• Prijevod

Idem u obilazak povijesti znanosti o ljudskoj percepciji, koja je dovela do stvaranja modernih video standarda. Također ću pokušati objasniti najčešće korištenu terminologiju. Osim toga, ukratko ću objasniti zašto će tipičan proces izrade igre s vremenom sve više nalikovati procesu koji se koristi u filmskoj industriji.

Pioniri istraživanja percepcije boja

Danas znamo da ljudska mrežnica sadrži tri različite vrste fotoreceptorskih stanica koje se nazivaju čunjići. Svaka od tri vrste čunjeva sadrži protein iz obitelji proteina opsina koji apsorbira svjetlost u različitim dijelovima spektra:

Apsorpcija svjetlosti opsinima

Čunjići odgovaraju crvenom, zelenom i plavom dijelu spektra i često se nazivaju dugim (L), srednjim (M) i kratkim (S) prema valnim duljinama na koje su najosjetljiviji.

Jedno od prvih znanstvenih djela o interakciji svjetlosti i mrežnice bila je Hipoteza Isaaca Newtona o svjetlu i bojama, napisana između 1670.-1675. Newton je imao teoriju da svjetlost na različitim valnim duljinama uzrokuje rezoniranje mrežnice na istim frekvencijama; te su vibracije zatim prenošene kroz optički živac do senzorija.

“Svjetlosne zrake, koje padaju na dno oka, pobuđuju vibracije u mrežnici, koje se šire duž vlakana optičkih živaca do mozga, stvarajući osjet vida. Različite vrste zraka stvaraju vibracije različite jačine, koje po svojoj snazi ​​pobuđuju osjećaje različitih boja..."

Više od stotinu godina kasnije, Thomas Jung je došao do zaključka da, budući da je rezonancijska frekvencija svojstvo ovisno o sustavu, mora postojati beskonačan broj različitih rezonancijskih sustava u mrežnici kako bi apsorbirali svjetlost svih frekvencija. Jung je to smatrao malo vjerojatnim i zaključio da je broj ograničen na jedan sustav za crvenu, žutu i plavu. Ove su se boje tradicionalno koristile u subtraktivnom miješanju boja. Njegovim vlastitim riječima:

Budući da je, iz razloga koje je naveo Newton, moguće da kretanje mrežnice ima oscilatornu, a ne valnu prirodu, frekvencija oscilacija trebala bi ovisiti o strukturi njezine tvari. Budući da je gotovo nemoguće vjerovati da svaka osjetljiva točka mrežnice sadrži beskonačan broj čestica, od kojih je svaka sposobna oscilirati u savršenom suglasju s bilo kojim mogućim valom, postaje potrebno pretpostaviti da je broj ograničen, npr. po tri osnovne boje: crvenoj, žutoj i plavoj...

Youngova hipoteza o mrežnici bila je pogrešna, ali je napravio ispravan zaključak: u oku postoji konačan broj tipova stanica.

Godine 1850. Hermann Helmholtz je prvi dobio eksperimentalni dokaz Youngove teorije. Helmholtz je od ispitanika tražio da uskladi boje različitih uzoraka izvora svjetlosti podešavanjem svjetline nekoliko jednobojnih izvora svjetlosti. Došao je do zaključka da su za usporedbu svih uzoraka potrebna i dovoljna tri izvora svjetlosti: u crvenom, zelenom i plavom dijelu spektra.

Rođenje moderne kolorimetrije

Brzo naprijed do ranih 1930-ih. Do tada je znanstvena zajednica prilično dobro razumjela unutarnje djelovanje oka. (Iako je Georgeu Waldu trebalo još 20 godina da eksperimentalno potvrdi prisutnost i funkciju rodopsina u retinalnim čunjevima. Ovo otkriće ga je dovelo do Nobelove nagrade za medicinu 1967.) Commission Internationale de L "Eclairage (Međunarodna komisija za iluminaciju) , CIE, postavila je zadatak stvaranja sveobuhvatne kvantifikacije ljudske percepcije boje na temelju eksperimentalnih podataka koje su prikupili William David Wright i John Guild s parametrima sličnim onima koje je prvi odabrao Hermann Helmholtz. Osnovne postavke bile su 435,8 nm za plavu, 546, 1 nm za zelenu i 700 nm za crvenu.

Eksperimentalna postavka Johna Gilda, tri gumba podešavaju primarne boje

Zbog značajnog preklapanja u osjetljivosti M i L čunjića, bilo je nemoguće uskladiti neke valne duljine s plavo-zelenim dijelom spektra. Da bi se ove boje "sparile" kao referentna točka, bilo je potrebno dodati malo osnovne crvene boje:

Ako na trenutak zamislimo da sve primarne boje doprinose negativno, tada se jednadžba može prepisati na sljedeći način:

Rezultat eksperimenata bila je tablica RGB trijada za svaku valnu duljinu, koja je prikazana na grafikonu kako slijedi:

CIE 1931 RGB funkcije usklađivanja boja

Naravno, boje s negativnom crvenom komponentom ne mogu se prikazati pomoću CIE primarnih.

Sada možemo pronaći trikromne koeficijente za svjetlost spektralne raspodjele intenziteta S kao sljedeći unutarnji produkt:

Možda se čini očitim da se osjetljivost na različite valne duljine može integrirati na ovaj način, ali zapravo ovisi o fizičkoj osjetljivosti oka, linearno s osjetljivošću na valnu duljinu. To je 1853. godine empirijski potvrdio Hermann Grassmann, a gore prikazani integrali u svom modernom obliku poznati su nam kao Grassmannov zakon.

Pojam "prostor boja" nastao je jer se primarne boje (crvena, zelena i plava) mogu smatrati osnovom vektorskog prostora. U tom prostoru različite boje koje osoba percipira predstavljaju zrake koje izlaze iz izvora. Modernu definiciju vektorskog prostora uveo je 1888. Giuseppe Peano, ali više od 30 godina ranije, James Clerk Maxwell je već koristio nove teorije onoga što će kasnije postati linearna algebra da bi formalno opisao trikromatski sustav boja.

CIE je odlučio da bi, kako bi se pojednostavili izračuni, bilo prikladnije raditi s prostorom boja u kojem su koeficijenti primarnih boja uvijek pozitivni. Tri nove primarne boje izražene su u RGB koordinatama prostora boja kako slijedi:

Ovaj novi skup primarnih boja ne može se realizirati u fizičkom svijetu. To je samo matematički alat koji olakšava rad s prostorom boja. Osim toga, tako da su primarni omjeri boja uvijek pozitivni, novi prostor je uređen tako da omjer boja Y odgovara percipiranoj svjetlini. Ova komponenta je poznata kao CIE svjetlina(Možete pročitati više o tome u izvrsnom članku o čestim pitanjima o boji Charlesa Poyntona).

Kako bismo olakšali renderiranje rezultirajućeg prostora boja, napravit ćemo posljednju transformaciju. Dijeljenjem svake komponente zbrojem komponenti, dobivamo bezdimenzionalnu vrijednost boje, neovisnu o njezinoj svjetlini:

Koordinate x i y poznate su kao koordinate kromatičnosti i zajedno s Y CIE lumom čine prostor boja xyY CIE. Ako na grafikon unesemo koordinate kromatičnosti svih boja sa zadanom svjetlinom, dobit ćemo sljedeći dijagram koji vam je vjerojatno poznat:

XyY grafikon CIE 1931

I posljednja stvar koju treba znati je što se u prostoru boja smatra bijelim. U takvom sustavu prikaza, bijela su koordinate x i y boje, koje se dobivaju kada su svi koeficijenti primarnih RGB boja jednaki.

S vremenom se pojavilo nekoliko novih prostora boja koji su u različitim aspektima poboljšali prostore CIE 1931. Unatoč tome, xyY CIE sustav ostaje najpopularniji prostor boja za opisivanje svojstava uređaja za prikaz.

Prijenosne funkcije

Prije razmatranja video standarda, potrebno je uvesti i objasniti još dva koncepta.

Optoelektronička prijenosna funkcija

Optičko-elektronička prijenosna funkcija (OETF) određuje kako se linearna svjetlost koju hvata uređaj (kamera) treba kodirati u signal, t.j. ovo je funkcija oblika:

V je nekada bio analogni signal, ali sada je, naravno, digitalno kodiran. Obično programeri igara rijetko nailaze na OETF. Jedan primjer gdje bi funkcija bila važna je potreba za kombiniranjem snimanja videa s CGI-jem u igri. U tom slučaju morate znati s kojim je OETF-om video snimljen kako biste rekonstruirali linearno svjetlo i ispravno ga pomiješali s računalnom slikom.

