Компьютерная графика. Цветовые модели презентация

Мы видим предметы потому, что они излучают или отражают свет
Свет –
электромагнитное излучение.
Цвет –
зрительные ощущения человека.
Учёным долгое время
не удавалось объяснить
процесс цветовосприятия.

ЦВЕТ – это форма световой энергии, передаваемая в виде волн
Факторы, влияющие на внешний вид конкретного цвета:
источник света
информация об окружающих предметах
ваши глаза
Способы образования цвета в природе:
источники света (солнце, лампочка и т.д.) излучают свет различных длин волн спектра. Этот свет воспринимается глазом как цветной.
свет отражается и поглощается, попадая на поверхность несветящихся предметов. Отраженное излучение воспринимается глазом как окраска предметов.

Цвет не неотъемлемое свойство предмета, как масса и т.п.
Свет
Человек
объект
Отраженный
Пропущенный
Излучаемый
Цвет

Эрвин Шрёдингер, нобелевский лауреат по физике, один из создателей квантовой механики, более известный широкой публике благодаря одному коту: «Если вы спросите у физика, что, в его понимании, есть желтый свет, он вам ответит, что это поперечные электромагнитные волны, длина которых примерно равна 590 нанометрам (нм). Если вы спросите его: «а где тут желтый?», то он ответит: «в моей картине его нет совсем, но когда эти колебания попадают на сетчатку здорового глаза, у человека, которому принадлежит этот глаз, возникает ощущение желтого цвета.»

ЦВЕТОВАЯ СИСТЕМА
Цветовая система это математическая модель для описания излучаемого и отраженного цвета
В каждой модели определенный диапазон цветов представляют в виде трехмерного пространства.
В этом пространстве каждый цвет существует в виде набора числовых координат.
Этот метод дает возможность передавать цветовую информацию между компьютерами, программами и периферийными устройствами.

Исаак Ньютон
описал составную природу белого света и установил, что спектральные цвета являются неразложимыми, и что путём смешивания спектральных цветов можно синтезировать белый цвет и всевозможные оттенки других цветов.
Ньютон выделил в спектре белого цвета семь наиболее заметных спектральных цветов и назвал их основными – красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый.

Герман Грассман
Сформулировал законы для аддитивного синтеза цветов.
Любому цвету можно однозначным образом поставить в соответствие некоторую точку трехмерного пространства
Абсолютно черному цвету всегда соответствует тока (0,0,0).

Как видит цвет кошка?

Как видит пчела?

– количество бит для хранения цвета пикселя.
Количество отображаемых цветов:
8 бит – 256 цветовых оттенков
16 бит – 65536 цветовых оттенков (High Color)
24 бит – 16,5 млн. цветовых оттенков (True Color)
32 бит – 4,3 млрд. цветовых оттенков (True Color)
Цветовое разрешение
(Глубина цвета)

Глубина цвета

www.themegallery.com
Глубина цвета
Глубина цвета – это количество битов, выделенных для записи цвета одного пикселя.
Максимальное количество цветов зависит от глубины цвета.
N – глубина цвета

Режимы хранения цвета

Черно-белое без полутонов (Bitmap)
Зная это, нетрудно рассчитать, сколько памяти требуется для хранения любого такого изображения:
например, если размер изображения составляет 800х600 пикселов, то оно займет в памяти 800 пикселов х 600 пикселов х 1 бит = 480000 бит = 58,6 Кбайт.

Полутоновое Изображение (Grayscale)
Для кодировки одного пиксела в серой шкале необходимо
8 бит (8 бит = I байт). Таким образом, глубина цвета полутонового изображения — 8 бит, что позволяет передать 256 различных цветов.

Дуплекс (Duotone)
Дуплекс — смешанный цветовой режим, использующий помимо градаций черного и белого дополнительный цветовой оттенок.
Дуплекс — это черно-белый полутоновой режим с добавкой дополнительного цвета.

Индексированные Цвета (Indexed Color)
Глубина цвета зависит от количества элементов в его цветовой таблице и может находиться
в диапазоне от 2 до 8 бит.
Изображение является цветным при весьма малых размерах файла.
Используется в Web-дизайне.
Почти никогда не используется для фотографий.

