Цветовые модели RGB, CMYK, grayscale, LAB, HSB, HLS
Что такое цветовая модель?
Наверное, всем, кто занимается рекламой, приходилось слышать такие словосочетния, как «цветовая модель», «файл для печати должен быть в CMYK, а для размещения на сайте — в RGB». Кто-то, может быть, даже знает о существовании таких цветовых моделей, как GreyScale, LAB, HSB и HLS. В предыдущей статье мы уже рассказывали об отличиях CMYK и RGB (читать статью).
Еще с античных времен ученые предлагали различные цветовые модели, но в настоящее время за основу взята цветовая модель Исаака Ньютона. Он разделил свет через призму на семь основных цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. Но более подробно обо всем этом мы расскажем в статье о колористике.
Цветовая модель RGB
На принципе такого деления света основан цветной телевизор или монитор Вашего компьютера. Если говорить очень грубо, то монитор, в который Вы сейчас смотрите состоит из огромного количества точек (их количество по вертикали и горизонтали определяет разрешение монитора) и в каждую эту точку светят по три «лампочки»: красная, зеленая и синяя. Каждая «лампочка» может светить с разной яркостью, а может не светить вовсе. Если светит только синяя «лампочка» — мы видим синюю точку. Если только красная — мы видим красную точку. Аналогично и с зеленой. Если все лампочки светят с полной яркостью в одну точку, то эта точка получается белой, так как все градации этого белого опять собираются вместе. Если ни одна лампочка не светит, то точка кажется нам черной. Так как черный цвет — это отсутствие света. Сочетая цвета этих «лампочек», светящихся с различной яркостью можно получать различные цвета и оттенки.
Яркость каждой такой лампочки определяется интенсивностью (делением) от 0 (выключенная «лампочка») до 255 («лампочка», светящая с полной «силой»). Такое деление цветов называется цветовой моделью RGB от первых букв слов «RED» «GREEN» «BLUE» (красный, зеленый, синий).
Таким образом белый цвет нашей точки в цветовой модели RGB можно записать в следующем виде:
R (от слова «red», красный) — 255
G (от слова «green», зеленый) — 255
B (от слова «blue», синий) — 255
«Насыщенный» красный будет выглядеть так:
R — 255
G — 0
B — 0
Чёрный:
R — 0
G — 0
B — 0
Желтый цвет будет иметь следующий вид:
R — 255
G — 255
B — 0
Так же, для записи цвета в rgb, используют шестнадцатеричную систему. Показали интенсивности записывают по порядку #RGB:
Белый — #ffffff
Красный — #ff0000
Черный — #00000
Желтый — #ffff00
Цветовая модель CMYK
Итак, теперь мы знаем, каким хитрым способом наш компьютер передает нам цвет той или иной точки. Давайте теперь воспользуемся приобретенными знаниями и попробуем получить белый цвет с помощью красок. Для этого купим в магазине гуашь, возьмем баночки с красной, синей и зеленой краской, и смешаем их. Получилось? И у нас нет.
Проблема в том, что наш монитор излучает свет, то есть светится, но в природе многие объекты не обладают таким свойством. Они попросту отражают белый свет, который на них падает. Причем если предмет отражает весь спектр белого света, то мы видим его белым, а если же часть этого света им поглощается — то не совсем.
Примерно так: мы светим на красный предмет белым светом. Белый свет можно представить как R-255 G-255 B-255. Но предмет не хочет отражать весь свет, который мы на него направили, и нагло ворует у нас все оттенки зеленого и синего. В итоге отражает только R-255 G-0 B-0. Именно поэтому он нам и кажется красным.
Так что для печати на бумаге весьма проблематично пользоваться цветовой моделью RGB. Для этого, как правило, используется цветовую модель CMY (цми) или CMYK (цмик). Цветовая модель CMY основана на том, что сам по себе лист бумаги белый, то есть отражает практически весь спектр RGB, а краски, наносимые на нее, выступают в качестве фильтров, каждый из которых «ворует» свой цвет (либо red, либо green, либо blue). Таким образом цвета этих красок определяются вычитанием из белого по одному цветов RGB. Получаются цвета Cyan (что-то вроде голубого), Magenta (можно сказать, розовый), Yellow (желтый).
И если в цветовой модели RGB градация каждого цвета происходила по яркости от 0 до 255, то в цветовой модели CMYK у каждого цвета основным значением является «непрозрачность» (количество краски) и определяется процентами от 0% до 100%.
Таким образом, белый цвет можно описать так:
C (cyan) — 0%; M (magenta) — 0%; Y (yellow) — 0%.
Красный цвет так — C-0%; M-100%; Y-100%.
Зеленый так — C-100%; M-0%; Y-100%.
Так выглядит синий — C-100%; M-100%; Y-0%.
Это черный — C-100%; M-100%; Y-100%.
Однако, это возможно только в теории. А на практике же обойтись цветами CMY не получается. И черный цвет при печати получается скорее грязно-коричневым, серый не похож сам на себя, а темные оттенки цветов создать проблематично. Для урегулирования конечного цвета используется еще одна краска. Отсюда и последняя буква в названии CMYK (ЦМИК). Расшифровка этой буквы может быть разной:
Печатники очень часто употребляют слово «Контур» относительно этого цвета. Так что возможно, что буква K в абревиатуре CMYK (ЦМИК) — это сокращение от немецкого слова «Kontur»;
Так же это может быть сокращение от Key-color (ключевой цвет).
Однако ключевым его назвать сложно, так как он является скорее дополнительным. И на черный этот цвет не совсем похож. Если печатать только этой краской изображение получается скорее серое. Поэтому некоторые придерживаются мнение, что буква K в обревиатуре CMYK означает «Kobalt» (темно-серый, нем.).
Как правило, используется для обозначения этого цвета термин «black» или «черный».
Печать с использованием цветов CMYK называют «полноцветной» или «триадной».
*Стоит, наверное, сказать, что при печати CMYK (ЦМИК) краски не смешиваются. Они ложатся на бумагу «пятнами» (растром) одна рядом с другой и смешиваются уже в воображении человека, потому что эти «пятна» очень малы. То есть изображение растрируется, так как иначе краска, попадая одна на другую, расплывается и образуется муар или грязь. Существует несколько разных способов растрирования.
Цветовая модель grayscale
Изображение в цветовой модели grayscale многие ошибочно называют черно-белым. Но это не так. Черно-белое изображение состоит только из черных и белых тонов. В то время, как grayscale (оттенки серого) имеет 101 оттенок. Это градация цвета Kobalt от 0% до 100%.
