| Планирование уроков на учебный год (по учебнику Н.Д. Угриновича) | Палитры цветов в системах цветопередачи RGB, CMYK и HSB

Урок 12
Палитры цветов в системах цветопередачи RGB, CMYK и HSB

§ 2.2.3. Палитры цветов в системах цветопередачи RGB, CMYK и HSB

2.2.3. Палитры цветов в системах цветопередачи RGB, CMYK и HSB

Белый свет может быть разложен с помощью оптических приборов, например призмы, или капель воды в атмосфере (радуга) на различные цвета спектра: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Разложение белого света в спектр

Хорошо известна фраза, которая помогает легко запомнить последовательность цветов в спектре видимого света: « Каждый охотник желает знать , где сидит фазан ».

Человек воспринимает свет с помощью цветовых рецепторов, так называемых колбочек, находящихся на сетчатке глаза. Наибольшая чувствительность колбочек приходится на красный, зеленый и синий цвета, которые являются базовыми для человеческого восприятия. Сумма красного, зеленого и синего цветов воспринимается человеком как белый цвет, их отсутствие - как черный, а различные их сочетания - как многочисленные оттенки цветов.

Палитра цветов в системе цветопередачи RGB . С экрана монитора человек воспринимает цвет как сумму излучения трех базовых цветов: красного, зеленого и синего. Такая система цветопередачи называется RGB, по первым буквам английских названий цветов (Red, - красный , Green - зеленый , Blue - синий ).

Цвета в палитре RGB формируются путем сложения базовых цветов, каждый из которых может иметь различную интенсивность.

Цвет палитры Color можно определить с помощью формулы (2.1).

При минимальных интенсивностях всех базовых цветов получается черный цвет, при максимальных интенсивностях - белый цвет. При максимальной интенсивности одного цвета и минимальной двух других - красный, зеленый и синий цвета. Наложение зеленого и синего цветов образует голубой цвет (Cyan), наложение красного и зеленого цветов - желтый цвет (Yellow), наложение красного и синего цветов - пурпурный цвет (Magenta) (табл. 2.4).

Таблица 2.4. Формирование цветов в системе цветопередачи RGB

В системе цветопередачи RGB палитра цветов формируется путем сложения красного, зеленого и синего цветов.

При глубине цвета в 24 бита на кодирование каждого из базовых цветов выделяется по 8 битов. В этом случае для каждого из цветов возможны N = 2 8 = 256 уровней интенсивности. Уровни интенсивности задаются десятичными (от минимального - 0 до максимального - 255) или двоичными (от 00000000 до 11111111) кодами (табл. 2.5).

Палитра цветов в системе цветопередачи CMYK. При печати изображений на принтерах используется палитра цветов в системе CMY . Основными красками в ней являются Cyan - голубая , Magenta - пурпурная и Yellow - желтая .

Цвета в палитре CMY формируются путем наложения красок базовых цветов . Цвет палитры Color можно определить с помощью формулы (2.2), в которой интенсивность каждой краски задается в процентах:

Напечатанное на бумаге изображение человек воспринимает в отраженном свете. Если на бумагу краски не нанесены, то падающий белый свет полностью отражается и мы видим белый лист бумаги. Если краски нанесены, то они поглощают определенные цвета спектра. Цвета в палитре CMY формируются путем вычитания из белого света определенных цветов.

Нанесенная на бумагу голубая краска поглощает красный свет и отражает зеленый и синий свет, и мы видим голубой цвет. Нанесенная на бумагу пурпурная краска поглощает зеленый свет и отражает красный и синий свет, и мы видим пурпурный цвет. Нанесенная на бумагу желтая краска поглощает синий свет и отражает красный и зеленый свет, и мы видим желтый цвет.

Смешав две краски системы CMY, мы получим базовый цвет в системе цветопередачи RGB. Если нанести на бумагу пурпурную и желтую краски, то будет поглощаться зеленый и синий свет, и мы увидим красный цвет. Если нанести на бумагу голубую и желтую краски, то будет поглощаться красный и синий свет, и мы увидим зеленый цвет. Если нанести на бумагу пурпурную и голубую краски, то будет поглощаться зеленый и красный свет, и мы увидим синий цвет (табл. 2.6).

Смешение трех красок - голубой, желтой и пурпурной - должно приводить к полному поглощению света, и мы должны увидеть черный цвет. Однако на практике вместо черного цвета получается грязно-бурый цвет. Поэтому в цветовую модель добавляют еще один, истинно черный цвет. Так как буква «В» уже используется для обозначения синего цвета, для обозначения черного цвета принята последняя буква в английском названии черного цвета Black, т. е. «К». Расширенная палитра получила название CMYK (см. табл. 2.6).