Elektronsko-optička prijenosna funkcija

Elektronsko-optička prijenosna funkcija (EOTF) obavlja suprotnu zadaću od OETF-a, t.j. definira kako će se signal pretvoriti u linearno svjetlo:

Ova je značajka važnija za programere igara jer određuje kako će se sadržaj koji kreiraju prikazivati ​​na televizorima i monitorima korisnika.

Odnos između EOTF-a i OETF-a

Iako su koncepti EOTF-a i OETF-a međusobno povezani, služe različitim svrhama. OETF je potreban za predstavljanje snimljene scene, iz koje zatim možemo rekonstruirati izvorno linearno osvjetljenje (ova reprezentacija je konceptualno HDR (High Dynamic Range) međuspremnik okvira za normalnu igru). Što se događa tijekom faza proizvodnje konvencionalnog filma:

• Snimanje podataka scene
• Invertiranje OETF-a za vraćanje linearnih vrijednosti osvjetljenja
• Korekcija boja
• Mastering za različite ciljne formate (DCI-P3, Rec. 709, HDR10, Dolby Vision, itd.):
  • Smanjenje dinamičkog raspona materijala kako bi odgovarao dinamičkom rasponu ciljnog formata (mapiranje tonova)
  • Pretvaranje u prostor boja ciljnog formata
  • Okrenite EOTF za materijal (kada koristite EOTF u uređaju za prikaz, slika se vraća prema potrebi).

Detaljna rasprava o ovom tijeku rada neće biti uključena u naš članak, ali preporučam da proučite detaljan formalizirani opis radnog tijeka ACES (Academy Color Encoding System).

Do sada je standardni tehnički proces igre izgledao ovako:

• Renderiranje
• HDR međuspremnik okvira
• Korekcija tonova
• Invertirajte EOTF za predviđeni uređaj za prikaz (obično sRGB)
• Korekcija boja

Većina igrica koristi tehniku ​​ocjenjivanja boja populariziranu prezentacijom Natyja Hoffmana "Poboljšanje boja za videoigre" iz Siggrapha 2010. Ova tehnika je bila praktična kada se koristio samo ciljni SDR (Standard Dynamic Range) i omogućavala je korištenje softvera za ocjenjivanje boja. već instaliran na računalima većine umjetnika, kao što je Adobe Photoshop.

Standardni SDR tijek rada za ocjenjivanje boja (Slika ljubaznošću Jonathana Blowa)

Nakon uvođenja HDR-a, većina igara počela se kretati prema tijeku rada sličnom onom koji se koristi u filmskoj produkciji. Čak i bez HDR-a, radni tijek poput kinematografa optimizira performanse. Ocjenjivanje boja u HDR-u znači da imate cijeli dinamički raspon vaše scene. Osim toga, postaju mogući neki efekti koji su prije bili nedostupni.

Sada smo spremni pogledati različite standarde koji se trenutno koriste za opisivanje TV formata.

Video standardi

Rec. 709

Većinu standarda vezanih uz emitiranje video signala izdaje Međunarodna telekomunikacijska unija (ITU), tijelo UN-a koje se prvenstveno bavi informacijskom tehnologijom.

Preporuka ITU-R BT.709, koja se češće naziva Rec. 709 je standard koji opisuje svojstva HDTV-a. Prva verzija standarda objavljena je 1990., posljednja u lipnju 2015. godine. Standard opisuje parametre kao što su omjeri širine i visine slike, razlučivosti, brzine kadrova. Većina ljudi upoznata je s tim karakteristikama, pa ih neću pokrivati ​​i fokusirati se na odjeljke standarda koji se bave reprodukcijom boja i svjetlinom.

Standard opisuje kromatičnost ograničenu prostorom boja xyY CIE. Crveni, zeleni i plavi izvori svjetla usklađenog zaslona moraju se odabrati tako da njihove pojedinačne kromatične koordinate budu sljedeće:

Njihov relativni intenzitet treba prilagoditi tako da bijela točka ima kromatičnost.

(Ova bijela točka također je poznata kao CIE Standard Illuminant D65 i analogna je hvatanju koordinata kromatičnosti spektralne raspodjele intenziteta normalnog dnevnog svjetla.)

Svojstva kromatičnosti mogu se vizualizirati na sljedeći način:

Pokrivenost Rec. 709

Područje sheme boja, ograničeno trokutom stvorenim primarnim bojama danog sustava prikaza, naziva se gamut.

Sada dolazimo do dijela standarda za osvjetljenje, a tu se stvari malo zakompliciraju. Standard kaže da "Opća optoelektronička karakteristika prijenosa u izvoru" jednako je:

Ovdje postoje dva problema:

1. Ne postoji specifikacija čemu odgovara fizička svjetlina L = 1
2. Unatoč činjenici da je ovo standard za video emitiranje, on ne navodi EOTF

To se dogodilo povijesno, jer se vjerovalo da uređaj za prikaz, t.j. potrošački tv i postoji EOTF. U praksi je to postignuto podešavanjem snimljenog raspona svjetline u gornjem OETF-u tako da slika izgleda dobro na referentnom monitoru sa sljedećim EOTF-om:

Gdje L = 1 odgovara svjetlini od oko 100 cd / m² (jedinica cd / m² se u ovoj industriji naziva "nit"). To potvrđuje ITU u najnovijim verzijama standarda sa sljedećim komentarom:

U standardnoj proizvodnoj praksi, funkcija kodiranja izvora slike prilagođava se tako da konačna slika ima željeni izgled, koji odgovara onom vidljivom na referentnom monitoru. Funkcija dekodiranja iz Preporuke ITU-R BT.1886 uzeta je kao referenca. Referentno okruženje za gledanje navedeno je u Preporuci ITU-R BT.2035.

Rec. 1886 rezultat je rada na dokumentiranju karakteristika CRT monitora (standard je objavljen 2011. godine), t.j. je formalizacija postojeće prakse.

CRT groblje slonova

Nelinearnost svjetline kao funkcija primijenjenog napona dovela je do fizičke strukture CRT monitora. Čistom slučajnošću, ova nelinearnost je (vrlo) približno obrnuta nelinearnost ljudske percepcije svjetline. Kada smo prešli na digitalni prikaz signala, to je dovelo do uspješnog efekta jednolike distribucije greške uzorkovanja po cijelom rasponu osvjetljenja.

Rec. 709 je dizajniran za korištenje 8-bitnog ili 10-bitnog kodiranja. Većina sadržaja koristi 8-bitno kodiranje. Za to, standard navodi da distribucija raspona svjetline signala treba biti raspoređena u kodovima 16-235.

HDR10

Kada je riječ o HDR videu, dva su glavna kandidata: Dolby Vision i HDR10. U ovom članku fokusirat ću se na HDR10 jer je to otvoreni standard koji je brzo postao popularan. Ovaj standard je odabran za Xbox One S i PS4.

Počet ćemo ponovno gledajući dio prostora boja koji se koristi u HDR10 kako je definirano u Preporuci ITU-R BT.2020 (UHDTV). Sadrži sljedeće koordinate kromatičnosti primarnih boja:

Opet, D65 se koristi kao bijela točka. Kada se prikazuje na shematski xy Rec. 2020. izgleda ovako:

Pokrivenost Rec. 2020

Očito je primjetno da je pokrivenost ovog prostora boja mnogo veća od one Rec. 709.

Sada dolazimo do odjeljka standarda o osvjetljenju, i tu stvari ponovno postaju zanimljivije. U svom doktorskom radu iz 1999. godine “Osjetljivost na kontrast ljudskog oka i njegov utjecaj na kvalitetu slike”("Osjetljivost na kontrast ljudskog oka i njegov utjecaj na kvalitetu slike") Peter Barten predstavio je pomalo zastrašujuću jednadžbu:

(Mnoge varijable u ovoj jednadžbi same su složene jednadžbe, na primjer, svjetlina je skrivena unutar jednadžbi koje izračunavaju E i M).