Аппаратно-зависимые и аппаратно-независимые цветовые модели
Цветовые модели CMYK и RGB являются аппаратно-зависимыми, то есть они зависят от способа передачи нам цвета. Они указывают конкретному устройству, как использовать соответствующие им красители, но не имеют сведений о восприятии конечного цвета человеком. В зависимости от настроек яркости, контрастности и резкости монитора компьютера, освещенности помещения, угла, под которым мы смотрим на монитор, цвет с одними и теми же параметрами RGB воспринимается нами по-разному. А восприятие человеком цвета в цветовой модели «CMYK» зависит от еще большего ряда условий, таких как свойства запечатываемого материала (например, глянцевая бумага впитывает меньше краски, чем матовая, соответственно цвета на ней получаются более яркие и насыщенные), особенности краски, влажности воздуха, при котором сохла бумага, характеристик печатного станка…
Чтобы передать человеку более достоверную информацию о цвете, к аппаратно-зависимым цветовым моделям прикрепляют так называемые цветовые профили. Каждый из такого профиля содержит информацию о конкретном способе передачи человеку цвета и регулирует конечный цвет с помощью добавления или изъятия из какого-либо составляющего первоначального цвета параметров. Например, для печати на глянцевой пленке используется цветовой профиль, убирающий 10% Cyan и добавляющий 5% Yellow к первоначальному цвету, из-за особенностей конкретной печатной машины, самой пленки и прочих условий. Однако даже прикрепленные профили не решают всех проблем передачи нам цвета.
Аппаратно-независимые цветовые модели не несут в себе сведений для передачи цвета человеку. Они математически описывают цвет, воспринимаемый человеком с нормальным цветным зрением.
Цветовые модели HSB и HLS
В основе этого цветового пространства лежит уже знакомое нам радужное кольцо RGB. Цвет управляется изменением таких параметров, как:
Hue — оттенок или тон;
Saturation — насыщенность цвета;
Brightness — яркость.
Параметр hue — это цвет. Определяется градусами от 0 до 360 исходя из цветов радужного кольца.
Параметр saturation — процент добавления к этому цвету белой краски имеет значение от 0% до 100%.
Параметр Brightness — процент добавления черной краски так же изменяется от 0% до 100%.
Принцип похож на одно из представлений света с точки зрения изобразительного искусства. Когда в уже имеющиеся цвета добавляют белую или черную краску.
Это самая простая для понимания цветовая модель, поэтому ее очень любят многие web-дизайнеры. Однако она имеет ряд недостатков:
Глаз человека воспринимает цвета радужного кольца, как цвета, имеющие различную яркость. Например, спектральный зелёный имеет большую яркость, чем спектральный синий. В цветовой модели HSB все цвета этого круга считаются обладающими яркостью в 100%, что, к сожалению, не соответствует действительности.
Так как в её основе лежит цветовая модель RGB, она, все же является аппаратно-зависимой.
Эта цветовая модель конвертируется для печати в CMYK и конвертируется в RGB для отображения на мониторе. Так что догадаться, каким у вас в конечном счете получится цвет бывает весьма проблематично.
Аналогична этой модели цветовая модель HLS (расшифровка: hue, lightness, saturation).
Иногда используются для коррекции света и цвета в изображении.
Цветовая модель LAB
В этой цветовой модели цвет состоит из:
Luminance — освещенность. Это совокупность понятий яркость (lightness) и интенсивность (chrome).
A — это цветовая гамма от зеленного до пурпурного (согласно цветовому кругу)
B — цветовая гамма от голубого до желтого (согласно цветовому кругу)
То есть двумя показателями в совокупности определяется цвет и одним показателем определяется его освещенность.
LAB — Это аппаратно-независимая цветовая модель, то есть она не зависит от способа передачи нам цвета. Она содержит в себе цвета как RGB так и CMYK, и grayscale, что позволяет ей с минимальными потерями конвертировать изображение из одной цветовой модели в другую.
Еще одним достоинством является то, что она, в отличие от цветовой модели HSB, соответствует особенностям восприятия цвета глазом человека.
Часто используется для улучшения качества изображения, и конвертирования изображений из одного цветового пространства в другое.
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.
R | G | В | |
X | 0,72 | 0,28 | 0,18 |
У | 0,27 | 0,72 | 0,08 |
1, пт | 700,0 | 564,1 | 435,1 |
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.
О цветовых пространствах / Хабр
Я по образованию программист, но по работе мне пришлось столкнуться с обработкой изображений. И тут для меня открылся удивительный и неизведанный мир цветовых пространств. Не думаю, что дизайнеры и фотографы узнают для себя что-то новое, но, возможно, кому-нибудь это знание окажется, как минимум полезно, а в лучшем случае интересно.Основная задача цветовых моделей – сделать возможным задание цветов унифицированным образом. По сути цветовые модели задают определённые системы координат, которые позволяют однозначно определить цвет.
Наиболее популярными на сегодняшний день являются следующие цветовые модели: RGB (используется в основном в мониторах и камерах), CMY(K) (используется в полиграфии), HSI (широко используется в машинном зрении и дизайне). Существует множество других моделей. Например, CIE XYZ (стандартные модели), YCbCr и др. Далее дан краткий обзор этих цветовых моделей.
Цветовой куб RGB
Из закона Грассмана возникает идея аддитивной (т.е. основанной на смешении цветов от непосредственно излучающих объектов) модели цветовоспроизведения. Впервые подобная модель была предложена Джеймсом Максвеллом в 1861 году, но наибольшее распространение она получила значительно позже.
В модели RGB (от англ. red – красный, green – зелёный, blue – голубой) все цвета получаются путём смешения трёх базовых (красного, зелёного и синего) цветов в различных пропорциях. Доля каждого базового цвета в итоговом может восприниматься, как координата в соответствующем трёхмерном пространстве, поэтому данную модель часто называют цветовым кубом. На Рис. 1 представлена модель цветового куба.
Чаще всего модель строится так, чтобы куб был единичным. Точки, соответствующие базовым цветам, расположены в вершинах куба, лежащих на осях: красный – (1;0;0), зелёный – (0;1;0), синий – (0;0;1). При этом вторичные цвета (полученные смешением двух базовых) расположены в других вершинах куба: голубой — (0;1;1), пурпурный — (1;0;1) и жёлтый – (1;1;0). Чёрный и белые цвета расположены в начале координат (0;0;0) и наиболее удалённой от начала координат точке (1;1;1). Рис. показывает только вершины куба.
