Цвет Цветовые модели

модель Lab
Полноцветные и индексированные изображения

волны λ


,
,

(обычно выделяют: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый).
λкр780 нм;

λф380 нм

на непрозрачные объекты, некоторые частоты отражаются, а некоторые поглощаются. Комбинации

частот, присутствующие в отраженном свете, определяют как мы воспринимаем цвет объекта.

суммируются (электронно-лучевая трубка).
Для отражающих объектов характерно субтрактивное цветовосприятие: цветовые излучения

вычитаются (полиграфический отпечаток).

Яркость. Определяется энергией, интенсивностью светового излучения. Выражает количество воспринимаемого света.
Насыщенность

или чистота тона. Показывает насколько данный цвет близок к чистому спектральному цвету того же тона. Выражается долей присутствия белого цвета.

Она описывает общие закономерности восприятия цвета человеком.
Одними из основных

законов колориметрии являются законы смешивания цветов (законы Германа Грассмана ).

если они линейно независимы. Линейная независимость заключается в невозможности получить

любой из этих трех цветов сложением двух остальных.
C=к1C1 +к2C2 + к3C3,
где C1, C2, C3 — некоторые базисные, линейно независимые цвета, коэффициенты к1, к2 и к3 указывают количество соответствующего смешиваемого цвета.

непрерывно, в то время, как две другие остаются постоянными, цвет

смеси также изменяется непрерывно. Т.е. не существует такого цвета, к которому нельзя было бы подобрать бесконечно близкий.

вектором, который описывается уравнением:

Направление вектора характеризует цветовой тон, а его

модуль выражает яркость.

поведение цвета в некотором контексте.
Ни одна модель не может

объяснить все аспекты цвета, поэтому для описания различных характеристик цвета используются различные модели.

частотами, мы получим определенный цвет.
Интенсивность света от каждого источника

можно менять, что позволит получить диапазон дополнительных цветов.
Оттенки, выбранные для источников, называются основными цветами, а цветовой гаммой модели называется набор всех цветов, которые можно получить из основных цветов.

или описан каким-либо образом.
Цветовой охват графически представляется в виде

диаграммы цветности.

внутренние точки все возможные цвета.
Точка С соответствует белому цвету.

На диаграмме цветности нельзя получить значение яркости.
Цветовые гаммы на диаграмме цветности определяются как отрезки или многоугольники. Все цвета на прямой С1С2 можно получить смешав цвета С1 и С2. Для трех цветов, все возможные оттенки лежат в пределах треугольника.

получается сочетанием в различных пропорциях трех основных цветов:
красного (Red)
зеленого (Green)
синего

(Blue)

излучения увеличивается.
Совокупность трех компонент дает ахроматический серый цвет, который

при увеличении яркости приближается к белому цвету.
Цвет, создаваемый смешиванием трех основных компонент, можно представить вектором в трехмерной системе координат R, G и В.

некоторые насыщенные цвета не могут быть представлены смесью указанных трех

компонент.
Система RGB широко используется в настоящее время — в первую очередь, в цветных телевизорах и дисплеях компьютеров.

объектов, отражающих свет.
Согласно данной модели, для описания цветовых свойств

предметов применяют цвета, получаемые поочередным вычитанием из белого одного из базовых аддитивных цветов.

двух базовых аддитивных цветов:
Голубой (Cyan)= белый – красный = зеленый

+ синий
Пурпурный (Magenta)= белый – зеленый = красный + синий
Желтый (Yellow)= белый – синий = зеленый + красный

представить вектором в трехмерной системе координат С, Y и M.

на бумаге.
Данная модель имеет не полный цветовой охват.
Следует подчеркнуть,

что смешение в равной пропорции трех базовых субтрактивных цветов теоретически должно дать идеальный черный цвет.
На практике при печати даже на самой лучшей бумаге получается грязно-серый оттенок. Поэтому в полиграфии для черного цвета используют отдельную краску (Black), обозначаемую буквой К. В результате цветовую субтрактивную модель в полиграфии называют CMYK.