Jednadžba određuje koliko je oko osjetljivo na promjene kontrasta na različitim razinama svjetline, a različiti parametri određuju uvjete gledanja i neka svojstva promatrača. "Minimalna vidljiva razlika"(Upravo primjetna razlika, JND) suprotna je Bartenovoj jednadžbi, pa da bi se EOTF uzorkovanje riješilo ograničenja pogleda, sljedeće mora biti istinito:

Društvo filmskih i televizijskih inženjera (SMPTE) odlučilo je da će Bartenova jednadžba biti dobra osnova za novi EOTF. Rezultat je bio ono što sada nazivamo SMPTE ST 2084 ili Perceptualni kvantizator (PQ).

PQ je nastao odabirom konzervativnih vrijednosti za parametre Bartenove jednadžbe, tj. očekivani tipični uvjeti gledanja od strane potrošača. Kasnije je PQ definiran kao uzorkovanje koje, za zadani raspon svjetline i broja uzoraka, najviše odgovara Bartenovoj jednadžbi s odabranim parametrima.

Diskretizirane vrijednosti EOTF-a mogu se pronaći pomoću sljedeće rekurzivne formule za pronalaženje k< 1 ... Posljednja vrijednost uzorkovanja bit će potrebna maksimalna svjetlina:

Za maksimalnu svjetlinu od 10.000 nita korištenjem 12-bitnog uzorkovanja (kako koristi Dolby Vision), rezultat izgleda ovako:

EOTF PQ

Kao što možete vidjeti, uzorkovanje ne pokriva cijeli raspon osvjetljenja.

HDR10 standard također koristi EOTF PQ, ali s 10-bitnim uzorkovanjem. To nije dovoljno da ostane ispod Bartenovog praga u rasponu osvjetljenja od 10.000 nita, ali standard dopušta umetanje metapodataka u signal za dinamičko podešavanje vršne svjetline. Evo kako izgleda 10-bitno PQ uzorkovanje za različite raspone svjetline:

Različiti EOTF HDR10

Unatoč tome, svjetlina je nešto iznad Bartenovog praga. Međutim, situacija nije tako loša kao što se može činiti iz grafikona, jer:

1. Krivulja je logaritamska, tako da relativna pogreška zapravo nije tako velika
2. Ne zaboravite da su parametri uzeti za kreiranje Bartenovog praga odabrani konzervativno.

U vrijeme pisanja ovog teksta, HDR10 televizori na tržištu obično imaju vršnu svjetlinu od 1000-1500 nita, a za njih je dovoljno 10 bita. Također je vrijedno napomenuti da proizvođači televizora mogu sami odlučiti što će učiniti sa svjetlinom iznad raspona koji mogu prikazati. Neki zauzimaju tvrđi pristup, drugi blaži.

Evo primjera kako izgleda 8-bitno Rec. Sampliranje. 709 sa vršnom svjetlinom od 100 nita:

EOTF Rec. 709 (16-235)

Kao što možete vidjeti, mi smo znatno iznad Bartenovog praga, i što je važno, čak i najpromiskuitetniji potrošači će podesiti svoje televizore na znatno veću vršnu svjetlinu od 100 nita (obično 250-400 nita), što će podići Rec. 709 je čak i više.

Konačno

Jedna od najvećih razlika između Rec. 709 i HDR u tome što je svjetlina potonjeg naznačena u apsolutnim vrijednostima. U teoriji, to znači da će sadržaj dizajniran za HDR izgledati isto na svim kompatibilnim televizorima. Barem do njihove vrhunske svjetline.

Popularno je zabluda da će HDR sadržaj općenito biti svjetliji, ali uglavnom neće. HDR filmovi će se najčešće proizvoditi na način da prosječna svjetlina slike bude ista kao za Rec. 709, ali tako da su najsvjetliji dijelovi slike svjetliji i detaljniji, što znači da su srednji tonovi i sjene tamnije. U kombinaciji s apsolutnim vrijednostima HDR svjetline, to znači da su za optimalno HDR gledanje potrebni dobri uvjeti: pri jakom svjetlu zjenica se sužava, što znači da će se detalji u tamnim područjima slike teže vidjeti.

Oznake:

• rgb
• prostor boja
• prostori boja
• video standardi
• hdr
• hdtv

Dodaj oznake

Ciljevi lekcije:

• obrazovne: Pružiti osnovno znanje o fizičkim modelima percepcije boja objekta RGB i CMY (K). Objasnite interakciju koordinata boja ovih modela.
• Razvijanje : razviti sposobnost prezentiranja rezultata istraživanja u zadanom formatu
• Obrazovni: razvijati vještine samostalnog izvršavanja zadatka, razvijati estetski ukus, pokazati kreativan stav prema radu

Ciljevi lekcije:

• Pregled: namjena i glavne funkcije grafičkog uređivača, principi oblikovanja slike u rasterskoj i vektorskoj grafici
• Naučite prepoznati primarne boje pomoću modela boja
• Provjerite asimilaciju materijala. Analizirajte utvrđene greške.

Kao rezultat proučavanja teme, studenti bi trebali:

znati:

• fizički modeli percepcije boja objekta RGB i CMY (K)
• omjer RGB i CMY modela

biti u mogućnosti:

• definirati boje prema zadanoj shemi boja

Oprema: PC, PowerPoint, multimedijski projektor, interaktivna ploča, materijali, prezentacija „Modeli u boji“.

Tijekom nastave

Plan učenja

1. Organizacijski trenutak (2 min)
2. Frontalna anketa (3 min)
3. Objašnjavanje novog materijala (19 min)
4. Pogledajte prezentaciju (8 min)
5. Provjera asimilacije gradiva (10 min)
6. Sumiranje lekcije (1 min).
7. Domaća zadaća (2 min)

LEKCIJA 45 min

1. Organizacijski trenutak ( 2 minute).

• Provjera prisutnih
• Dizajn časopisa
• Upoznavanje učenika s temom sata

2. Frontalna anketa (3 min).

Studenti sa terena moraju odgovoriti na pitanja:

a) svrha grafičkog urednika

Grafički urednik - program (ili softverski paket) koji vam omogućuje stvaranje i uređivanje slika pomoću računala.

b) principi oblikovanja slike u rasterskoj i vektorskoj grafici

U rasterskoj grafici slika je predstavljena dvodimenzionalnim nizom točaka (rasterskih elemenata), od kojih se boja i svjetlina svake postavljaju neovisno. Piksel je osnovni element svih bitmapa. Vektorska grafika opisuje sliku pomoću matematičkih formula.

c) Objašnjenje novog materijala ( 19 minuta )

Učitelj, nastavnik, profesor: Vjeruje se da je naše ljudsko oko sposobno razlikovati oko 16 milijuna nijansi boja. Postavlja se prirodno pitanje, kako objasniti računalu da je jedan objekt crven, a drugi ružičast? Koja je razlika između njih, tako jasno vidljive okom. Za formalni opis boje, izumljeno je nekoliko modela boja i odgovarajućih metoda kodiranja.

Zapišimo definiciju u bilježnicu:

Način na koji je nijansa podijeljena na svoje sastavne komponente naziva se model boje.

Danas ćemo pogledati RGB i CMY (K) modele.

Prepišite ovo u svoju bilježnicu.

RGB model boja(skraćenica od engleskih riječi R izd., G reen, B lue - crvena, zelena, plava) - aditiv model u boji.

Koristi se za emitirano svjetlo , tj. kada pripremate ekranske dokumente.

Izbor primarnih boja je posljedica fizioloških značajki percepcije boja mrežnice ljudskog oka.

Bilo koja boja se može predstaviti kao kombinacija 3 osnovne boje R ed (crveno), G reen (zeleno) B lue (plavo). Ove boje se zovu komponente u boji.

Aditiv model se zove jer se boje dobivaju po dodaci crnoj boji.

Zapišite primarne boje u bilježnicu. (Učenici kopiraju materijal s ploče)

Učitelj, nastavnik, profesor: Riječ aditiv (dodatak) naglašava da se boja dobiva zbrajanjem točaka triju osnovnih boja, svaka sa svojom svjetlinom. Svjetlina svake osnovne boje može imati vrijednosti od 0 do 255 (256 vrijednosti), tako da model može kodirati 2563 ili oko 16,7 milijuna boja. Ove trojke baznih točaka (svjetleće točke) nalaze se vrlo blizu jedna drugoj, tako da se svaka trojka za nas spaja u veliku točku određene boje. Što je svjetlija obojena točka (crvena, zelena, plava), to će se ova boja više dodati na rezultirajuću (trostruku) točku.