Цветные изображения в модели RGB строятся из трёх отдельных изображений-каналов. В Табл. показано разложение исходного изображения на цветовые каналы.
В модели RGB для каждой составляющей цвета отводится определённое количество бит, например, если для кодирования каждой составляющей отводить 1 байт, то с помощью этой модели можно закодировать 2^(3*8)≈16 млн. цветов. На практике такое кодирование избыточно, т.к. большинство людей не способно различить такое количество цветов. Часто ограничиваются т.н. режимом «High Color» в котором на кодирование каждой компоненты отводится 5 бит. В некоторых приложениях используют 16-битный режим в котором на кодирование R и B составляющих отводится по 5 бит, а на кодирование G составляющей 6 бит. Этот режим, во-первых, учитывает более высокую чувствительность человека к зелёному цвету, а во-вторых, позволяет более эффективно использовать особенности архитектуры ЭВМ. Количество бит, отводимых на кодирование одного пиксела называется глубиной цвета. В Табл. приведены примеры кодирования одного и того же изображения с разной глубиной цвета.
Субтрактивные модели CMY и CMYK
Субтрактивная модель CMY (от англ. cyan — голубой, magenta — пурпурный, yellow — жёлтый) используется для получения твёрдых копий (печати) изображений, и в некотором роде является антиподом цветового RGB-куба. Если в RGB модели базовые цвета – это цвета источников света, то модель CMY – это модель поглощения цветов.
Например, бумага, покрытая жёлтым красителем не отражает синий свет, т.е. можно сказать, что жёлтый краситель вычитает из отражённого белого света синий. Аналогично голубой краситель вычитает из отражённого света красный, а пурпурный краситель вычитает зелёный. Именно поэтому данную модель принято называть субтрактивной. Алгоритм перевода из модели RGB в модель CMY очень прост:
При этом предполагается, что цвета RGB находятся в интервале [0;1]. Легко заметить, что для получения чёрного цвета в модели CMY необходимо смешать голубой, пурпурный и жёлтый в равных пропорциях. Этот метод имеет два серьёзных недостатка: во-первых, полученный в результате смешения чёрный цвет будет выглядеть светлее «настоящего» чёрного, во-вторых, это приводит к существенным затратам красителя. Поэтому на практике модель СMY расширяют до модели CMYK, добавляя к трём цветам чёрный (англ. black).
Цветовое пространство тон, насыщенность, интенсивность (HSI)
Рассмотренные ранее цветовые модели RGB и CMY(K) весьма просты в плане аппаратной реализации, но у них есть один существенный недостаток. Человеку очень тяжело оперировать цветами, заданными в этих моделях, т.к. человек, описывая цвета, пользуется не содержанием в описываемом цвете базовых составляющих, а несколько иными категориями.
Чаще всего люди оперируют следующими понятиями: цветовой тон, насыщенность и светлота. При этом, говоря о цветовом тоне, обычно имеют в виду именно цвет. Насыщенность показывает насколько описываемый цвет разбавлен белым (розовый, например, это смесь красного и белого). Понятие светлоты наиболее сложно для описания, и с некоторыми допущениями под светлотой можно понимать интенсивность света.
Если рассмотреть проекцию RGB-куба в направлении диагонали белый-чёрный, то получится шестиугольник:
Все серые цвета (лежащие на диагонали куба) при этом проецируются в центральную точку. Чтобы с помощью этой модели можно было закодировать все цвета, доступные в RGB-модели, необходимо добавить вертикальную ось светлоты (или интенсивности) (I). В итоге получается шестигранный конус:
При этом тон (H) задаётся углом относительно оси красного цвета, насыщенность (S) характеризует чистоту цвета (1 означает совершенно чистый цвет, а 0 соответствует оттенку серого). Важно понимать, что тон и насыщенность не определены при нулевой интенсивности.
Алгоритм перевода из RGB в HSI можно выполнить, воспользовавшись следующими формулами:
Цветовая модель HSI очень популярна среди дизайнеров и художников, т.к. в этой системе обеспечивается непосредственный контроль тона, насыщенности и яркости. Эти же свойства делают эту модель очень популярной в системах машинного зрения. В Табл. показано изменение изображения при увеличении и уменьшении интенсивности, тона (выполняется поворот на ±50°) и насыщенности.
Модель CIE XYZ
С целью унификации была разработана международная стандартная цветовая модель. В результате серии экспериментов международная комиссия по освещению (CIE) определила кривые сложения основных (красного, зелёного и синего) цветов. В этой системе каждому видимому цвету соответствует определённое соотношение основных цветов. При этом, для того, чтобы разработанная модель могла отражать все видимые человеком цвета пришлось ввести отрицательное количество базовых цветов. Чтобы уйти от отрицательных значений CIE, ввела т.н. нереальные или мнимые основные цвета: X (мнимый красный), Y (мнимый зелёный), Z (мнимый синий).
При описании цвета значения X,Y,Z называют стандартными основными возбуждениями, а полученные на их основе координаты – стандартными цветовыми координатами. Стандартные кривые сложения X(λ),Y(λ),Z(λ) (см. Рис.) описывают чувствительность среднестатистического наблюдателя к стандартным возбуждениям:
Помимо стандартных цветовых координат часто используют понятие относительных цветовых координат, которые можно вычислить по следующим формулам:
Легко заметить, что x+y+z=1, а это значит, что для однозначного задания относительных координат достаточно любой пары значений, а соответствующее цветовое пространство может быть представлено в виде двумерного графика:
Множество цветов, задаваемое таким способом, называют треугольником CIE.
Легко заметить, что треугольник CIE описывает только цветовой тон, но никак не описывает яркость. Для описания яркости вводят дополнительную ось, проходящую через точку с координатами (1/3;1/3) (т.н. точку белого). В результате получают цветовое тело CIE (см. Рис.):
Это тело содержит все цвета, видимые среднестатистическим наблюдателем. Основным недостатком этой системы является то, что используя её, мы можем констатировать только совпадение или различие двух цветов, но расстояние между двумя точками этого цветового пространства не соответствует зрительному восприятию различия цветов.
Модель CIELAB
Основной целью при разработке CIELAB было устранение нелинейности системы CIE XYZ с точки зрения человеческого восприятия. Под аббревиатурой LAB обычно понимается цветовое пространство CIE L*a*b*, которое на данный момент является международным стандартом.