В системе цветопередачи CMYK палитра цветов формируется путем наложения голубой, пурпурной, желтой и черной красок.

Система цветопередачи RGB применяется в мониторах компьютеров, в телевизорах и других излучающих свет технических устройствах. Система цветопередачи CMYK применяется в полиграфии, так как напечатанные документы воспринимаются человеком в отраженном свете. В струйных принтерах для получения изображений высокого качества используются четыре картриджа, содержащие базовые краски системы цветопередачи CMYK (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Использование систем цветопередачи RGB и CMYK в технике

Палитра цветов в системе цветопередачи HSB. Система цветопередачи HSB использует в качестве базовых параметров Hue (оттенок цвета), Saturation (насыщенность) и Brightness (яркость).

Параметр Hue позволяет выбрать оттенок цвета из всех цветов оптического спектра: от красного до фиолетового цвета (Н = 0 - красный цвет, Н = 120 - зеленый цвет, Н = 240 - синий цвет, Н = 360 - фиолетовый цвет).

Параметр Saturation определяет процент «чистого» оттенка и белого цвета (S = 0% - белый цвет, S = 100% - «чистый» оттенок).

Параметр Brightness определяет интенсивность цвета (минимальное значение В = 0 соответствует черному цвету, максимальное значение В = 100 соответствует максимальной яркости выбранного оттенка цвета).

В системе цветопередачи HSB палитра цветов формируется путем установки значений оттенка цвета, насыщенности и яркости.

В графических редакторах обычно имеется возможность перехода от одной модели цветопередачи к другой. Это можно сделать как с помощью мыши, перемещая указатель по цветовому полю, так и вводя параметры цветовых моделей с клавиатуры в соответствующие текстовые поля.

Контрольные вопросы

1. В каких природных явлениях и физических экспериментах можно наблюдать разложение белого света в спектр? Подготовьте доклад.

2. Как формируется палитра цветов в системе цветопередачи RGB ? В системе цветопередачи CMYK ? В системе цветопередачи HSB?

Задания для самостоятельного выполнения

2.8. Задание с кратким ответом. Определите цвета, если заданы интенсивности базовых цветов в системе цветопередачи RGB . Заполните таблицу.

2.9. Задание с кратким ответом. Определите цвета, если на бумагу нанесены краски в системе цветопередачи CMYK . Заполните таблицу.

Прежде чем мы перейдем непосредственно к описанию цветовых моделей компьютерной графики, давайте немного обсудим основные понятия ЦВЕТА. А на видео вы сможете посмотреть где найти и как поменять цветовую модель в фотошопе.

• Как мы воспринимаем цвет?

Прежде чем мы перейдем к цветовым палитрам CMYK и RGB, давайте разберемся с тем, как мы воспринимаем цвет. Мы можем видеть предметы только потому, что они излучают или отражают электромагнитное излучение, то есть СВЕТ.

В зависимости от длины волны СВЕТА мы видим тот или иной ЦВЕТ.

Длина волны измеряется в нанометрах.

• Каким длинам волн соответствуют 7 цветов радуги?

СВЕТ можно разделить на 2 категории:

1. Излучаемый свет – это свет, выходящий из источника, например, Солнца, лампочки или экрана монитора.
2. Отраженный свет – это свет, “отскочивший” от поверхности объекта. Когда мы смотрим на какой-либо предмет, не являющийся источником света, мы видим именно отраженный цвет.

Монитор излучает свет, поэтому такой способ получения цвета называют системой аддитивных цветов. Бумага – отражает свет, поэтому полученный таким образов цвет можно описать при помощи системы субтрактивных цветов.

• Цветовая модель RGB

Это субтрактивная цветовая модель, которая использует в своем составе три основных цвета:

Красный (Red)

Зеленый (Green)

Синий (Blue)

Её название происходит от первых букв английских названий цветов. Смешивая эти цвета, мы можем получить практически любой оттенок.

RGB используют мониторы, телефоны, и даже фотоаппараты, поэтому для компьютерной графики, предназначенной для использования на вышеперечисленных устройствах, нужно использовать именно цветовой режим RGB.

• Как смешиваются основные цвета RGB

Cиний + красный = пурпурный

Зелёный+ красный= жёлтый

Зелёный + синий = циановый

При смешении всех трёх цветовых компонентов мы получаем белый цвет.

• Основные цвета палитры RGB

Основные цвета в RGB это: Красный, Синий, Зеленый

• Дополнительные цвета палитры RGB

Дополнительные цвета получаются при смешивании двух соседних основных цветов.

