Fargemodeller. Grassmanns lov. RGB, CMYK, Lab, HSB-modeller. Dybde av farge. Svart-hvitt og gråtonemodus. Spotfarger. Fargekoding, palett. Problem med fargespekter. Fargeprofiler. Fargehåndtering. Separasjon av farger.
Fargemodeller og deres typer
Vitenskapen om farge er en ganske kompleks og storskala vitenskap, derfor lages det fra tid til annen forskjellige fargemodeller i den, brukt i et bestemt område. En av disse modellene er fargesirkel.
Det er 3 primærfarger som ikke kan oppnås og som alle andre danner. Primærfarger Er gule, røde og blå. Å blande gult med rødt gir oransje, blått og gult for grønt, og rødt og blått for lilla. På denne måten kan du lage en sirkel som vil inneholde alle fargene. Det er vist i fig. og ringte Oswalds store sirkel.
Sammen med Oswalds krets er det også goethe-sirkelen, der primærfargene er plassert i hjørnene av en likesidet trekant, og komplementærfargene er plassert i hjørnene av en omvendt trekant. 
Kontrastfarger er plassert overfor hverandre.
Ulike matematiske modeller brukes for å beskrive den utsendte og reflekterte fargen - fargemodeller ( fargerom) er en måte å beskrive farger ved hjelp av kvantitative egenskaper. Fargemodeller kan være maskinvareavhengig(de er fortsatt flertallet, RGB og CMYK blant dem) og maskinvareuavhengig(Laboratoriemodell). De fleste "moderne" gjengivelsespakker (for eksempel Photoshop) kan konvertere et bilde fra en fargemodell til en annen.
I fargemodellen (mellomrommet) kan hver farge tildeles et strengt definert punkt. I dette tilfellet er fargemodellen ganske enkelt en forenklet geometrisk representasjon basert på et koordinatsystem og en antatt skala.
Grunnleggende fargemodeller:
CMY (cyan magenta gul);
CMYK (Cyan Magenta Yellow Key, hvor Key betyr svart);
HSV (farge, metning, verdi);
HLS (nyanse, lyshet, metning);
annen.
I digital teknologi brukes minst fire grunnmodeller: RGB, CMYK, HSB i ulike smaker, og Lab. Tallrike spotfargebiblioteker brukes også i trykkeribransjen.
Fargene til den ene modellen er komplementære til fargene til den andre modellen. Komplementær farge- en farge komplementær til den gitte til hvit. Ekstra for rød - cyan (grønn + blå), tillegg for grønn - magenta (rød + blå), tillegg for blå - gul (rød + grønn), etc.
I henhold til operasjonsprinsippet kan de listede fargemodellene betinget deles inn i tre klasser:
tilsetningsstoff(RGB) basert på fargetilsetning;
subtraktiv(CMY, CMYK), som er basert på driften av subtraktive farger (subtraktiv syntese);
perseptuelle(HSB, HLS, LAB, YCC), basert på persepsjon.
Additiv farge oppnås basert på Grassmanns lover ved å kombinere lysstråler i forskjellige farger. Dette fenomenet er basert på det faktum at de fleste fargene i det synlige spekteret kan oppnås ved å blande i ulike proporsjoner av de tre hovedfargekomponentene. Disse komponentene, som i fargeteori noen ganger kalles hoved fargene er røde ( R ed), grønn ( G reen) og blå ( V lue) farger. Når primærfargene er blandet i par, sekundær farger: blå ( MED yan), magenta ( M agenta) og gul ( Y ellow). Det skal bemerkes at primære og sekundære farger refererer til grunnleggende blomster.
Grunnleggende farger er farger som kan brukes til å oppnå nesten hele spekteret av synlige farger.
For å få nye farger ved hjelp av additiv syntese, kan du også bruke forskjellige kombinasjoner av to primærfarger, og variere sammensetningen som fører til en endring i den resulterende fargen.
Således gir fargemodeller (fargerom) et middel for konseptuelt og kvantitativt å beskrive farge. En fargemodus er en måte å implementere en spesifikk fargemodell i et spesifikt grafikkprogram.
Mange har sikkert hørt om slike fargemodeller som RGB og CMYK, men faktisk er det ikke 2 eller 5 slike ordninger, men flere.
Fargemodeller er forskjellige, og vi vil snakke om dem i dag.
RGB - R utg G reen B lue, det er kjent at nesten hvilken som helst farge kan settes med en kombinasjon av tre farger - rød + grønn + blå.
Her er et eksempel på en slik modell fra Wikipedia:
Denne modellen kalles additiv, siden for å indikere noen av fargene, er en av fargekanalene lagt til svart. Det som er perfekt synlig på figuren
RGB-prinsippet er basert på oppfatningen av farge fra den menneskelige netthinnen:
Som du kan se av figuren og beskrivelsen, hvis ingen av fargekanalene er spesifisert, vil bildet være svart. Setter du alle fargekanalene maksimalt får du hvitt.
I motsetning til CMYK, dekker RGB-modellen et mye større antall fargetoner og er mye brukt i TV-er og skjermer. I TV-er (CRT) er det bare 3 "kanoner" som bombarderer fargestråler på skjermen. I LCD-skjermer består flytende krystaller også av RGB-komponenter.
I RGB-datamaskiner er modellen satt i form av tall fra 0 til 255 for hver farge. Hvis vi tar html, blir svart #000000 , Rød # FF0000, grønn # 00FF00, blå # 0000FF og hvit som #FFFFFF... Den grå fargen ville være noe sånt # d3d3d3.
De som er kjent med trykk vet at det brukes en annen fargemodell der – CMYK. C- Cyan, M- magenta, Y- gul, K- svart K(det er mye kontrovers om K, mange anser det for å være et derivat av k ey plate- nøkkelflate, noen fra k ontur- konturfilm, og noen fra k obalt- mørkegrå). På russisk er disse fargene cyan, magenta, gul og svart.
I tillegg til i RGB, brukes fargespesifikasjon ved å spesifisere prosentandelen av en av fargekanalene.
