Аддитивные и субтрактивные цвета: Цветовые модели. Аддитивные и субтрактивные цвета. ‹ Виртуальная школа графического дизайна

alexxlab
Разное |

Содержание

Цветовые модели. Аддитивные и субтрактивные цвета. ‹ Виртуальная школа графического дизайна

Даже вполне опытные дизайнеры постоянно сталкиваются с проблемой отличия между цветами изображения на мониторе компьютера и на бумаге.

Нередко приходится долго и нудно разъяснять недоверчивому заказчику почему один и тот же цвет выглядит по-разному на сайте и на визитке.

Иногда никакие разъяснения не помогают. Клиент продолжает тыкать пальцем в экран компьютера, требуя, чтобы везде был «вооооот такой» цвет…

Скажу вам заранее, что добиться стопроцентного соответствия цветов экрана и полиграфии практически нереально,  но можно здорово сократить эти расхождения, заранее зная все ограничения, возникающие при печати и, таким образом, прогнозируя результат.


Для того, чтобы понять причину этого несоответствия надо знать, как и каким образом мы воспринимаем цвета

Почему, например, белый лист мы видим именно белым? Что на это влияет?

Дело в том, что одни предметы и их цвета — излучают свет, а другие его отражают.

Излучаемый свет — это свет, который исходит из какого-либо активного источника: лампочки, экрана монитора, телевизора.

Отражаемый свет — это свет, который «отскакивает» от поверхности объекта, отражается от него.

Белый лист мы видим белым именно потому, что он отражает все цвета, и ни одного не поглощает. Например, если его осветить зелёным или синим светом, то он приобретет цвет соответствующего освещения.

А вот если вы возьмете лист синей бумаги и осветите его белым светом, лист так и будет выглядеть синим, потому что он поглощает все  цвета, кроме синего.

Зная эти нехитрые  принципы, мы можем назвать два способа синтеза цвета:


Аддитивные цвета (от англ. add — добавлять)

В этой модели мы образуем белый цвет, заполняя черное пространство разными смешанными цветами т.е. идем от чёрного к белому. За основу здесь берется полное отсутствие света (темнота, черный монитор компьютера, экран телевизора и т.д)

Монитор компьютера создает цвет непосредственно излучением света и использует, таким образом, систему цветов RGB.

Эти цвета  всегда выглядят ярче, насыщеннее и контрастнее цветов печати.

Система RGB адекватна цветовому восприятию человеческого глаза, рецепторы которого тоже настроены на красный, зеленый и синий цвета.


Субстрактивные цвета (от англ. substract- вычитать)

В этой модели  мы получаем любой цвет, вычитая другие цвета из общего луча отражаемого света, т.е. здесь происходит обратный процесс: от белого цвета к черному. Система субтрактивных цветов работает с отраженным светом, например, от листа бумаги.

Такой способ цветообразования действует при работе с физическими пигментными красками, в живописи или в полиграфии. За точку отсчета здесь берется белый лист бумаги. Чем больше красок мы смешиваем на листе, тем темнее полученный результат.

В системе субтрактивных цветов основными являются голубой, пурпурный и желтый цвета (CMY) — противоположные красному, зеленому и синему. Когда эти цвета смешиваются на белой бумаге в равной пропорции, получается черный цвет. Точнее, предполагается, что должен получиться черный цвет.

В действительности типографские краски поглощают свет не полностью и поэтому комбинация трех основных цветов выглядит темно-коричневой. Чтобы это исправить в полиграфии добавляют немного черной краски. Систему цветов, основанную на таком процессе четырехцветной печати, принято обозначать аббревиатурой CMYK.

Цвета CMYK всегда будут выглядеть менее яркими и насыщенными, чем цвета экрана RGB.

Вот вам и весь фокус!

В дальнейшем, когда мы будем говорить об основных цветовых моделях в графике, мы ещё обратимся к принципу аддитивных и субстрактивных цветов.


Поделиться в соц. сетях:

Восприятие цвета. Цветовые модели

Моделей описания цвета много.
Существуют различные модели описания цвета. Основное отличие заключается в оперировании и описании либо прямых цветов (аддитивные цветовые модели) либо отраженных цветов (субтрактивные цветовые модели)
Аддитивные – сложение 
Субтрактивные – вычитание 

Аддитивная система цвета основывается на первичных и вторичных прямых цветах:
Красный + Синий = Маджента
Синий + Зеленый = Циан
Красный + Зеленый = Желтый
Черный – это отсутствие цвета
Белый – это комбинация всех волн оптического спектра (луч света)

Аддитивное смешение цветов – метод синтеза цвета, основанный на сложении аддитивных цветов, то есть цветов непосредственно излучающих объектов. Смешивая три основных цвета, можно воспроизвести большинство воспринимаемых человеком цветов.

Существует множество цветовых моделей. Одни используются для описания цветовосприятия, другие – в полиграфии, третьи – для создания цветов на мониторе телевизора или компьютера, четвертые являются неким стандартом передачи информации в компьютерных программах по работе с цветом. Главное различие между ними – оперирование или субтрактивными, или аддитивными цветами. Все модели имеют право на существование и доказали свою эффективность, но для разных профессий используются разные модели описания цвета. Художник знает: чем больше разных цветов он добавляет в красящую смесь, тем темнее становится оттенок и тем меньше насыщенности он будет иметь. Но будни светотехника в театре доказывают обратное. Попробуем в этом разобраться.

Аддитивные цвета – это цвета от источников освещения, в том числе от солнца.
Первичными аддитивными (прямыми) цветами являются красный, зеленый и синий. Комбинация этих трех цветов создает все остальные оттенки. Мы не можем получить эти три цвета из наложения других цветов.

Примеры использования аддитивных моделей: Экран телевизора или монитор компьютера.
Каждый пиксель на мониторе состоит из триады этих цветов, расположенных в одинаковой последовательности: R (Красный) G (Зеленый) B (Синий). Программа вывода изображения сообщает пикселю, какой цвет он должен отобразить. Это цветовая модель аддитивных цветов называется RGB.

Программа, обеспечивающая вывод изображения на монитор, оперирует так называемой системой координат RGB.  Графический редактор Photoshop использует по 256 вариаций(от 0 до 255) для каждого канала (цвета). Таким образом, программа позволяет создать более 16 миллионов различимых оттенков (256 х 256 х 256).