Pogledajte ploču i dati materijal.

RGB model je prikazan na interaktivnoj ploči (slična shema u brošuri za svakog učenika). Učitelj nastavlja objašnjavati i pokazuje na dijagramu.

Slika u ovom modelu boja sastoji se od tri kanala.

• Čista crvena može se definirati kao (255,0,0) - R izd
• čisto zelena (0,255,0) - G reen
• Čista živoplava (0,0,255) - B lue

Na dijagramu možete vidjeti da miješanjem primarnih boja (crvena, zelena i plava se smatraju primarnim bojama) dobivamo

• miješanjem plave (B) i crvene (R) dobivamo ljubičastu ili ljubičastu (M magenta)
• pri miješanju zelene (G) i crvene (R) - žute (Y žute)
• pri miješanju zelene (G) i plave (B) - cijan (C cijan)
• miješanjem sve tri komponente u boji dobivamo bijelu (W)

• Ako je svjetlina sve tri osnovne boje minimalna (jednaka nuli), ispada crna točka (Crna - (0,0,0))
• Ako je svjetlina sve tri boje maksimalna (255), kada se dodaju, dobivate bijela točka (Bijelo - (255,255,255)
• Ako je svjetlina svake osnovne boje ista, ispada siva točka (što je veća vrijednost svjetline, to je svjetlije).

Točka neke lijepe, sočne boje dobiva se ako je pri miješanju jedne (ili dvije) boje mnogo manje od dvije (jedne) druge. Na primjer, boja lila se dobiva ako uzmemo maksimum crvene i plave boje. a nemojmo uzimati zeleno a žuta se postiže miješanjem crvene i zelene.

U ovom konkretnom modelu rade uređaji za unos grafičkih informacija (skener, digitalna kamera) i uređaj za izlaz (monitor).

Model u boji RGB ima širi raspon u mnogim tonovima boja (može predstavljati bogatije boje) od tipičnog CMYK raspona, pa ponekad slike koje izgledaju sjajno u RGB-u blijede i značajno blijede u CMYK modelu, koji ćemo sada pogledati.

Model u boji CMY ( K)

Obojeni nesvjetleći objekti apsorbiraju dio spektra bijele svjetlosti koji ih osvjetljava i reflektiraju preostalo zračenje. Objekti reflektiraju različite boje (u njima obojene) ovisno o području spektra u kojem dolazi do apsorpcije.

Naziv modela i osnovne boje već su ispisani na ploči.

CMY ( K )
C jan M agenta Yžuti crni K
Cyan Magenta Yellow Black

Prepišite ovo u svoju bilježnicu.

Boje koje koriste bijelu svjetlost oduzimanjem određenih dijelova spektra od nje se nazivaju subtractive ("subtractive") ... Da biste ih opisali, koristite subtraktivno model CMY (C je cijan, M je magenta, Y je žuta). U ovom modelu primarne boje nastaju oduzimanjem aditivnih primarnih boja RGB modela od bijele.

Oduzimanje tri primarne RGB boje od bijele daje nam tri komplementarne CMY boje.

U ovom slučaju bit će tri glavne subtraktivne boje:

• plava (bijela minus crvena)
• magenta (bijela minus zelena)
• žuta (bijela minus plava)

Model u boji CMY ( K ) koristi se pri radu sa reflektirana boja (prilikom ispisa) .

Kada se pomiješaju dvije subtraktivne (oduzete) komponente, dobivena boja je potamnjena (apsorbira se više svjetla, stavlja se više boje). Na ovaj način:

• pri miješanju maksimalnih vrijednosti sve tri komponente, trebali biste dobiti crnu boju
• u potpunom nedostatku boje (nula vrijednosti komponenti), boja će ispasti bijela (bijeli papir)
• pomicanje jednakih vrijednosti triju komponenti dat će nijanse sive.

Ovaj model je glavni model tiska. Magenta, cijan, žuta boje čine tzv poligrafska trijada , a kada se ispisuje ovim bojama, većina vidljivog spektra boja može se reproducirati na papiru.

Međutim, prave boje imaju nečistoće, njihova boja možda nije idealna, a miješanje triju osnovnih boja, koje bi trebale proizvesti crnu, umjesto toga rezultira nejasnom blatnjavom smeđom (pogledajte dati materijal). Osim toga, da biste dobili intenzivnu crnu boju, morate staviti veliku količinu tinte svake boje na papir. To će premočiti papir i smanjiti kvalitetu ispisa. Osim toga, korištenje velikih količina boje je neekonomično.

Za poboljšanje kvalitete ispisa u broju osnovnih tiskarskih boja (i u modelu) dodana crna boja. Ona je bila ta koja je dodala posljednje slovo imenu CMYK modela, iako ne baš obično. Crna komponenta svedena je na slovo K, budući da je ova boja glavna, ključna ( K ey) tijekom tiska u boji (ili cr K).

Kao i kod RGB modela, količina svake komponente može se izraziti kao postotak ili gradacija od 0 do 255.

Ispis s četiri CMYK tinte, također se naziva ispis procesne boje.

Boja u CMYK ne ovisi samo o spektralnim karakteristikama boja i načinu njihove primjene, već i o njihovoj količini, karakteristikama papira i drugim čimbenicima. Zapravo, CMYK brojevi su samo skup hardverskih podataka za fototipizaciju i ne definiraju jednoznačno boju.

Krug boja

Prilikom obrade slika potrebno je jasno razumjeti interakciju koordinata boja aditivnog RGB sustava i suptraktivnog CMYK sustava. Bez poznavanja ovih uzoraka, teško je procijeniti kvalitetu boje, dodijeliti korektivne operacije i jednostavno je razumno koristiti najjednostavniji alat dizajniran za rad s bojom.

Ako se ova dva modela predoče u obliku uniformni model onda će ispasti krnji varijanta kotača boja u kojoj se boje nalaze redoslijedom poznatim iz škole (samo bez izvedene narančaste boje): crvena (R), žuta (Y), zelena (G), cijan (C), plava (B ) - ljubičasta (lila, ljubičasta) M - Magenta

SVAKI LOVAC ŽELI ZNATI GDJE SJEDI PHASAN
ili
KAO NEKAD ŽAN - ZONAROVA GLAVA PUNILA FENJAČ
ili
SVAKI DIZAJNER ŽELI ZNATI GDJE PREUZET PHOTOSHOP

Razmotrite najjednostavniji i najpopularniji model, nazvan kotač boja. Sadrži koordinate glavnih sustava boja RGB i CMYK na istoj udaljenosti jedna od druge.

Parovi boja koji se nalaze na krajevima istog promjera (pod kutom od 180 stupnjeva) nazivaju se
Na kotaču boja, primarne boje RGB i CMY modela su u sljedećem odnosu: svaka boja se nalazi nasuprot komplementarne (komplementarne) boje; dok je on na jednakoj udaljenosti između boja s kojima je dobivena.

Besplatne boje su:

• zelena i ljubičasta,
• plava i žuta,
• plava i crvena.

Komplementarne boje se, na neki način, međusobno isključuju. Dodavanje bilo koje boje u kotačić boja kompenzira dodatnu boju, takoreći, razrjeđuje je u rezultirajućoj boji.

Na primjer, da biste promijenili omjer boja prema zelenim tonovima, trebali biste smanjiti magenta boju, koja je komplementarna zelenoj.

Ova se izjava može izraziti sljedećim kratkim formulama:

Učitelj piše na ploču:

Sada sami zapišite preostalih 5 formula u bilježnicu:

100% Magenta = 0Zeleno

100% žuta = 0 plava

0% magenta = 255 zelena

0% žuta = 255 plava.

Poslušajte i zapišite rečenicu u bilježnicu:

Cijan je suprotan crvenoj jer cijan boje apsorbiraju crvenu i reflektiraju plavu i zelenu. Plava je odsutnost crvene.

Nastavnik traži od 5 učenika da preformuliraju rečenicu za preostalih 5 boja.

Ovdje je sažetak osnovnih i izvedenih pravila za sintezu boja pomoću kružnog modela (pogledajte priručnik):

• Svaka subtraktivna (aditivna) boja je između dvije aditivne (subtraktivne) boje.
• Dodavanje bilo koje dvije RGB (CMY) boje proizvodi CMY (RGB) boju koja se nalazi između. Na primjer, miješanje zelene i plave daje cijan, a miješanje žute i magente daje crvenu boju.