Dessuten er r + n + w = svart, men dette er ikke nok for estetikken til trykkeribransjen. De tar for seg forskjellig utstyr og ulike materialer som bildet trykkes på. For utskrift er det viktig hvor mye det endelige bildet kopierer originalen. Faktisk, når du bruker RGB-modellen, vil utskrift på en svart-hvitt bakgrunn (så vel som for eksempel på en krem) være annerledes. Men CMYK-modellen lar deg nivellere (minimere) slike jambs. Dessuten, for et spesifikt utstyr og et spesifikt materiale, anbefales det å lage din egen CMYK-ordning, noe som fører til kostnader for en tilpasning. Det er et piano, ikke en skriver =)
Ulike land har også sine egne CMYK-standarder. I Amerika, noen, i Europa, andre, og så videre.
Svart farge (og i en CMYK-skriver, for eksempel laserfarge, 4 patroner), som settes ved å blande 100 % mettet g + n + w, fører også til overdreven fukting av papiret (overflaten), noe som fører til deformasjon fra fuktighet. Derfor er det en egen patron. Vel, en separat sort farge er billigere enn andre (det er derfor vanlige skrivere har en separat farge og en separat sort patron).
Siden vi allerede har snakket ovenfor om oppfatningen av RGB-modellen ved øyet, er det det samme for CMYK:
Hvis du plasserer 3 (eller 4, i tilfellet med CMYK) flerfargede punkter veldig nær hverandre, vil netthinnen slå dem sammen til ett punkt med en bestemt farge. Her er for eksempel et forstørret bilde av musepekeren på en HVIT bakgrunn på en vanlig LCD-skjerm:
Makroskudd av markøren på en hvit bakgrunn for TN + filmmatrise på skjermen:
Likeså for resten av fargemodellene. Øyet tegner fargen selv.
CIE XYZ - lineær tre-komponent fargemodell, basert på studiet av det menneskelige øyet av CIE ( Commission Internationale de l "Eclairage ). Forskere har laget en modell av et standard menneskelig øye og en fargemodell basert på den. Grovt sett er CIE XYZ hvordan man ser et trekomponentbilde. standard person.
Fra wikipedia:
Som du vet, skyldes menneskelig fargesyn tilstedeværelsen av tre typer lysfølsomme reseptorer på netthinnen, hvis maksima for den spektrale følsomheten er lokalisert i området 420, 534 og 564 nm, som tilsvarer blått, grønn og gul (selv om de i litteraturen vanligvis skriver "røde") farger. De er grunnleggende, alle andre toner oppfattes som å blande dem i en viss andel. For å oppnå en gul spektralfarge er det for eksempel ikke nødvendig å reprodusere dens eksakte bølgelengde på 570-590 nm, det er nok å lage et spektrum av stråling som begeistrer øyets reseptorer på lignende måte. Dette fenomenet kalles.
CIE utførte mange eksperimenter med et stort antall mennesker, og inviterte dem til å sammenligne forskjellige farger, og deretter ved å bruke de kombinerte dataene fra disse eksperimentene bygde de såkalte fargetilpasningsfunksjonene og det universelle fargerommet, der det ble presentert utvalget av synlige farger som er typiske for den gjennomsnittlige personen.
Fargetilpasningsfunksjoner er verdiene til hver primære komponent av lys - rødt, grønt og blått, som må være tilstede for at en person med gjennomsnittlig syn skal kunne oppfatte alle fargene i det synlige spekteret. Disse tre primærkomponentene ble tildelt koordinatene X, Y og Z.
YUV - lineær trekomponent fargemodell basert på luminans og to fargeforskjellskomponenter. Vi har allerede vurdert en lignende modell i.
Modellen kan kort beskrives som følger:
For enhver piksel (hvis vi snakker om et databilde) opprettes et lag med lysstyrke (i gråtoner), samt 2 lag som er nødvendige for å gjenopprette originalen. Modellen ble brukt for overgangen fra s/h TV til farge, da gamle TVer kun kunne bruke ett lag, og ny farge alle 3 komponentene. Jeg tror den samme teknologien brukes til å male gamle sovjetiske filmer i farger.
YUV-modell:
HSV(Hue, Saturation, Value - fargetone, metning, verdi) eller HSB(Hue, Saturation, Brightness - Hue, saturation, brightness) - fargemodell, også tre-komponent.
Som du kan se av figuren er modelldataene presentert i tredimensjonalt format (sylinder og kjegle). På grunn av deres tredimensjonalitet er det ikke veldig praktisk å bruke dem som en fargemodell inne i programvare og bilder, men de er veldig nyttige som visualisering.
Jeg tror mange av dere har sett lignende paletter i grafiske redaktører:
For å velge en farge fra paletten, er et slikt presentasjonsformat faktisk praktisk og brukes ofte i applikasjonsprogramvare.
RYB - modell basert på 3 komponenter - rød, gul og blå farger. Det pleide å bli ansett som riktig, men ikke alle farger kan spesifiseres med en slik modell, spesielt nyanser av grønt. Den er basert på en palett av kunstnere som blander maling for å få ønsket farge, men kunstnere bruker ikke 3 farger, men flere, så modellen brukes ikke nå.
Lab- en forkortelse for navnene på to forskjellige (om enn like). Bedre kjent og vanlig er CIELAB(mer presist, CIE 1976 L * a * b *), andre - Jeger lab(mer presist, Hunter L, a, b). Dermed er Lab en uformell forkortelse som ikke definerer et fargerom entydig. Oftest, når de snakker om laboratorieområdet, mener de CIELAB.
Under utviklingen av Lab var målet å skape et fargerom, hvor fargeendringene vil være mer lineære sett fra menneskelig persepsjon (sammenlignet med), det vil si slik at den samme endringen i fargekoordinatverdier i forskjellige områder av fargerommet gir samme fargeendringsfølelse. Dermed ville ikke-lineariteten til menneskelig oppfatning av farger bli matematisk korrigert. Begge fargerommene beregnes i forhold til en bestemt verdi. Hvis ingen hvitpunktverdi er spesifisert i tillegg, antas det at Lab-verdiene beregnes for en standard D50-lyskilde. (c) Wikipedia
For bare dødelige er RGB og CMYK hvordan vi skal kode farger for maskiner, og ikke teller totalen (CMYK tar hensyn til totalen ved å kalibrere instrumentet og fargemodellen). Men LAB gir visning av nøyaktig fargen som en person ser. Den brukes ofte som en mellomfargemodell ved overføring fra en modell til en annen.
NCS (Naturlig fargesystem, naturlig fargesystem) er en fargemodell foreslått av Skandinaviska Färginstitutet AB, Stockholm, Sverige. Den er basert på et motsatt fargesystem og er mye brukt i industrien for å beskrive fargen på produkter.