Субтрактивная система цвета основывается на первичных и вторичных отраженных цветах :
Маджента + Желтый = Красный
Циан + Желтый = Зеленый
Маджента + Циан = Синий
При увеличении концентрации пигмента количество поглощаемого света увеличивается, что неизбежно ведет к уменьшению светлоты оттенка.
Смешивание пигментов также приводит к получению более темного результата, поскольку происходит поглощение разных спектров света.

Черный является суммой всех цветов (поглощением всех спектров света).

Субтрактивная система цвета основывается на первичных и вторичных отраженных цветах :
Маджента + Желтый = Красный
Циан + Желтый = Зеленый
Маджента + Циан = Синий
При увеличении концентрации пигмента количество поглощаемого света увеличивается, что неизбежно ведет к уменьшению светлоты оттенка.
Смешивание пигментов также приводит к получению более темного результата, поскольку происходит поглощение разных спектров света.
Черный является суммой всех цветов (поглощением всех спектров света).

Это не наша (окрашивание волос) цветовая модель!!! Это чистая теория цвета! Наша цветовая модель смещена относительно этих цветов, поскольку мы, как и другие профессии, не оперируем такими цветами как «маджента» и «циан». 
Субтрактивные (отраженные) цвета 
Визуальная цветовая модель, описывающая взаимодействие красящих веществ.
Большинство видимых нами цветов являются результатом отражения света от объектов.
Субтрактивные цвета получаются путем вычитания (поглощения) различных спектров света.
Первичными отраженными цветами являются маджента, желтый и циан. В большинстве субтрактивных моделей они описываются как красный, желтый и синий.

Это связано с историческим развитием теории цвета и отсутствием в природе и промышленности пигментов на 100% соответствующих оригинальным первичным отраженным цветам. Даже в полиграфии, где в цветной печати используются цвета очень близкие к оригинальным, невозможно получить черный, смешав три первичных цвета – черный добавлен 4-м цветом (CMYK).

Примеры использования субтрактивных моделей:
Рисование, полиграфия, окрашивание волос
Направьте луч фонарика на картину – часть света поглотится пигментами красок, часть света отразится; вы сможете увидеть цвета рисунка.
Теперь направьте луч света в небо – ничто не отражает этот свет и цвет неба не меняется.

Как работают субтрактивные цвета? Когда свет попадает на поверхность объекта, происходит поглощение объектом части волн светового спектра. Оставшиеся не поглощенными волны отражаются и фиксируются глазными сенсорами. То есть, цвета, которые мы видим, являются частью светового луча после отражения его от объекта.

Большинство видимых нами цветов являются результатом отражения света от объектов.
Субтрактивные цвета получаются путем вычитания (поглощения) различных спектров света.
Этот феномен, называемый селективной абсорбцией (выборочным поглощением), зависит от пигментов, находящихся в структуре объекта, химических и физических характеристик объекта и от характера поверхности объекта. Например, зеркало отражает весь поток света от источника освещения. Бархат поглощает практически весь световой поток. 

Один и тот же цвет волос будет восприниматься по-разному при гладкой и пористой поверхности кутикулярного слоя, на прямых и на кудрявых волосах.

следующая глава «Цветовой круг»

Цветовые модели – аддитивная и субтрактивная

Аддитивная – новые цвета получаются при сложении основного цвета с черным. Чем больше интенсивность добавляемого цвета, тем ближе результирующий цвет к белому. Смешивание всех основных цветов дает чисто белый цвет, если значение их интенсивности максимальны, и черный, если значения интенсивности минимальны (равны нулю) Аддитивные цветные среды являются самосветящимися. Например, цвет на мониторе – аддитивный.

Субтрактивная – для получения всех цветов основные цвета вычитаются из белого. Чем больше интенсивность вычитаемого цвета, тем ближе результирующий цвет к черному. Смешивание всех основных цветов дает черный, когда значение интенсивности максимально, и белый, когда значение интенсивности равно нулю. В природе субтрактивные среды являются отражающими. Все изображения, визуализированные на бумаге, это пример субтрактивной цветной модели.

Модели rgb (Red Green Blue)

RGB– аддитивная цветовая модель, основанная на 3-х цветах красном, зеленом, голубом. Если все три цвета равны, то это оттенки серого цвета. Ее противоположность – модельCMY(CyanMagentaYellow) – голубой, пурпурный, желтый //для???????????????? цветов на белом устройстве вывода.// Это субтрактивная цветовая модель, основанная на том, что при освещении каждый из основных цветов поглощает дополняющий его цвет (голубой поглощает красный, пурпурный – зеленый, желтый – синий)

Теоретически при вычитании всех основных цветов, суммой является черный, но на практике получить черный сложней, поэтому модель дополнена отдельным черным цветовым компонентом. Цветовая модель CMYK(К отBlack– последняя буква). К – черный цвет, который является в этой модели основным. Результат применения этой модели называется 4-х цветной печатью.

Данные в модели CMYKпредставляются либо цветным триплетом, аналогичнымRGB, либо 4-мя величинами. Если данные представлены цветным триплетом, то отдельные величины противоположны моделиRGB. 4-х цветные величины моделиCMYKзадаются в процентах.

HSV(HueSaturationValue– оттенок, насыщенность, величина). В этой модели при моделировании новых цветов не изменяют их цвета, а изменяют их свойства. Весь оттенок – это цветовая насыщенность (цветность), которая определяет количество белого в оттенке. В полностью насыщенном 100%-ном оттенке не содержится белого, и такой оттенок считается чистым. Красный оттенок 50%-ной насыщенности – это розовый. Величина, которая называется яркостью, определяет интенсивность света. Оттенок с высокой интенсивностью является очень ярким.

//Черный и белый цвет, смешанный с основными цветами для получения оттенков tint,Shade,tone.Tint– чистый, полный, насыщенный цветом, смешан с белым.Shade–, насыщенный цветом, смешан с черным.Tone–цвет, смешанный с серым.(белый+черный) //

Насыщенность представляет собой количество белого, величина представляет собой количество черного, а оттенок – тот цвет, к которому добавляется белый и черный.

Существует несколько цветовых моделей, в которых цвет моделируется при изменении оттенка двумя другими составляющими.