Sve moguće omjere ove vrste zapišite sami u bilježnicu (6 formula)

Crvena + zelena = žuta

Plava + zelena = cijan

Crvena + plava = magenta

Cyan + Magenta = Plava

Cijan + žuta = zelena

Magenta + žuta = crvena.

• Superponiranje crvene i zelene pri maksimalnom intenzitetu daje čistu žutu. Smanjenje intenziteta crvene pomiče rezultirajuću boju prema zelenoj, dok smanjenje doprinosa zelene čini boju narančastom.
• Miješanje plave i crvene u maksimalnom omjeru daje ljubičastu. Smanjenje količine plave pomaknut će boju prema ružičastoj, dok će smanjenje količine crvene pomaknuti boju prema magenta.
• Zelena i plava tvore cijan. Postoji oko 65 tisuća različitih nijansi plave koje se mogu sintetizirati miješanjem ovih koordinata boja u različitim omjerima.
• Pretisak cijan i magenta pri najvećoj gustoći daje duboke plave boje.
• Magenta i žute boje proizvode crvenu boju. Što je veća gustoća komponenti, to je veća njezina svjetlina. Smanjenje magenta daje boji narančastu nijansu, smanjenje žute komponente daje ružičastu; Žuta i plava daju svijetlo zelenu boju. Smanjenjem udjela žute nastaje smaragd, a smanjenjem doprinosa plave svijetlozelene.
• Posvjetljivanje ili zatamnjenje boje ekstremne zasićenosti smanjuje njezinu zasićenost.

Zapišimo u bilježnicu:

Ugniježđenje boja može se povećati i smanjiti podešavanjem njegovih doprinosa pozdravni boje ili povezane boje.

4. Pregledavanje prezentacije ( 8 minuta)

Sada ćemo pogledati prezentaciju kako bismo konsolidirali obrađeno gradivo i saznali što nas čeka u sljedećim satima.

5. Provjera asimilacije gradiva ( 10 min)

Molim vas da odgovorite na pitanja o novoj temi:

1. Navedite osnovne boje RGB i CMY (K) modela.

• RGB model boja - crvena, zelena, plava - crvena, zelena, plava
• Model u boji CMY- C je cijan, M je magenta, Y je žuta

2. Koji model boje se koristi za emitiranu boju?

3. Zašto se zove aditiv?

Aditivni model naziva se jer se boje dobivaju dodavanjem (engleski dodatak) crnoj boji

4. Što znači slovo K u CMYK modelu boja?

Crna komponenta, budući da je ova boja glavna, ključna ( K ey) tijekom tiska u boji (ili cr K).

5. Za što se koristi model kotača u boji?

Razumjeti interakciju RGB koordinata boja i CMYK suptraktivnog sustava.

6. Koje se boje nazivaju besplatnim?

Parovi boja koji se nalaze na krajevima istog promjera na kotaču boja (pod kutom od 180 stupnjeva) nazivaju se komplementarne ili komplementarne.

• Navedite besplatne boje.
• zelena i ljubičasta
• plava i žuta
• plava i crvena.

6. Sažimanje lekcije ( 1 minuta).

Naša lekcija se bliži kraju. Danas ste naučili o RGB i CMY (K) modelima boja, osnovnim bojama ovih modela, interakciji koordinata boja RGB aditivnog sustava i CMYK suptraktivnog sustava. U sljedećoj lekciji nastavit ćemo upoznavanje s modelima u boji.

7. Domaća zadaća ( 2 minute)

Zapišite domaću zadaću:

1. Koristeći model kotača u boji, ponovite osnovne formule za dobivanje boje
2. Profilna škola “Tehnologija obrade tekstualnih informacija. Tehnologija za obradu grafičkih i multimedijskih informacija "AV Mogilev, LV Listratova SPb.: BHV-Petersburg, 2010. str. 8.2.
3. Satovi računalne grafike. Corel Draw. Tečaj obuke L. Levkovets SPb .: Petar, 2006. razina 2

Televizor u boji ili monitor vašeg računala temelji se na principu takve podjele svjetla. Vrlo grubo rečeno, monitor koji trenutno gledate sastoji se od ogromnog broja točaka (njihov broj okomito i vodoravno određuje rezoluciju monitora) i na svakoj točki svijetle tri "svjetla": crvena, zelena i plava. Svaka "žarulja" može svijetliti različitom jačinom, ili uopće ne svijetliti. Ako samo plavo "svjetlo" svijetli, vidimo plavu točku. Ako je samo crveno, vidimo crvenu točku. Isto tako i sa zelenom. Ako sve žarulje u jednom trenutku zasjaju punom svjetlinom, tada se ispostavlja da je ova točka bijela, budući da su sve gradacije ove bijele boje ponovno spojene. Ako niti jedna žarulja ne svijetli, onda nam se točka čini crna. Budući da je crna odsutnost svjetla. Kombiniranjem boja ovih "žarulja" koje svijetle različitom svjetlinom možete dobiti različite boje i nijanse.

Svjetlina svake takve žarulje određena je intenzitetom (podjelom) od 0 ("svjetlo" isključeno) do 255 ("svjetlo" koje svijetli punom "snagom"). Ova podjela boja naziva se RGB model boja od prvih slova riječi "RED" "GREEN" "BLUE" (crvena, zelena, plava).

Na ovaj način bijela boja naša točka u RGB modelu boja može se napisati na sljedeći način:

R (od riječi "crveno", crveno) - 255

G (od riječi "zeleno", zeleno) - 255

B (od riječi "plavo", plavo) - 255

"Zasićena" crvena bi izgledala ovako:

Žuta boja će izgledati ovako:

Također, za pisanje boje u rgb koristite heksadecimalni sustav. Intenzitet je prikazan redoslijedom #RGB:

Bijela - #ffffff

Crvena - # ff0000

Crna - # 00000

Žuta - # ffff00

CMYK model u boji

Dakle, sada znamo na koji nam lukav način naše računalo daje boju određene točke. Iskoristimo sada stečeno znanje i probajmo bojama dobiti bijelu boju. Da biste to učinili, kupite gvaš u trgovini, uzmite staklenke crvene, plave i zelene boje i pomiješajte ih. dogodilo? A nisam.

Problem je što naš monitor emitira svjetlost, odnosno svijetli, ali u prirodi mnogi objekti nemaju to svojstvo. Oni jednostavno reflektiraju bijelu svjetlost koja pada na njih. Štoviše, ako predmet reflektira cijeli spektar bijele svjetlosti, onda ga vidimo kao bijelo, ali ako dio te svjetlosti apsorbira, onda ne sasvim.

Nešto poput ovoga: obasjavamo bijelo svjetlo na crveni predmet. Bijelo svjetlo se može smatrati R-255 G-255 B-255. No predmet ne želi reflektirati svu svjetlost koju smo na njega usmjerili, te nam drsko krade sve nijanse zelene i plave. Kao rezultat, odražava samo R-255 G-0 B-0. Zato nam izgleda crveno.

Stoga je vrlo problematično koristiti RGB model boja za ispis na papir. Za to se u pravilu koristi model boja CMY (tsmi) ili CMYK (tsmik). CMY model boja temelji se na činjenici da je list papira sam po sebi bijel, odnosno reflektira gotovo cijeli RGB spektar, a boje koje se na njega nanose djeluju kao filteri, od kojih svaka "krade" svoju boju (bilo crvena ili zelena ili plava). Dakle, boje ovih boja određuju se oduzimanjem jedne RGB boje od bijele. Dobivene boje su Cyan (nešto poput plave), Magenta (možete reći ružičasta), Yellow (žuta).

A ako je u RGB modelu boja svaka boja ocijenjena svjetlinom od 0 do 255, tada je u modelu boja CMYK glavna vrijednost za svaku boju "prozirnost" (količina boje) i određena je postocima od 0% do 100 %.

Dakle, bijela se može opisati na sljedeći način:

C (cijan) - 0%; M (magenta) - 0%; Y (žuto) - 0%.

Crvena - C-0%; M-100%; Y-100%.

Zelena - C-100%; M-0%; Y-100%.

Plava - C-100%; M-100%; Y-0%.

Crna - C-100%; M-100%; Y-100%.

