Modeli i ngjyrave RGB. Modelet e ngjyrave RGB dhe CMYK: Një udhëzues i përballueshëm

HEX / HTML

Ngjyra HEX nuk është asgjë më shumë se përfaqësimi heksadecimal RGB.

Ngjyrat përfaqësohen si tre grupe të shifrave heksadecimal, ku secili grup është përgjegjës për ngjyrën e vet: # 112233, ku 11 është e kuqe, 22 është e gjelbër, 33 është blu. Të gjitha vlerat duhet të jenë midis 00 dhe FF.

Në shumë aplikacione, lejohet një formë e shkurtuar e shënimit për ngjyrat heksadecimal. Nëse secili nga tre grupet përmban të njëjtat karaktere, për shembull # 112233, atëherë ato mund të shkruhen si # 123.

1. h1 (ngjyra: # ff0000;) / * e kuqe * /
2. h2 (ngjyra: # 00ff00;) / * jeshile * /
3. h3 (ngjyra: # 0000ff;) / * blu * /
4. h4 (ngjyra: # 00f;) / * e njëjta blu, stenografi * /

RGB

Hapësira e ngjyrave RGB (E kuqe, jeshile, blu) përbëhet nga të gjitha ngjyrat e mundshme që mund të merren duke përzier të kuqe, jeshile dhe blu. Ky model është i popullarizuar në fotografi, televizion dhe grafikë kompjuterike.

Vlerat RGB përcaktohen si një numër i plotë nga 0 në 255. Për shembull, rgb (0,0,255) shfaqet si blu sepse parametri blu është vendosur në vlerën e tij më të lartë (255) dhe pjesa tjetër është vendosur në 0.

Disa aplikacione (veçanërisht shfletuesit e uebit) mbështesin shkrimin e përqindjes së vlerave RGB (0% deri në 100%).

1. h1 (ngjyra: rgb (255, 0, 0);) / * e kuqe * /
2. h2 (ngjyra: rgb (0, 255, 0);) / * jeshile * /
3. h3 (ngjyra: rgb (0, 0, 255);) / * blu * /
4. h4 (ngjyra: rgb (0%, 0%, 100%);) / * e njëjta blu, shkrimi i përqindjes * /

Vlerat e ngjyrave RGB mbështeten në të gjithë shfletuesit kryesorë.

RGBA

Kohët e fundit, shfletuesit modernë kanë mësuar të punojnë me modelin e ngjyrave RGBA - një shtrirje RGB me mbështetje për një kanal alfa që përcakton errësirën e një objekti.

Një vlerë ngjyrash RGBA specifikohet si: rgba (e kuqe, jeshile, blu, alfa). Alfa është një numër që varion nga 0.0 (plotësisht transparent) në 1.0 (plotësisht i errët).

1. h1 (ngjyra: rgb (0, 0, 255);) / * blu në RGB normale * /
2. h2 (ngjyra: rgba (0, 0, 255, 1);) / * e njëjta blu në RGBA, sepse opaciteti: 100% * /
3. h3 (ngjyra: rgba (0, 0, 255, 0.5);) / * errësirë: 50% * /
4. h4 (ngjyra: rgba (0, 0, 255, .155);) / * errësirë: 15.5% * /
5. h5 (ngjyra: rgba (0, 0, 255, 0);) / * plotësisht transparente * /

RGBA mbështetet në IE9 +, Firefox 3+, Chrome, Safari dhe Opera 10+.

Hsl

Modeli i ngjyrave HSL është një paraqitje cilindrike e modelit RGB. HSL përfaqëson ngjyrat në një mënyrë më intuitive dhe më të kuptueshme sesa RGB tipike. Modeli përdoret shpesh në aplikacionet grafike, në përzgjedhësit e ngjyrave dhe për analizën e imazhit.

HSL qëndron për Hue, Saturation, Lightness / Luminance, për të mos ngatërruar me shkëlqimin.

Hue vendos pozicionin e ngjyrës në rrotën e ngjyrave (nga 0 në 360). Ngopja është një përqindje e ngopjes (0% deri në 100%). Lehtësia është përqindja e butësisë (0% deri në 100%).

1. h1 (ngjyra: hsl (120, 100%, 50%);) / * jeshile * /
2. h2 (ngjyra: hsl (120, 100%, 75%);) / * jeshile e lehtë * /
3. h3 (ngjyra: hsl (120, 100%, 25%);) / * jeshile e errët * /
4. h4 (ngjyra: hsl (120, 60%, 70%);) / * jeshile pastel * /

HSL mbështetet në IE9 +, Firefox, Chrome, Safari dhe Opera 10+.

HSLA

Ngjashëm me RGB / RGBA, HSL ka një modalitet HSLA me një kanal alfa për të treguar opacitetin e një objekti.

Vlera e ngjyrës HSLA jepet si: hsla (ngjyrë, ngopje, lehtësi, alfa). Alfa është një numër që varion nga 0.0 (plotësisht transparent) në 1.0 (plotësisht i errët).

1. h1 (ngjyra: hsl (120, 100%, 50%);) / * jeshile në HSL normale * /
2. h2 (ngjyra: hsla (120, 100%, 50%, 1);) / * e njëjta jeshile në HSLA, sepse opaciteti: 100% * /
3. h3 (ngjyra: hsla (120, 100%, 50%, 0,5);) / * errësirë: 50% * /
4. h4 (ngjyra: hsla (120, 100%, 50%, 0,155);) / * errësirë: 15,5% * /
5. h5 (ngjyra: hsla (120, 100%, 50%, 0);) / * plotësisht transparente * /

CMYK

Modeli i ngjyrave CMYK shpesh shoqërohet me printimin dhe printimin me ngjyra. CMYK (në krahasim me RGB) është një model zbritës, që do të thotë se vlerat më të larta shoqërohen me ngjyra më të errëta.

Ngjyrat përcaktohen nga raporti i Cyan, Magenta, Yellow, me shtimin e ngjyrës së zezë (Key / e zezëK).

Secili nga numrat që përcaktojnë një ngjyrë në CMYK përfaqëson përqindjen e bojës së një ngjyre të caktuar që përbën një kombinim ngjyrash, ose më mirë, madhësinë e një pike raster të shfaqur në një fotoseter në një film të një ngjyre të caktuar (ose drejtpërdrejt në një pllakë printimi në rastin e CTP).

Për shembull, për të marrë ngjyrën PANTONE 7526, përzieni 9 pjesë cyan, 83 magenta, 100 të verdhë dhe 46 të zezë. Kjo mund të tregohet si më poshtë: (9,83,100,46). Ndonjëherë ata përdorin përcaktime të tilla: C9M83Y100K46, ose (9%, 83%, 100%, 46%), ose (0.09 / 0.83 / 1.0 / 0.46).

HSB / HSV

HSB (i njohur gjithashtu si HSV) është i ngjashëm me HSL, por ato janë dy modele me ngjyra të ndryshme. Të dyja bazohen në gjeometrinë cilindrike, por HSB / HSV bazohet në modelin "hexcone", ndërsa HSL bazohet në modelin "bi-hexcone". Artistët shpesh preferojnë të përdorin këtë model, përgjithësisht pranohet që pajisja HSB / HSV është më afër perceptimit natyror të ngjyrave. Në veçanti, modeli i ngjyrave HSB përdoret në Adobe Photoshop.

HSB / HSV qëndron për Hue, Saturation, Brightness / Value.

Hue vendos pozicionin e ngjyrës në rrotën e ngjyrave (nga 0 në 360). Ngopja është një përqindje e ngopjes (0% deri në 100%). Shkëlqimi është përqindja e shkëlqimit (0% deri në 100%).

XYZ

Modeli i ngjyrave XYZ (CIE 1931 XYZ) është një hapësirë ​​thjesht matematikore. Ndryshe nga RGB, CMYK dhe modelet e tjera, në XYZ, përbërësit kryesorë janë "imagjinarë", domethënë nuk mund të lidhni X, Y dhe Z me asnjë grup ngjyrash për t'u përzier. XYZ është modeli kryesor për pothuajse të gjitha modelet e tjera të ngjyrave të përdorura në fushat teknike.

LAB

Modeli i ngjyrave LAB (CIELAB, "CIE 1976 L * a * b *") llogaritet nga hapësira CIE XYZ. Gjatë zhvillimit të Lab, qëllimi ishte krijimi i një hapësire ngjyrash në të cilën ndryshimi i ngjyrës do të jetë më linear nga pikëpamja e perceptimit njerëzor (krahasuar me XYZ), domethënë, në mënyrë që i njëjti ndryshim në vlerat e koordinatave të ngjyrave në rajone të ndryshme të hapësirës së ngjyrave prodhojnë të njëjtën ndjesi ndryshimi të ngjyrës.

Modeli i ngjyrave RGB(nga anglishtja Red, Green, Blue - e kuqe, jeshile, blu) - një model ngjyrash shtesë që përshkruan një metodë të sintezës së ngjyrave për riprodhimin e ngjyrave. Në traditën ruse, nganjëherë quhet KZS.