HIS – Hue Saturation Intensity

HSL – Hue Saturation Luminosity

HBL – Hue Brightest Luminosity (оттенок яркость освещенность)

YUV-состоит из 3-х сигналов. Она основана на линейном преобразовании данныхRGB-изображения, применяется для кодирования цвета в телевидении.

Yопределяет яркость,UV– цветность.

//Полутоновая модель состоит из черного, белого и серого.

Гамма всех цветов серого цвета. Каждая точка состоит из 3-х составляющих с равной величиной, не имеющей насыщенности и различающиеся только интенсивностью.//

Цвет

RGB

CMY

HCV

красный

255,0,0

0,255,250

0,240,120

желтый

255,255,0

0,0,255

40,240,120

зеленый

0,255,0

255,0,255

30,240,120

синий

0,0,255

255,255,0

160,240,120

черный

0,0,0

250,250,0

160,0,0

белый

255,255,255

0,0,0

160,0,240

серый

127,127,127

127,127,127

160,0,120

Цветовые модели. Цветовые пространства. Аддитивный и субтрактивный синтез.

Модель RGB

Модель RGB описывает излучаемые цвета и основана на трех базовых цветах — Red (Красный), Green (Зеленый), Blue (Синий). Остальные цвета образуются при смешивании этих трех основных. Поэтому модель RGB называется аддитивной. При сложении (смешении) двух лучей основных цветов результирующий цвет получается светлее составляющих. Из смешения красного и зеленого получается желтый, зеленого и синего — голубой, синий и красный дают пурпурный. Если смешиваются все три цвета, в результате образуется белый. Смешав три базовых цвета в разных пропорциях (с разными яркостями), можно получить все многообразие оттенков. Если говорить о растровом изображении в модели RGB, то каждый его пиксел представляется яркостями трех базовых цветов: красного, зеленого и синего.

Таким образом, для RGB-изображения требуется три канала.

Цветовой канал — это полутоновое изображение, отражающее распределение яркостей соответствующего базового цвета. Если документ имеет модель Grayscale, то содержимое его единственного канала и образует изображение. Редактирование канала и редактирование изображения в этих случаях одно и то же.

Если модель документа — RGB, то изображения в красном, зеленом и синем канале, накладываясь друг на друга, образуют цветную картинку. При этом, заметьте, цвета смешиваются аддитивно (от add — сложение), как лучи света. Это значит, что при наложении результат осветляется. Чем светлее канал, тем больше базового цвета содержится в изображении. Модель RGB значительно превышает по цветовому охвату модель CMYK, поскольку применима исключительно там, где используется излучение. Иными словами, для того, чтобы увидеть изображение в модели RGB, необходимо иметь излучающее устройство, такое, как монитор или телевизор, оперирующее тремя базовыми лучами — R, G и В. Вот почему на бумаге мы не можем получить изображение в модели RGB — она попросту не светится.

Если модель RGB имеет более широкий, чем CMYK цветовой охват, почему же тогда типографии не печатают в RGB? Потому, что модель RGB строится на основе свечения или излучения и краски в таком случае сами должны излучать свет. Но, к сожалению, до сих пор не удалось создать светящихся в темноте красок.

Модель CMYK

Модель CMYK — является как бы полной противоположностью модели RGB. В ней результирующий цвет получается с помощью фильтрации части спектра белого падающего света. Как если бы светить фонарем на белую поверхность через различные цветные стекла. Так, именно эта модель окружает нас повсеместно в быту. Белый солнечный свет или искусственный (лампы освещения), содержащий в себе весь видимый спектр падают на поверхности предметов, которые поглощают часть этого спектра (как бы являются фильтрами) и отражают результирующий цвет. Такая модель носит название субтрактивной — из всего видимого спектра вычитаются отдельные его компоненты.

Окрашенные несветящиеся объекты поглощают часть спектра белого света, падающего на них, и отражают оставшееся излучение. В зависимости от того, в какой области спектра происходит поглощение, объекты отражают разные цвета, определяющие окраску этих объектов. Для их описания используется модель CMY (Cyan, Magenta, Yellow). В этой модели основные цвета образуются путем вычитания части спектра из белого цвета основных аддитивных цветов модели RGB. Понятно, что в таком случае и основных субтрактивных цветов тоже будет три, тем более, что они уже упоминались: голубой (белый минус красный), пурпурный (белый минус зеленый), желтый (белый минус синий).

При смешениях двух субтрактивных составляющих результирующий цвет затемняется (поглощено больше света, положено больше краски, больше фильтров).

Таким образом, при смешении максимальных значений всех трех компонентов должен получиться черный цвет. При полном отсутствии краски (нулевые значения составляющих) образуется белый цвет (белая бумага). Смешение равных значений трех компонентов даст оттенки серого.

Данная модель — основная модель для полиграфии. Пурпурный, голубой, желтый цвета составляют так называемую полиграфическую триаду, и при печати этими красками большая часть видимого цветового спектра может быть репродуцирована на бумаге.

Однако реальные краски имеют примеси, их цвет не соответствует в точности теоретически рассчитанным голубому, пурпурному и желтому. Особенно «плох» голубой пигмент типографской краски, и смешение трех основных красок, которое должно давать черный цвет, дает вместо этого неопределенный грязно­коричневый. Кроме того, для получения интенсивного черного необходимо положить на бумагу большое количество краски каждого цвета. Это приведет к переувлажнению бумаги, да и неэкономно.

По упомянутым причинам в число основных полиграфических красок (и в модель) внесена черная. Именно она добавила последнюю букву в название модели CMYK, хотя и не совсем обычно: С — это Cyan (Голубой), М — Magenta (Пурпурный), Y — Yellow (Желтый). Черный компонент сокращается до буквы К, поскольку эта краска является главной, ключевой (Key) в процессе цветной печати. Число компонентов (каналов) увеличилось до четырех. То есть CMYK —четырехканальная цветовая модель. Как и для модели RGB, количество каждого компонента может быть выражено в процентах или градациях от 0 до 255.

Модель CMYK — является единственно возможной при подаче публикации в производство.

Поскольку каждая триадная краска являет собою фильтр, очевидно, что для того, чтобы получить в печати чистые, максимально яркие, насыщенные цвета, нужно оставить хотя бы один из трех фильтров спектра, каковыми и являются каждая из триадных красок, незадействованным. Иными словами, используя любые две триадные краски, в результате мы получим чистые оттенки цвета.