В системе CIE L*a*b координата L означает светлоту (в диапазоне от 0 до 100), а координаты a,b – означают позицию между зелёным-пурпурным, и синим-жёлтым цветами. Формулы для перевода координат из CIE XYZ в CIE L*a*b* приведены ниже:
где (Xn,Yn,Zn) – координаты точки белого в пространстве CIE XYZ, а
На Рис. представлены срезы цветового тела CIE L*a*b* для двух значений светлоты:
По сравнению с системой CIE XYZ Евклидово расстояние (√((L1-L2 )^2+(a1^*-a2^* )^2+(b1^*-b2^* )^2 )) в системе CIE L*a*b* значительно лучше соответствует цветовому различию, воспринимаемому человеком, тем не менее, стандартной формулой цветового различия является чрезвычайно сложная CIEDE2000.
Телевизионные цветоразностные цветовые системы
В цветовых системах YIQ и YUV информация о цвете представляется в виде сигнала яркости (Y) и двух цветоразностных сигналов (IQ и UV соответственно).
Популярность этих цветовых систем обусловлена в первую очередь появлением цветного телевидения. Т.к. компонента Y по сути содержит исходное изображение в градациях серого, сигнал в системе YIQ мог быть принят и корректно отображён как на старых чёрно-белых телевизорах, так и на новых цветных.
Вторым, возможно более важным плюсом, этих пространств является разделение информации о цвете и яркости изображения. Дело в том, что человеческий глаз весьма чувствителен к изменению яркости, и значительно менее чувствителен к изменению цветности. Это позволяет передавать и хранить информацию о цветности с пониженной глубиной. Именно на этой особенности человеческого глаза построены самые популярные на сегодняшний день алгоритмы сжатия изображений (в т.ч. jpeg). Для перевода из пространства RGB в YIQ можно воспользоваться следующими формулами:
Во всех графических программах в форме выбора цветов есть переключатели цветовых моделей. Обычно это выпадающий список с вариантами CMYK, RGB, LAB, HSB, HLS и Grayscale. Вроде бы одни и те же цвета, только в разных системах измерения. Зачем вообще предлагать их на выбор?
Если вы задавались таким вопросом, то эта статья будет вам полезна.
Что такое цветовая модель?
Цветовая модель — математическая модель описания цветов в виде набора чисел, называемых цветовыми компонентами или цветовыми координатами. Все возможные значения цветов, задаваемые моделью, определяют цветовое пространство.
Цветовой охват моделей rgb, cmyk и lab
Зачем нужно знать о цветовых моделях?
Цвет, который вы видите на мониторе при разработке макета и тот цвет, что получается при печати на бумаге генерируются абсолютно разными способами. Каждый из этих способов воспроизведения цвета использует свою цветовую модель, а у каждой модели свой цветовой охват.
Если вы создали в графической программе цвет в модели RGB, то вполне вероятно, что он не может быть напечатан на бумаге. Возможно цветовой охват печати (модель CMYK) просто не содержит такого цвета и в напечатанном изделии вы получите совсем не то, что задавали в макете.
Разница rgb и cmyk
Сегодня мы рассмотрим 3 основные модели цветоделения: RGB, CMYK и Lab.
Модель RGB
RGB — это аббревиатура из первых букв названий основных цветов, из которых складываются оттенки в этой модели: red (красный), green (зеленый) и blue (голубой).
Цвет создается совмещением этих трёх основных цветов и наблюдать весь спектр оттенков этой модели можно только при излучаемом свете (то есть на экране телевизора, компьютера или телефона). Каждый пиксель экрана горит своим цветом за счёт сложения этих основных цветов в определённых пропорциях.
Модель RGB
Модель CMYK
Cyan (голубой), magenta (пурпурный), yellow (желтый) и black(черный. В аббревиатуре обозначается буквой K, что означает Key color — ключевой цвет).
Если rgb описывает цвета, которые излучаются, то cmyk описывает отражаемые цвета. Когда свет падает на печатный оттиск и вы видите цвет — это cmyk. Весь спектр, который можно получить цветами cmyk значительно меньше rgb и поэтому при создании макета для печати настоятельно рекомендуется использовать в графических программах именно эту модель.
Модель CMYK
При офсетной печати эти четыре краски закладываются в отдельные секции печатной машины. В каждой секции стоит своя печатная форма, которая отвечает за нанесение на лист бумаги соответствующей краски так, где это нужно.
Деление полноцветной картинки на составные цвета
Когда белый лист заходит в печатную машину, он пролетает через все четыре секции, в каждой из которых на листе отпечатывается один из основных цветов, и вылетает из машины уже оттиск с полноцветным изображением.
А вот что будет если одно и тоже изображение показать на мониторе (rgb) и на печатном оттиске (cmyk)
Модель LAB
В отличие от первых двух моделей, тут буквы не обозначают основные цвета. L — это lightness (светлота), a и b — абстрактные координаты.
Модель LAB
У LAB нет ограничений в цветовом охвате. Она описывает даже такие цвета, которые не воспроизводит ни печатная машина, ни принтер, ни монитор.
Зачем тогда она вообще нужна спросите вы?
А нужна она для измерений и сравнивания двух цветов. Как например сравнить цвет в файле и на оттиске, если их модели имеют разные координаты? Вот тут то и пригождается lab. С помощью этой модели можно любой цвет представить в виде трёх координат.
Например:
Измерить цвет, отображаемый монитором и напечатанный цвет можно с помощью специального прибора — спектрофотометра. Имея lab данные о двух цветах мы можем посчитать их разницу. Обычно разницу цветов называют deltaE. С помощью этого показателя можно контролировать качество цветопередачи во время печати.
На сколько напечатанные цвета имеют право отличаться от оттиска к оттиску и от эталонного значения говорит стандарт ISO 12647, но о нём мы поговорим уже в следующей статье.
Похожие статьи:
Артём Габдрахимов
Руководитель проекта Смартпринт.рф. Web-разработчик и интернет-маркетолог.Коррекция в Lab / Фотошоп-мастер
Продолжаем знакомство с методами коррекции изображений в цветовом пространстве Lab. Урок имеет сугубо практическую направленность, поэтому не буду давать подробных объяснений на тему: как и почему работает тот или иной прием. Желающим изучить теоретические аспекты и более сложные методы рекомендую проштудировать труды знаменитого гуру в области цветокоррекции Дэна Маргулиса.
А мы приступим к уроку. Изучив его, вы будете тратить на коррекцию подобных снимков не более 2-3 минут, а если сделаете экшен, то несколько секунд.
Шаг 1
Открываем изображение, которое мы хотим подвергнуть коррекции. В данном случае это пейзажный снимок.
