Система представления цвета в компьютерной графике. Свойства цвета

Свет – электромагнитное излучение.

Цвет характеризуется действием излучения на глаз человека. Таким образом, лучи света, попадая на сетчатку глаза, производят ощущение цвета.

Распознавание цвета человеком зависит от освещения объекта, отражающего свет, от глаз и свойств мозга наблюдателя.

Свет, попадая в глаз, преобразуется в сигналы нейронов, находящихся в сетчатке глаза, и по оптическому нерву пересылается в мозг. Глаз реагирует на три дополнительных первичных цвета: красный, зеленый и синий.

Излучаемый цвет – это свет, выходящий от источника, например, Солнца, лампочки или экрана монитора.

Отраженный свет – это свет, отразившийся от поверхности объекта. Именно его мы видим, когда смотрим на какой-либо предмет, не являющийся источником света. Бумага, на которой мы печатаем изображение, отражает свет.

Излучаемый свет, идущий непосредственно от источника к глазу человека, сохраняет в себе все цвета, из которых он создан. Но этот свет может измениться при отражении объекта (рис. 1).

Рис. 1. Излучение и отражение света

Свойства цвета

Для описания цветовых оттенков, которые могут быть воспроизведены на экране компьютера и на принтере, разработаны специальные средства – цветовые модели (системы цветов).

У цвета есть три атрибута: цветовой тон, яркость и насыщенность.

Цветовой тон является таким атрибутом цвета, который позволяет различать их как красный, желтый, зеленый, синий или как промежуточный между двумя соседними парами этих цветов.

Яркость относится к относительной светлости или темноте цвета. Она определяется степенью отражения от физической поверхности, на которую падает свет. Чем выше яркость, тем светлее цвет.

Насыщенность заключается в том, насколько живым выглядит цвет. Она измеряется в терминах отличия данного цвета от бесцветного (нейтрального) серого цвета с той же самой степенью яркости. Чем ниже насыщенность, тем более серым выглядит цвет. При нулевой насыщенности цвет становится серым.

Так как цвет может получиться в процессе излучения и в процессе отражения, то существуют две противоположных модели его описания: модель RGB и модель CMYK.

Цветовая модель RGB

С экрана монитора человек воспринимает цвет как сумму излучения трёх базовых цветов: красного (Red), зеленого (Green), синего (Blue). Такая цветовая модель называется RGB (по первым буквам) (см. рис. 2). Она служит основой при создании и обработке компьютерной графики, предназначенной для электронного воспроизведения (на мониторе, телевизоре).

На поверхности экрана компьютера расположены тысячи фосфоресцирующих цветовых точек. Цветовые точки излучают свет под воздействием электронного луча. Так как размеры точек малы (на экране монитора - 0,0118 дюйма в диаметре), соседние разноцветные точки сливаются, формируя все другие цвета и оттенки.

Цвет на экране получается при суммировании лучей трех основных цветов – красного, зеленого и синего. Если интенсивность каждого из них достигает 100%, то получается белый цвет. Минимальная интенсивность трех базовых цветов дает черный цвет.

Рис. 2. Модель RGB

Если представить RGB – модель как куб, по осям которого расположены значения трех цветов, то любая точка внутри куба определяется «координатами» RGB и представляет собой один оттенок, получаемый при смешении трех основных цветов.

Таким образом, можно высчитать, что внутри куба содержится

256 * 256 * 256 = 16777216 точек с различными оттенками, а

значит, модель RGB имеет приблизительно 16, 7 миллионов различных цветов.

Таким количеством цветов определяется, в основном, палитра современного монитора.

Для описания каждого составляющего цвета требуется 1 байт (8 бит) памяти, а чтобы описать один цвет (сложение 3-х), требуется 3 байта, т.е. 24 бита, памяти.

Цветовая модель CMYK

При печати изображений на принтерах используется цветовая модель, основными красками в которой являются голубая (Cyan), пурпурная (Magenta) и желтая (Yellow).

Чтобы получить черный цвет, в цветовую модель был включен компонент чистого черного цвета (BlacK). Так получается четырехцветная модель, называемая CMYK(рис. 3).

Система CMYKв отличие от RGBоснована на восприятии не излучаемого, а отражаемого цвета.

Рис 3. Модель CMYK