Примечание

Распространенное мнение, что в модели CMYK больше цветов, поскольку больше каналов, ошибочно. Черный цвет является избыточным для описания цветов, поэтому в модели оказываются одинаковые цвета, описывающиеся разным сочетанием базовых компонент.

Модель HSB

HSB — очень простая в понимании модель, в которой часто работают компьютерные художники. Она основана на цветах модели RGB, но имеет другую систему координат. Любой цвет в модели HSB определяется своим цветовым тоном (собственно цветом), насыщенностью (т. е. процентом добавленной к цвету белой краски) и яркостью (процентом добавленной черной краски). Данная модель получила название по первым буквам английских слов Hue, Saturation, Brightness, — HSB. Таким образом, модель имеет три цветовых канала.

Спектральные цвета (чистые цвета солнечного спектра) или цветовые тона (hue) располагаются по краю цветового круга и характеризуются положением на нем, которое определяется величиной угла в диапазоне от 0 до 360 градусов. Эти цвета обладают максимальными насыщенностью и яркостью (100%). Насыщенность изменяется по радиусу круга от 0 (в центре) до 100% (на краях). При значении насыщенности 0% любой цвет становится белым.

Яркость (Brightness) — параметр, определяющий освещенность или затемненность. Все цвета цветового круга имеют максимальную яркость (100%) вне зависимости от тона. Уменьшение яркости цвета означает его затемнение. Чтобы отобразить это на модели, вам потребуется новая координата. Направьте ее, например, вниз, на ней вы будете откладывать значения яркости от 100% до 0%. В результате получается цилиндр (или конус, если отсекать черные цвета), который образуется из серии кругов с уменьшающейся яркостью, нижний слой — черный.

В модели HSB любой цвет получается из спектрального добавлением определенного процента белой и черной красок, т. е. фактически серой краски.

Модель HSB не является строгой с точки зрения человеческого восприятия. Описание яркости в ней не соответствует восприятию человеческим глазом. Дело в том, что глаз видит спектральные цвета как имеющие различную яркость. Так, спектральный зеленый представляется наиболее ярким, красный — менее ярким, и синий — наиболее темным. В модели HSB все спектральные цвета считаются обладающими 100%-ной яркостью, что не соответствует действительности. Добавим, что она аппаратно-зависимая, так как на самом деле в ее основе лежит модель RGB. Поэтому, если вы собираетесь работать с точными значениями цвета, данной цветовой модели следует избегать. В Photoshop нельзя работать непосредственно с изображениями в этой модели. В то же время с ее помощью удобно визуально подбирать цвета, и Photoshop предоставляет такую возможность.

Модель CIE

Цветовое пространство можно использовать для описания диапазона тех цветов, которые воспринимаются наблюдателем или воспроизводятся устройством. Этот диапазон называется гаммой. Трехмерные цветовые модели и трехзначные цветовые системы, такие как RGB, CMY и HSB, называются трехкоординатными колориметрическими данными.

Для любой системы измерения требуется повторяемый набор стандартных шкал. Для колориметрических измерений цветовую модель RGB в качестве стандартной использовать нельзя, потому что она неповторяема — пространство RGB зависит от конкретного устройства. Поэтому возникла необходимость создания универсальной цветовой системы. Такой системой является СШ. Для получения набора стандартных колориметрических шкал, в 1931 году Международная комиссия по освещению — Commission Internationale de l’Eclairage (CEE) — утвердила несколько стандартных цветовых пространств, описывающих видимый спектр. При помощи этих систем можно сравнивать между собой цветовые пространства отдельных наблюдателей и устройств на основе повторяемых стандартов.

Цветовые системы CIE подобны другим трехмерным моделям, рассмотренным выше, поскольку, для того, чтобы определить положение цвета в цветовом пространстве, в них тоже используется три координаты. Однако в отличие от описанных выше, пространства CIE — то есть CIE XYZ, CIE L*a*b* и CEE L*u*v* — не зависят от устройства, то есть диапазон цветов, которые можно определить в этих пространствах, не ограничивается изобразительными возможностями того или иного конкретного устройства или визуальным опытом определенного наблюдателя.

Главное цветовое пространство СШ — это пространство СШ XYZ. Оно построено на основе зрительных возможностей так называемого стандартного наблюдателя, то есть гипотетического зрителя, возможности которого были тщательно изучены и зафиксированы в ходе проведенных комиссией CIE длительных исследований человеческого зрения. В этой системе три основных цвета (красный, зеленый и синий) стандартизированы по длине волны и имеют фиксированные координаты в координатной плоскости ху.

RGВ
X0,720,280,18
У0,270,720,08
1, пт700,0564,1435,1

Модель Lab (CIE Lab)
По полученным в результате исследований данным была построена диаграмма цветности xyY — хроматическая диаграмма

Модель RGB и модель CMYK являются аппаратно-зависимыми. Если речь идет об RGB, то значения базовых цветов (а также точка белого) определяются качеством примененного в вашем мониторе люминофора. В результате на разных мониторах одно и то же изображение выглядит неодинаково. Если обратиться к CMYK, то здесь различие еще более очевидно, поскольку речь идет о реальных красках, особенностях печатного процесса и носителя.

Поэтому не удивительно, что в конце концов встала задача описания цветов, не зависящего от аппаратуры, на которой эти. цвета получены. К сожалению, дать полностью объективное определение цвета не представляется возможным. Цвет — это воспринимаемая характеристика, зависящая от наблюдателя и окружающих условий. Разные люди видят цвета по-разному (например, художник — иначе, чем непрофессионал. Даже у одного человека зрительная реакция на цвет меняется с возрастом.

Если восприятие цвета зависит от наблюдателя и условий наблюдения, то, по крайней мере, можно стандартизировать эти условия. Именно таким путем пошли ученые из Международной Комиссии по Освещению (СШ). В 1931 г. они стандартизировали условия наблюдения цветов и исследовали восприятие цвета у большой группы людей. В результате были экспериментально определены базовые компоненты новой цветовой модели XYZ. Эта модель аппаратно независима, поскольку описывает цвета так, как они воспринимаются человеком, точнее «стандартным наблюдателем СШ».