6 farger er tatt som grunnlag: Hvit, svart, blå, gul, grønn og rød.
Resten av fargene oppnås ved å spesifisere mørke, metning og to primærfarger.
Som (tar det fra hodet mitt):
Oransje: 5 % mørk, 80 % metning, 50 % gul, 50 % rød.
Vel, i den ånden.
Panton fargemodell, PMS (Pantone Matching System)- et standardisert fargetilpasningssystem utviklet av det amerikanske selskapet Pantone Inc på midten av 1900-tallet. Bruker digital identifikasjon av bildefarger for utskrift, både blandet og blekk. De referansenummererte fargene er trykt i en spesiell bok, hvis sider viftes ut.
Det er andre fargemodeller, jeg har valgt de mest attraktive og interessante. For våre enkle behov er RGB, YUV, LAB-modeller nok, for utskrift er CMYK og andre også lagt til.
Generelt var det ganske interessant å lære om hvordan en tilsynelatende enkel farge settes av helt andre modeller.
Leksjonens mål:
- Pedagogisk: Gi grunnleggende kunnskap om de fysiske modellene for fargeoppfatning av et objekt RGB og CMY (K). Forklar samspillet mellom fargekoordinatene til disse modellene.
- Utvikler : utvikle evnen til å presentere forskningsresultater i et gitt format
- Pedagogisk: utvikle ferdighetene til uavhengig fullføring av oppgaven, utvikle estetisk smak, vise en kreativ holdning til arbeid
Leksjonens mål:
- Gjennomgang: formålet og hovedfunksjonene til en grafikkredigerer, prinsipper for bildedannelse i raster- og vektorgrafikk
- Lær å identifisere primærfarger ved hjelp av fargemodeller
- Sjekk assimileringen av materialet. Analyser de identifiserte feilene.
Som et resultat av å studere emnet, bør studentene:
vet:
- fysiske modeller for fargeoppfatning av et objekt RGB og CMY (K)
- forholdet mellom RGB- og CMY-modeller
være i stand til:
- definere farger i henhold til et gitt fargeskjema
Utstyr: PC, PowerPoint, multimediaprojektor, interaktiv tavle, utdelinger, "Fargemodeller"-presentasjon.
I løpet av timene
Timeplan
- Organisasjonsøyeblikk (2 min)
- Frontal meningsmåling (3 min)
- Forklaring av det nye materialet (19 min)
- Se presentasjonen (8 min)
- Sjekke assimileringen av materialet (10 min)
- Oppsummering av leksjonen (1 min).
- Lekser (2 min)
LEKSJON 45 min
1. Organisasjonsøyeblikk ( 2 minutter).
- Verifikasjon av de tilstedeværende
- Magasindesign
- Introdusere elevene til emnet for leksjonen
2. Frontal meningsmåling (3 min).
Studenter fra feltet skal svare på spørsmålene:
a) formålet med den grafiske editoren
Grafikk redaktør - et program (eller programvarepakke) som lar deg lage og redigere bilder ved hjelp av en datamaskin.
b) prinsipper for bildedannelse i raster- og vektorgrafikk
I rastergrafikk er et bilde representert av en todimensjonal rekke punkter (rasterelementer), fargen og lysstyrken til hver av dem er satt uavhengig. Pixel er det grunnleggende elementet i alle punktgrafikk. Vektorgrafikk beskriver et bilde ved hjelp av matematiske formler.
c) Forklaring av det nye materialet ( 19 minutter )
Lærer: Det antas at vårt menneskelige øye er i stand til å skille rundt 16 millioner fargenyanser. Et naturlig spørsmål oppstår, hvordan forklare datamaskinen at en gjenstand er rød og den andre rosa? Hva er forskjellen mellom dem, så klart skilles av oss med øyet. For en formell beskrivelse av farge er det oppfunnet flere fargemodeller og tilsvarende kodingsmetoder.
La oss skrive definisjonen i en notatbok:
Måten en fargetone er delt inn i dens bestanddeler kalles en fargemodell.
I dag skal vi ta en titt på RGB- og CMY (K)-modellene.
Skriv dette på nytt i notatboken.
RGB fargemodell(forkortelse av engelske ord R ed, G reen, B lue - rød, grønn, blå) - tilsetningsstoff fargemodell.
Brukes til avgitt lys , dvs. ved utarbeidelse av skjermdokumenter.
Valget av primærfarger skyldes de fysiologiske egenskapene til fargeoppfatning av netthinnen i det menneskelige øyet.
Enhver farge kan representeres som en kombinasjon av 3 primærfarger R ed (rød), G reen (grønn) B lue (blå). Disse fargene kalles fargekomponenter.
Tilsetningsstoff modellen kalles fordi farger er oppnådd ved tillegg til svart.
Skriv ned primærfargene i en notatbok. (Elevene kopierer materiale fra styret)
Lærer: Ordet additiv (addition) understreker at fargen oppnås ved å legge til punktene til tre grunnfarger, hver med sin egen lysstyrke. Lysstyrken til hver grunnfarge kan ta verdier fra 0 til 255 (256 verdier), slik at modellen kan kode 2563 eller omtrent 16,7 millioner farger. Disse trillingene av basispunkter (lysende punkter) er plassert veldig nær hverandre, slik at hver triplett smelter sammen for oss til et stort punkt med en bestemt farge. Jo lysere det fargede punktet (rødt, grønt, blått), jo mer vil denne fargen bli lagt til det resulterende (trippelpunktet).
Se på tavlen og materialet som er gitt ut.
En RGB-modell vises på den interaktive tavlen (et lignende opplegg i utdelingsarkene for hver elev). Læreren fortsetter å forklare og viser på diagrammet.
Et bilde i denne fargemodellen består av tre kanaler.
- Ren rød kan defineres som (255,0,0) - R utg
- Ren grønn (0.255.0) - G reen
- Ren, levende blå (0,0,255) - B lue
I diagrammet kan du se at når vi blander primærfargene (rød, grønn og blå regnes som primærfarger), får vi
- når vi blander blått (B) og rødt (R), får vi lilla eller lilla (M magenta)
- når du blander grønn (G) og rød (R) - gul (Y gul)
- når du blander grønt (G) og blått (B) - cyan (C cyan)
- når vi blander alle tre fargekomponentene får vi hvit (W)
- Hvis lysstyrken til alle tre grunnfargene er minimal (lik null), viser det seg svart punkt (Sort - (0,0,0))
- Hvis lysstyrken til alle tre fargene er maksimal (255), når de legges til, får du hvitt punkt (Hvit - (255.255.255)
- Hvis lysstyrken til hver grunnfarge er den samme, viser det seg grå prikk (jo høyere lysstyrkeverdi, jo lettere).