тон (Hue), насыщенность (Saturation) и светлота (Lightness) (яркость (Brightness)).
В

цветовом пространстве модели HSL (HSB) используется цилиндрическая система координат, а множество допустимых цветов представляет собой шестигранный конус, поставленный на вершину.

тона или спектральные цвета   располагаются на цветовом круге. Цветовой тон

определяется величиной угла в диапазоне от 0 до 360 градусов.
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%).
Насыщенность определяется величиной вектора, проведенного из центра цветового круга
Яркость (процент добавления черной краски) — это параметр цвета, определяющий освещенность или затемненность цвета. 
Все цвета рассмотренного выше цветового круга имеют большую яркость (до 100%). Яркость можно уменьшить до минимума (0%). Уменьшение яркости цвета означает его зачернение.

соответствует V = 1. Тон (H) измеряется углом, отсчитываемым вокруг

вертикальной оси OV. При этом красному цвету соответствует угол 0°, зелёному – угол 120° и т. д. Цвета, взаимно дополняющие друг друга до белого, находятся напротив один другого, т. е. их тона отличаются на 180°. Величина S изменяется от 0 на оси OV до 1 на гранях конуса.
Конус имеет единичную высоту (V = 1) и основание, расположенное в начале координат. В основании конуса величины H и S смысла не имеют. Белому цвету соответствует пара S = 1, V = 1. Ось OV (S = 0) соответствует ахроматическим цветам (серым тонам).

можно представить как уменьшение насыщенности S, а процесс добавления чёрного

цвета – как уменьшение яркости V. Основанию шестигранного конуса соответствует проекция RGB куба вдоль его главной диагонали.

модели используются для создания изображений на компьютере с имитацией приемов

работы и инструментов художника.
Достоинства:
неплохо согласуется с восприятием человека: цветовой тон является эквивалентом длины волны света, яркость — интенсивности волны, а насыщенность— количества света 
данная модель является удобной и понятной и имеет большой цветовой охват
Недостатки:
необходимость преобразования в модель RGB для отображения на экране монитора или в модель CMYK для получения полиграфического оттиска, а любое преобразование из модели в модель не обходится без потерь цветовоспроизведения

(Hue), светлота (Lightness) и насыщенность (Saturation).
Здесь множество всех цветов представляет

собой два шестигранных конуса, поставленных друг на друга (основание к основанию).

цветов, т.е. она является аппаратно-независимой и соответствующей особенностям восприятия цвета

глазом человека.
Lab — трехканальная цветовая модель. Она была создана Международной комиссией по освещению (СIЕ) с целью преодоления существенных недостатков  моделей RGB, CMYK, HSB.

компонентами: параметром a, который изменяется в диапазоне от зеленого до

красного, и параметром b, изменяющимся в диапазоне от синего до желтого

при любом конвертировании из модели в модель.
Цветовой охват данной модели

значительно превосходит возможности мониторов и печатных устройств, поэтому перед выводом изображения, представленного в этой модели, его приходится преобразовывать.

параметров цвета. Например, в RGB-модели конечный цвет определяется тремя слагаемыми

для трех основных цветов. Такой подход позволяет формировать так называемые полноцветные изображения.
При этом для хранения информации о каждом пикселе используется как правило 24 бита, по 8 бит для каждого цвета. Итого каждая из трех компонент может иметь 256 различных значений.

первой части файла, хранящего изображение, хранится «палитра», в которой с

помощью одной из цветовых моделей кодируются цвета, присутствующие на изображении. А вторая часть, которая непосредственно описывает пиксели изображения, фактически состоит из индексов в палитре. Изображения, формируемые таким способом, называются изображениями с индексированной палитрой.

В подобном изображении могут быть только 2 цвета - чёрный

и белый, кодируемые соответственно 0 и 1. Глубина изображения составляет в данном случае 1 бит.
Достоинством палитры является возможность существенно сократить размер файла с изображением. Недостатком является возможность потери цветов при ограниченном размере  палитры. Обычно размер палитры составляет до 256-ти цветов.