают цветное изображение, проливая на бумагу цветные пигменты. Цветное изображение на бумаге видно потому, что мы видим отраженный свет, т.е. благодаря процессу вычитания.
Субтрактивную (основанная на вычитании) модель цвета можно сформировать, используя три основных цвета - голубой (cyan), пурпурный (magenla) и желтый (yellow). Как отмечалось выше, голубой цвет можно описать как сумму зеленого и синего. Следовательно, свет, отраженный от голубых чернил, содержит только зеленый и синий компоненты, а красный компонент поглощается, или вычитается, чернилами. Подобным образом пурпурные чернила вычитают зеленый компонент из падающего света, а желтые чернила - синий. Представление модели CMY в форме единичного куба иллюстрируется на рис. 3.5.2.
Рис. 3.5.1. Модель цвета CMY
В модели CMY точка (1,1,1) представляет черный цвет, поскольку из падающего света вычтены вес компоненты. Начало координат представляет белый свет. Равные доли всех основных цветов дают оттенки серого и располагаются вдоль главной диагонали куба. Комбинация голубых и пурпурных чернил даст синий цвет, поскольку из падающего света поглощены красный и зеленый компоненты. Подобным образом, комбинация голубых и желтых чернил дает зеленый свет, а комбинация пурпурных и желтых - красный.
Рис. 3.5.2. Модель цвета CMY. Точки внутри единичного куба описываются вычитанием из белого цвета заданных доз основных цветов
В процессе печати CMY часто используется набор капель четырех чернил, которые располагаются очень близко, подобно тому, как в RGB-мониторе используются три люминофорные точки. Таким образом, на практике модель цвета CMY называется моделью CMYK, где К - это параметр черного цвета. Для каждого из основных цветов (cyan, magenta и yellow) используется своя чернильница, и еще в одной содержатся черные чернила. Последняя чернильница нужна потому, что отраженный свет от смеси голубого, пурпурного и желтого чернил обычно дает только оттенки серого. Некоторые плоттеры позволяют получать различные комбинации цветов, разбрызгивая чернила трех основных цветов. Для черно-белой, или полутоновой (gray-scale), печати используется только черная чернильница.
Данная модель - основная модель полиграфии. Пурпурный, голубой, желтый цвета составляют так называемую полиграфическую триаду, и при печати этими красками большая часть видимого цветового спектра может быть воспроизведена на бумаге. Однако реальные краски имеют примеси, их цвет может быть не идеальным, и смешение трех основных красок, которое должно давать черный цвет, дает вместо этого неопределенный грязно-коричневый. Кроме того, для получения интенсивного черного необходимо положить на бумагу большое количество краски каждого цвета. Это приведет к переувлажнению бумаги, качество печати при этом снизится. К тому же использован