Et poeng av en vakker, saftig farge oppnås hvis, når du blander en (eller to) farger, er det mye mindre enn to (en) andre. For eksempel oppnås fargen lilla hvis vi tar maksimalt med røde og blå farger. og la oss ikke ta grønt og gul oppnås ved å blande rødt og grønt.
Inndataenheter for grafisk informasjon (skanner, digitalkamera) og utdataenhet (skjerm) fungerer i denne modellen.
Fargemodell RGB har en bredere skala i mange fargetoner (kan representere rikere farger) enn typisk CMYK-farge, så noen ganger blekner og falmer bilder som ser bra ut i RGB betydelig i CMYK-modellen, som vi nå skal se på.
Fargemodell CMY ( K)
Fargede ikke-lysende objekter absorberer deler av det hvite lysspekteret som lyser opp dem og reflekterer den gjenværende strålingen. Objekter reflekterer forskjellige farger (farget i dem) avhengig av området i spekteret der absorpsjon skjer.
Navnet på modellen og grunnfargene er allerede skrevet på tavlen.
CMY
(
K
)
C yan M agenta Y ellow svart K
Cyan Magenta Gul Svart
Skriv dette på nytt i notatboken.
Farger som bruker hvitt lys ved å trekke visse deler av spekteret fra det kalles subtraktiv ("subtraktiv") ... For å beskrive dem, bruk subtraktiv modell CMY (C er Cyan, M er Magenta, Y er Gul). I denne modellen dannes primærfargene ved å trekke de additive primærfargene til RGB-modellen fra hvitt.
Å trekke de tre primære RGB-fargene fra hvitt gir oss tre komplementære CMY-farger.
I dette tilfellet vil det være tre hovedsubtraktive farger:
- blå (hvit minus rød)
- magenta (hvit minus grønn)
- gul (hvit minus blå)
Fargemodell CMY ( K ) brukes når du arbeider med reflektert farge (ved utskrift) .
Når to subtraktive (fratrukket) komponenter blandes, blir den resulterende fargen mørkere (mer lys absorberes, mer maling legges inn). Og dermed:
- når du blander maksimalverdiene for alle tre komponentene, skal fargen vise seg å være svart
- i fullstendig fravær av maling (nullverdier av komponentene), vil fargen vise seg å være hvit (hvitt papir)
- å skifte de like verdiene til de tre komponentene vil gi gråtoner.
Denne modellen er hovedmodellen for utskrift. Magenta, cyan, gule farger utgjør den såkalte polygrafisk triade , og når det skrives ut med disse blekkene, kan det meste av det synlige fargespekteret reproduseres på papir.
Ekte maling har imidlertid urenheter, fargen er kanskje ikke ideell, og blandingen av de tre basismalingene, som skal gi svart, resulterer i en udefinert gjørmebrun i stedet (se på materialet som er gitt). I tillegg, for å få en intens svart, må du legge en stor mengde blekk av hver farge på papiret. Dette vil overfukte papiret og redusere utskriftskvaliteten. I tillegg er bruk av store mengder maling uøkonomisk.
For å forbedre kvaliteten på utskriften i antall grunnleggende trykkfarger (og i modellen) lagt til svart maling. Det var hun som la den siste bokstaven til CMYK-modellnavnet, men ikke helt vanlig. Den svarte komponenten er redusert til bokstaven K, siden denne malingen er hovednøkkelen ( K ey) under fargeutskrift (eller svart K).
Som med RGB-modellen, kan mengden av hver komponent uttrykkes som en prosentandel eller gradering fra 0 til 255.
Utskrift med fire CMYK-blekk, også kalt utskrift prosessmaling.
Farge i CMYK avhenger ikke bare av de spektrale egenskapene til fargestoffene og påføringsmetoden, men også av deres mengde, papirets egenskaper og andre faktorer. Faktisk er CMYK-numre bare et sett med fotosettmaskinvaredata og definerer ikke fargen unikt.
Fargesirkel
Ved behandling av bilder er det nødvendig å forstå samspillet mellom fargekoordinatene til det additive RGB-systemet og det subtraktive CMYK-systemet. Uten å kjenne til disse mønstrene er det vanskelig å vurdere kvaliteten på fargen, å tilordne korrigerende operasjoner, og det er rett og slett rimelig å bruke de enkleste verktøyene designet for å jobbe med farger.
Hvis disse to modellene er presentert i skjemaet enhetlig modell så vil det vise seg avkortet en variant av fargehjulet, hvor fargene er ordnet i rekkefølgen kjent fra skolen (bare uten den avledede oransje fargen): rød (R), gul (Y), grønn (G), cyan (C), blå ( B) - lilla (syrin, lilla) M - Magenta
HVER JEGER VIL VITE HVOR PHASANEN SITTER
eller
SOM EN gang JEAN - ZONARS HODE FYLTE LANTERNEN
eller
HVER DESIGNER ØNSKER Å VITE HVOR DU SKAL LASTE NED PHOTOSHOP
Tenk på den enkleste og mest populære modellen, kalt fargehjulet. Den inneholder koordinatene til hovedfargesystemene RGB og CMYK i samme avstand fra hverandre.
Fargepar plassert i endene av samme diameter (i en vinkel på 180 grader) kalles
På fargehjulet er primærfargene til RGB- og CMY-modellene i følgende forhold: hver farge er plassert overfor en komplementær (komplementær) farge; mens han er på lik avstand
mellom fargene den ble oppnådd med.
Gratis farger er:
- grønn og lilla,
- blått og gult,
- blått og rødt.
Komplementærfarger er på en måte gjensidig utelukkende. Å legge til maling i fargehjulet kompenserer for den ekstra malingen, så å si fortynner den i den resulterende fargen.
For å endre fargeforholdet mot grønne toner, bør du for eksempel senke magentafargen, som er komplementær til grønn.