Histori
Në vitin 1861, fizikani anglez James Clark Maxwell doli me një propozim për të përdorur një metodë për marrjen e një imazhi me ngjyra, e cila njihet si shkrirja e ngjyrave shtesë. Një sistem shtues (përmbledhës) i paraqitjes së ngjyrave do të thotë që ngjyrat në këtë model i shtohen të zezës (Black). Zhvendosja e ngjyrave shtesë mund të interpretohet si, - procesi i kombinimit të flukseve të dritës me ngjyra të ndryshme para se të arrijnë në sy.
Modelet shtesë të ngjyrave (nga anglishtja add - to add) quhen modele ngjyrash në të cilat fluksi ndriçues me një shpërndarje spektrale, i perceptuar vizualisht si ngjyra e dëshiruar, krijohet në bazë të funksionit të përzierjes proporcionale të dritës së emetuar nga tre burime. . Skemat e përzierjes mund të jenë të ndryshme, njëra prej tyre është paraqitur në
Modeli i ngjyrave shtesë supozon se secili prej burimeve të dritës ka shpërndarjen e tij konstante spektrale dhe intensiteti i tij është i rregullueshëm.
Ka dy shije të modelit të ngjyrave shtesë: varur nga hardueri dhe perceptues. Në modelin e varur nga pajisja, hapësira e ngjyrave varet nga karakteristikat e pajisjes së daljes së imazhit (monitor, projektor). Për shkak të kësaj, i njëjti imazh i dhënë në bazë të këtij modeli do të perceptohet vizualisht pak më ndryshe kur luhet në pajisje të ndryshme.
Modeli perceptues është ndërtuar duke marrë parasysh veçoritë e vizionit të vëzhguesit, dhe jo karakteristikat teknike të pajisjes.
Në vitin 1931, Komisioni Ndërkombëtar për Ndriçimin (CIE) standardizoi sistemin e ngjyrave dhe gjithashtu përfundoi punën që lejoi krijimin e një modeli matematikor të vizionit njerëzor. Hapësira e ngjyrave CIE 1931 XYZ u miratua, e cila është modeli bazë deri më sot.

Mekanizmi i formësimit të ngjyrave
Kur një person i percepton ngjyrat, ato perceptohen drejtpërdrejt nga syri. Pjesa tjetër e ngjyrave janë një përzierje e tre ngjyrave bazë në përmasa të ndryshme. . R + G = Y (E verdhë - e verdhë); G + B = C (Cyan - blu); B + R = M (Magenta - magenta) Shuma e të tre ngjyrave kryesore në përmasa të barabarta jep të bardhën (E bardhë) R + G + B = W (E bardhë - e bardhë). Për shembull, në ekranin e një monitori me një tub me rreze katodë, si dhe një televizor të ngjashëm, imazhi ndërtohet duke ndriçuar fosforin me një rreze elektronike. Me këtë efekt, fosfori fillon të lëshojë dritë. Në varësi të përbërjes së fosforit, kjo dritë ka një ngjyrë ose një tjetër.
Hije të ndërmjetme fitohen për faktin se kokrrat me shumë ngjyra janë të vendosura afër njëra-tjetrës. Në të njëjtën kohë, imazhet e tyre në sy bashkohen dhe ngjyrat formojnë një hije të caktuar të përzier. Nëse kokrrat e së njëjtës ngjyrë ndriçohen ndryshe nga të tjerat, atëherë ngjyra e përzier nuk do të jetë një nuancë gri, por do të marrë një ngjyrë. Kjo metodë e formimit të ngjyrave i ngjan ndriçimit të një ekrani të bardhë në errësirë ​​të plotë me ndriçues shumëngjyrësh. Nëse kodojmë ngjyrën e një pike të figurës me tre bit, secili prej të cilëve do të jetë shenjë e pranisë (1) ose mungesës (0) të komponentit përkatës të sistemit, RGB 1 bit për çdo komponent RGB, atëherë marrim të tetë ngjyra të ndryshme ... Në praktikë, për të ruajtur informacionin rreth ngjyrës së çdo pike të një imazhi me ngjyra në modelin RGB, zakonisht ndahen 3 bajt (d.m.th. 24 bit) me 1 bajt (d.m.th. 8 bit) për vlerën e ngjyrës së secilit komponent. Kështu, çdo komponent RGB mund të marrë një vlerë në rangun nga 0 në 255 (gjithsej 2 deri në fuqinë e 8-të = 256 vlera). Prandaj, ju mund të përzieni ngjyrat në përmasa të ndryshme, duke ndryshuar shkëlqimin e secilit komponent. Kështu, ju mund të merrni 256 x 256 x 256 = 16,777,216 ngjyra. Koordinatat RGB që variojnë nga 0 në 255 formojnë një kub me ngjyra. ... Çdo ngjyrë ndodhet brenda këtij kubi dhe përshkruhet nga grupi i saj i koordinatave, duke treguar se në çfarë përmasash janë përzier përbërësit e kuq, jeshil dhe blu në të. Aftësia për të shfaqur të paktën 16.7 milionë nuanca është një lloj imazhi me ngjyra të plota, i referuar ndonjëherë si Ngjyra e vërtetë. sepse syri i njeriut ende nuk është në gjendje të dallojë shumëllojshmëri më të madhe. Shkëlqimi maksimal i të tre komponentëve bazë korrespondon me të bardhën, minimumi me të zezën. Prandaj, e bardha ka kodin (255,255,255) në paraqitjen dhjetore, dhe FFFFFF në heksadecimal. Kodet e zeza përkatësisht (0,0,0) ose 000000. Të gjitha nuancat e grisë formohen nga përzierja e tre komponentëve me të njëjtin shkëlqim. Për shembull, vlerat (200,200,200) ose C8C8C8 prodhojnë gri të hapur, dhe vlerat (100,100,100) ose 646464 prodhojnë gri të errët. Sa më e errët të jetë nuanca e grisë që dëshironi të merrni, aq më i ulët është numri që duhet të futni në secilën kuti teksti. E zeza formohet kur intensiteti i të tre komponentëve është zero, dhe e bardha kur intensiteti i tyre është maksimal.

Kufizimet
Modeli i ngjyrave RGB ka tre të meta themelore: E para është gamë e pamjaftueshme e ngjyrave. Pavarësisht nga madhësia e hapësirës së ngjyrave të modelit të ngjyrave RGB, ai nuk mund të riprodhojë shumë ngjyra të perceptueshme për syrin (për shembull, cian dhe portokalli spektralisht të pastër). Këto ngjyra në formulën e ngjyrave RGB kanë vlera negative të intensitetit të ngjyrës bazë dhe është shumë e vështirë të zbatohet jo shtimi, por zbritja e ngjyrave bazë në zbatimin teknik të modelit aditiv. Ky disavantazh eliminohet në modelin e aditivëve perceptues.
Disavantazhi i dytë i modelit të ngjyrave RGB është pamundësia e riprodhimit uniform të ngjyrave në pajisje të ndryshme (varësia e harduerit) për faktin se ngjyrat bazë të këtij modeli varen nga parametrat teknikë të pajisjeve të daljes së imazhit. Prandaj, në mënyrë rigoroze, nuk ka asnjë hapësirë ​​të vetme ngjyrash RGB, rajonet e ngjyrave të riprodhueshme janë të ndryshme për secilën pajisje dalëse. Për më tepër, edhe krahasimi numerik i këtyre hapësirave është i mundur vetëm me ndihmën e modeleve të tjera me ngjyra. E meta e tretë është korrelacioni i kanaleve të ngjyrave (kur ndriçimi i një kanali rritet, të tjerët e ulin atë).

Dinjiteti
Shumë pajisje kompjuterike funksionojnë duke përdorur modelin RGB, përveç kësaj, ky model është shumë i thjeshtë, marrëdhënia e tij "gjenetike" me pajisjet (skaner dhe monitor), gamë e gjerë ngjyrash (aftësia për të shfaqur një larmi ngjyrash afër aftësive e vizionit njerëzor), kjo shpjegon përdorimin e saj të gjerë ...
Përparësitë kryesore të modelit të ngjyrave RGB janë thjeshtësia, qartësia dhe fakti që çdo pikë në hapësirën e saj të ngjyrave korrespondon me një ngjyrë të perceptueshme vizualisht.
Për shkak të thjeshtësisë së këtij modeli, ai zbatohet lehtësisht në harduer. Në veçanti, në monitorë, burime drite të kontrolluara me shpërndarje të ndryshme spektrale janë grimcat mikroskopike të fosforit të tre llojeve. Ato duken qartë përmes një xham zmadhues, por kur shikoni monitorin me sy të lirë, për shkak të fenomenit të mbylljes vizuale, shfaqet një imazh i vazhdueshëm.
Intensiteti i emetimit të dritës në monitorët e bazuar në tubat e rrezeve katodike rregullohet nga tre armë elektronike që nxisin shkëlqimin e fosforeve. Disponueshmëria e shumë procedurave të përpunimit të imazhit (filtrave) në programet grafike raster, një vëllim i vogël (në krahasim me modelin CMYK) i zënë nga imazhi në RAM-in e kompjuterit dhe në disk.