Međutim, to je moguće samo u teoriji. Ali u praksi je to nemoguće učiniti s CMY bojama. A pri ispisu crne boje, ispada prilično prljavo smeđa, siva ne liči na sebe i problematično je stvoriti tamne nijanse boja. Za podešavanje konačne boje koristi se druga boja. Otuda posljednje slovo u nazivu CMYK (CMYK). Dekodiranje ovog slova može biti različito:

Može biti skraćenica za BLACK (crna). A u kratici se koristi zadnje slovo, kako se ova boja ne bi zamijenila s Plavom bojom u RGB modelu;

Pisači često koriste riječ "Contour" u odnosu na ovu boju. Dakle, moguće je da je slovo K u CMYK-u (CMYK) skraćenica za njemačku riječ "Kontur";

Također može biti skraćenica za Key-color.

Međutim, teško ga je nazvati ključnim, jer je prilično dodatni. A ova boja nije baš slična crnoj. Ako ispisujete samo ovom tintom, slika će biti prilično siva. Stoga su neki mišljenja da slovo K u CMYK-u znači "Kobalt" (njemački za tamno sivu).

Obično se izraz "crna" ili "crna" koristi za označavanje ove boje.

Ispis korištenjem CMYK boja naziva se "puna boja" ili "proces".

* Vjerojatno je vrijedno reći da se prilikom ispisa CMYK (CMYK) boje ne miješaju. Leže na papiru kao "pjege" (raster) jedna do druge i miješaju se već u mašti čovjeka, jer su te "pjege" vrlo male. Odnosno, slika je rasterizirana, jer se u suprotnom boja, koja pada jedna na drugu, širi i nastaje moiré ili prljavština. Postoji nekoliko različitih metoda rasterizacije.

Model boje u sivim tonovima

Mnogi ljudi pogrešno nazivaju sliku u modelu boja u sivim tonovima crno-bijelom. Ali to nije slučaj. Crno-bijela slika sastoji se samo od crno-bijelih tonova. Dok sivi tonovi imaju 101 nijansu. Ovo je Kobalt gradacija boje od 0% do 100%.

Modeli boja ovisni o uređaju i o uređaju

CMYK i RGB modeli boja ovise o uređaju, odnosno ovise o tome kako nam se boja prenosi. Oni govore određenom uređaju kako koristiti svoje boje, ali nemaju znanja o tome kako ljudi percipiraju konačnu boju. Ovisno o postavkama svjetline, kontrasta i oštrine monitora računala, osvjetljenosti prostorije, kutu pod kojim gledamo u monitor, različito percipiramo boju s istim RGB parametrima. Percepcija boje osobe u modelu boja "CMYK" ovisi o još širem rasponu uvjeta, kao što su svojstva tiskanog materijala (na primjer, sjajni papir upija manje tinte od mat papira, odnosno boje na njemu su svjetlije i više zasićenih), osobitosti tinte, vlažnost zraka, pri kojoj se papir sušio, karakteristike tiskarskog stroja...

Kako bi se osobi prenijele pouzdanije informacije o boji, takozvani profili boja pridružuju se modelima boja koji ovise o uređaju. Svaki takav profil sadrži informacije o specifičnoj metodi prijenosa boje na osobu i prilagođava konačnu boju dodavanjem ili uklanjanjem parametara iz bilo koje komponente početne boje. Na primjer, za ispis na sjajnim filmovima koristi se profil boja koji uklanja 10% Cyan i dodaje 5% žute izvornoj boji, zbog osobitosti određenog tiska, samog filma i drugih uvjeta. No, ni pričvršćeni profili ne rješavaju sve probleme prijenosa boje kod nas.

Modeli boja neovisni o hardveru ne prenose informacije o bojama ljudima. Oni matematički opisuju boju koju percipira osoba s normalnim vidom boja.

HSB i HLS modeli u boji

U srcu ovog prostora boja je već poznati RGB dugin prsten. Boja se kontrolira promjenom parametara kao što su:

Nijansa- nijansa ili ton;

Zasićenje- zasićenost boja;

Svjetlina- svjetlina.

Parametar nijanse je boja. Definirano u stupnjevima od 0 do 360 na temelju boja duginog prstena.

Parametar zasićenja - postotak dodavanja bijele boje ovoj boji ima vrijednost od 0% do 100%.

Parametar svjetline - postotak dodavanja crne boje također varira od 0% do 100%.

Princip je sličan jednom od prikaza svjetla sa stajališta likovne umjetnosti. Kada se postojećim bojama doda bijela ili crna boja.

Ovo je najlakši model boja za razumijevanje i zato ga mnogi web dizajneri vole. Međutim, ima nekoliko nedostataka:

Ljudsko oko percipira boje duginog prstena kao boje različite svjetline. Na primjer, spektralno zelena je svjetlija od spektralno plave. U modelu boja HSB smatra se da sve boje ovog kruga imaju 100% svjetlinu, što, nažalost, ne odgovara stvarnosti.

Budući da se temelji na RGB modelu boja, još uvijek ovisi o uređaju.

Ovaj model boja se pretvara u CMYK za ispis i pretvara u RGB za prikaz na monitoru. Stoga nagađanje s kojom ćete bojom završiti može biti vrlo problematično.

HLS model boja sličan je ovom modelu (znači: nijansa, svjetlost, zasićenost).

Ponekad se koristi za ispravljanje svjetla i boje na slici.

LAB model u boji

U ovom modelu boja, boja se sastoji od:

Svjetlina - osvjetljenje. Ovo je kombinacija pojmova svjetline (svjetlina) i intenziteta (krom)

A- ovo je raspon boja od zelene do ljubičaste

B- boje od plave do žute

Odnosno, dva indikatora zajedno određuju boju, a jedan indikator određuje njezino osvjetljenje.

LAB - Ovo je model boja neovisni o uređaju, odnosno ne ovisi o tome kako se boja prenosi na nas. Sadrži i RGB i CMYK boje, te sive tonove, što mu omogućuje pretvaranje slike iz jednog modela boje u drugi uz minimalne gubitke.

Još jedna prednost je što, za razliku od HSB modela boja, odgovara osobitostima percepcije boja ljudskim okom.

Često se koristi za poboljšanje kvalitete slike i pretvaranje slika iz jednog prostora boja u drugi.



U ruskoj tradiciji ponekad se naziva KZS.

Izbor primarnih boja je posljedica fizioloških značajki percepcije boja mrežnice ljudskog oka. RGB model boja se široko koristi u tehnologiji.

Naziva se aditivnim jer se boje dobivaju dodavanjem (eng. dodatak) do crne. Drugim riječima, ako je boja zaslona osvijetljena reflektorom u boji naznačena u RGB kao (r 1, g 1, b 1), a boja istog ekrana osvijetljenog drugim reflektorom je (r 2, g 2, b 2), tada kada ga osvijetle dva reflektora, boja ekrana će biti označena kao ( r 1 + r 2 , g 1 + g 2, b 1 + b 2).

Slika u ovom modelu boja sastoji se od tri kanala. Prilikom miješanja primarnih boja (crvena, zelena i plava se smatraju primarnim bojama) - na primjer, plava (B) i crvena (R), dobiva se magenta (M magenta), pri miješanju zelene (G) i crvene (R) - žuta (Y žuta), pri miješanju zelene (G) i plave (B) - cijan (C cijan). Miješanjem sve tri komponente boje dobivamo bijelu (W).

Definicija

RGB model boja izvorno je razvijen da opiše boju na monitoru u boji, ali budući da se monitori razlikuju od modela do proizvođača, predloženo je nekoliko alternativnih prostora boja koji odgovaraju "prosječnom" monitoru. To uključuje, na primjer, sRGB i Adobe RGB.

Varijante ovog prostora boja razlikuju se u različitim nijansama primarnih boja, različitim temperaturama boje i različitim vrijednostima korekcije gama.

Prikaz RGB osnovnih boja prema ITU smjernicama, u kelvinskom prostoru (dnevno svjetlo)

Crvena: x = 0,64 y = 0,33 Zelena: x = 0,29 y = 0,60 Plava: x = 0,15 y = 0,06

Matrice za pretvaranje boja između RGB i sustava osvjetljenja pri pretvaranju slike u crno-bijelu):

X = 0,431 * R + 0,342 * G + 0,178 * BY = 0,222 * R + 0,707 * G + 0,071 * BZ = 0,020 * R + 0,130 * G + 0,939 * BR = 3,063 * X-7 *-1. -0,969 * X + 1,876 * Y + 0,042 * ZB = 0,068 * X-0,229 * Y + 1,069 * Z

Numerički prikaz

RGB model boja predstavljen kao kocka

Za većinu aplikacija, vrijednosti koordinata r, g i b mogu se smatrati pripadajućim segmentu, koji predstavlja RGB prostor kao kocku 1 × 1 × 1.