Анализируем изображение. Как видим, нужно увеличить динамический диапазон яркости, то есть проявить больше деталей в тенях и слегка затемнить светлые области. Далее я бы сделал небо более голубым, увеличил цветовые вариации воды, зелень также можно сделать более сочной и разнообразной по оттенкам. И финальным шагом будет двухступенчатое повышение резкости.
Поскольку фото сделано при ярком солнечном свете, можно не волноваться по поводу усиления цветовых шумов при цветокоррекции. Однако, в других случаях это нужно иметь ввиду. Итак, первым делом дублируем слой, нажав CTRL+J.
Шаг 2
Переводим наше фото в режим Lab. Это выполняется командой Изображение – Режим – Lab (Image – Mode – Lab).
Выбираем дубликат слоя. Затем переходим в палитру Каналы (Channels) и выбираем канал Яркость (Lightness).
Затем, щелкнем по глазику канала Lab, чтобы увидеть изображение в цвете.
Я выполняю это нажатием двух комбинаций клавиш CTRL+1 и ~, что значительно быстрей. В версии CS4 комбинации клавиш будут другие: CTRL+3 и ~.
Шаг 3
Применяем команду Изображение – Коррекция – Света/Тени (Image – Adjustment – Shadows/Highlights). Мы не случайно выбрали в шаге 2 канал Яркость. Теперь команда будет применяться только к нему, а так как информация о цвете и контрасте в режиме Lab находится в разных каналах, мы избежим увеличения цветовых шумов и появления цветовых артефактов.
Настройки в каждом конкретном случае будут различные, потренируйтесь и быстро поймете, как и в каких случаях поступать.
Шаг 4
Теперь займемся цветом. Каналы а и b в цветовой модели Lab смогут дать нам сколько угодно цвета, даже такого, который невозможно отобразить на мониторе и который не существует в природе. Воспользуемся методом наложения каналов с помощью команды Внешний канал (Apply Image). Выбираем канал «а» в палитре каналов, аналогично шагу 2. Переходим в меню Изображение – Внешний канал (Image – Apply Image). Выбираем режим наложения Перекрытие (Overlay) или Мягкий свет (Soft Light).
Шаг 5
Выбираем канал «b» и также накладываем его сам на себя в режиме Перекрытие.
Не забываем о том, что мы можем варьировать значением Прозрачности (Opacity) в диалоговом окне данной команды. Вот полученный результат после операций с каналами.
Примечание: можно также воспользоваться командой Кривые (Curves) и построить кривые «а» и «b» по контрольным точкам. Этот метод дает широчайшие возможности, но требует серьезной подготовки.
Шаг 6
Не волнуйтесь насчет чрезмерной насыщенности цветов. Нужно всего лишь понизить непрозрачность слоя. Я остановился примерно на 30%, у вас это значение может быть другим.
Шаг 7
Теперь принимаемся за повышение резкости. Делать мы это будем не совсем обычным способом, в два этапа. На первом этапе повышается резкость и контраст крупных областей изображения, на втором – прорабатываются мелкие детали. Для начала проверим в палитре каналов, выбран ли у нас канал Яркость. Переходим в меню Фильтр – Резкость – Контурная резкость (Filter – Sharpen – Unsharp mask). Сдвигаем ползунки Эффект (Amount) и Радиус (Radius) вправо до конца. Получилось невесть что, но так и нужно.
Теперь, начинаем уменьшать значения Радиуса до появления четких переходов между относительно крупными объектами, но не допуская проявления мелких деталей.
Далее уменьшаем значение Эффекта, практически всегда оно получится меньше значения, используемого при классическом способе.
Именно поэтому данный метод имеет английскую аббревиатуру HIRALOAM (High Radius – Low Amount). Достигнув оптимального значения, увеличиваем значение Порога (Threshold), чтобы исключить действие команды на мелкие детали.
Шаг 8
Повышаем резкость мелких деталей изображения. Применяем ту же команду Контурная резкость, но уже в стандартном варианте.
А вот окончательный результат.
К сожалению при таком размере рисунка трудно оценить результаты повышения резкости, но уверяю, они вас порадуют. В следующих уроках мы продолжим знакомство с цветовым пространством Lab.
Желаю всем творческих успехов!
90000 What Is Lab Color Space? (And How to Use It in Photoshop) 90001 90002 You’ve probably heard of RGB and CMYK. Those are the two most commonly used color spaces. 90003 90002 But they’re not the only color spaces. Lab Color space, for example, is the most accurate one. Here’s how Lab Color works, and how to use it in Photoshop. 90003 90006 What Is Lab Color? 90007 90002 You’ve probably heard of CMYK and RGB color spaces. As a photographer, I’m guessing you’re most familiar with RGB ( ‘Red, Green, Blue’).Cameras and computer screens use this color space. CMYK, on the other hand, stands for ‘Cyan, Magenta, Yellow, Black’ and is often used by graphic designers to print artwork. 90003 90010 © Pixabay 90002 Lab Color is a more accurate color space. It uses three values (L, a, and b) to specify colors. RGB and CMYK color spaces specify a color by telling a device how much of each color is needed. Lab Color works more like the human eye. 90003 90002 It specifies a color using a 3-axis system. The a-axis (green to red), b-axis (blue to yellow) and Lightness axis.90003 90002 90016 90003 90002 The best thing about Lab Color is that it’s device-independent. That means that it’s easier to achieve exactly the same color across different media. It’s mainly used in the plastics, automotive, and textile industry. 90003 90002 Here’s an example of how Lab Color can be used. 90003 90002 If your company wants to put their logo on a cup, a T-shirt, or a banner, it could be a good idea to use Lab Color. That way, you’ll be sure that the colors look exactly the same.90003 90006 How to Use Lab Color in Photoshop 90007 90002 It’s very easy to change from RGB to Lab Color in Photoshop. 90003 90028 Step 1: Convert to Lab Color 90029 90002 Open any image in Photoshop. Go to Image> Mode and choose Lab Color. 90003 90002 90033 90003 90002 Or, go to Edit> Convert to Profile and select Lab Color. 