Aplikacion
Modeli i ngjyrave RGB përdoret gjerësisht në grafikën kompjuterike për arsye se pajisja kryesore e daljes së informacionit (monitor) funksionon në këtë sistem të veçantë. Imazhi i monitorit është i përbërë nga pika të veçanta ndriçuese të kuqe, jeshile dhe blu. Duke parë ekranin e një monitori të punës përmes një xham zmadhues, mund të shihni pika individuale me ngjyra - dhe është edhe më e lehtë ta shihni këtë në një ekran TV, pasi pikat e tij janë shumë më të mëdha.
Përdoret gjerësisht në zhvillimin e botimeve elektronike (multimediale) dhe të shtypit.
Ilustrimet bitmap rrallë krijohen me dorë duke përdorur programe kompjuterike. Më shpesh, për këtë përdoren ilustrime të skanuara të përgatitura nga artisti në letër ose fotografi.
Kohët e fundit, kamerat dixhitale dhe video kamerat janë përdorur gjerësisht për të futur imazhe raster në një kompjuter. Prandaj, shumica e redaktuesve grafikë të krijuar për të punuar me ilustrime raster janë të fokusuar jo aq në krijimin e imazheve sesa në përpunimin e tyre. Në internet, ilustrimet raster përdoren në rastet kur është e nevojshme të përcillni gamën e plotë të hijeve të një imazhi me ngjyra.

Burimet e përdorura
1. Domasev MV Ngjyra, menaxhimi i ngjyrave, llogaritjet dhe matjet e ngjyrave. Shën Petersburg: Pjetri 2009
2. Petrov MN Grafika kompjuterike. Libër mësuesi për universitetet. Shën Petersburg: Pjetri 2002
3.en.wikipedia.org/wiki/Model me ngjyra.
4.darkroomphoto.ru
5. bourabai.kz/graphics/0104.htm
6.litpedia.ru
7.youtube.com/watch?v=sA9s8HL-7ZM

• Përkthimi

Unë do të bëj një turne në historinë e shkencës së perceptimit njerëzor, e cila çoi në krijimin e standardeve moderne të videos. Do të përpiqem të shpjegoj edhe terminologjinë e përdorur zakonisht. Përveç kësaj, unë do të shpjegoj shkurtimisht pse procesi tipik i krijimit të një loje me kalimin e kohës do t'i ngjajë gjithnjë e më shumë procesit të përdorur në industrinë e filmit.

Pionierët e hulumtimit të perceptimit të ngjyrave

Sot ne e dimë se retina e njeriut përmban tre lloje të ndryshme të qelizave fotoreceptore të quajtura kone. Secili nga tre llojet e konëve përmban një proteinë nga familja e proteinave opsin që thith dritën në pjesë të ndryshme të spektrit:

Thithja e dritës nga opsinet

Konet korrespondojnë me pjesët e kuqe, jeshile dhe blu të spektrit dhe shpesh quhen të gjata (L), të mesme (M) dhe të shkurtra (S) sipas gjatësive valore ndaj të cilave janë më të ndjeshme.

Një nga veprat e para shkencore mbi ndërveprimin e dritës dhe retinës ishte hipoteza e Isaac Njutonit në lidhje me dritën dhe ngjyrat, e shkruar midis viteve 1670-1675. Njutoni kishte një teori që drita në gjatësi vale të ndryshme bënte që retina të rezononte në të njëjtat frekuenca; këto dridhje u transmetuan më pas përmes nervit optik në sensorium.

“Rrezet e dritës, që bien në fund të syrit, ngacmojnë dridhjet në retinë, të cilat përhapen përgjatë fibrave të nervave optikë deri në tru, duke krijuar një ndjenjë shikimi. Llojet e ndryshme të rrezeve krijojnë dridhje me forca të ndryshme, të cilat, sipas forcës së tyre, ngacmojnë ndjesi ngjyrash të ndryshme ... "

Më shumë se njëqind vjet më vonë, Thomas Jung arriti në përfundimin se meqenëse frekuenca e rezonancës është një veti e varur nga sistemi, për të thithur dritën e të gjitha frekuencave, duhet të ketë një numër të pafund të sistemeve të rezonancës të ndryshme në retinë. Jung e konsideroi këtë të pamundur dhe arsyetoi se numri është i kufizuar në një sistem për të kuqe, të verdhë dhe blu. Këto ngjyra janë përdorur tradicionalisht në përzierjen e bojës zbritëse. Me fjalët e tij:

Meqenëse, për arsyet e treguara nga Njutoni, është e mundur që lëvizja e retinës të ketë një natyrë oshiluese dhe jo valëzuese, frekuenca e lëkundjeve duhet të varet nga struktura e substancës së saj. Meqenëse është pothuajse e pamundur të besohet se çdo pikë e ndjeshme e retinës përmban një numër të pafund grimcash, secila prej të cilave është në gjendje të lëkundet në përputhje të përsosur me çdo valë të mundshme, bëhet e nevojshme të supozohet se numri është i kufizuar, për shembull, nga tre ngjyra kryesore: e kuqe, e verdhë dhe blu ...

Hipoteza e Young për retinën ishte e gabuar, por ai nxori përfundimin e saktë: ka një numër të kufizuar llojesh qelizash në sy.

Në 1850, Hermann Helmholtz ishte i pari që mori prova eksperimentale të teorisë së Young. Helmholtz i kërkoi subjektit të përputhej me ngjyrat e mostrave të burimeve të ndryshme të dritës duke rregulluar ndriçimin e disa burimeve njëngjyrëshe të dritës. Ai arriti në përfundimin se për të krahasuar të gjitha mostrat, janë të nevojshme dhe të mjaftueshme tre burime drite: në pjesën e kuqe, jeshile dhe blu të spektrit.

Lindja e kolorimetrisë moderne

Shpejt përpara në fillim të viteve 1930. Deri në atë kohë, komuniteti shkencor kishte një kuptim mjaft të mirë të funksioneve të brendshme të syrit. (Megjithëse u deshën 20 vjet të tjera që George Wald të konfirmonte eksperimentalisht praninë dhe funksionin e rodopsinës në konet e retinës. Ky zbulim e çoi atë në Çmimin Nobel në Mjekësi në vitin 1967.) Commission Internationale de L "Eclairage (Komisioni Ndërkombëtar për Ndriçimin) , CIE, vendosi detyrën e krijimit të një sasie gjithëpërfshirëse të perceptimit njerëzor të ngjyrës bazuar në të dhënat eksperimentale të përpiluara nga William David Wright dhe John Guild me parametra të ngjashëm me ata të zgjedhur fillimisht nga Hermann Helmholtz. Cilësimet bazë ishin 435.8 nm për blunë, 546, 1 nm për të gjelbër dhe 700 nm për të kuqe.

Konfigurimi eksperimental nga John Gild, tre pulla rregullojnë ngjyrat kryesore

Për shkak të mbivendosjes së konsiderueshme në ndjeshmërinë e koneve M dhe L, ishte e pamundur të përputheshin disa gjatësi vale me pjesën blu-jeshile të spektrit. Për të "përputhur" këto ngjyra si një pikë referimi, ishte e nevojshme të shtoni pak ngjyrë të kuqe bazë:

Nëse imagjinojmë për një moment që të gjitha ngjyrat kryesore kontribuojnë negativisht, atëherë ekuacioni mund të rishkruhet si më poshtë:

Rezultati i eksperimenteve ishte një tabelë e triadave RGB për secilën gjatësi vale, e cila u shfaq në grafik si më poshtë:

Funksionet e përputhjes së ngjyrave CIE 1931 RGB

Sigurisht, ngjyrat me një komponent negativ të kuq nuk mund të shfaqen duke përdorur primare CIE.

Tani mund të gjejmë koeficientët trikromik për dritën e shpërndarjes së intensitetit spektral S si produkti i brendshëm vijues:

Mund të duket e qartë se ndjeshmëria ndaj gjatësive të ndryshme valore mund të integrohet në këtë mënyrë, por në fakt varet nga ndjeshmëria fizike e syrit, lineare me ndjeshmërinë ndaj gjatësisë valore. Kjo u konfirmua empirikisht në 1853 nga Hermann Grassmann dhe integralet e paraqitura më sipër në formën e tyre moderne njihen tek ne si ligji i Grasmann-it.

Termi "hapësirë ​​ngjyrash" lindi sepse ngjyrat kryesore (e kuqe, jeshile dhe blu) mund të konsiderohen si baza e hapësirës vektoriale. Në këtë hapësirë, ngjyrat e ndryshme të perceptuara nga një person përfaqësohen nga rrezet që dalin nga një burim. Përkufizimi modern i hapësirës vektoriale u prezantua në 1888 nga Giuseppe Peano, por më shumë se 30 vjet më parë, James Clerk Maxwell kishte përdorur tashmë teoritë e reja të asaj që më vonë do të bëhej algjebër lineare për të përshkruar zyrtarisht sistemin e ngjyrave trikromatike.

CIE vendosi që, për të thjeshtuar llogaritjet, do të ishte më e përshtatshme të punohej me një hapësirë ​​ngjyrash në të cilën koeficientët e ngjyrave kryesore janë gjithmonë pozitive. Tre ngjyrat e reja kryesore u shprehën në koordinatat e hapësirës së ngjyrave RGB si më poshtë:

Ky grup i ri ngjyrash primare nuk mund të realizohet në botën fizike. Është thjesht një mjet matematikor për ta bërë më të lehtë punën me hapësirën e ngjyrave. Përveç kësaj, në mënyrë që raportet kryesore të ngjyrave të jenë gjithmonë pozitive, hapësira e re është rregulluar në mënyrë që raporti i ngjyrave Y të korrespondojë me ndriçimin e perceptuar. Ky komponent njihet si Shkëlqimi CIE(Mund të lexoni më shumë rreth tij në artikullin e shkëlqyeshëm të FAQ të ngjyrave të Charles Poynton).