Цветовая модель Lab, использующаяся в компьютерной графике, является производной от цветовой модели XYZ. Название она получила от своих базовых компонентов L, а и Ь.Компонент L несет информацию о яркостях изображения, а компоненты а и b — о его цветах (т. е. а и b — хроматические компоненты). Компонент а изменяется от зеленого до красного, а b — от синего до желтого.

Примечание

Через много лет после разработки модели Lab оказалось, что она удивительно соответствует биологическому механизму восприятия цвета человеком. За это открытие американцы Дэвид Хьюбл и Торстен Вайзел получили в 1981 г. Нобелевскую премию.

Яркость в модели Lab полностью отделена от цвета. Это делает модель удобной для регулирования контраста, резкости и других тоновых характеристик изображения. Очевидно, что модель Lab трехканальная.

Цветовой охват Lab полностью включает цветовые охваты всех других цветовых моделей и человеческого глаза.

Модель Lab довольно сложна для практического освоения. Нам трудно думать о цвете в ее категориях: «Этот цвет более желтый или синий?». Поэтому цветовая коррекция в Lab не распространена достаточно широко. Зато ценность Lab как аппаратно-независимой модели имеет свое практическое применение и в Photoshop. Она служит ядром систем управления цветом и применяется (скрыто от пользователя) при каждом преобразовании цветовых моделей как промежуточная.

При подготовке иллюстраций к печати, неизбежно возникает ряд проблем, связанных с их преобразованием из одногй цветовой модели в другую.

Во-первых, сканеры и мониторы работают в аддитивной цветовой модели RGB, основанной на правилах сложения цветов, а печать осуществляется в субтрактивной модели CMYK, в которой действуют правила вычитания цветов.

Во-вторых, способы передачи изображения на мониторе компьютера и на бумаге различны.

В-третьих, процесс репродуцирования происходит поэтапно и осуществляется на нескольких устройствах, таких как сканер, монитор, фотонаборный автомат, что требует их настройки в целях минимизации искажений цвета на протяжении всего технологического цикла — этот процесс называется калибровкой.

Основной задачей процесса репродуцирования — является конвертация изображения из модели RGB в модель CMYK. Данное преобразование осуществляется при помощи специальных программных фильтров с учетом всех будущих установок печати: системы триадных красок, коэффициента растискивания растровой точки, способа генерации черного цвета, баланса красок и других. Таким образом, цветоделение является сложным процессом, от которого во многом зависит качество итогового изображения. Но даже при оптимальной конвертации из RGB в CMYK неизбежно происходит потеря некоторых оттенков. Это связано с разной природой данных цветовых моделей. Следует отметить также, что модели RGB и CMYK не могут передать всего спектра цветов, видимых человеческим глазом. Отсюда следует неутешительный вывод, что конвертировав один раз изображение из цветовой модели RGB в цветовую модель CMYK и потеряв при этом ряд оттенков в силу меньшего диапазона цветового пространства CMYK, невозможно получить цвета исходного изображения повторив обратное преобразование — из CMYK в RGB. Вот почему желательно оставлять файлы в цветовом пространстве RGB — если речь идет об их дальнейшем применении, не связанном с полиграфическим производством, например, для создания интернет-ресурсов. И, наоборот, типичной ошибкой многих дизайнеров является передача в препресс и утверждение у клиента файлов, выполненных в цветовом пространстве RGB — с более широким цветовым охватом, чем возможности реального полиграфического производства. В дальнейшем, при неизбежной конвертации такого изображения в CMYK при подготовке к печати, изображение потеряет ряд ярких и насыщенных цветов, возможно и привлекших внимание клиента к данному графическому решению.

2.3 Спектральные цвета. Аддитивное и субтрактивное смешивание

В предыдущей главе мы вплотную приблизились к основе основ цветопостроения, а именно — к понятию об основных и дополнительных цветах и видам смешивания. Понять эти правила очень важно, пожалуй, это один из самых важных моментов в понимании природы цвета, цветовой гармонии и как на практике анализировать цвет на предмет его определения в палитру того или иного цветотипа. Потому как все остальные тонкости и секреты работы с цветом легко выводятся из знания этих основ. Хотелось бы, чтобы читатель отнёсся к изучению этой темы особенно внимательно и добился бы понимания того, что такое цветовой круг и каким образом два вида смешивания цветов дают нам весь ранг многообразных цветов и их оттенков, и как на практике применять аддитивное смешивание для анализа цветотипа человека, а субтрактивное — для подбора цветов и оттенков одежды и прочего.

Основные цвета — цвета, смешивая которые можно получить все остальные цвета и оттенки.

Появление концепции основных цветов связано с необходимостью воспроизводить цвета, для которых в палитре художника не было точного цветового эквивалента. Развитие техники цветовоспроизведения  требовало минимизации числа таких цветов, в связи с чем были разработаны концептуально взаимодополняющие методы получения смешанных цветов: смешивание цветных лучей (от источников света, имеющих определённый спектральный состав), и смешивание красок (отражающих свет, и имеющих свои характерные спектры отражения).

Смешивание цветов зависит от цветовой модели. Существуют аддитивная и субтрактивная модели смешивания. (Источник)

Аддитивное смешение цветов — метод синтеза цвета, основанный на сложении аддитивных цветов, то есть цветов непосредственно излучающих объектов. Метод основан на особенностях строения зрительного анализатора человека, в частности на таком явлении как метамерия.

Смешивая три основных цвета: красный, зелёный и синий — в определенном соотношении, можно воспроизвести большинство воспринимаемых человеком цветов. ( Источник)

Один из примеров использования аддитивного синтеза — компьютерный монитор, цветное изображение на котором основано на цветовом пространстве RGB и получается из красных, зеленых и синих точек.

Источник изображения

Формула получения цветов из 3-х основных в результате аддитивного смешивания:
Зелёный + Красный = Жёлтый
Зелёный + Синий = Голубой
Синий + Красный = Пурпурный
Синий + Красный + Зелёный = Белый
Нет света = Черный

В противоположность аддитивному смешению цветов существуют схемы субтрактивного синтеза. В этом случае цвет формируется за счет вычитания из отраженного от бумаги (или проходящего через прозрачный носитель) света определенных цветов. Самая распространенная модель субтрактивного синтеза — CMYK, широко применяющаяся в полиграфии.