90003 90002 90038 90003 90028 Step 2: Check Channels 90029 90002 Once you’ve converted your image, open the Channels panel. If the panel is not visible, go to Window in the top menu and choose Channels.90003 90002 In RGB mode you would see the Red, Green, and Blue channel. In Lab Color mode, you’ll see the a, b, and L channel. The ‘a’ channel shows you the values on the red to green axis, while the ‘b’ channel shows the values on the blue to yellow axis. The ‘L’ channel shows no color info at all. Here you can see how light or dark each color is. 90003 90002 90047 90003 90006 The Advantage of Using Lab Color in Photoshop 90007 90002 Because Lab Color space is such a wide color space, it allows you to do things you can not do in RGB.You can actually make the colors in your photos look more vibrant and lively without moving the saturation slider and going over the top. 90003 90002 You can also use Lab Colour to color grade and shift the colors in your photos. The 3 axis just opens up a lot of possibilities. 90003 90006 Conclusion 90007 90002 Even though Lab Colour space is not popular amongst photographers, you should definitely learn how to use it. It offers a lot more variety which can help you when editing photos with vibrant and lively colors.Go ahead and try it out! 90003 90059 pin it! 90002 Save this article to your Pinterest profile to access it later! 90003 90062 .90000 LAB Color Space and Values 90001 90002 Like geographic coordinates — longitude, latitude, and altitude — L * a * b * color values give us a way to locate and communicate colors. 90003 90004 90005 90006 What’s the history of L * a * b *? 90007 90008 90009 90002 In the 1940’s, Richard Hunter introduced a tri-stimulus model, Lab, which is scaled to achieve near uniform spacing of perceived color differences. While Hunter’s Lab was adopted as the de facto model for plotting absolute color coordinates and differences between colors, it was never formally accepted as an international standard.90003 90002 Thirty-one years later, the CIE published an updated version of Hunter’s Lab: CIELab. The correct way to pronounce it is «see-lab», or «L-star, a-star, b-star,» but some applications and instruments simply call it L, A, B, or Lab. 90003 90004 90005 90006 What does L * a * b * stand for? 90007 90008 90009 90002 Regardless of the which color space name you call it, it’s important to know what L *, a *, and b * stand for. 90003 90022 90023 90006 L *: Lightness 90007 90026 90023 90006 a *: Red / Green Value 90007 90026 90023 90006 b *: Blue / Yellow Value 90007 90026 90035 90002 As an example, see figures 17 and 18, showing the color-plotting diagrams for L * a * b *.90003 90002 90003 90022 90023 The a * axis runs from left to right. A color measurement movement in the + a direction depicts a shift toward red. 90026 90023 Along the b * axis, + b movement represents a shift toward yellow. 90026 90023 The center L * axis shows L = 0 (black or total absorption) at the bottom. 90026 90023 At the center of this plane is neutral or gray. 90026 90035 90002 To further demonstrate how L * a * b * values represent specific colors, see flowers A and B, below.We’ve also plotted their values on the CIELAB Color Chart above. 90003 90002 90003 90002 We hope these examples help you better understand L * a * b * color space. If you have more questions about color spaces or methods of color communication, 90006 contact our team of experts 90007 — we’re happy to help! 90003 90002 90003 90002 90003 .90000 LAB color model — це … Що таке LAB color model? 90001 90002 90003 90004 Lab color space 90005 — A Lab color space is a color opponent space with dimension L for lightness and a and b for the color opponent dimensions, based on nonlinearly compressed CIE XYZ color space coordinates.The coordinates of the Hunter 1948 L, a, b color space are … Wikipedia 90006 90007 90002 90003 90004 Color model 90005 — A color model is an abstract mathematical model describing the way colors can be represented as tuples of numbers, typically as three or four values or color components.When this model is associated with a precise description of how the … … Wikipedia 90006 90007 90002 90003 90004 RGB color model 90005 — RGB redirects here. For other uses, see RGB (disambiguation). A representation of additive color mixing. Projection of primary color lights on a screen shows secondary colors where two overlap; the combination of all three of red, green, and blue … Wikipedia 90006 90007 90002 90003 90004 Color television 90005 — Title card for NBC, promoting their broadcast in RCA color.Color television is part of the history of television, the technology of television and practices associated with television s transmission of moving images in color video. In its most … … Wikipedia 90006 90007 90002 90003 90004 Color quantization 90005 — An example image in 24 bit RGB color The same image reduced to a palette of 16 colors specifically chosen to best represent the image; the selected palette is shown by the squares above In … Wikipedia 90006 90007 90002 90003 90004 Color mapping 90005 — example Source image Reference image … Wikipedia 90006 90007 90002 90003 90004 Color calibration 90005 — The aim of color calibration is to measure and / or adjust the color response of a device (input or output) to a known state.In ICC terms this is the basis for a additional color characterization of the device and later profiling [1]. In non ICC … … Wikipedia 90006 90007 90002 90003 90004 List of color spaces and their uses 90005 — This is a list of color spaces and their uses from the color space article. A color space consists of a color model along with a specific mapping of that model onto an absolute color space. There are a large number of color spaces in use in the … … Wikipedia 90006 90007 90002 90003 90004 Espacio de color Lab 90005 — Saltar a navegación, búsqueda Lab es el nombre abreviado de dos espacios de color diferentes.El más conocido es CIELAB (estrictamente CIE 1976 L * a * b *) y el otro es Hunter Lab (estrictamente, Hunter L, a, b). Lab es una abreviación informal, y … … Wikipedia Español 90006 90007 90002 90003 90004 CIE 1931 color space 90005 — In the study of color perception, one of the first mathematically defined color spaces is the CIE 1931 XYZ color space, created by the