Për ta bërë më të lehtë paraqitjen e hapësirës së ngjyrave që rezulton, do të bëjmë një transformim të fundit. Duke e ndarë çdo komponent me shumën e përbërësve, marrim një vlerë ngjyre pa dimension, pavarësisht nga shkëlqimi i saj:

Koordinatat x dhe y njihen si koordinata kromatike dhe së bashku me Y CIE luma, ato përbëjnë hapësirën e ngjyrave xyY CIE. Nëse vizatojmë koordinatat e kromaticitetit të të gjitha ngjyrave me një shkëlqim të caktuar në grafik, marrim diagramin e mëposhtëm, me të cilin ndoshta jeni njohur:

Grafiku XyY CIE 1931

Dhe gjëja e fundit që duhet ditur është ajo që llogaritet si e bardha në hapësirën e ngjyrave. Në një sistem të tillë ekrani, e bardha është koordinatat x dhe y të një ngjyre, të cilat fitohen kur të gjithë koeficientët e ngjyrave kryesore RGB janë të barabartë.

Me kalimin e viteve, janë shfaqur disa hapësira të reja ngjyrash që kanë sjellë përmirësime në aspekte të ndryshme në hapësirat CIE 1931. Pavarësisht kësaj, sistemi xyY CIE mbetet hapësira më popullore e ngjyrave për përshkrimin e vetive të pajisjeve të ekranit.

Funksionet e transferimit

Përpara se të shqyrtojmë standardet e videove, duhen prezantuar dhe shpjeguar dy koncepte të tjera.

Funksioni i transferimit optoelektronik

Funksioni i transferimit optiko-elektronik (OETF) përcakton se si drita lineare e kapur nga pajisja (kamera) duhet të kodohet në sinjal, d.m.th. ky është një funksion i formës:

V dikur ishte një sinjal analog, por tani, natyrisht, është i koduar në mënyrë dixhitale. Zakonisht, zhvilluesit e lojërave rrallë hasin në një OETF. Një shembull ku funksioni do të ishte i rëndësishëm është nevoja për të kombinuar regjistrimin e videos me CGI në një lojë. Në këtë rast, ju duhet të dini se me cilin OETF është regjistruar video në mënyrë që të rindërtoni dritën lineare dhe ta përzieni atë saktë me imazhin e kompjuterit.

Funksioni i transferimit elektro-optik

Funksioni i transferimit elektronik optik (EOTF) kryen detyrën e kundërt të OETF, d.m.th. ai përcakton se si sinjali do të shndërrohet në dritë lineare:

Kjo veçori është më e rëndësishme për zhvilluesit e lojërave, sepse përcakton se si do të shfaqet përmbajtja që ata krijojnë në televizorët dhe monitorët e përdoruesve.

Marrëdhënia midis EOTF dhe OETF

Megjithëse konceptet e EOTF dhe OETF janë të ndërlidhura, ato shërbejnë për qëllime të ndryshme. OETF është i nevojshëm për të përfaqësuar skenën e kapur, nga e cila më pas mund të rindërtojmë ndriçimin linear origjinal (ky përfaqësim është konceptualisht një tampon kornizë HDR (High Dynamic Range) për një lojë normale). Çfarë ndodh gjatë fazave të prodhimit të një filmi konvencional:

• Kapja e të dhënave të skenës
• Përmbysja e OETF për të rikuperuar vlerat lineare të ndriçimit
• Korrigjimi i ngjyrës
• Masterizimi për formate të ndryshme të synuara (DCI-P3, Rec. 709, HDR10, Dolby Vision, etj.):
  • Reduktimi i diapazonit dinamik të materialit për t'iu përshtatur diapazonit dinamik të formatit të synuar (hartës ton)
  • Konvertimi në hapësirën e ngjyrave të formatit të synuar
  • Përmbysni EOTF për materialin (kur përdorni EOTF në pajisjen e ekranit, imazhi rikthehet sipas nevojës).

Një diskutim i detajuar i këtij fluksi pune nuk do të përfshihet në artikullin tonë, por unë rekomandoj që të studioni një përshkrim të detajuar të formalizuar të rrjedhës së punës ACES (Academy Color Encoding System).

Deri më tani, procesi teknik standard i lojës dukej kështu:

• Rendering
• Buferi i kornizës HDR
• Korrigjimi tonal
• Inverto EOTF për pajisjen e synuar të ekranit (zakonisht sRGB)
• Korrigjimi i ngjyrës

Shumica e motorëve të lojërave përdorin metodën e klasifikimit të ngjyrave të popullarizuara nga prezantimi i Naty Hoffman "Përmirësimi i ngjyrave për videogames" nga Siggraph 2010. Kjo metodë ishte praktike kur përdorej vetëm objektivi SDR (Standard Dinamic Range) dhe lejonte përdorimin e softuerit për klasifikimin e ngjyrave i instaluar tashmë në kompjuterët e shumicës së artistëve, si Adobe Photoshop.

Rrjedha e punës standarde e klasifikimit të ngjyrave SDR (Imazhi nga Jonathan Blow)

Pas prezantimit të HDR, shumica e lojërave filluan të lëvizin drejt një fluksi pune të ngjashëm me atë të përdorur në prodhimin e filmit. Edhe pa HDR, një performancë e optimizuar e një fluksi pune të ngjashme me kinemanë. Bërja e klasifikimit të ngjyrave në HDR do të thotë që ju keni të gjithë gamën dinamike të skenës suaj. Përveç kësaj, disa efekte bëhen të mundshme që më parë nuk ishin të disponueshme.

Tani jemi gati të shikojmë standardet e ndryshme që përdoren aktualisht për të përshkruar formatet televizive.

Standardet e videos

Rec. 709

Shumica e standardeve që lidhen me transmetimin e sinjaleve video janë lëshuar nga Unioni Ndërkombëtar i Telekomunikacionit (ITU), një organ i OKB-së që merret kryesisht me teknologjinë e informacionit.

Rekomandimi ITU-R BT.709, më i referuar si Rec. 709 është një standard që përshkruan vetitë e HDTV-ve. Versioni i parë i standardit u lëshua në 1990, i fundit në qershor 2015. Standardi përshkruan parametra të tillë si raportet e pamjes, rezolucionet, shpejtësitë e kuadrove. Shumica e njerëzve janë të njohur me këto karakteristika, kështu që unë nuk do t'i trajtoj ato dhe do të fokusohem në seksionet e standardit që kanë të bëjnë me riprodhimin e ngjyrave dhe shkëlqimin.

Standardi detajon ngjyrën e kufizuar nga hapësira e ngjyrave xyY CIE. Burimet e dritës së kuqe, jeshile dhe blu të një ekrani në përputhje duhet të zgjidhen në mënyrë që koordinatat e tyre individuale të kromatikës të jenë si më poshtë:

Intensiteti i tyre relativ duhet të rregullohet në mënyrë që pika e bardhë të ketë ngjyra.

(Kjo pikë e bardhë njihet gjithashtu si CIE Standard Illuminant D65 dhe është analoge me kapjen e koordinatave të kromaticitetit të shpërndarjes së intensitetit spektral të dritës normale të ditës.)

Vetitë e kromaticitetit mund të vizualizohen si më poshtë:

Mbulimi i Rec. 709

Zona e skemës së ngjyrave, e kufizuar nga trekëndëshi i krijuar nga ngjyrat kryesore të një sistemi të caktuar ekrani, quhet gamë.

Tani arrijmë te pjesa e ndriçimit të standardit, dhe këtu gjërat bëhen pak më të ndërlikuara. Standardi thotë se "Karakteristika e përgjithshme e transferimit optoelektronik në burim"është e barabartë me:

Këtu ka dy probleme:

1. Nuk ka asnjë specifikim se çfarë ndriçimi fizik korrespondon L = 1
2. Përkundër faktit se ky është një standard i transmetimit video, ai nuk specifikon EOTF

Kjo ndodhi historikisht, sepse besohej se pajisja e ekranit, d.m.th. tv konsumatore dhe ka EOTF. Në praktikë, kjo është arritur duke rregulluar diapazonin e ndriçimit të kapur në OETF të mësipërm, në mënyrë që imazhi të duket i mirë në një monitor referencë me EOTF-në e mëposhtme:

Ku L = 1 korrespondon me një shkëlqim prej rreth 100 cd / m² (njësia e cd / m² quhet "nit" në këtë industri). Kjo konfirmohet nga ITU në versionet më të fundit të standardit me komentin e mëposhtëm:

Në praktikën standarde të prodhimit, funksioni i kodimit të burimit të imazhit rregullohet në mënyrë që imazhi përfundimtar të ketë pamjen e dëshiruar, që korrespondon me atë të dukshme në monitorin e referencës. Funksioni i dekodimit nga Rekomandimi ITU-R BT.1886 merret si referencë. Një mjedis shikimi referencë është specifikuar në Rekomandimin ITU-R BT.2035.