Источник изображения

В отличие от аддитивной системы смешивания, где основными цветами являются красный, зеленый и синий, в системе субтрактивного смешивания основные цвета — голубой, пурпурный и желтый (или на английском cyan, magenta, yellow (CMY), к которой добавляется черный при печати для экономии цветных красителей, которые дороже черного, тогда система приобретает вид CMYK, где black обозначается заглавной буквой K).

В ходе субтрактивного процесса различные цветовые компоненты удаляются из света, отраженного белой бумагой. При удалении всех компонентов получается черный цвет.
Основные субтрактивные цвета — голубой, пурпурный и желтый. Каждый из них представляет две трети видимого спектра. Они могут быть получены путем удаления основного аддитивного цвета из белого света (например, с помощью фильтра) или путем наложения двух основных аддитивных цветов.
Печатные краски представляют собой полупрозрачные вещества, действующие как цветные фильтры. Какой цвет вы получите при нанесении на бумагу вещества, поглощающего синий свет?
Синий «вычитается» из белого света, в то время как другие компоненты (зеленый и красный) отражаются. Аддитивное сочетание этих двух составляющих дает желтый цвет: это именно тот цвет, который мы видим.
Другими словами, печатная краска удаляет одну треть (синий) белого света (состоящего из красного, зеленого и синего). Предположим, что две такие полупрозрачные краски наносятся одна поверх другой, например, желтый и голубой. Сначала эти краски фильтруют синий, а затем красную составляющую белого света. Остается зеленый цвет, который мы и наблюдаем.

При субтрактивном воспроизведении цвета нанесенные поверх друг друга голубой, пурпурный и желтый дают следующие дополнительные цвета:

Голубой + Желтый = Зеленый
Желтый + Пурпурный = Красный
Пурпурный + Голубой = Синий
Голубой + Пурпурный + Желтый = Черный
Нет цвета = Белый

Цветные изображения печатаются в четыре краски с помощью голубой, пурпурной, желтой и черной краски. Черная краска повышает резкость и контраст изображений.

Черный, получаемый путем субтрактивного сочетания голубого, пурпурного и желтого, никогда не становится абсолютно черным из-за природы пигментов, используемых в красках.

В классической офсетной печати размер растровых точек зависит от требуемого цветового тона. При надпечатке некоторые из точек, соответствующие отдельным цветам, прилегают друг к другу, другие — частично или полностью перекрываются. Если мы посмотрим на точки через увеличительное стекло, мы увидим цвета, которые — за исключением белого цвета бумаги — получаются в результате субтрактивного смешения цветов. Без увеличительного стекла при взгляде на изделие, полученное методом офсетной печати, с нормального расстояния наши глаза не смогут различить отдельные точки. В этом случае происходит аддитивное сочетание цветов.

Сочетание аддитивного и субтрактивного воспроизведения цвета называется автотипией. (Источник)

О системах RGB и CMYK будет отдельная глава попозже.

Метамерия — свойство зрения, при котором свет различного спектрального состава может вызывать ощущение одинакового цвета. (Источник)

Главное правило применения видов смешиваний в цветотипировании:

1) Для оценки колорита человека, и впечатления от его одежды, мы применяем принципы аддитивного смешивания. Гармоничные цвета должны в сумме давать серый цвет. Для глаза этот суммарный серый цвет будет восприниматься как отсутстствие какой-то доминанты и раздражителя, ни один цвет не должен лидировать.

2) Для анализа теплоты — холодности кожи и цветов и оттенков одежды важно знать, как получаются смешанные цвета (неспектральные), видеть вкрапления желтого или синего в чистых цветах, знать основные цветовые смеси, раскладывать любой цвет на компоненты, опираясь на знание стандартных чистых (спектральных) цветов и как они преобразуются под воздействием других цветов при субтрактивном смешивании (т.е. на ткани, на бумаге, на каком-то вещественном носителе).

Короче говоря, нужно развивать в себе способности к цветовому анализу и синтезу, разбирая цвета на составляющие и предполагая, как данный цвет будет воздействовать с другими цветами покровов и одежды человека. Пожалуй, синтез, как всегда, сложнее анализа, так как нужно учитывать многие воздействующие на цветовосприятие факторы (вспоминаем желтые гобелены Шеврёля!).

В следующей главе речь пойдет о цветовом круге, много цитат из Иттена и много текста для размышления.

Аддитивные цветовые модели — Информатика, информационные технологии

Аддитивная модель описывает излучаемый свет. Аддитивный цвет получается путем соединения лучей света разных цветов. В основе этого явления лежит тот факт, что большинство цветов видимого спектра могут быть получены путем смешивания в различных пропорциях трех основных цветовых компонент. Этими компонентами, которые в теории цвета иногда называются первичными цветами, являются красный (Red), зеленый (Green) и синий (Вlue) цвета. При попарном смешивании первичных цветов образуются вторичные цвета: голубой (Сyan), пурпурный (Magenta) и желтый (Yellow). Следует отметить, что первичные и вторичные цвета относятся к базовым цветам.

Базовыми цветами называют цвета, с помощью которых можно получить практически весь спектр видимых цветов.

Изменяя интенсивность свечения цветных точек, можно создать большое многообразие оттенков. Таким образом, цвет получается путем сложения первичных цветов.

Цветовая модель RGB

Это одна из наиболее распространенных и часто используемых моделей. Она применяется в приборах, излучающих свет, таких, например, как мониторы, прожекторы, фильтры и другие подобные устройства.

Данная цветовая модель базируется на трех основных цветах: Red — красном, Green — зеленом и Blue — синем. Каждая из вышеперечисленных составляющих может варьироваться в пределах от 0 до 255, образовывая разные цвета и обеспечивая, таким образом, доступ ко всем 16 миллионам. При работе с графическим редактором можно выбирать цвет, полагаясь не только на тот, что мы видим, но при необходимости указывать и цифровое значение, тем самым иногда, особенно при цветокоррекции, контролируя процесс работы.

Поскольку в модели используются три независимых значения, ее можно представить в виде трехмерной системе координат. Каждая координата отражает вклад соответствующей в конкретный цвет в диапазоне от нуля до максимального значения. В результате получается некий куб, внутри которого и находится все цвета, образуя цветовое пространство модели RGB.