International Commission on Illumination (CIE) in 1931. [1] [2 ] The CIE XYZ color space was derived from a series … Wikipedia 90006 90007 90002 90003 90004 Lightness (color) 90005 — Three hues in the Munsell color model.Each color differs in value from top to bottom in equal perception steps. The right column undergoes a dramatic change in perceived color. Lightness (sometimes called value or tone) is a property of a color … Wikipedia 90006 90007 .90000 Color Space vs. Color Tolerance 90001 90002 Zur Farbsteuerung muss man in der Lage sein, sehr kleine Farbunterschiede zu vergleichen, ihre Auswirkung zu ermitteln und zu verstehen, wie man mit dieser Auswirkung umgeht. In dieser Blogreihe haben wir uns bereits mit der Geschichte der Farbanalyse und der Bedeutung von Licht bei der Toleranzberechnung befasst. In diesem Blog erläutern wir den Unterschied zwischen einem Farbraum und einer Farbtoleranz und stellen die gängigsten Methoden vor.90003 90004 90005 90002 90007 Farbräume 90008 90005 90002 Ein Farbraum gibt uns die Möglichkeit zur Farbkommunikation. So wie man jeden Standort auf unserem Planeten Erde anhand seiner geografischen Koordinaten — Längen- und Breitengrad und Höhe — ermitteln kann, so lässt sich auch jede Farbe im Farbraum lokalisieren. 90005 90002 Nachstehend werden die zwei gängigsten Farbräume vorgestellt. 90005 90002 90007 L * a * b *, auch CIELab oder LAB-Farbmodell genannt 90008 90003 In den 1940er Jahren entwickelte Richard Hunter ein Tristimulus-Farbmodell (Lab) — eine Farbskala mit fast einheitlichen Abständen der wahrgenommenen Farbunterschiede.90005 90002 Die L-Achse stellt die Unterschiede der dunklen Farben gegenüber helleren Pastellfarben in Werten von 0 bis 100 dar, wobei 100 absolutes Weiß und 0 absolutes Schwarz ist. Die Koordinaten a und b stellen die Hauptfarbachsen dar, wobei positive Werte auf der a-Achse für Rot und negative Werte für Grün stehen. Positive Werte auf der b-Achse stehen für Gelb und negative Werte für Blau. Die Zwischenfarbtöne liegen zwischen den Hauptfarben Rot, Gelb, Grün und Blau. 90005 90002 Obwohl Hunters Lab-Farbraum als De-facto-Modell für die Darstellung absoluter Farbkoordinaten und der Farbunterschiede galt, wurde er nie offiziell als internationaler Standard akzeptiert.31 Jahre später veröffentlichte die CIE (Commission Internationale de l’Eclairage; internationale Beleuchtungskommission) eine aktualisierte Version des Lab-Farbmodells von Hunter: CIELab oder L * a * b *. Bei einigen Anwendungen und Geräten heißt es einfach nur L, A, B oder Lab. 90005 90002 90005 90002 Bei CIELab ist der Farbraum in Form eines Gitters mit allen Farben dargestellt, die das menschliche Auge sehen kann. Mit nur geringfügigen Änderungen an der ursprünglichen mathematischen Formel von Hunter ist diese neue Darstellung inzwischen die empfohlene und international anerkannte Methode zur Kommunikation von Farbwerten.90005 90002 90007 L * C * h-Farbraum (auch CIELCH genannt) 90008 90005 90002 Bei diesem Modell steht L für Lightness (Helligkeit), C für Chroma (Sättigung) und H für Hue (Farbton). Hue bewegt sich kreisförmig um den «Äquator» zur Beschreibung der Farbfamilie — Rot, Gelb, Grün und Blau — und aller dazwischen liegenden Farben. Die Zahlenwerte im Hue-Kreis reichen von Null bis 360 Grad. Sie beginnen mit Rot bei 0 ° und bewegen sich gegen den Uhrzeigersinn durch Gelb, Grün, Blau, dann wieder zurück zu Rot.90005 90002 Die L-Achse beschreibt die Farbhelligkeit. Durch den Vergleich der Werte lassen sich Farben als hell oder dunkel klassifizieren. Wie beim L * a * b * -Modell gilt: Hellere Farben haben einen höheren Wert. Die C-Achse stellt die Sättigung dar. Niedrigere Zahlenwerte nahe dem Mittelpunkt entsprechen matteren und graueren Farben, wohingegen höhere Zahlenwerte außen reineren, kräftigeren und stärker gesättigten Farben entsprechen. 90005 90002 90007 90008 90005 90002 90007 Farbtoleranzen 90008 90005 90002 Wenn sich zwei Farben im Farbraum darstellen lassen, kann man den Abstand zwischen ihnen berechnen.Die Toleranz ist eine Beurteilung des Farbabstands (Delta) von einem bekannten Standard. Um beim Vergleich zum Planeten Erde zu bleiben, entspricht die Berechnung der Toleranz zwischen zwei Farben der Ermittlung der Entfernung zwischen zwei Städten auf einer Landkarte. 90005 90002 Obwohl es viele verschiedene Methoden zur Toleranzberechnung gibt, funktionieren alle mehr oder weniger nach dem gleichen Prinzip — vergleichbar mit der Wahl des Transportmittels zwischen zwei Städten: Sie können zu Fuß gehen, fahren oder fliegen.Alle drei (Transport-) Mittel bringen Sie zum Ziel — nur jeweils nach einer etwas anderen Methode. 90005 90002 Nachfolgend sind einige der gängigen Toleranzmethoden beschrieben. 90005 90002 90007 Delta L * a * b * (auch CIELab bzw. LAB genannt) 90008 90003 Zur Toleranzermittlung in Delta L * a * b * muss man zuerst einen Differenzgrenzwert für L * (ΔL *, d. H. Helligkeit), a * (Δa *, d. h. Rot / Gün) und b * (Δb *, d. h. Gelb / Blau) definieren. Diese Grenzwerte erzeugen einen rechteckigen Toleranzrahmen um den Standard.Bei diesem Beispiel ist die Zielfarbe ein relativ dunkler (42,65) grünlich / blauer Farbton. Da a * und b * negativ sind, befindet er sich im grünen / blauen Quadranten. 90005 90002 Als nächstes legt man einen Grenzwert für den zulässigen Farbunterschied fest. Diese Abbildung zeigt eine Toleranz von jeweils einer Einheit für L *, a * und b *, die einen Rahmen um die Zielfarbe erzeugt. Nach der Toleranzfestlegung ist jede Probenmessung zulässig, die innerhalb des Rahmens liegt. Proben, die außerhalb des Rahmens liegen, werden abgelehnt.90005 90002 90005 90002 90005 90002 In diesem Diagramm ist die zulässige Toleranz als Quadrat und die visuell akzeptierte Farbe als Ellipsoid dargestellt. Sie können das Problem erkennen: Ein Toleranzrahmen um das Ellipsoid kann zu positiven Zahlenwerten für inakzeptable Farben führen. Doch wenn der von Ihnen erstellte Toleranzrahmen klein genug ist, damit er in das Ellipsoid passt, können sich negative Zahlenwerte für visuell akzeptable Farben ergeben. 