Denne uttalelsen kan uttrykkes i følgende korte formler:
Læreren skriver på tavlen:
Skriv nå ned de resterende 5 formlene selv i en notatbok:
100 % Magenta = 0 Grønn
100 % gul = 0 blå
0 % Magenta = 255 Grønn
0 % gul = 255 blå.
Lytt og skriv ned setningen i en notatbok:
Cyan er det motsatte av rødt fordi cyanfarger absorberer rødt og reflekterer blått og grønt. Blått er fraværet av rødt.
Instruktøren ber 5 elever omformulere setningen for de resterende 5 fargene.
Her er et sammendrag av de grunnleggende og avledede reglene for fargesyntese ved bruk av en sirkulær modell (se utdelingsark):
- Hver subtraktiv (additiv) farge er mellom to additive (subtraktive) farger.
- Hvis du legger til to RGB (CMY) farger, får du en CMY (RGB) farge som ligger i mellom. Blanding av grønt og blått gjør for eksempel cyan, og å blande gult og magenta blir rødt.
Skriv ned alle mulige forhold av denne typen i en notatbok selv (6 formler)
Rød + Grønn = Gul
Blå + Grønn = Cyan
Rød + Blå = Magenta
Cyan + Magenta = Blå
Cyan + Gul = Grønn
Magenta + Gul = Rød.
- Å legge rødt og grønt over på maksimal intensitet gir ren gul. Redusering av intensiteten til rødt skifter den resulterende fargen mot grønt, mens reduksjon av bidraget til grønt gjør fargen oransje.
- Blanding av blått og rødt i maksimal andel gir lilla. Redusere mengden blått vil skifte fargen mot rosa, mens reduksjon av mengden rødt vil flytte fargen mot magenta.
- Grønt og blått danner cyan. Det er omtrent 65 tusen forskjellige nyanser av blått som kan syntetiseres ved å blande disse fargekoordinatene i forskjellige proporsjoner.
- Overtrykk av cyan og magenta med høyeste tetthet produserer dype blåtoner.
- Magenta og gule fargestoffer produserer rødt. Jo høyere tetthet av komponentene, desto høyere lysstyrke. Redusert magenta gir fargen en oransje fargetone, reduksjon av den gule komponenten gir rosa; Gult og blått gir en knallgrønn farge. En reduksjon i andelen gul gir opphav til smaragd, og en reduksjon i bidraget av blått gir lysegrønn.
- Lysere eller mørkere en farge med ekstrem metning reduserer metningen.
La oss skrive i en notatbok:
Fargenesting kan økes og reduseres ved å justere bidragene gratis farger eller i slekt blomster.
4. Viser presentasjonen ( 8 minutter)
Nå skal vi se presentasjonen for å konsolidere materialet som dekkes og finne ut hva som venter oss i de neste leksjonene.
5. Kontrollere assimileringen av materialet ( 10 min)
Jeg ber deg svare på spørsmål om et nytt tema:
1. List opp grunnfargene til RGB- og CMY (K)-modellene.
- RGB fargemodell - rød, grønn, blå - rød, grønn, blå
- Fargemodell CMY- C er Cyan, M er Magenta, Y er Gul
2. Hvilken fargemodell brukes for den avgitte fargen?
3. Hvorfor kalles det additiv?
Additivmodellen kalles fordi farger oppnås ved å legge til (engelsk tillegg) til svart
4. Hva betyr bokstaven K i CMYK-fargemodellen?
Den svarte komponenten, siden denne malingen er den viktigste, nøkkelen ( K ey) under fargeutskrift (eller svart K).
5. Hva brukes fargehjulsmodellen til?
For å forstå samspillet mellom RGB-fargekoordinater og CMYK-subtraktivsystem.
6. Hvilke farger kalles komplementære?
Fargepar plassert i endene av samme diameter på fargehjulet (i en vinkel på 180 grader) kalles gratis eller utfyllende.
- Liste over gratis farger.
- grønn og lilla
- blått og gult
- blått og rødt.
6. Oppsummering av leksjonen ( 1 minutt).
Leksjonen vår nærmer seg slutten. I dag lærte du om fargemodellene RGB og CMY (K), grunnfargene til disse modellene, samspillet mellom fargekoordinatene til det additive RGB-systemet og det subtraktive CMYK-systemet. Vi vil fortsette vårt bekjentskap med fargemodeller i neste leksjon.
7. Lekser ( 2 minutter)
Skriv ned leksene dine:
- Ved å bruke fargehjulmodellen, gjenta de grunnleggende formlene for å oppnå farge
- Profilskole «Teknologi for behandling av tekstinformasjon. Teknologi for behandling av grafisk og multimedieinformasjon "AV Mogilev, LV Listratova SPb .: BHV-Petersburg, 2010 s. 8.2.
- Datagrafikktimer. CorelDRAW. Opplæringskurs L. Levkovets SPb .: Peter, 2006 nivå 2
Jeg er programmerer av utdannelse, men på jobb måtte jeg forholde meg til bildebehandling. Og så åpnet en fantastisk og uutforsket verden av fargerom seg for meg. Jeg tror ikke at designere og fotografer vil lære noe nytt for seg selv, men kanskje denne kunnskapen vil vise seg for noen, i det minste nyttig, og i beste fall interessant.
Hovedformålet med fargemodeller er å gjøre det mulig å spesifisere farger på en enhetlig måte. I hovedsak definerer fargemodeller spesifikke koordinatsystemer som lar deg definere en farge unikt.
De mest populære i dag er følgende fargemodeller: RGB (brukes hovedsakelig i skjermer og kameraer), CMY (K) (brukes i utskrift), HSI (mye brukt i maskinsyn og design). Det er mange andre modeller tilgjengelig. For eksempel CIE XYZ (standardmodeller), YCbCr osv. Det følgende er en kort oversikt over disse fargemodellene.
RGB fargekube
Ideen om en additiv (dvs. basert på å blande farger fra direkte emitterende objekter) fargegjengivelsesmodell oppstår fra Grassmanns lov. For første gang ble en slik modell foreslått av James Maxwell i 1861, men den ble mest utbredt mye senere.I RGB-modellen (fra engelsk rød - rød, grønn - grønn, blå - cyan) oppnås alle farger ved å blande tre grunnleggende (rød, grønn og blå) farger i forskjellige proporsjoner. Andelen av hver grunnfarge i den endelige fargen kan oppfattes som en koordinat i det tilsvarende tredimensjonale rommet, derfor kalles denne modellen ofte en fargekube. I fig. 1 viser en modell av en fargekube.