К ним относятся: Пурпурный, Голубой, Желтый

• Противоположные цвета палитры RGB

При смешивании противоположных цветов получается белый цвет, т.к. составляющими противоположного цвета являются два недостающих цвета (например, Красный + Голубой (синий + зеленый)).

Смешивание 2-х противоположных цветов, это по сути то же самое, что смешивание 3-х основных. В обоих случаях получится белый. Это важно знать каждому, кто всерьез занимается цветовой коррекции.

• Цветовая модель CMYK

Голубой (cyan)

Пурпурный (magenta)

Желтый (yellow)

Черный (Keycolor)

Cубтрактивная схема формирования цвета, используемая прежде всего в полиграфии . Эта система, в отличие от RGB, используется для печати, поэтому если вы приносите макет в полиграфию, вас, как правило просят предоставлять его именно с использованием цветового режима CMYK.

• Как смешиваются цвета CMYK

Голубой + пурпурный = синий цвет, пурпурный + желтый = ярко-красный, желтый + голубой = зеленый.

Голубой, пурпурный и желтый образуют грязно-коричневый цвет. Черный делает любой цвет более темным, отсутствие красителя дает белый.

Cyan – Голубой, Magenta – Пурпурный, Yellow – Желтый;

Палитры цветов в системах цветопередачи R G B , C M Y K и HSB

Как человек воспринимает цвет?

Человек воспринимает свет с помощью цветовых рецепторов (колбочек), находящихся на сетчатке глаза.

Колбочки чувствительны к красному, зеленому и синему цветам (базовые цвета).

Сумма красного, зеленого и синего цветов воспринимается человеком как белый .

Их отсутствие - как черный , а различные их сочетания - как многочисленные оттенки цветов .

Исходя из особенностей физиологии восприятия цвета, с экрана монитора человек лучше всего воспринимает цвет как сумму излучения трех базовых цветов: красный, зеленый, синий.

Такая система цветопередачи называется RGB, по первым буквам английских названий цветов (Red , Green , Blue).

Цвет из палитры можно определить с помощью формулы:

Color = R + G + B

R, G, B – базовые цвета, которые принимают значения от 0 до 255

Так при глубине цвета в 24 бита на кодирование каждого из базовых цветов выделяется по 8 бит, тогда для каждого из цветов возможны N=2 8 =256 уровней интенсивности.

Формирование цвета в R G B

Цвет

Формирование цвета

255 + 255 + 255

Пурпурный

В системе RGB палитра цветов формируется путем сложения базовых цветов: красного, зеленого и синего.

Пурпурный

Система CMYK в отличие от RGB , основана на восприятии не излучаемого, а отражаемого света.

Так, нанесенная на бумагу голубая краска поглощает красный цвет и отражает зеленый и синий цвета.

Цвета палитры можно определить с помощью формулы:

Color = C + M + Y

C, M и Y – цвета палитры, которые принимают значения от 0 % до 100%

Формирование цвета в C M Y K

Цвет

Формирование цвета

С + M +Y = - G - B – R

Y +C = - R - B

В системе цветопередачи CMYK палитра цветов формируется путем наложения голубой, пурпурной, желтой и черной красок.

• Hue (оттенок цвета)
• Saturation (насыщенность)
• Brightness (яркость)

Палитры цветов в системах цветопередачи R G B , C M Y K и HSB

Человек воспринимает свет с помощью цветовых рецепторов (так называемых колбочек), находящихся на сетчатке глаза. Наибольшая чувствительность колбочек приходится на красный, зеленый и синий цвета, которые являются базовыми для человеческого восприятия. Сумма красного, зеленого и синего цветов воспринимаются человеком как белый цвет, их отсутствие – как черный, а различные их сочетания – как многочисленные оттенки цветов.

С экрана монитора человек воспринимает цвет как сумму излучения трех базовых цветов: красного, зеленого и синего. Такая система цветопередачи называется RGB, по первым буквам английских названий цветов (Red - красный, Green - зеленый, Blue - синий). Цвета в палитре RGB формируются путем сложения базовых цветов, каждый из которых может иметь различную интенсивность. Цвет Color палитры можно определить с помощью формулы.