COLORREF

COLORREF je standardni tip za predstavljanje boja u Win32. Koristi se za definiranje RGB boje. Veličina je 4 bajta. Kada definirate bilo koju RGB boju, vrijednost varijable tipa COLORREF može se predstaviti u heksadecimalnom obliku ovako:

0x00bbggrr

rr, gg, bb - vrijednost intenziteta crvene, zelene i plave komponente boje. Njihova maksimalna vrijednost je 0xFF.

Možete definirati varijablu tipa COLORREF na sljedeći način:

COLORREF C = (b, g, r);

b, g i r su intenzitet (u rasponu od 0 do 255), redom, plave, zelene i crvene komponente određene boje C. To jest, svijetlo crvena može se definirati kao (255,0,0) , svijetlo ljubičasta - (255 , 0,255), crna - (0,0,0) i bijela - (255,255,255)

Boja i njeni modeli

Sofya Skrylina, učiteljica centra za obuku "Umjetnost", Sankt Peterburg

U ComputerArt-u br. 7 "2012. predstavljen je članak o skladnim kombinacijama boja i obrascima utjecaja boja na ljudsku percepciju, što, nedvojbeno, moderni dizajneri uzimaju u obzir u svojim projektima. Ali kada rade za računalom i miješaju boje na ekran monitora, nastaju specifični problemi. Dizajner bi trebao na ekranu monitora ili tiskanog primjerka dobiti točno onu boju, ton, nijansu i svjetlinu koja je potrebna. Boje na monitoru ne odgovaraju uvijek prirodnim bojama. Vrlo je teško dobiti istu boju ekranu, na ispisu pisača u boji i na tiskanom primjerku.Činjenica je da se boje u prirodi, na monitoru i na tiskanom listu, stvaraju na potpuno različite načine.
Za jednoznačnu definiciju boja u različitim okruženjima boja postoje modeli boja, o kojima ćemo govoriti u ovom članku.

RGB model

RGB model boja najpopularniji je način predstavljanja grafike i prikladan je za opisivanje boja vidljivih na monitoru, TV-u, video projektoru, kao i slika stvorenih skeniranjem.

RGB model se koristi za opisivanje boja koje nastaju miješanjem triju zraka: crvene, zelene i plave. Naziv modela napravljen je od prvih slova engleskih naziva ovih boja. Ostale boje se dobivaju kombiniranjem osnovnih boja. Boje ove vrste nazivaju se aditivnim, jer kada se dodaju (pomiješaju) dvije zrake primarnih boja, rezultat postaje svjetliji. Na sl. 1 pokazuje koje se boje dobivaju dodavanjem glavnih.

U RGB modelu, svaku osnovnu boju karakterizira svjetlina koja može imati 256 vrijednosti - od 0 do 255. Stoga možete miješati boje u različitim omjerima, mijenjajući svjetlinu svake komponente. Dakle, možete dobiti 256x256x256 = 16,777,216 boja.

Svaka boja može biti povezana s kodom pomoću decimalnog i heksadecimalnog prikaza koda. Decimalni zapis je trojka decimalnih brojeva odvojenih zarezima. Prvi broj odgovara svjetlini crvene komponente, drugi zelenoj, a treći plavoj. Heksadecimalni prikaz je tri dvoznamenkasta heksadecimalna broja, od kojih svaki predstavlja svjetlinu osnovne boje. Prvi broj (prvi par brojeva) odgovara svjetlini crvene boje, drugi broj (drugi par brojeva) zelenoj, a treći (treći par) plavoj boji.

Da biste potvrdili tu činjenicu, otvorite birač boja u CorelDRAW-u ili Photoshopu. U okvir R unesite 255 za maksimalnu svjetlinu za crvenu boju i nulu u G i B okvire. Kao rezultat toga, polje uzorka će sadržavati crvenu boju, heksadecimalni kod će biti: FF0000 (slika 2).

Riža. 2. Prikaz crvene u RGB modelu: lijevo - u prozoru palete Photoshopa, desno - CorelDRAW

Ako crvenoj dodate zelenu s maksimalnom svjetlinom i unesete 255 u polje G, dobit ćete žutu boju, čiji je heksadecimalni prikaz FFFF00.

Maksimalna svjetlina sve tri osnovne komponente odgovara bijeloj, minimalna crnoj. Dakle, bijela ima kod (255, 255, 255) u decimalnom zapisu, a FFFFFF16 u heksadecimalnom. Crna je kodirana u skladu s tim (0, 0, 0) ili 00000016.

Sve nijanse sive nastaju miješanjem tri komponente iste svjetline. Na primjer, R = 200, G = 200, B = 200 ili C8C8C816 proizvodi svijetlosivu, dok R = 100, G = 100, B = 100 ili 64646416 proizvodi tamno sivu. Što tamniju nijansu sive želite, to je manji broj koji trebate unijeti u svaki tekstni okvir.

Što se događa kada se slika ispiše, kako se prikazuju boje? Uostalom, papir ne emitira, već upija ili reflektira valove boja! Prilikom prijenosa slike u boji na papir koristi se potpuno drugačiji model boja.

CMYK model

Prilikom tiska tinta se nanosi na papir – materijal koji upija i reflektira valove boja različitih duljina. Dakle, boja djeluje kao filter koji propušta određene zrake reflektirane boje, oduzimajući sve ostale.

CMYK model boja koristi se za miješanje tinti pomoću uređaja za ispis – pisača i tiskarskih strojeva. Boje ovog modela se dobivaju oduzimanjem osnovnih boja RGB modela od bijele. Stoga se nazivaju subtraktivan.

Sljedeće boje su osnovne za CMYK:

• plava (cijan) - bijela minus crvena (crvena);
• magenta (Magenta) - bijela minus zelena (Zelena);
• žuto - bijelo minus plavo (Plavo).

Osim ovih, koristi se i crna boja koja je ključna (Key) u procesu tiska u boji. Činjenica je da prave boje imaju nečistoće, pa njihova boja ne odgovara točno teoretski izračunatim cijan, magenta i žuta. Miješanjem triju osnovnih boja, koje bi trebale biti crne, umjesto toga dobiva se nejasna blatno smeđa. Dakle, crna je uključena u broj osnovnih tiskarskih boja.

Na sl. 3 je dijagram koji pokazuje koje se boje dobivaju miješanjem baze u CMYK-u.

Treba napomenuti da CMYK boje nisu tako čiste kao RGB boje. To objašnjava neznatno odstupanje između osnovnih boja. Prema dijagramu prikazanom na sl. 3, pri maksimalnoj svjetlini treba dobiti sljedeće kombinacije boja:

• miješanje magente (M) i žute (Y) trebalo bi dati crvenu (R) (255, 0, 0);
• miješanjem žute (Y) i plave (C) treba dobiti zelenu (G) (0, 255, 0);
• miješanje magenta (M) i cijan (C) trebalo bi proizvesti plavu (B) (0, 0, 255).

U praksi ispada malo drugačije, što ćemo kasnije provjeriti. Otvorite dijaloški okvir za odabir boje u Photoshopu. Unesite 100% u tekstualne okvire M i Y. Umjesto osnovne crvene boje (255, 0, 0) imamo crveno-narančastu smjesu (slika 4).

Sada unesite 100% u tekstualne okvire Y i C. Umjesto osnovne zelene (0, 255, 0), rezultat je zelena s blagom nijansom plave. Prilikom postavljanja svjetline na 100% u M i C poljima, umjesto plave (0, 0, 255), imamo plavu boju s ljubičastom nijansom. Štoviše, ne mogu se sve RGB boje prikazati u CMYK. RGB raspon boja je širi od CMYK.

Primarne boje RGB i CMYK modela su u ovisnosti prikazanoj na shemi kotača boja (slika 5). Ova shema se koristi za korekciju boja slika; primjeri njegove uporabe razmatrani su u ComputerArt-u br. 12 „2011.