Данная цветовая модель считается аддитивной, то есть при увеличении яркости отдельных составляющих будет увеличиваться и яркость результирующего цвета: если смешать все три цвета с максимальной интенсивностью, то результатом будет белый цвет; напротив, при отсутствии всех цветов получается черный. При наложении отдельных каналов результат получается не совсем такой, как если бы смешивались краски, поэтому для того, чтобы внести ясность, остановимся на каждом из сочетаний подробнее. При смешении красного и зеленого результатом будет желтый. Зеленого и синего — голубой, что ближе результату, получаемому на палитре. Синего и красного — фиолетовый, причем при изменении пропорций смешиваемых цветов можно получать как розовые, так и пурпурные оттенки.

Несомненными достоинствами данного режима является то, что он позволяет работать со всеми 16 миллионами цветов, а недостаток состоит в том, что при выводе изображения на печать часть из этих цветов теряется, в основном самые яркие и насыщенные, также возникает проблема с синими цветами.

Субтрактивная модель

Данный вид модели описывает отражаемые цвета. Цвета образуются путем вычитания из белого цветов основных аддитивных цветов модели RGB.

Цвета, использующие белый свет, вычитая из него определенные участки спектра называются субтрактивными. Основные цвета этой модели: голубой (белый минус красный), фуксин (в некоторых книгах его называют пурпурным) (белый минус зеленый) и желтый (белый минус синий). Эти цвета являются полиграфической триадой и могут быть легко воспроизведены полиграфическими машинами. При смешение двух субтрактивных цветов результат затемняется (в модели RGB было наоборот). При нулевом значении всех компонент образуется белый цвет (белая бумага). Эта модель представляет отраженный цвет, и ее называют моделью субтрактивных основных цветов. Данная модель является основной для полиграфии и также является аппаратно—зависимой.

Цветовая модель CMYK

Это еще одна из наиболее часто используемых цветовых моделей, нашедших широкое применение. Она, в отличие от аддитивной RGB, является субтрактивной моделью.

Модель CMYK (Cyan Magenta Yellow Key, причем Key означает черный цвет) — является дальнейшим улучшением модели CMY и уже четырехканальной. Поскольку реальные типографские краски имеют примеси, их цвет не совпадает в точности с теоретически рассчитанным голубым, желтым и пурпурным. Особенно трудно получить из этих красок черный цвет. Поэтому в модели CMYK к триаде добавляют черный цвет. Почему—то в названии цветовой модели черный цвет зашифрован как K (от слова Key — ключ). Модель CMYK является «эмпирической», в отличие от теоретических моделей CMY и RGB. Модель является аппаратно—зависимой.

Основные цвета в субтрактивной модели отличаются от цветов аддитивной. Cyan — голубой, Magenta — пурпурный, Yellow — желтый. Так как при смешении всех вышеперечисленных цветов идеального черного не получится, то вводится еще один дополнительный цвет — черный, который позволяет добиваться большей глубины и используется при печати прочих черных (как, например, обычный текст) объектов.

Цвета в рассматриваемой цветовой модели были выбраны такими не случайно, а из—за того, что голубой поглощает лишь красный, пурпурный — зеленый, желтый — синий.

В отличие от аддитивной модели, где отсутствие цветовых составляющих образует черный цвет, в субтрактивной все наоборот: если нет отдельных компонентов, то цвет белый, если они все присутствуют, то образуется грязно—коричневый, который делается более темным при добавлении черной краски, которая используется для затемнения и других получаемых цветов. При смешивании отдельных цветовых составляющих можно получить следующие результаты:

Голубой + Пурпурный = Синий с оттенком фиолетового, который можно усилить, изменив пропорции смешиваемых цветов.

Пурпурный + Желтый = Красный. В зависимости от соотношения входящих в него составляющих он может быть преобразован в оранжевый или розовый.

Желтый + Голубой = Зеленый, который может быть преобразован при использовании тех же первичных цветов как в салатовый, так и в изумрудный.

Следует помнить, что если вы готовите изображение к печати, то следует все—таки работать с CMYK, потому что в противном случае то, что вы увидите на мониторе, и то, что получите на бумаге, будет отличаться настолько сильно, что вся работа может пойти насмарку.

Модель CMYK — это субтрактивная цветовая модель, которая описывает реальные красители, используемые в полиграфическом производстве.

Перцепционные модели

Для устранения аппаратной зависимости был разработан ряд перцепционных моделей. В их основу заложено раздельное определение яркости и цветности. Такой подход обеспечивает ряд преимуществ:

? позволяет обращаться с цветом на интуитивно понятном уровне;

? значительно упрощает проблему согласования цветов, поскольку после установки значения яркости можно заняться настройкой цвета.

Прототипом всех цветовых моделей, использующих концепцию разделения яркости и цветности, является НSV—модель. К другим подобным системам относятся НSI, НSB, НSL и YUV. Общим для них является то, что цвет задается не в виде смеси трех основных цветов — красного, синего и зеленого, а определяется путем указания двух компонентов: цветности (цветового тона и насыщенности) и яркости.

HSV/ HSB

HSV — цветовая модель, содержащая компоненты тона (цвет, как синий или красный), насыщенности (интенсивность цвета) и яркости.

Модель RGB очень подходит для компьютерных экранов, но она не позволяет описать всё, что мы видим: светло-зелёный, бледно-розовый, ярко-красный и т.д. Модель HSV принимает это во внимание. Обе модели не полностью независимы друг от друга. Вы можете это заметить в инструменте «Выбор цвета»; когда вы изменяете цвет в одной модели, значение цвета в другой модели также меняется.

  • Тон: Сам цвет — результат наложения основных цветов. Все оттенки (кроме серого) показаны на хроматическом круге: жёлтый, синий, а также фиолетовый, оранжевый, и т.п. Значения в хроматическом круге (или «цветовое колесо») могут быть от 0° до 360°. (Термин «Цвет» часто используется вместо «Тона». Цвета RGB — «основные цвета».)
  • Насыщенность: Определяет бледность цвета. Полностью ненасыщенный цвет становится просто оттенком серого. Полностью насыщенный цвет становится чистым цветом. Значение насыщенности может быть от 0 до 100, от белого до чистого цвета.
  • Яркость: Определяет световую интенсивность. Это количество света, испускаемого цветом. Яркость изменяется, когда, на пример, цветной объект перенести из тени на солнце. Значение яркости может быть от 0 до 100. Значения точек на экране — тоже значения яркости: «Яркость» в цветовой модели HSV есть векторная сумма элементарных значений в модели RGB.