Oftest er modellen bygget slik at kuben er singel. Punktene som tilsvarer grunnfargene er plassert ved toppunktene til kuben som ligger på aksene: rød - (1; 0; 0), grønn - (0; 1; 0), blå - (0; 0; 1). I dette tilfellet er sekundærfargene (oppnådd ved å blande de to grunnleggende) plassert i andre hjørner av kuben: cyan - (0; 1; 1), magenta - (1; 0; 1) og gul - (1; 1; 0). Svarte og hvite farger er plassert ved origo (0; 0; 0) og punktet lengst fra origo (1; 1; 1). Ris. viser bare toppen av kuben.
Fargebilder i RGB-modellen er bygget opp fra tre separate bildekanaler. Bord. dekomponeringen av originalbildet til fargekanaler vises.
I RGB-modellen tildeles et visst antall biter for hver fargekomponent, for eksempel hvis 1 byte er tildelt for koding av hver komponent, kan du ved å bruke denne modellen kode 2 ^ (3 * 8) ≈16 millioner farger. I praksis er slik koding overflødig, siden folk flest kan ikke skille så mange farger. Ofte begrenset til den såkalte. modus "High Color" der 5 biter er tildelt for koding av hver komponent. I noen applikasjoner brukes en 16-bits modus der 5 biter er tildelt for koding av R- og B-komponenter, og 6 biter for koding av G-komponenter. Denne modusen tar for det første hensyn til den høyere menneskelige følsomheten for grønn farge, og for det andre tillater mer effektiv bruk av funksjonene til datamaskinarkitekturen. Antallet biter som er tildelt for koding av én piksel kalles fargedybden. Bord. eksempler på koding av samme bilde med forskjellige fargedybder er gitt.
Subtraktive CMY- og CMYK-modeller
Den subtraktive CMY-modellen (fra engelsk cyan - cyan, magenta - magenta, gul - gul) brukes til å få papirkopier (utskrift) av bilder, og er på en eller annen måte antipoden til RGB-fargekuben. Hvis grunnfargene i RGB-modellen er fargene til lyskildene, er CMY-modellen fargeabsorpsjonsmodellen.Papir belagt med gult fargestoff reflekterer for eksempel ikke blått lys; vi kan si at det gule fargestoffet trekker blått fra det reflekterte hvite lyset. På samme måte trekker cyanfargestoff rødt fra reflektert lys, og magentafargestoff trekker grønt. Det er derfor denne modellen vanligvis kalles subtraktiv. Algoritmen for konvertering fra RGB til CMY er veldig enkel:
Dette forutsetter at RGB-farger er i området. Det er lett å se at for å få svart i CMY-modellen, må du blande cyan, magenta og gul i like proporsjoner. Denne metoden har to alvorlige ulemper: for det første vil den svarte fargen oppnådd som et resultat av blanding se lettere ut enn "ekte" svart, og for det andre fører dette til betydelige fargekostnader. Derfor utvides CMY-modellen i praksis til CMYK-modellen, og legger til svart til de tre fargene.
Fargeromfarge, metning, intensitet (HSI)
De tidligere vurderte RGB- og CMY (K)-fargemodellene er veldig enkle når det gjelder maskinvareimplementering, men de har en betydelig ulempe. Det er veldig vanskelig for en person å operere med fargene som er spesifisert i disse modellene, fordi en person, som beskriver farger, bruker ikke innholdet i den beskrevne fargen til de grunnleggende komponentene, men noe forskjellige kategorier.Oftest opererer folk med følgende konsepter: fargetone, metning og letthet. I dette tilfellet, når man snakker om en fargetone, betyr de vanligvis nøyaktig fargen. Metning viser hvor mye den beskrevne fargen er fortynnet med hvit (rosa er for eksempel en blanding av rødt og hvitt). Begrepet letthet er det vanskeligste å beskrive, og med noen antakelser kan letthet forstås som lysets intensitet.
Hvis vi vurderer projeksjonen av RGB-kuben i retning av diagonalen hvit-svart, får vi en sekskant:
Alle gråfarger (som ligger på kubens diagonal) projiseres til midtpunktet. For å bruke denne modellen til å kode alle fargene som er tilgjengelige i RGB-modellen, må du legge til en vertikal akse for lyshet (eller intensitet) (I). Resultatet er en sekskantet kjegle:
I dette tilfellet settes fargetonen (H) av vinkelen i forhold til den røde aksen, metning (S) karakteriserer renheten til fargen (1 betyr helt ren farge, og 0 tilsvarer en grå nyanse). Det er viktig å forstå at fargetone og metning ikke er definert ved null intensitet.
RGB til HSI-konverteringsalgoritmen kan utføres ved å bruke følgende formler:
HSI-fargemodellen er veldig populær blant designere og kunstnere pga dette systemet gir direkte kontroll over fargetone, metning og lysstyrke. De samme egenskapene gjør denne modellen veldig populær i maskinsynssystemer. Bord. viser endringen i bildet med økende og reduserte intensitet, tone (rotert med ± 50 °) og metning.
Modell CIE XYZ
Med sikte på forening er det utviklet en internasjonal standard fargemodell. Som et resultat av en rekke eksperimenter bestemte Den internasjonale kommisjonen for belysning (CIE) addisjonskurvene til primærfargene (rød, grønn og blå). I dette systemet tilsvarer hver synlig farge et visst forhold mellom primærfarger. Samtidig, for at den utviklede modellen skulle reflektere alle fargene som er synlige for en person, var det nødvendig å introdusere en negativ mengde grunnleggende farger. For å komme vekk fra negative verdier, introduserte CIE den såkalte. uvirkelige eller imaginære primærfarger: X (imaginær rød), Y (imaginær grønn), Z (imaginær blå).Når du beskriver farge, kalles X-, Y-, Z-verdiene standard grunnleggende eksitasjoner, og koordinatene oppnådd fra dem kalles standard fargekoordinater. Standard addisjonskurver X (λ), Y (λ), Z (λ) (se fig.) Beskriv følsomheten til den gjennomsnittlige observatøren for standard eksitasjoner:
I tillegg til standard fargekoordinater, brukes ofte konseptet med relative fargekoordinater, som kan beregnes ved hjelp av følgende formler:
Det er lett å se at x + y + z = 1, noe som betyr at ethvert verdipar er nok til entydig å sette relative koordinater, og det tilsvarende fargerommet kan representeres som en todimensjonal graf:
Settet med farger definert på denne måten kalles CIE-trekanten.