Color = R + G + В, где 0

При глубине цвета в 24 бита на кодирование каждого из базовых цветов выделяется по 8 битов. В этом случае для каждого из цветов возможны N = 2 8 = 256 уровней интенсивности. Уровни интенсивности задаются кодами: –десятичными (от минимальной – 0 до максимальной – 255); –Двоичными (от до)

Кодировка цветов при глубине цвета 24 бита Цвет Двоичный и десятичный коды интенсивности базовых цветов Красный ЗеленыйСиний Черный Красный Зеленый Синий Голубой Пурпурный Желтый Белый

При печати изображений на принтерах используется палитра цветов в системе CMYK. Основными красками в ней являются Cyan – голубая, Magenta – пурпурная и Yellow – желтая. Система CMYK, в отличие от RGB, основана на восприятии не излучаемого цвета, а отражаемого света. Напечатанное на бумаге изображение человек воспринимает в отраженном свете. Если на бумагу краски не нанесены, то падающий свет полностью отражается, и мы видим белый лист бумаги Если краски нанесены, то они поглощают определенные цвета. Цвета в палитре CMYK формируются путем вычитания из белого цвета определенных цветов.

Cyan = W – R = G + В Нанесенная на бумагу голубая краска поглощает красный свет и отражает зелёный и синий свет, и мы видим голубой цвет. Cyan = W – R = G + В Magenta = W – G = R + В Нанесенная на бумагу пурпурная краска поглощает зелёный свет и отражает красный и синий свет и мы видим пурпурный цвет. Magenta = W – G = R + В Yellow = W – В = R + G Нанесенная на бумагу желтая краска поглощает синий свет и отражает красный и зеленый свет, и мы видим желтый цвет. Yellow = W – В = R + G Red = У + М = W – R - В Если нанести на бумагу пурпурную и желтую краски, то будет поглощаться зеленый и синий цвет, и мы увидим красный цвет. Red = У + М = W – R - В Green = У + С = W – R - В Если нанести на бумагу голубую и желтую краски, то будет поглощаться красный и синий цвет, и мы увидим зеленый цвет. Green = У + С = W – R - В Если нанести на бумагу пурпурную и голубую краски, то будет поглощаться зеленый и красный цвет, и мы увидим синий цвет. Blue = М + С= W – R - G

Формирование цветов в системе цветопередачи СМУК Цвет Формирование цвета Черный Black = С + М + У = W – G – В - R Белый White = (С=0, М=0, У=0) Красный Red = У + М = W – R - В Зеленый Green = У + С = W – R - В Синий Blue = М + С= W – R - G Голубой Cyan = W – R = G + В Пурпурный Magenta = W – G = R + В Желтый Yellow = W – В = R + G

Смешение трех красок – голубой, желтой и пурпурной должно приводить к полному поглощению света, и мы должны увидеть черный цвет. Однако на практике вместо черного цвета получается грязно-бурый цвет. Поэтому в цветовой модели присутствует т еще один, истинно черный цвет. Так как буква «В» уже используется для обозначения синего цвета, для обозначения черного цвета принята последняя буква в английском названии черного цвета «Black», т.е. «К» В системе цветопередачи CMYK палитра цветов формируется путем наложения голубой, пурпурной, желтой и черной красок.

Модель CMYK Модель CMYK является субтрактивной, т.е. для получения нового оттенка нужно убрать основные цвета в определенных пропорциях. Голубой = белый – красный = зелёный + синий Пурпурный = белый – зелёный = красный + синий Жёлтый = белый – синий = красный + зелёный Чёрный белый + красный + зелёный + синий

Система цветопередачи RGB применяется в мониторах компьютеров, в телевизорах и других, излучающих свет технических устройствах. Система цветопередачи CMYK применяется в полиграфии, т.к. напечатанные документы воспринимаются человеком в отраженном свете. В струйных принтерах для получения изображения высокого качества используются четыре картриджа, содержащие базовые цвета.

Система цветопередачи HSB использует в качестве базовых параметров Оттенок цвета (Hue), Насыщенность (Saturation) и Яркость (Brightness). Параметр Hue позволяет выбрать оттенок цвета из всех цветов оптического спектра, начиная с красного и заканчивая фиолетовым (H = 0 – красный, H = зеленый, H = 240 – синий, H = 360 – фиолетовый). Параметр Saturation определяет процент «чистого» оттенка и белого цвета (S = 0% - белый цвет, S = 100% - «чистый оттенок»). Параметр Brightness определяет интенсивность цвета (минимальное значение B = 0 соответствует черному цвету, максимальное значение B = 100 соответствует максимальной яркости выбранного цвета).

Модель HSB Модель HSB настроена под восприятие цвета человеком. В ней сверху располагаются все основные цвета убывая по яркости вниз. Для более точного определения желаемого оттенка используется полоса градации справа позволяющая сделать выбранный цвет более ярким или темным. Так же есть выбор цвета по названию и его координаты в переводе в модель RGB или CMYK.

