Цветовые модели растровых изображений. Цифровая компьютерная графика по способу кодирования подразделяется на растровую (точечную) и векторную. В растровой графике, как и на экране телевизора или монитора, любое изображение состоит из совокупности очень мелких элементов (точек), которые называются пикселам (рiхеl), еще пример - сканер при считывании разбивает изображение на множество точек и формирует из них растровую картинку. Цвет каждого пикселя записывается в память компьютера при помощи определенного количества битов. Бит - минимальная единица памяти компьютера, которая может хранить либо значение 0, либо 1. Пиксель представляет собой наименьший адресуемый элемент растрового изображения. Слово «пиксел» - это аббревиатура от английских слов рicture element (элемент изображения). Восьмибитное изображение позволяет иметь 256 цветов, а 24 бита обеспечивают присутствие в изображении более 16 миллионов цветов, что дает возможность работать с изображениями профессионального качества. Достоинства растрового формата. Основным достоинством растровой графики является простота и, как следствие, техническая реализуемость автоматизации ввода или оцифровки изобразительной информации. Не менее важным достоинством точечной графики является фотореалистичность. Недостатки растрового формата. Точечной графике присущи и существенные недостатки. Если отсканировать не очень большую фотографию с максимальным разрешением и глубиной цвета одна картинка потребует для сохранения огромный объем дискового пространства в несколько десятков мегабайтов. Еще один недостаток проявится, когда вам потребуется слегка повернуть изображение с четкими тонкими вертикальными линиями. Вы обнаружите, что они превратились в ступеньки. Если же вы попытаетесь увеличить масштаб изображения, то увидите, что оно станет нерезким и на нем появятся пикселы. Достоинства векторной графики К достоинствам векторной графики, относится то, что она экономна в плане объемов дискового пространства, необходимого для хранения изображений. Это связано с тем, что сохраняется не само изображение, а только некоторые основные данные, используя которые, программа всякий раз воссоздает изображение заново. Кроме того, описание цветовых характеристик почти не увеличивает размера файла. Недостатки векторной графики Однако, с другой стороны, векторная графика может показаться чрезмерно жесткой, ограниченной. Она действительно ограничена в чисто живописных средствах: в таких программах практически невозможно создавать фотореалистические изображения. Изображение характеризуется максимальным числом цветов, которые могут быть в нем использованы, то есть иметь различную глубину цвета. Существуют типы изображений с различной глубиной цвета — черно-белые штриховые, в оттенках серого, с индексированным цветом, полноцветные. Некоторые типы изображений имеют одинаковую глубину цвета, но различаются по цветовой модели. Тип изображения определяется при создании документа . К полноцветным (true color) относятся типы изображений с глубиной цвета не менее 24 бит, то есть каждый пиксель такого изображения кодируется как минимум 24 битами, что дает возможность отобразить не менее 16,7 миллиона оттенков. Поэтому иногда полноцветные типы изображение называют True Color (истинный цвет). К изображениям этого класса относятся RGB, CMYK, L*a*b и другие. Они отличаются по глубине цвета и по способу математического описания цветов, то есть по цветовой модели. Модель RGB Цветов огромное количество, однако при цветовосприятии человеческим глазом непосредственно воспринимаются три цвета — красный, зеленый, синий. Остальные цвета образуются при смешивании этих трех основных. Именно на данных цветах основана цветовая модель RGB При сложении (смешении) двух основных цветов результат осветляется (речь идет о световых лучах определенного цвета, чем больше света, тем светлее). красный + зеленый = желтый зеленый + синий = голубой синий + красный = пурпурный Если смешиваются все три цвета, в результате образуется белый. Цвета этого типа называются аддитивными. Смешав три базовых цвета в разных пропорциях, можно получить все многообразие оттенков. В модели RGB количество каждого компонента измеряется числом от 0 до 255, то есть имеет 256 градаций. Цветовые компоненты иначе называются каналами. Модель CMYK В цвета модели CMYK окрашено все, что не светится собственным светом. Окрашенные несветящиеся объекты поглощают часть спектра белого света, их освещающего. В зависимости от того, в какой области спектра происходит поглощение, объекты окрашены в разные цвета. Цвета, которые сами не излучают, а используют белый свет, вычитая из него определенные цвета называются субтративными («вычитательными»). Для их описания используется модель CMYK. В этой модели основные цвета образуются путем вычитания из белого цвета основных аддитивных цветов модели RGB. Понятно, что в таком случае и основных субтративных цветов будет три, тем более, что они уже упоминались: белый - красный = голубой белый - зеленый - пурпурный белый - синий = желтый При смешениях двух субтративных составляющих результирующий цвет затемняется (поглощено больше света, положено больше краски). CMYK — четырехканальная цветовая модель. С — это Cyan (голубой), М — это Magenta (пурпурный), Y — Yellow (желтый), а (внимание!) К — это BlасК (черный), то есть из слова взята не первая, а последняя буква. Модель HSB Эта цветовая модель является наиболее простой для понимания. Кроме того, она равно применима и для аддитивных, и для субстративных цветов. HSB — это трехканальная модель цвета. Она получила название по первым буквам английских слов: цветовой тон (hue), насыщенность (saturation), яркость (brightness). Характеризующие параметры цвета. Цветовой тон (собственно цвет). Цветовые тона или спектральные цвета располагаются на цветовом круге. Цветовой тон характеризуется положением на цветовом круге и определяется величиной угла в диапазоне от 0 до 360 градусов. Эти цвета обладают максимальной насыщенностью и максимальной яркостью. Насыщенность (процент добавления к цвету белой краски) — это параметр цвета, определяющий его чистоту. Если по краю цветового круга располагаются максимально насыщенные цвета (100%), то остается только уменьшать их насыщенность до минимума (0%). Цвет с уменьшением насыщенности осветляется, как будто к нему прибавляют белую краску. При значении насыщенности 0% любой цвет становится белым. Яркость (процент добавления черной краски) — это параметр цвета, определяющий освещенность или затемненность цвета. Все цвета рассмотренного выше цветового круга имеют максимальную яркость (100%) и ярче уже быть не могут. Яркость можно уменьшить до минимума (0%). Уменьшение яркости цвета означает его зачернение. Работу с яркостью можно характеризовать как добавление в спектральный цвет определенного процента черной краски. Применение. HSB — модель, которую используют компьютерные художники. (+) модели (-) модели неплохо согласуется с восприятием необходимость преобразования в модель человека: цветовой тон является RGB для отображения на экране монитора эквивалентом длины волны света, или в модель CMYK для получения насыщенность — интенсивности волны, а полиграфического оттиска, а любое яркость — количества света преобразование из модели в модель не обходится без потерь данная модель является удобной и понятной цветовоспроизведения и имеет большой цветовой охват Модель L*a*b L*a*b — трехканальная цветовая модель. Она была создана Международной комиссией по освещению (С1Е) с целью преодоления существенных недостатков моделей RGB, CMYK, HSB, в частности, она призвана стать аппаратно-независимой моделью и определять цвета без оглядки на особенности устройства (монитора, принтера, печатного станка и т. д.). Любой цвет данной модели определяется светлотой (L) двумя хроматическими компонентами: параметром a, который изменяется в диапазоне от зеленого до красного, и параметром b, изменяющимся в диапазоне от синего до желтого.