Det er lett å se at CIE-trekanten kun beskriver fargetone, men beskriver ikke lysstyrke på noen måte. For å beskrive lysstyrken introduseres en ekstra akse som går gjennom et punkt med koordinater (1/3; 1/3) (det såkalte hvite punktet). Resultatet er en CIE-fargekropp (se fig.):
Denne kroppen inneholder alle fargene som er synlige for den gjennomsnittlige observatøren. Den største ulempen med dette systemet er at ved å bruke det, kan vi bare angi sammenfall eller forskjell mellom to farger, men avstanden mellom to punkter i dette fargerommet samsvarer ikke med den visuelle oppfatningen av forskjellen i farger.
Modell CIELAB
Hovedmålet i utviklingen av CIELAB var å eliminere ikke-lineariteten til CIE XYZ-systemet fra menneskelig persepsjons synspunkt. Forkortelsen LAB refererer vanligvis til CIE L * a * b * fargerom, som for tiden er en internasjonal standard.I CIE L * a * b-systemet betyr L-koordinaten lyshet (i området fra 0 til 100), og a, b-koordinatene betyr posisjonen mellom grønn-magenta og blå-gul farger. Formler for å konvertere koordinater fra CIE XYZ til CIE L * a * b * er gitt nedenfor:
hvor (Xn, Yn, Zn) er koordinatene til det hvite punktet i CIE XYZ-rommet, og
I fig. kutt av CIE L * a * b * fargekropp presenteres for to lyshetsverdier:
Sammenlignet med CIE XYZ-systemet euklidisk avstand (√ ((L1-L2) ^ 2 + (a1 ^ * - a2 ^ *) ^ 2+ (b1 ^ * - b2 ^ *) ^ 2)) i CIE L * a * b * samsvarer betydelig bedre med menneskelig oppfattet fargeforskjell, men standardformelen for fargeforskjell er den ekstremt komplekse CIEDE2000.
TV-fargeforskjell fargesystemer
I YIQ- og YUV-fargesystemene er fargeinformasjon representert som et luminanssignal (Y) og to fargeforskjellssignaler (henholdsvis IQ og UV).Populariteten til disse fargesystemene skyldes først og fremst fremkomsten av farge-TV. Fordi Y-komponenten inneholder i hovedsak det originale bildet i gråtoner, signalet i YIQ-systemet kunne mottas og vises korrekt både på gamle svart-hvitt-TV-er og på nye farge-.
Den andre, kanskje viktigere, fordelen med disse områdene er separasjonen av informasjon om fargen og lysstyrken til bildet. Faktum er at det menneskelige øyet er veldig følsomt for endringer i lysstyrke, og mye mindre følsomt for endringer i kromatisitet. Dette tillater overføring og lagring av fargeinformasjon med redusert dybde. Det er på denne funksjonen i det menneskelige øyet at de mest populære bildekomprimeringsalgoritmene (inkludert jpeg) er bygget i dag. For å konvertere fra RGB til YIQ-rom, kan du bruke følgende formler:
Fargemodell
Fargemodell- et begrep som betegner en abstrakt modell for å beskrive representasjonen av farger i form av tupler av tall, vanligvis med tre eller fire verdier, kalt fargekomponenter eller fargekoordinater... Sammen med metoden for å tolke disse dataene (for eksempel å bestemme betingelsene for reproduksjon og / eller visning - det vil si å sette måten for implementering), definerer fargesettet til fargemodellen fargerommet.
Tre-komponent stimulus fargerom
Mennesket er en trikromat - netthinnen i øyet har 3 typer lysreseptorer som er ansvarlige for fargesyn (se: kjegler). Hver type kjegle reagerer på et spesifikt område av det synlige spekteret. Responsen fremkalt i kjeglene ved lys av et visst spektrum kalles fargestimulus, mens lys med forskjellige spektre kan ha samme fargestimulus og dermed bli oppfattet av en person på samme måte. Dette fenomenet kalles metamerisme - to utslipp med forskjellige spektre, men samme fargestimuli, vil være umulig å skille for en person.
3D-representasjon av menneskelig fargerom
Du kan definere fargerommet til stimuli som et lineært rom ved å spesifisere x-, y- og z-koordinater som stimulusverdier som tilsvarer responsen til kjegler i langbølge- (L), mellombølge- (M) og kortbølge- (S)-områdene til det optiske spekteret. Opprinnelsen (S, M, L) = (0, 0, 0) vil representere svart. Hvit vil ikke ha en klar posisjon i en gitt definisjon av et diagram over alle slags farger, men vil bli bestemt for eksempel gjennom en fargetemperatur, en spesifikk hvitbalanse eller på annen måte. En persons fulle fargerom er en hesteskoformet kjegle (se figuren til høyre). I prinsippet lar denne representasjonen deg simulere farger av enhver intensitet - fra null (svart) til uendelig. Men i praksis kan menneskelige reseptorer bli overmettede eller til og med skadet av stråling med ekstrem intensitet, så denne modellen er ikke anvendelig for å beskrive farge under forhold med ekstremt høy strålingsintensitet og tar heller ikke hensyn til beskrivelsen av farge under forhold med veldig lav intensitet. (siden en annen mekanisme aktiveres i menneskers oppfatning gjennom stengene).
Å være lineær rom, rommet med fargestimuli har egenskapen additiv blanding - summen av to fargevektorer vil tilsvare en farge som er lik den som oppnås ved å blande disse to fargene (se også: Grassmanns lov). Dermed er det mulig å beskrive hvilke som helst farger (fargeromsvektorer) gjennom en lineær kombinasjon av farger valgt som grunnlag. Disse fargene kalles hoved(eng. primære farger). Som oftest er rød, grønn og blå (RGB-modell) valgt som primærfarger, men andre varianter av basisen til primærfargene er mulig. Valget av rødt, grønt og blått er optimalt av en rekke årsaker, for eksempel fordi det minimerer antall piksler i fargerommet, som er representert ved bruk av negative koordinater, noe som er av praktisk betydning for fargegjengivelsen (du kan ikke reprodusere en farge med stråling med negativ intensitet). Dette faktum følger av det faktum at toppene av L-, M- og S-følsomheten til kjeglene faller på de røde, grønne og blå delene av det synlige spekteret.