Rec. 1886 është rezultat i punës për dokumentimin e karakteristikave të monitorëve të KRRT-së (standardi u botua në 2011), d.m.th. është një zyrtarizim i praktikës ekzistuese.

Varreza e elefantëve CRT

Jolineariteti i shkëlqimit si funksion i tensionit të aplikuar ka çuar në strukturën fizike të monitorëve CRT. Nga rastësia e pastër, ky jolinearitet është (shumë) përafërsisht jolineariteti i përmbysur i perceptimit njerëzor të shkëlqimit. Kur kaluam në paraqitjen dixhitale të sinjaleve, kjo çoi në efektin e suksesshëm të shpërndarjes uniforme të gabimit të kampionimit në të gjithë gamën e ndriçimit.

Rec. 709 është krijuar për të përdorur kodimin 8-bit ose 10-bit. Shumica e përmbajtjeve përdorin kodim 8-bit. Për të, standardi specifikon që shpërndarja e diapazonit të ndriçimit të sinjalit duhet të shpërndahet në kodet 16-235.

HDR10

Kur bëhet fjalë për videon HDR, ka dy pretendentë kryesorë: Dolby Vision dhe HDR10. Në këtë artikull, unë do të fokusohem në HDR10 sepse është një standard i hapur që është bërë shpejt popullor. Ky standard është zgjedhur për Xbox One S dhe PS4.

Do të fillojmë përsëri duke parë pjesën e hapësirës së ngjyrave të përdorur në HDR10 siç përcaktohet në rekomandimin ITU-R BT.2020 (UHDTV). Ai përmban koordinatat e mëposhtme të kromaticitetit të ngjyrave kryesore:

Përsëri, D65 përdoret si pika e bardhë. Kur jepet në një skematike xy Rec. 2020 duket kështu:

Mbulimi i Rec. 2020

Natyrisht, bie në sy se mbulimi i kësaj hapësire ngjyrash është shumë më i madh se ai i Rec. 709.

Tani arrijmë te pjesa e standardit për ndriçimin, dhe këtu gjërat bëhen përsëri më interesante. Në tezën e doktoraturës në vitin 1999 "Ndjeshmëria ndaj kontrastit të syrit të njeriut dhe efekti i tij në cilësinë e imazhit"("Ndjeshmëria e kontrastit të syrit të njeriut dhe ndikimi i tij në cilësinë e imazhit") Peter Barten paraqiti një ekuacion paksa të frikshëm:

(Shumë nga variablat në këtë ekuacion janë vetë ekuacione komplekse, për shembull, shkëlqimi fshihet brenda ekuacioneve që llogaritin E dhe M).

Ekuacioni përcakton se sa i ndjeshëm është syri ndaj ndryshimeve të kontrastit në nivele të ndryshme ndriçimi, dhe parametra të ndryshëm përcaktojnë kushtet e shikimit dhe disa veti të vëzhguesit. "Dallimi minimal i dallueshëm"(Just Noticeable Difference, JND) është e kundërta e ekuacionit të Barten, kështu që që kampionimi EOTF të heqë qafe kufizimet e pamjes, sa vijon duhet të jetë e vërtetë:

Shoqata e Inxhinierëve të Filmit dhe Televizionit (SMPTE) vendosi që ekuacioni i Bartenit do të ishte një bazë e mirë për një EOTF të ri. Rezultati ishte ai që ne tani e quajmë SMPTE ST 2084 ose Kuantizues perceptues (PQ).

PQ u krijua duke zgjedhur vlera konservative për parametrat e ekuacionit Barten, d.m.th. kushtet e pritura tipike të shikimit nga konsumatori. Më vonë, PQ u përcaktua si kampionim që, për një gamë të caktuar të shkëlqimit dhe numrit të mostrave, përputhet më së miri me ekuacionin Barten me parametrat e zgjedhur.

Vlerat e diskretuara të EOTF mund të gjenden duke përdorur formulën e mëposhtme rekursive për gjetjen k< 1 ... Vlera e fundit e kampionimit do të jetë ndriçimi maksimal i kërkuar:

Për një shkëlqim maksimal prej 10,000 nit duke përdorur kampionimin 12-bit (siç përdoret nga Dolby Vision), rezultati duket si ky:

EOTF PQ

Siç mund ta shihni, marrja e mostrave nuk mbulon të gjithë gamën e ndriçimit.

Standardi HDR10 përdor gjithashtu EOTF PQ, por me kampionim 10-bit. Kjo nuk mjafton për të qëndruar nën pragun e Bartenit në diapazonin e ndriçimit 10,000 nits, por standardi lejon që meta të dhënat të futen në sinjal për të rregulluar në mënyrë dinamike ndriçimin maksimal. Ja se si duket kampionimi PQ 10-bit për diapazon të ndryshëm ndriçimi:

EOTF HDR10 e ndryshme

Megjithatë, shkëlqimi është pak mbi pragun e Barten. Sidoqoftë, situata nuk është aq e keqe sa mund të duket nga grafiku, sepse:

1. Kurba është logaritmike, kështu që gabimi relativ në fakt nuk është aq i madh
2. Mos harroni se parametrat e marrë për të krijuar pragun e Barten-it u zgjodhën në mënyrë konservative.

Në kohën e këtij shkrimi, televizorët HDR10 në treg zakonisht kanë një ndriçim maksimal prej 1000-1500 nits dhe 10 bit janë të mjaftueshëm për ta. Vlen gjithashtu të përmendet se prodhuesit e televizorëve mund të vendosin vetë se çfarë të bëjnë me ndriçimin mbi diapazonin që mund të shfaqin. Disa marrin një qasje të prerë, të tjerët një më të butë.

Ja një shembull i asaj se si duket kampionimi 8-bit. 709 me ndriçim maksimal prej 100 nits:

EOTF Rec. 709 (16-235)

Siç mund ta shihni, ne jemi shumë mbi pragun e Barten-it, dhe më e rëndësishmja, edhe konsumatorët më të shthurur do t'i akordojnë televizorët e tyre me ndriçim maksimal prej 100 nits (zakonisht 250-400 nits), gjë që do të rrisë Rec. 709 është edhe më i lartë.

Së fundi

Një nga ndryshimet më të mëdha midis Rec. 709 dhe HDR në atë që shkëlqimi i kësaj të fundit tregohet në vlera absolute. Në teori, kjo do të thotë që përmbajtja e krijuar për HDR do të duket e njëjtë në të gjithë televizorët e pajtueshëm. Të paktën deri në shkëlqimin e tyre maksimal.

Ekziston një keqkuptim popullor që përmbajtja HDR në përgjithësi do të jetë më e ndritshme, por në përgjithësi nuk do të jetë. Filmat HDR më së shpeshti do të prodhohen në atë mënyrë që ndriçimi mesatar i figurës të jetë i njëjtë si për Rec. 709, por në mënyrë që pjesët më të ndritshme të figurës të jenë më të ndritshme dhe më të detajuara, që do të thotë se tonet e mesme dhe hijet janë më të errëta. E kombinuar me vlerat absolute të ndriçimit HDR, kjo do të thotë se shikimi optimal HDR ka nevojë për kushte të mira: në dritë të ndritshme, bebëza ngushtohet, që do të thotë se detajet në zonat e errëta të imazhit do të jenë më të vështira për t'u parë.

Etiketa:

Shto etiketa

Ngjyra dhe modelet e saj

Sofya Skrylina, mësuese e qendrës së trajnimit "Art", Shën Petersburg

Në ComputerArt nr. 7 "2012, u prezantua një artikull rreth kombinimeve harmonike të ngjyrave dhe modeleve të ndikimit të ngjyrave në perceptimin njerëzor, të cilat, pa dyshim, dizajnerët modernë i marrin parasysh në projektet e tyre. Por kur punojnë në kompjuter dhe përziejnë ngjyrat në një ekrani i monitorit, lindin probleme specifike. Një dizajner duhet të marrë në ekranin e monitorit ose kopje të shtypur saktësisht ngjyrën, tonin, nuancën dhe butësinë e kërkuar. Ngjyrat në monitor nuk përputhen gjithmonë me ngjyrat natyrale. Është shumë e vështirë të marrësh të njëjtën ngjyrë në ekrani, në një printer të një printeri me ngjyra dhe në një kopje të printuar Fakti është se ngjyrat në natyrë, në një monitor dhe në një fletë të printuar, krijohen në mënyra krejtësisht të ndryshme.
Për përcaktimin e qartë të ngjyrave në mjedise me ngjyra të ndryshme, ekzistojnë modele ngjyrash, për të cilat do të flasim në këtë artikull.

Modeli RGB

Modeli i ngjyrave RGB është mënyra më e popullarizuar për të paraqitur grafikë dhe është i përshtatshëm për të përshkruar ngjyrat e dukshme në një monitor, TV, videoprojektor, si dhe imazhe të krijuara nga skanimi.