90005 90002 Das Farbmodell Delta L * a * b * ist recht willkürlich, weil es die Art unserer Farbwahrnehmung, -beschreibung und -kommunikation nicht wirklich erfasst.Wir Menschen können zwar das Element Hell-Dunkel gut kommunizieren, haben allerdings Schwierigkeiten bei der Beschreibung von Rot-Grün und Blau-Gelb. 90005 90002 90004 90004 90007 DE * = CIELab Delta E 90008 90005 90002 Delta E ist der Gesamtabstand bzw. die Gesamtdifferenz zwischen zwei Farben. Um bei unserem Beispiel Erde zu bleiben, ist Delta E die gesamte Entfernung zwischen zwei Städten. 90005 90002 90007 Delta L * C * h ° (auch CIELCH genannt) 90008 90003 Die Toleranzermittlung in Delta L * C * h ° unterscheidet sich kaum von der Toleranzermittlung in Delta L * a * b *.Eine Farbe kann sich auf der L-Achse nach oben oder unten bewegen, also stärker oder weniger stark gesättigt sein, und sich im Farbton (Hue) im oder gegen den Uhrzeigersinn bewegen. Bei Delta L * C * h ° ist die zulässige Toleranz Delta L, Delta C und Delta H anstelle von Delta L, Delta A und Delta B. 90005 90002 Die Abbildungen unten zeigen den gleichen bläulichen / grünen Punkt auf der gleichen Farbebene. Doch hier wird die Farbe anhand der Delta L * C * h-Terminologie ermittelt. Es wurden die gleichen Grenzwerte wie bei Delta L * a * b * angegeben, wobei der zulässige Farbtoleranzbereich hier jedoch in Bezug auf Helligkeit, Farbton und Sättigung festgelegt ist.90005 90002 90005 90002 Können Sie sich noch erinnern, dass die L * a * b * -Toleranzen eine würfelartige Form ergeben? Zur Korrelation mit der menschlichen Farbwahrnehmung erzeugt Delta L * C * h ° eher eine Scheibe als einen Würfel um die Zielfarbe. Das Farbmodell Delta L * C * h ° ist zwar intuitiver; die meisten Spezifikationen erfordern jedoch Messungen in Delta L * a * b *. Tatsächlich lässt sich das Modell in heutigen Geräten und Softwareprogrammen leicht ändern. 90005 90002 90007 DECMC = Delta E CMC 90008 90003 Die Toleranzmethode Delta E CMC basiert auf Delta L * C * h °, bietet jedoch eine bessere Übereinstimmung zwischen der visuellen Beurteilung und dem gemessenen Farbabstand.Die CMC-Berechnung definiert ein Ellipsoid um die Standardfarbe, wobei die Halbachse Farbton, Sättigung und Helligkeit entspricht. Das Ellipsoid stellt die akzeptable Farbmenge dar. Seine Größe und Form ändern sich automatisch je nach der Position der Farbe im Farbraum. 90005 90002 Wie Sie erkennen können, sind die Ellipsoide im orangefarbenen Bereich des Farbraums länger und schmaler als die breiteren und runderen Ellipsoide im grünen Bereich. Die Größe und Form der Ellipsoide ändern sich auch je nach Sättigung und / oder Helligkeit der Farbe.90005 90002 Mithilfe der CMC-Gleichung lässt sich die gesamte Größe des Ellipsoids besser darauf abstimmen, was visuell akzeptabel ist. Durch Änderung des kommerziellen Faktors (kurz cf aus dem Englischen commercial factor) lässt sich das Ellipsoid nach Bedarf so vergrößern oder verkleinern, dass es der visuellen Akzeptanz entspricht. 90005 90002 Da größere Helligkeitsunterschiede (l) für das Auge im Allgemeinen eher akzeptabel sind als Unterschiede bei der Sättigung (c), wird 2: 1 als Standardverhältnis für l: c angesehen.Ein Verhältnis von 2: 1 lässt einen zweimal so großen Unterschied bei der Helligkeit im Vergleich zur Sättigung zu. Auf Basis der CMC-Gleichung lässt sich dieses Verhältnis anpassen, um die visuelle Akzeptanz zu verbessern. 90005 90002 90004 90005 90002 90007 DE94 = Delta E 94 90008 90005 90002 Тисяча дев’ятсот дев’яносто чотири führte die CIE eine neue Toleranzmethode namens CIE94 ein. Wie CMC erzeugt auch diese Toleranzmethode ein Ellipsoid. Allerdings können Sie das Verhältnis zwischen Helligkeit (kL) und Sättigung (Kc) sowie den kommerziellen Faktor (cf) steuern.Diese Einstellungen wirken sich auf die Größe und Form des Ellipsoids aus — ähnlich, wie sich die Einstellungen l: c und cf beim CMC-Verfahren auswirken. 90003 Doch während CMC für den Einsatz in der Textilindustrie gedacht ist, kommt CIE94 eher in der Farben- und Lackindustrie zum Einsatz. Sie sollten die Art der zu messenden Oberfläche bei der Auswahl dieser beiden Toleranzmethoden berücksichtigen. Ist die Oberfläche strukturiert oder unregelmäßig, ist CMC vermutlich am besten geeignet. Ist die Oberfläche glatt und regelmäßig, ist CIE94 vermutlich besser geeignet.90005 90002 90007 DE00 = Delta E 2000 90008 90005 90002 Heute bietet die Formel für Delta E 2000 die modernste mathematische Berechnung und die beste Übereinstimmung mit dem menschlichen Auge. Obwohl sie das bei DE94 vorhandene Helligkeitsproblem löst, ist sie nicht fehlerfrei — vor allem beim Vergleich von Farbtönen, die sich in einem Winkel von 180 ° voneinander befinden. 90003 90007 90003 Entscheidung für die richtige Methode 90008 90005 90002 Obwohl kein Farbtoleranzsystem perfekt ist, stellen die Formeln CMC und DE2000 die vom menschlichen Auge wahrgenommenen Farbabstände am besten dar.Bei der Entscheidung über die anzuwendende Methode sollten Sie die folgenden fünf Regeln von Billmeyer (1970 und 1979) berücksichtigen: 90005 90116 90117 Entscheiden Sie sich für eine einheitlich anzuwendende Berechnungsmethode. 90118 90117 Geben Sie immer genau an, wie die Berechnungen vorgenommen werden. 90118 90117 Versuchen Sie nie, die nach unterschiedlichen Gleichungen berechneten Farbabstände durch die Verwendung von Durchschnittsfaktoren umzurechnen. 90118 90117 Verwenden Sie berechnete Farbabstände nur als erste Näherungswerte bei Toleranzeinstellungen, bis sie durch die visuelle Farbabmusterung bestätigt werden können.90118 90117 Denken Sie stets daran, dass Farben nicht aufgrund von Zahlen akzeptiert oder abgelehnt werden. Es kommt auf ihre Wirkung an. 90118 90127 90002 Weitere Informationen zur Toleranzberechnung finden Sie in anderen Blogs zu diesem Thema. Oder sprechen Sie mit einem unserer Farbexperten, der Ihnen bei der Auswahl der für Ihre Anforderungen am besten geeigneten Methode helfen kann. 90005 90002 90007 Lesen Sie diese zusätzlichen Blogs, um mehr über Toleranzen bzw. Toleranzberechnung zu erfahren: 90008 90005 .