Noen fargemodeller brukes til fargegjengivelse, for eksempel fargegjengivelse på TV-er og datamaskiner, eller fargeutskrift på skrivere. Ved å bruke fenomenet metamerisme, gjengir ikke fargegjengivelsesenheter det originale spekteret til bildet, men imiterer bare stimuluskomponenten i dette spekteret, som ideelt sett gjør det mulig å få et bilde som ikke kan skilles av en person fra den originale scenen.
CIE XYZ fargerom
XYZ-fargerommet er en referansefargemodell definert i streng matematisk forstand av International Commission on Illumination (CIE) i 1931. Modell XYZ er hovedmodellen for nesten alle andre fargemodeller som brukes innen tekniske felt.
Fargetilpasningsfunksjoner
Som en trikromat har en person tre typer lysfølsomme detektorer, eller med andre ord menneskesyn tre-komponent... Hver type detektor (kjegle) har en forskjellig følsomhet for forskjellige bølgelengder av spekteret, som er beskrevet av den spektrale følsomhetsfunksjonen (som er direkte bestemt av typen spesifikke fotopsinmolekyler som brukes av denne typen kjegler). Vi kan si at øyet, som en detektor, produserer tre typer signaler (nerveimpulser). Fra et matematisk synspunkt, fra spekteret (beskrevet av en uendelig dimensjonal vektor), ved å multiplisere med de spektrale følsomhetsfunksjonene til kjeglene, oppnås en tre-komponent vektor som beskriver fargen oppdaget av øyet. I kolorimetri kalles disse funksjonene vanligvis fargetilpasningsfunksjoner(eng. fargetilpasningsfunksjoner).
Eksperimenter av David Wright David Wright) og John Guild (eng. John Guild) på slutten av 1920-tallet og begynnelsen av 1930-tallet, fungerte som grunnlaget for å definere fargetilpasningsfunksjoner. Opprinnelig ble fargetilpasningsfunksjonene definert for et 2-graders synsfelt (ved å bruke et passende kolorimeter). I 1964 publiserte CIE tilleggsdata for 10-graders synsfelt.
Samtidig er viljefaktoren innebygd i definisjonen av kurvene til XYZ-modellen - formen på hver kurve kan måles med tilstrekkelig nøyaktighet, men den totale intensitetskurven (eller summen av alle tre kurvene) inneholder i definisjonen er et subjektivt øyeblikk der mottakeren blir bedt om å bestemme om to lyskilder har samme lysstyrke, selv om disse kildene er helt forskjellige farger. Det er også vilkårlighet i den relative normaliseringen av X-, Y- og Z-kurvene, siden en alternativ arbeidsmodell kan foreslås der X-følsomhetskurven har en dobbel forsterket amplitude. I dette tilfellet vil fargerommet ha en annen form. X-, Y- og Z-kurvene i 1931 og 1964 CIE XYZ-modellene ble valgt slik at overflatearealene under hver kurve er like.
Kromatiske koordinater Yxy
Figuren til høyre er et klassisk kromatisk diagram av XYZ-modellen med fargebølgelengder. Verdiene x og y det tilsvarer X, Y og Z i henhold til følgende formler:
x = X /(X + Y + Z), y = Y /(X + Y + Z).I matematisk forstand kan dette kromatiske diagrammet representeres som et underdomene til det virkelige projektive planet, mens x og y vil være de projektive koordinatene til fargene. Denne visningen lar deg angi fargeverdien gjennom letthet Y (eng. luminans) og to koordinater x, y... Y-lysheten i XYZ- og Yxy-modellen er imidlertid ikke den samme som Y-lysheten i YUV- eller YCbCr-modellen.
Vanligvis brukes Yxy-diagrammet for å illustrere fargespekteret til forskjellige fargegjengivelsesenheter - skjermer og skrivere. En bestemt skala ser vanligvis ut som en trekant, hvis hjørner er dannet av punkter major, eller hoved, blomster. Det indre fargeområdet beskriver alle fargene som en gitt enhet kan reprodusere.
Funksjoner av fargesyn
Verdiene X, Y og Z oppnås ved å multiplisere det fysiske spekteret av stråling med fargetilpasningsfunksjonene. De blå og røde delene av spekteret har mindre innvirkning på oppfattet lysstyrke, noe som kan demonstreres med et eksempel:
| rød RØD |
grønn GRØNN |
blå BLÅ |
gul RØD + GRØNN |
aqua / cyan GRØNN + BLÅTT |
fuchsia / magenta RØD + BLÅTT |
svart SVART |
hvit RØD + GRØNN + BLÅTT |
For den gjennomsnittlige personen med normalt fargesyn vil grønt oppleves som lysere enn blått. Samtidig, selv om ren blått oppfattes som veldig svak (hvis du ser på den blå fargen på avstand, vil fargen være vanskelig å skille fra svart), når den blandes med grønn eller rød, øker den oppfattede lysstyrken betydelig.
I visse former for fargeblindhet kan grønt oppfattes som ekvivalent med knallblått, og rødt som veldig mørkt, eller til og med umulig å skille. Folk med dikromi- nedsatt oppfatning av rødt, for eksempel å ikke kunne se et rødt trafikklys i sterkt sollys. På deuteranopia- brudd på oppfatningen av grønt, om natten blir det grønne signalet til trafikklyset umulig å skille fra lyset fra gatelykter.
Klassifisering
Fargemodeller kan klassifiseres i henhold til målrettingen:
- XYZ - beskrivelse av persepsjon; L * a * b * - det samme rommet i forskjellige koordinater.
- Additive modeller - oppskrifter for å få farge på skjermen (for eksempel RGB).
- Utskriftsmodeller - skaffe farger ved hjelp av forskjellige blekksystemer og utskriftsutstyr (for eksempel CMYK).
- Modeller som ikke er relatert til utstyrets fysikk, som er standarden for informasjonsoverføring.
- Matematiske modeller som er nyttige for enhver form for fargekorrigering, men ikke relatert til maskinvare, for eksempel HSV.
Vanlige fargemodeller
se også
Notater (rediger)
Lenker
- Alexey Shadrin, Andrey Frenkel. Color Management System (CMS) i logikken til fargekoordinatsystemer. Del I, Del 2, Del 3
| Komprimeringsmetoder | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Teori | |||||||
| Ingen tap |
| ||||||