RGB i CMYK modeli ovise o hardveru. Za RGB, osnovne vrijednosti boje određuju se kvalitetom fosfora na CRT-u ili karakteristikama pozadinskog osvjetljenja i filtara u boji panela na LCD monitorima. Ako se okrenemo CMYK modelu, tada su vrijednosti osnovnih boja određene stvarnom tiskarskom tintom, osobitostima procesa tiska i medijem. Dakle, ista slika može izgledati drugačije na različitoj opremi.

Kao što je ranije navedeno, RGB je najpopularniji i najčešće korišteni model za predstavljanje slika u boji. U većini slučajeva, slike se pripremaju za prikaz putem monitora ili projektora te za ispis na stolnim pisačima u boji. U svim tim slučajevima mora se koristiti RGB model.

Komentar

Iako pisači u boji koriste CMYK tintu, najčešće je slike koje se pripremaju za ispis potrebno pretvoriti u RGB. Međutim, ispisana će slika biti nešto tamnija nego na monitoru, pa je prije ispisa potrebno je posvijetliti. Količina lakoće za svaki pisač određena je empirijski.

CMYK model se mora koristiti u jednom slučaju – ako se slika priprema za tisak na tiskarskoj preši. Štoviše, treba imati na umu da CMYK model ne sadrži toliko boja kao RGB model, stoga, kao rezultat pretvorbe iz RGB u CMYK, slika može izgubiti niz nijansi za koje je malo vjerojatno da će se vratiti obrnuta konverzija. Stoga pokušajte izvršiti pretvorbu slike u CMYK model na kraju rada s njom.

HSB model

HSB model pojednostavljuje rad s bojama, jer se temelji na principu percepcije boja ljudskim okom. Bilo koju boju određuje njezina nijansa - sama boja, zasićenost - postotak dodavanja bijele boje boji i svjetlina - postotak dodavanja crne boje. Na sl. Slika 6 prikazuje grafički prikaz HSB modela.

Spektralne boje, ili tonovi boja, nalaze se na rubu kotača boja i karakteriziraju ih položaj na njemu, koji je određen kutom u rasponu od 0 do 360 °. Ove boje imaju maksimalnu (100%) zasićenost (S) i svjetlinu (B). Zasićenje se mijenja duž polumjera kruga od 0 (u središtu) do 100% (na rubovima). Pri zasićenosti od 0% svaka boja postaje bijela.

Svjetlina je parametar koji određuje svjetlinu ili tamu. Sve boje u kotaču boja imaju maksimalnu svjetlinu (100%) bez obzira na nijansu. Smanjenje svjetline boje znači zatamnjenje. Za prikaz ovog procesa modelu se dodaje nova koordinata usmjerena prema dolje, na kojoj su ucrtane vrijednosti svjetline od 100 do 0%. Rezultat je cilindar formiran od niza krugova opadajuće svjetline, pri čemu je donji sloj crn.

Kako biste provjerili ovu izjavu, otvorite dijaloški okvir za odabir boja u Photoshopu. Unesite maksimalnu vrijednost od 100% u polja S i B i minimalnu vrijednost od 0 ° u polje H. Kao rezultat, dobivamo čistu crvenu boju sunčevog spektra. Ista boja odgovara crvenoj boji RGB modela, njegovom kodu (255, 0, 0), što ukazuje na odnos ovih modela (slika 7.).

U polju H promijenite vrijednost kuta u koracima od 20 °. Boje ćete dobiti redoslijedom kojim se nalaze u spektru: crvena će se promijeniti u narančastu, narančastu u žutu, žuta u zelenu, itd. Kut od 60 ° daje žutu (255, 255, 0), 120 ° - zelena (0, 255, 0), 180 ° - plava (255, 0, 255), 240 ° - plava (0, 0, 255) itd.

Da biste dobili ružičastu boju, na jeziku modela HSB - izblijedjelu crvenu, morate unijeti vrijednost od 0 ° u polje H i smanjiti zasićenost (S), na primjer, na 50%, postavljajući maksimalnu svjetlinu vrijednost (B).

Siva za model HSB je nulta nijansa (H) i zasićenost (S) sa svjetlinom (B) manjom od 100%. Evo primjera svijetlosive: H = 0, S = 0, B = 80% i tamnosive: H = 0, S = 0, B = 40%.

Bijela boja je postavljena na sljedeći način: H = 0, S = 0, B = 100%, a da biste dobili crnu, dovoljno je smanjiti vrijednost svjetline na nulu pri bilo kojoj vrijednosti nijanse i zasićenosti.

U HSB modelu, bilo koja boja se dobiva iz spektralne boje dodavanjem određenog postotka bijelih i crnih boja. Stoga je HSB vrlo lako razumljiv model koji koriste slikari i profesionalni umjetnici. Obično imaju nekoliko osnovnih boja, a sve ostale dobivaju se dodavanjem crne ili bijele. Međutim, kada umjetnici miješaju boje s osnovnim bojama, boja nadilazi HSB model.

Laboratorijski model

Lab model se temelji na sljedeća tri parametra: L- svjetlina (Lightness) i dvije kromatske komponente - a i b... Parametar a mijenja se od tamnozelene preko sive do magenta. Parametar b sadrži boje od plave preko sive do žute (slika 8). Obje komponente se mijenjaju od -128 do 127, a parametar L- od 0 do 100. Nulta vrijednost komponenti boje pri svjetlini 50 odgovara sivoj boji. Vrijednost osvjetljenja od 100 daje bijelu boju, a 0 daje crnu.

Koncepti svjetline u modelima Lab i HSB nisu isti. Kao u RGB-u, miješanje boja iz ljestvica a i b proizvodi svjetlije boje. Pomoću parametra možete smanjiti svjetlinu rezultirajuće boje L.

Otvorite birač boja u Photoshopu, u polju svjetline L unesite vrijednost 50, za parametar a unesite najmanju vrijednost -128 i parametar b resetirati na nulu. Kao rezultat, dobit ćete plavo-zelenu boju (slika 9). Sada pokušajte povećati vrijednost parametra a po jedinici. Imajte na umu da se numeričke vrijednosti nisu promijenile ni u jednom modelu. Pokušajte povećati vrijednost ovog parametra kako biste postigli promjene u drugim modelima. Najvjerojatnije ćete to moći učiniti s vrijednošću od 121 (zelena komponenta RGB-a će se smanjiti za 1). Ova okolnost potvrđuje činjenicu da Lab model ima b O Veći raspon boja od RGB, HSB i CMYK modela.

U Lab modelu svjetlina je potpuno odvojena od slike, pa je u nekim slučajevima ovaj model prikladan za korištenje za ponovno bojenje fragmenata i povećanje zasićenosti slike, utječući samo na komponente boje a i b... Također je moguće podesiti kontrast, oštrinu i druge tonske karakteristike slike promjenom parametra svjetline L... Primjeri korekcije slike u Lab modelu dani su u ComputerArt-u br. 3 "2012.

Lab model ima širi raspon boja od RGB-a, tako da je svaka ponovna konverzija s jednog modela na drugi praktički sigurna. Štoviše, možete staviti sliku u Lab način rada, izvršiti korekcije u njoj, a zatim bezbolno pretvoriti rezultat natrag u RGB.

Lab model je hardverski neovisan, služi kao jezgra sustava upravljanja bojama u grafičkom uređivaču Photoshop, a primjenjuje se u skrivenom obliku pri svakoj transformaciji modela boja kao srednja. Njegov raspon boja pokriva i RGB i CMYK raspon.

Indeksirane boje

Za objavljivanje slike na Internetu ne koristi se cijeli raspon boja, koji se sastoji od 16 milijuna boja, kao u RGB načinu, već samo 256 boja. Ovaj način rada naziva se indeksirana boja. Rad s takvim slikama nameće se brojnim ograničenjima. Na njih se ne mogu primijeniti filtri, neke naredbe za korekciju tonova i boja, nisu dostupne sve operacije sa slojevima.

Sa slikom preuzetom s interneta (obično u GIF formatu) često se javlja sljedeća situacija. U njemu možete nešto nacrtati samo bojom različitom od odabrane. To je zato što je odabrana boja izvan raspona boja indeksirane slike, odnosno, ova boja nije u datoteci. Kao rezultat toga, boja odabrana u paleti zamjenjuje se najbližom sličnom bojom iz tablice boja. Stoga je prije uređivanja takve slike potrebno pretvoriti u RGB.

Članak je pripremljen na temelju knjige Sofye Skrylina „Photoshop CS6. Najpotrebnije": http://www.bhv.ru/books/book.php?id=190413.