LAB

Модель Lab является аппаратно-независимой моделью. Эта модель аппаратно независима, поскольку описывает цвета так, как они воспринимаются человеком, точнее стандартным наблюдателем . Ее приняли за стандарт. Цветовая модель Lab, использующаяся в компьютерной графике, является производной от цветовой модели XYZ. Название она получила от своих базовых компонентов L, a и b. Компонент L несет информацию о яркостях изображения, а компоненты а и b — о его цветах (т. е. a и b — хроматические компоненты). Компонент а изменяется от зеленого до красного, а b — от синего до желтого. Яркость в этой модели отделена от цвета, что удобно для регулирования контраста, резкости и т.д. Однако, будучи абстрактной и сильно математизированной.

Поскольку все цветовые модели являются математическими, они легко конвертируются одна в другую по простым формулам. Такие конверторы встроены во все приличные графические программы.

Системы координат

Система координат — комплекс определений, реализующий метод координат, то есть способ определять положение точки или тела с помощью чисел или других символов. Совокупность чисел, определяющих положение конкретной точки, называется координатами этой точки.

Положение любой точки P в пространстве (в частности, на плоскости) может быть определено при помощи той или иной системы координат. Числа, определяющие положение точки, называются координатами этой точки.

Наиболее употребительные координатные системы — декартовы прямоугольные.

Кроме прямоугольных систем координат существуют косоугольные системы. Т.к. я не встречал примеров применения косоугольных систем, то я их не рассматриваю. Прямоугольные и косоугольные координатные системы объединяются под названием декартовых систем координат.

Декартовы косоугольные (афинные) координаты

Иногда на плоскости применяют полярные системы координат, а в пространстве — цилиндрические или сферические системы координат.

Обобщением всех перечисленных систем координат являются криволинейные системы координат.

Рис. 1: Классификация систем координат

Статьи к прочтению:

Кому подойдет черный цвет волос?


Похожие статьи:

аддитивная и субтрактивная цветовые системы

Чтобы понять из чего состоит цвет, необходимо сначала узнать о двух цветовых системах, с которыми вы столкнетесь, профессионально занимаясь фотошопом: аддитивной и субтрактивной.

Аддитивная цветовая система применяется в любом изображении, которое появляется на экране, она объясняет, как потоки света соединяются для получения цвета. Печатные изображения, напротив, создаются путем смешивания красок согласно субтрактивной цветовой системе.

Изображения, которые вы видите на мониторе компьютера (или телевизора) состоят из света. И хотя ваши глаза чувствительны к сотням волн разной длины (каждая из которых соотносится с определенным цветом), для воспроизведения всех цветов, что вы видите на экране, достаточно всего трех — красного, зеленого и синего (RGB). Чистый холст экрана это тьма (другими словами, отсутствие света) и чтобы создать цвет, монитор добавляет отдельные пикселы цветного света. Вот почему экранная система цветов называется аддитивной. Каждый крошечный пиксел может быть только красным, зеленым или синим, или, чаще всего, некоторой комбинацией всех трех цветов. Все устройства захвата изображения — такие, как цифровые фотоаппараты, видеокамеры, сканеры — используют аддитивную систему цвета, как и все устройства отображения цифровых изображений.

В аддитивной цветовой системе области пересечения красного, зеленого и синего света выглядят белыми (см. рис.). Утверждение кажется вам глупым или же заставляет вспомнить школьный курс физики? Подумайте об этом так: если бы вы направили красный, зеленый и синий прожектора на сцену, то увидели бы белый свет там, где пересекутся лучи всех трех ламп. Любопытно, что в местах пересечения только двух из трех лучей света вы бы также увидели голубой, пурпурный или желтый цвета. Области, на которые не попадает свет, кажутся черными. Вот как компьютерные мониторы и телевизоры создают цвета на экране.

Из чего состоит цвет:

Вы можете самостоятельно провести подобный эксперимент со светом, создав красный, зеленый и синий круги на отдельных слоях на черном фоне. Сделайте круги пересекающимися, переключите режим наложения каждого слоя на Экран — и там, где круги пересекаются, появятся другие цвета.

Теперь пришло время поговорить о печатном цвете, который работает совершенно по-другому.

Печатные машины используют так называемую субтрактивную систему цвета. В этой системе цвета возникают в результате сочетания отраженного света (который вы видите) и поглощенного (которые вы не видите).

На распечатанной фотографии в журнале данная система работает как своего рода совместное предприятие используемых печатных красок (голубой, пурпурной, желтой и черной, все из которых поглощают цвет) и бумаги, на которую эти краски нанесены (отражающей поверхности). Печатные краски служат фильтром, поглощая часть света, попадающего на бумагу. Бумага, в свою очередь, отражает свет обратно; чем белее бумага, тем точнее будут смотреться цвета, когда их распечатают.

В субтрактивной системе краски разных цветов поглощают различные цвета светового спектра. Например, голубые краски поглощают красный свет и отражают зеленый и синий так, что вы видите сочетание зеленого и синего, другими словами, голубой. Аналогичным образом пурпурные краски поглощают зеленый свет и отражают красный и синий, иными словами, пурпурный. И последний пример: сочетание голубого, пурпурного и желтого красок поглощает большую часть основных цветов (красного, зеленого и синего) и отображает то, что осталось за кадром — темно-коричневый.

Примечание

Для получения истинного черного, градаций серого и оттенков цвета (смешанных с черным для создания более темных вариантов), сотрудники типографии решили добавить черный в качестве четвертого цвета красок для печати. Они не могли сокращенно обозначить его буквой В (black) во избежание путаницы с синим (как в RGB), поэтому вместо буквы В использовали К (blacK). Вот как возникла аббревиатура CMYK.

Подводя итог: субтрактивный цвет создается при помощи света, падающего на объект и отражающегося вам в глаза, в то время как аддитивные цвета создаются с помощью разноцветных потоков света, пересекающихся между собой прежде, чем вы их увидите.