Modeli RGB përdoret për të përshkruar ngjyrat e prodhuara nga përzierja e tre rrezeve: e kuqe, jeshile dhe blu. Emri i modelit është bërë nga shkronjat e para të emrave anglezë të këtyre ngjyrave. Pjesa tjetër e ngjyrave fitohet duke kombinuar ngjyrat bazë. Ngjyrat e këtij lloji quhen aditiv, sepse kur shtohen (përzihen) dy rreze ngjyrash primare, rezultati bëhet më i lehtë. Në fig. 1 tregon se cilat ngjyra merren kur shtohen ato kryesore.

Në modelin RGB, çdo ngjyrë bazë karakterizohet nga një shkëlqim që mund të marrë 256 vlera - nga 0 në 255. Prandaj, ju mund të përzieni ngjyrat në përmasa të ndryshme, duke ndryshuar shkëlqimin e secilit komponent. Kështu, ju mund të merrni 256x256x256 = 16,777,216 ngjyra.

Çdo ngjyrë mund të shoqërohet me një kod duke përdorur paraqitjet e kodit dhjetor dhe heksadecimal. Shënimi dhjetor është një trefish i numrave dhjetorë të ndarë me presje. Numri i parë korrespondon me shkëlqimin e komponentit të kuq, i dyti me jeshilin dhe i treti me blunë. Paraqitja heksadecimal është tre numra heksadecimal dyshifrorë, secili përfaqëson ndriçimin e ngjyrës bazë. Numri i parë (çifti i parë i numrave) korrespondon me shkëlqimin e së kuqes, numri i dytë (çifti i dytë i numrave) me jeshile dhe i treti (çifti i tretë) me blunë.

Për të verifikuar këtë fakt, hapni zgjedhësin e ngjyrave në CorelDRAW ose Photoshop. Në kutinë R, vendosni 255 për ndriçimin maksimal për të kuqe dhe zero në kutitë G dhe B. Si rezultat, fusha e mostrës do të përmbajë të kuqe, kodi heksadecimal do të jetë: FF0000 (Fig. 2).

Oriz. 2. Përfaqësimi i ngjyrës së kuqe në modelin RGB: në të majtë - në dritaren e paletës Photoshop, në të djathtë - CorelDRAW

Nëse shtoni jeshile me shkëlqim maksimal në të kuqe duke futur 255 në fushën G, ju merrni të verdhë, përfaqësimi heksadecimal i së cilës është FFFF00.

Shkëlqimi maksimal i të tre komponentëve bazë korrespondon me të bardhën, minimumi me të zezën. Prandaj, e bardha ka kodin (255, 255, 255) në shënim dhjetor, dhe FFFFFF16 në heksadecimal. E zeza është e koduar në përputhje me rrethanat (0, 0, 0) ose 00000016.

Të gjitha nuancat e grisë formohen duke përzier tre përbërës me të njëjtin shkëlqim. Për shembull, R = 200, G = 200, B = 200, ose C8C8C816 prodhon gri të hapur, ndërsa R = 100, G = 100, B = 100, ose 64646416 prodhon gri të errët. Sa më e errët të jetë nuanca e grisë që dëshironi, aq më i ulët është numri që duhet të futni në secilën kuti teksti.

Çfarë ndodh kur një imazh printohet, si përkthehen ngjyrat? Në fund të fundit, letra nuk lëshon, por thith ose reflekton valët e ngjyrave! Kur transferoni një imazh me ngjyra në letër, përdoret një model ngjyrash krejtësisht i ndryshëm.

Modeli CMYK

Gjatë printimit, boja aplikohet në letër - një material që thith dhe reflekton valët e ngjyrave me gjatësi të ndryshme. Kështu, bojë vepron si një filtër që lejon rrezet e caktuara të ngjyrës së reflektuar të kalojnë, duke zbritur të gjitha të tjerat.

Modeli i ngjyrave CMYK përdoret për përzierjen e bojrave nga pajisjet e printimit - printerët dhe makinat e shtypjes. Ngjyrat e këtij modeli përftohen duke zbritur ngjyrat bazë të modelit RGB nga e bardha. Prandaj, ato quhen zbritëse.

Ngjyrat e mëposhtme janë themelore për CMYK:

• blu (Cyan) - e bardhë minus e kuqe (E kuqe);
• magenta (Magenta) - e bardhë minus jeshile (E gjelbër);
• e verdhë - e bardhë minus blu (Blu).

Përveç këtyre përdoret edhe e zeza, e cila është çelësi (Çelësi) në procesin e printimit me ngjyra. Fakti është se bojërat e vërteta kanë papastërti, kështu që ngjyra e tyre nuk korrespondon saktësisht me cianin, magentën dhe të verdhën e llogaritur teorikisht. Përzierja e tre bojrave bazë, të cilat duhet të jenë të zeza, në vend të kësaj prodhon një ngjyrë kafe të paqartë balte. Prandaj, e zeza përfshihet në numrin e bojërave bazë të printimit.

Në fig. 3 është një diagram që tregon se cilat ngjyra fitohen nga përzierja e bazës në CMYK.

Duhet të theksohet se ngjyrat CMYK nuk janë aq të pastra sa ngjyrat RGB. Kjo shpjegon mospërputhjen e lehtë midis ngjyrave bazë. Sipas diagramit të paraqitur në Fig. 3, me ndriçimin maksimal, duhet të merren kombinimet e mëposhtme të ngjyrave:

• përzierja e purpurt (M) dhe e verdhë (Y) duhet të japë të kuqe (R) (255, 0, 0);
• përzierja e verdhë (Y) dhe blu (C) duhet të japë jeshile (G) (0, 255, 0);
• përzierja e purpurt (M) dhe cianit (C) duhet të prodhojë blu (B) (0, 0, 255).

Në praktikë, rezulton pak më ndryshe, të cilën do ta kontrollojmë më vonë. Hapni kutinë e dialogut të zgjedhësit të ngjyrave në Photoshop. Fusni 100% në kutitë e tekstit M dhe Y. Në vend të ngjyrës së kuqe bazë (255, 0, 0), kemi një përzierje të kuqe-portokalli (Fig. 4).

Tani futni 100% në kutitë e tekstit Y dhe C. Në vend të bazës jeshile (0, 255, 0), rezultati është jeshil me një nuancë të lehtë blu. Kur vendosim ndriçimin në 100% në fushat M dhe C, në vend të blusë (0, 0, 255), kemi një ngjyrë blu me një nuancë vjollcë. Për më tepër, jo të gjitha ngjyrat RGB mund të përfaqësohen në CMYK. Gama e ngjyrave RGB është më e gjerë se CMYK.

Ngjyrat kryesore të modeleve RGB dhe CMYK janë në varësinë e treguar në skemën e rrotave të ngjyrave (Fig. 5). Kjo skemë përdoret për korrigjimin e ngjyrave të imazheve; shembuj të përdorimit të tij janë shqyrtuar në ComputerArt Nr. 12 "2011.

Modelet RGB dhe CMYK varen nga hardueri. Për RGB, vlerat bazë të ngjyrave përcaktohen nga cilësia e fosforit në një CRT ose nga karakteristikat e filtrave të dritës së prapme dhe ngjyrave të panelit në monitorët LCD. Nëse i drejtohemi modelit CMYK, atëherë vlerat e ngjyrave bazë përcaktohen nga boja aktuale e printimit, veçoritë e procesit të printimit dhe mediumi. Kështu, i njëjti imazh mund të duket i ndryshëm në pajisje të ndryshme.

Siç u përmend më herët, RGB është modeli më i popullarizuar dhe më i përdorur për paraqitjen e imazheve me ngjyra. Në shumicën e rasteve, imazhet përgatiten për t'u shfaqur nëpërmjet një monitori ose projektori dhe për printim në printera desktop me ngjyra. Në të gjitha këto raste duhet përdorur modeli RGB.

Komentoni

Megjithëse printerët me ngjyra përdorin bojë CMYK, më shpesh imazhet që përgatiten për printim duhet të konvertohen në RGB. Megjithatë, imazhi i printuar do të shfaqet pak më i errët se në monitor, kështu që duhet të ndriçohet përpara printimit. Sasia e butësisë për çdo printer përcaktohet në mënyrë empirike.

Modeli CMYK duhet të përdoret në një rast - nëse imazhi po përgatitet për printim në një makinë printimi. Për më tepër, duhet të kihet parasysh se modeli CMYK nuk përmban aq shumë ngjyra sa modeli RGB, prandaj, si rezultat i konvertimit nga RGB në CMYK, imazhi mund të humbasë një numër nuancash që nuk ka gjasa të restaurohen nga konvertim i kundërt. Prandaj, përpiquni të kryeni konvertimin e imazhit në modelin CMYK në fund të punës me të.

Modeli HSB

Modeli HSB thjeshton punën me ngjyrat, pasi bazohet në parimin e perceptimit të ngjyrave nga syri i njeriut. Çdo ngjyrë përcaktohet nga ngjyrimi i saj - vetë ngjyra, ngopja - përqindja e shtimit të bojës së bardhë në ngjyrë dhe Shkëlqimi - përqindja e shtimit të bojës së zezë. Në fig. 6 tregon një paraqitje grafike të modelit HSB.