ИНДЕКСИРОВАННЫЕ ЦВЕТА
Цветовое кодирование с использованием фиксированной палитры цветов.
Количество цветовых оттенков в изображении – от 2 до 256.
Все используемые цвета описываются в палитре (индексируются) в соответствии с выбранной цветовой моделью.
При кодировании изображения, в качестве цветовой характеристики каждого пиксела указывается номер (индекс) соответствующего цвета в палитре.
Этот вид кодирования вносит существенные искажения в цветовое пространство изображения

Полноцветное Изображение
Канал кодируется 8 битами, значит, число градаций цвета в нем равно 256. Объем памяти, занимаемый полноцветным изображением, зависит от количества каналов, которое оно содержит.

– способ разделения цветового оттенка на составляющие части.
Цветовая модель
RGB
CMYK
HSB

Цветовые модели
RGB (Red – Green – Blue,
красный – зеленый - синий)
CMYK (Cyan – Magenta – Yellow – blacK, голубой – пурпурный - желтый – черный)
HSB (Hue – Saturation – Brightness,
цветовой тон – насыщенность – яркость)

красный (Red), зелёный (Green), синий (Blue)
- аддитивная
(англ. add - прибавлять)
цветовая модель, описывающая излучаемый свет.
Используется в мониторах и бытовых телевизорах.
RGB

RGB

голубой (Cyan), пурпурный (Magenta), жёлтый (Yellow), чёрный (Black)
- субтрактивная
(англ. subtract - вычитать)
цветовая модель, описывающая отраженный свет.
Используется для печати.
CMYK

CMYK

Примеры получения цветов

Задача1.
Какой цвет в режиме CMYK кодируется последовательностью (255,0,255,0)?
Максимальную интенсивность имеют голубая и жёлтая составляющие. Голубые чернила поглощают красный свет, а жёлтые – синий. Остается только зелёный.
Следовательно, закодирован
зелёный цвет.

www.themegallery.com
Задача 2.
Какой цвет в режиме RGB кодируется последовательностью (255,128,0)?
закодирован оранжевый цвет

www.themegallery.com
Решить самостоятельно.
Какой цвет кодируется в режиме CMYK последовательностью (255,0,0,0)?
голубой
Какой цвет в режиме RGB кодируется последовательностью (128,0,0)?
бордовый
Какой цвет в режиме CMYK кодируется последовательностью (0,255,255,0)?
красный

Цветовой оттенок (Hue),
насыщенность (Saturation), яркость (Brightness)
- цветовая модель, основанная на интуитивном способе описания цвета.
Уменьшая насыщенность, цветовой оттенок разбавляется серым.
Уменьшая яркость, цветовой оттенок разбавляется черным.
HSB

Интуитивная модели:
HLS модель
Hue оттенок
Saturation насыщенность
Lightness светлота

Цветовая Модель Lab

Цветовая Модель Lab
Яркость в модели Lab полностью отделена от цвета. Это делает модель удобной для регулирования контраста, резкости и других тоновых характеристик изображения. Модель Lab трехканальная.
Модель Lab довольно сложна для практического освоения. Нам трудно думать о цвете в ее категориях: "Этот цвет более желтый или синий?".

Цветовая Модель HSB

Microsoft Paint
Меню подбора цветов (добавления в палитру

Adobe Photoshop
Формирование цветов

Corel Draw
Формирование цветов (RGB)

Corel Draw
Формирование цветов (CMYK)

Corel Draw
Формирование цветов (HSB)

Видимый спектр (глаз)
RGB (монитор)
CMYK (офсетная печать)

Разрешение изображения (задаётся при создании изображения в графическом редакторе или при сканировании, измеряется в dpi, связано с физическим размером изображения) Разрешение монитора (определяет размер изображения, которое может поместиться на экране целиком, измеряется в пикселях, зависит от видеосистемы и настроек Windows)
Разрешение принтера (количество точек на дюйм (dpi), выводимых на печать, определяет качество печати)
Разрешение

Зависимость размера файла от разрешения изображения
Фотография
(10Х15 см)