Глава Учебник: Угринович Н.Д. Информатика и ИКТ. Базовый курс: Учебник для 9 класса. – 4-е изд. –М.: БИНОМ. Лаборатория знаний

В основе многих инструментов Photoshop работающих с цветом лежи модель HSB без ясного представления о её устройстве трудно настроить качественный рабочий процесс по обработки изображений. Внесению ясности в этот вопрос посвящена эта статья.

Цветовая модель HSB

Я уже обращался к теме устройства цветовой модели HSB, когда говорил о коррекции цвета с помощью « ». Между тем появилась необходимость остановиться на этой теме более подробно в связи с намечающимся выходом серии статьей посвященных коррекции цвета с первой из которых можете познакомиться здесь. Ибо большинство работающих с цветом «инструментов» имеют в своей основе именно эту цветовую модель.

И так, приступим: HSB аббревиатура английских слов Hue, Saturation, Brightness в переводе на русский Тон, Насыщенность и Яркость — три координаты этой цветовой модели. Определимся с этими понятиями дабы избежать разночтений в дальнейшем:

Тон – собственно цвет, его выбор в данной цветовой модели осуществляется поворотом по цветовому кругу на определённый градус.

Точка отсчета 0 градусов находится в середине красного спектра. 60 градусов желтый цвет, 120 зелёный, 180 циан, 240 синий, 300 пурпурный (маджента) и возвращаемся в исходную точку — 360о красный цвет.

Насыщенность – интенсивность выбранного (хроматического) цвета, то есть отличие от равного ему по яркости (ахроматического) серого цвета. В HSB определяется расстоянием в процентах от цента круга 0% нейтрально серый цвет до 100% край круга – наиболее насыщенный «чистый цвет».

Яркость – параметр определяющий количество света, отраженного от объекта, окрашенного в определённый цвет. Измеряется в процентном отношении. 0% минимальное отражение, любой цвет с минимальной яркостью становится чёрным. 100% максимальное отражение — белый цвет.

Оперируя этими определениями легко графически представить цветовую модель HSB в виде цилиндра в качестве высоты которого выступает яркость (B), радиус — насыщенность (S) и длина окружности тон (H).

Палитра выбора цвета (Color Picker) в Photoshop

Вооружившись этими понятиями обратимся к палитре выбора цвета в Photoshop, наиболее наглядно иллюстрирующую принцип выбора цвета. Вызвать которую можно двойным киком по полю цвета в палитре инструментов.

Клацнув верхний квадрат получаем возможность вызова палитры для изменения цвета переднего плана, нижний соответственно позволит изменить цвет фона.

Подробно познакомиться с устройством этой палитры вы можете, используя «волшебную» кнопку F1 во время работы с программой.

Первое на что обращаешь внимание открытии Color Picker — большое квадратное поле, которое представляет собой ничто иное как срез уже знакомого цилиндра от центра до края.

Передвигая мишень выбора внутри этого поля по вертикали, мы регулируем яркостную составляющую. Двигая её по горизонтали — изменяем значение насыщенности. При этом сам цвет никак не меняется, — за этот параметр отвечает радужная полоса с права.

Она представляет собой разрезанный и выпрямленный по красному цвету, который является началом отсчета (0о), цветовой круг. Ползунки, находящиеся с двух сторон полосы, позволяют менять угол поворота по цветовому кругу, несмотря на то что передвигаются они вверх-вниз, тем самым указывая нужный цвет.

Можно «прогуляться» по цветовому кругу, установив максимальные значения для большей наглядности, насыщенности и яркости S, B -100% менять только значения для угла поворота (Н) выбранный «чистый», цвет будет показан в верхней части окошка просмотра.

Чтобы получить нейтрально серый 50% цвет нужно значение насыщенности снизить до 0% яркость установить в 50%. значения тона при этом не играют никакой роли

Поработайте с этой палитрой изменяйте параметры HSB посмотрите, что происходит с цветом. Переключитесь на параметр насыщенности S установив чек бокс на него, посмотрите как изменится окно выбора и полоса тона, мало того изменятся и их назначения, проделайте ту же операцию с яркостью.

Ориентируйтесь на изменения параметров в полях HSB при перемещении мишени и ползунков, это поможет понять, что происходит с цветом. Через небольшое время, проведённое за этими экспериментами вы сможете уяснить для себя как взаимодействуют параметры Hue, Saturation, Brightness и какой вклад делает каждый из них в формировании цвета.

Эти знания помогут вам в работе с цветом в фотошопе так как движки и ползунки отвечающие за изменения тона насыщенности и яркости встречаются во многих инструментах программы. Столкнувшись с ними во время работы, вы будете представлять каких изменений стоит ожидать на картинке корректируя тот или иной параметр. На этом я заканчиваю надеюсь статься была полезна для вас.