Ngjyrat spektrale, ose tonet e ngjyrave, janë të vendosura në skajin e rrotës së ngjyrave dhe karakterizohen nga një pozicion mbi të, i cili përcaktohet nga një kënd në intervalin nga 0 në 360 °. Këto ngjyra kanë ngopje maksimale (100%) (S) dhe shkëlqim (B). Ngopja ndryshon përgjatë rrezes së rrethit nga 0 (në qendër) në 100% (në skajet). Në ngopje 0%, çdo ngjyrë bëhet e bardhë.

Shkëlqimi është një parametër që përcakton dritën ose errësirën. Të gjitha ngjyrat në rrotën e ngjyrave janë në shkëlqimin e tyre maksimal (100%) pavarësisht nga nuanca. Ulja e shkëlqimit të një ngjyre do të thotë ta errësosh atë. Për të shfaqur këtë proces, modelit i shtohet një koordinatë e re e drejtuar nga poshtë, në të cilën vizatohen vlerat e shkëlqimit nga 100 në 0%. Rezultati është një cilindër i formuar nga një seri rrathësh me shkëlqim në rënie, shtresa e poshtme është e zezë.

Për të verifikuar këtë deklaratë, hapni kutinë e dialogut të zgjedhësit të ngjyrave në Photoshop. Fusni një vlerë maksimale prej 100% në fushat S dhe B dhe një vlerë minimale prej 0 ° në fushën H. Si rezultat, marrim ngjyrën e kuqe të pastër të spektrit diellor. E njëjta ngjyrë korrespondon me ngjyrën e kuqe të modelit RGB, kodin e tij (255, 0, 0), i cili tregon marrëdhënien e këtyre modeleve (Fig. 7).

Në fushën H, ndryshoni vlerën e këndit me ngritje prej 20 °. Ju do të merrni ngjyrat sipas rendit në të cilin janë vendosur në spektër: e kuqja do të ndryshojë në portokalli, portokallia në të verdhë, e verdha në jeshile, etj. Një kënd prej 60 ° jep të verdhën (255, 255, 0), 120 ° - jeshile (0, 255, 0), 180 ° - blu (255, 0, 255), 240 ° - blu (0, 0, 255), etj.

Për të marrë një ngjyrë rozë, në gjuhën e modelit HSB - një e kuqe e zbehur, duhet të vendosni një vlerë prej 0 ° në fushën H dhe të ulni ngopjen (S), për shembull, në 50%, duke vendosur ndriçimin maksimal. vlera (B).

Gri për modelin HSB është nuancë zero (H) dhe ngopje (S) me ndriçim (B) më pak se 100%. Këtu janë shembuj të grisë së lehtë: H = 0, S = 0, B = 80% dhe gri e errët: H = 0, S = 0, B = 40%.

Ngjyra e bardhë vendoset si më poshtë: H = 0, S = 0, B = 100%, dhe për të marrë ngjyrë të zezë, mjafton të zvogëlohet vlera e shkëlqimit në zero në çdo vlerë të nuancës dhe ngopjes.

Në modelin HSB, çdo ngjyrë fitohet nga ngjyra spektrale duke shtuar një përqindje të caktuar të ngjyrave të bardha dhe të zeza. Prandaj, HSB është një model shumë i lehtë për t'u kuptuar i përdorur nga piktorë dhe artistë profesionistë. Zakonisht kanë disa ngjyra bazë, dhe të gjitha të tjerat fitohen duke shtuar të zezë ose të bardhë në to. Megjithatë, kur artistët përziejnë bojëra nga bojërat bazë, ngjyra shkon përtej modelit HSB.

Modeli i laboratorit

Modeli Lab bazohet në tre parametrat e mëposhtëm: L- ndriçimi (Lightness) dhe dy komponentë kromatikë - a dhe b... Parametri a ndryshon nga jeshile e errët në gri në ngjyrë të purpurt. Parametri b përmban ngjyra nga bluja në gri në të verdhë (Fig. 8). Të dy komponentët ndryshojnë nga -128 në 127, dhe parametri L- nga 0 në 100. Vlera zero e përbërësve të ngjyrave në shkëlqimin 50 korrespondon me ngjyrën gri. Një vlerë ndriçimi prej 100 prodhon të bardhë, dhe 0 prodhon të zezë.

Konceptet e shkëlqimit në modelet Lab dhe HSB nuk janë të njëjta. Si në RGB, përzierja e ngjyrave nga peshore a dhe b prodhon ngjyra më të ndritshme. Ju mund të zvogëloni shkëlqimin e ngjyrës që rezulton duke përdorur parametrin L.

Hapni zgjedhësin e ngjyrave në Photoshop, në fushën e ndriçimit L shkruani vlerën 50, për parametrin a shkruani vlerën më të vogël -128 dhe parametrin b rivendosur në zero. Si rezultat, ju do të merrni një ngjyrë blu-jeshile (Fig. 9). Tani provoni të rritni vlerën e parametrit a për njësi. Ju lutemi vini re se vlerat numerike nuk kanë ndryshuar në asnjë model. Provoni të rrisni vlerën e këtij parametri për të arritur ndryshime në modelet e tjera. Me shumë mundësi do të jeni në gjendje ta bëni këtë me një vlerë prej 121 (komponenti i gjelbër i RGB do të ulet me 1). Kjo rrethanë vërteton faktin se modeli Lab ka b O Gamë më e madhe ngjyrash se modelet RGB, HSB dhe CMYK.

Në modelin Lab, ndriçimi është plotësisht i ndarë nga imazhi, kështu që në disa raste ky model është i përshtatshëm për t'u përdorur për ringjyrosjen e fragmenteve dhe rritjen e ngopjes së imazhit, duke prekur vetëm përbërësit e ngjyrave. a dhe b... Është gjithashtu e mundur të rregulloni kontrastin, mprehtësinë dhe karakteristikat e tjera tonale të figurës duke ndryshuar parametrin e shkëlqimit L... Shembuj të korrigjimit të imazhit në modelin Lab janë dhënë në ComputerArt Nr. 3 "2012.

Modeli Lab ka një gamë më të gjerë ngjyrash se RGB, kështu që çdo ri-konvertim nga një model në tjetrin është praktikisht i sigurt. Për më tepër, mund ta vendosni imazhin në modalitetin Lab, të kryeni korrigjime në të dhe më pas ta ktheni pa dhimbje rezultatin përsëri në RGB.

Modeli Lab është i pavarur nga hardueri, shërben si bërthama e sistemit të menaxhimit të ngjyrave në redaktuesin grafik Photoshop dhe aplikohet në një formë të fshehur në çdo transformim të modeleve të ngjyrave si një i ndërmjetëm. Gama e saj e ngjyrave mbulon të dyja sferat RGB dhe CMYK.

Ngjyrat e indeksuara

Për të publikuar një imazh në internet, nuk përdoret e gjithë gamë e ngjyrave, e përbërë nga 16 milionë ngjyra, si në modalitetin RGB, por vetëm 256 ngjyra. Kjo mënyrë quhet ngjyra e indeksuar. Një numër kufizimesh vendosen në punën me imazhe të tilla. Filtrat nuk mund të aplikohen për to, disa komanda për korrigjimin e tonit dhe ngjyrave, të gjitha operacionet me shtresa nuk janë të disponueshme.

Me një imazh të shkarkuar nga Interneti (zakonisht në formatin GIF), shpesh lind situata e mëposhtme. Mund të vizatoni diçka në të vetëm me një ngjyrë të ndryshme nga ajo e zgjedhura. Kjo për shkak se ngjyra e zgjedhur është jashtë gamës së ngjyrave të imazhit të indeksuar, domethënë kjo ngjyrë nuk është në skedar. Si rezultat, ngjyra e zgjedhur në paleta zëvendësohet me ngjyrën e ngjashme më të afërt nga tabela e ngjyrave. Prandaj, para se të redaktoni një imazh të tillë, është e nevojshme ta konvertoni atë në RGB.

Artikulli u përgatit në bazë të librit të Sofya Skrylina "Photoshop CS6. Më e nevojshme ": http://www.bhv.ru/books/book.php?id=190413.

Ne e perceptojmë botën përreth nesh duke përdorur faktorë të ndryshëm, njëri prej të cilëve është ngjyra. Një person hap sytë dhe sheh ngjyra të ndryshme, dhe nëse duhet t'i tregosh një personi tjetër për këto ngjyra, mund të thuash diçka si "pantallonat e tij janë si një limon i pjekur" ose "sytë e saj janë si një qiell i pastër" dhe personi, në parim, kupton se çfarë ngjyre janë pantallonat dhe sytë, edhe nëse nuk i sheh.

Kjo do të thotë, nuk është e vështirë të transferosh informacione rreth ngjyrës nga personi në person. Dhe nëse jo njerëzit, por disa pajisje teknike duhet të funksionojnë me informacione ngjyrash, atëherë opsioni "sytë si një qiell i pastër" nuk do të funksionojë. Ju duhet një përshkrim tjetër i ngjyrës që mund të kuptohet nga këto pajisje (monitorë, printera, kamera, etj.). Pikërisht për këtë janë modelet e ngjyrave.

Llojet e modeleve të ngjyrave

Ka shumë modele ngjyrash, më të përdorurat mund të ndahen në tre grupe:

• varur nga hardueri- Modelet e ngjyrave të këtij grupi përshkruajnë ngjyrën në lidhje me një pajisje specifike, riprodhuese të ngjyrave (për shembull, një monitor), - RGB, CMYK
• i pavarur nga hardueri- ky grup modelesh ngjyrash për të dhënë informacion të qartë rreth ngjyrës - XYZ, Lab
• psikologjike- këto modele bazohen në karakteristikat e perceptimit njerëzor - HSB, HSV, HSL

Le të hedhim një vështrim në disa nga modelet e ngjyrave të përdorura veçmas.

Ky model ngjyrash përshkruan ngjyrën e burimit të dritës (kjo mund të përfshijë, për shembull, një monitor ose ekran TV). Nga një larmi e madhe ngjyrash, tre ngjyra u veçuan si ngjyrat kryesore (primare): e kuqe ( B ed), jeshile ( G reen), blu ( B lue). Shkronjat e para të emrave të ngjyrave kryesore formuan emrin e modelit të ngjyrave RGB.

Kur të dy ngjyrat kryesore janë të përziera, ngjyra që rezulton zbardhet: e kuqja dhe jeshile bëjnë të verdhën, jeshile dhe blu bëjnë cianin, bluja dhe e kuqja bëjnë magenta. Kur të tre ngjyrat kryesore janë të përziera, formohet e bardha. Këto ngjyra quhen ngjyra shtesë.

Ky model mund të përfaqësohet si një sistem koordinativ tredimensional, ku secili pasqyron vlerën e njërës prej ngjyrave kryesore në rangun nga zero në maksimum. Rezultati është një kub, brenda të cilit janë të gjitha ngjyrat që përbëjnë hapësirën e ngjyrave RGB.

Pika dhe linja të rëndësishme të modelit RGB

• Origjina e koordinatave: në këtë pikë, vlerat e të gjitha ngjyrave kryesore janë të barabarta me zero, nuk ka rrezatim, domethënë është një pikë e zezë.
• Në pikën më afër shikuesit, të gjithë komponentët kanë një vlerë maksimale, që do të thotë se shkëlqimi maksimal është një pikë e bardhë.
• Në vijën që lidh këto pika (përgjatë diagonales së kubit), vendosen nuancat gri: nga e zeza në të bardhë. Ky varg quhet gjithashtu Grayscale.
• Tre kulme të kubit japin ngjyra të pastra origjinale, tre të tjerat pasqyrojnë përzierje të dyfishta të ngjyrave origjinale.

Avantazhi i këtij modeli është se ai përshkruan të gjitha 16 milionë ngjyrat, dhe disavantazhi është se gjatë printimit, disa (më të ndritshme dhe më të ngopura) nga këto ngjyra do të humbasin.

Meqenëse RGB është një model i varur nga hardueri, e njëjta pamje në monitorë të ndryshëm mund të ndryshojë në ngjyra, për shembull, sepse ekranet e këtyre monitorëve janë bërë duke përdorur teknologji të ndryshme ose monitorët janë konfiguruar ndryshe.

Nëse modeli i mëparshëm përshkruan ngjyra të ndritshme, atëherë CMYK, përkundrazi, për të përshkruar ngjyrat e reflektuara. Quhen edhe zbritëse (“zbritëse”), sepse mbeten pas zbritjes së aditivit bazë. Meqenëse kemi tre ngjyra për zbritje, do të ketë edhe tre ngjyra kryesore zbritëse: blu ( C yan), magenta ( M agjentë), e verdhë ( Y i verdhë).

Tre ngjyrat kryesore të modelit CMYK quhen treshe poligrafike. Kur printoni me këto bojëra, ndodh thithja e përbërësve të kuq, jeshil dhe blu. Në një imazh CMYK, çdo piksel ka një përqindje të bojës së procesit.

Kur përziejmë dy bojëra zbritëse, ngjyra që rezulton errësohet dhe nëse përziejmë tre, duhet të dalë e zezë. Nëse të gjitha ngjyrat janë zero, marrim të bardhën. Dhe kur vlerat e të gjithë komponentëve janë të barabarta, marrim një ngjyrë gri.

Në fakt, rezulton se nëse përziejmë tre ngjyra në vlerat maksimale, në vend të një ngjyre të zezë të thellë, na del një kafe e errët mjaft e pistë. Kjo ndodh sepse bojërat e printimit nuk janë perfekte dhe nuk mund të pasqyrojnë gamën e plotë të ngjyrave.

Për të kompensuar këtë problem, kësaj treshe iu shtua një bojë e katërt e zezë dhe ajo shtoi shkronjën e fundit në emrin e modelit të ngjyrave. ME - C yan (Blu), M - M agjentë (vjollcë), Y - Y e verdhë (e verdhë), TE- e zezë K(E zezë). Të gjitha bojërat zakonisht tregohen me shkronjën fillestare të emrit, por e zeza tregohej me shkronjën e fundit, Pse? ...

Ashtu si RGB, CMYK është gjithashtu një model i varur nga pajisja. Rezultati përfundimtar varet nga boja, nga lloji i letrës, nga makina e printimit, nga veçoritë e teknologjisë së printimit. Prandaj, i njëjti imazh në shtypshkronja të ndryshme mund të shtypet në mënyra të ndryshme.

Modeli i ngjyrave HSB

Nëse modelet e mësipërme kombinohen në një, rezultati mund të përshkruhet si një rrotë ngjyrash, ku ngjyrat kryesore të modeleve RGB dhe CMY ndodhen në marrëdhënien e mëposhtme: secila ngjyrë është përballë një ngjyre plotësuese që e plotëson atë dhe midis ngjyrave. me të cilin është formuar.

Për të përmirësuar një ngjyrë, duhet të dobësoni ngjyrën e kundërt (plotësuese). Për shembull, për të përmirësuar të verdhën, duhet të dobësoni blunë.

Ekzistojnë tre parametra për të përshkruar ngjyrën në këtë model. H ue (ngjyrë) - tregon pozicionin e ngjyrës në rrotën e ngjyrave dhe tregohet nga një vlerë këndi nga 0 në 360 gradë, S aturation - përcakton pastërtinë e ngjyrës (ulja e ngopjes është si të shtoni të bardhë në ngjyrën origjinale), B korrektësi - Tregon butësinë ose hijezimin e një ngjyre (ulja e shkëlqimit është si të shtoni bojë të zezë). Shkronjat e para në emrat e këtyre parametrave dhanë emrin e modelit të ngjyrave.

Modeli HSB përshtatet mirë me perceptimin njerëzor: nuanca është gjatësia e valës së dritës, ngopja është intensiteti i valës dhe shkëlqimi është sasia e dritës.

Disavantazhi i modelit HSB është nevoja për ta kthyer atë në RGB për t'u shfaqur në ekranin e monitorit ose në CMYK për printim.

Ky model është krijuar nga Komisioni Ndërkombëtar i Ndriçimit për t'u larguar nga mangësitë e modeleve të mëparshme. Ishte e nevojshme të krijohej një model i pavarur i pajisjes për përcaktimin e ngjyrës pavarësisht nga parametrat e pajisjes.

Në modelin Lab, ngjyra përfaqësohet nga tre parametra:

• L- butësi
• a- komponenti kromatik që varion nga jeshile në të kuqe
• b- komponenti kromatik që varion nga blu në të verdhë

Kur transferoni një ngjyrë nga çdo model në Lab, të gjitha ngjyrat ruhen, pasi hapësira Lab është më e madhja. Prandaj, kjo hapësirë ​​përdoret si ndërmjetës në konvertimin e ngjyrës nga një model në tjetrin.

Modeli me ngjyra gri

Hapësira më e thjeshtë dhe më e kuptueshme përdoret për të shfaqur një imazh bardh e zi. Ngjyra në këtë model përshkruhet vetëm nga një parametër. Vlera e parametrit mund të jetë në shkallëzime (nga 0 në 256) ose në përqindje (nga 0% në 100%). Vlera minimale është e bardhë dhe vlera maksimale është e zezë.

Ngjyrat e indeksit

Nuk ka gjasa që një printer paraprak do të duhet të punojë me ngjyrat e indeksit, por nuk është e dëmshme të dini se cilat janë ato.

Pra, një herë e një kohë, në agimin e teknologjisë kompjuterike, kompjuterët mund të shfaqnin në ekran jo më shumë se 256 ngjyra në të njëjtën kohë, dhe më parë 64 dhe 16 ngjyra. Bazuar në këto kushte, u shpik një metodë e kodimit të ngjyrave të indeksit. Çdo ngjyrë e përfshirë në imazh mori një numër vijues, me ndihmën e këtij numri përshkruhej ngjyra e të gjithë pikselëve me ngjyrën përkatëse. Por imazhe të ndryshme kanë grupe të ndryshme ngjyrash dhe për këtë arsye më duhej të ruaja grupin e tyre të ngjyrave në secilën fotografi (bashkësia e ngjyrave quhej një tabelë me ngjyra).

Kompjuterët modernë (madje edhe më të thjeshtët) janë në gjendje të shfaqin 16.8 milionë ngjyra në ekran, kështu që nuk ka nevojë të veçantë për ngjyrat e indeksit. Por me zhvillimin e internetit ky model po përdoret sërish. Kjo është për shkak se një skedar i tillë mund të jetë shumë më i vogël.