Színes rendszerek számítógépes grafikákban, tartalom platformon
1.2. A számítógépes grafika színrendszerei
-
sugárzott és visszavert fény a számítógépes grafikákban; a színárnyalatok kialakulása a monitoron; színes árnyalatok kialakulása képek nyomtatása során.
A számítógép képernyőjén és a nyomtatóján lejátszható színárnyalatok leírására speciális eszközöket fejlesztenek ki - színmodelleket (vagy színrendszert). Számítógépes grafikákban való sikeres alkalmazáshoz szükség van:
• Ismerje meg az egyes színmodellek jellemzőit
• képes meghatározni egy adott színt különböző színmodellekkel
• Megérteni, hogy a különböző grafikus programok hogyan oldják meg a színkódolás kérdését
• Megérteni, hogy miért nehéz nyomtatni a monitoron megjelenő színárnyalatokat a nyomtatás során.
Olyan tárgyakat látunk, amelyek fényt sugároznak vagy tükröznek.
Fény - elektromágneses sugárzás.
A szín jellemzi a sugárzás emberi szemre gyakorolt hatását. Így a fény retek, ami a szem retinájára esik, színt ad.
A kibocsátott fény egy forrásból érkező fény, például a Nap, az izzó vagy a monitor képernyője.
A visszaverődő fény a fény, amely "visszapattant" a tárgy felületéről. Ez az, amit látunk, amikor olyan tárgyat nézünk, amely nem fényforrás.
A kibocsátott fény, amely közvetlenül a forrásból a szem felé tart, megtartja az összes olyan színt, amelyből létrehozták. De ez a fény megváltozhat, ha egy objektumból visszaverődik (1. ábra).
Ábra. 1. Fény sugárzása, visszaverődése és felszívódása
Mint a nap és más fényforrások, a monitor fényt bocsát ki. A papír, amelyen a képet nyomtatják, fényt ad. Mivel a szín a sugárzás folyamatában és a reflexiós folyamat során előállítható, kétféleképpen mutatható ki ez a módszer: additív és kivonható színek.
Adalék színrendszer
Ha a közeli (és még jobb egy nagyítóval), hogy a képernyő működése monitor vagy a TV, akkor könnyen belátható, hogy a sok apró pöttyök vörös (Red), zöld (zöld) és a kék (Blue) színekben. Az a tény, hogy a képernyő felülete ezer foszforeszkáló színes pontok, amelyek bombázzák elektronok nagy sebességgel. A színes pontok fényt bocsátanak ki egy elektronsugár hatása alatt. Mivel a méretei ezek a pontok nagyon kicsi (körülbelül 0,3 mm átmérőjű) szomszédos színes pontok egyesítésével létrejött az összes többi színek és árnyalatok, például:
piros + zöld = sárga,
piros + kék = bíbor,
zöld + kék = kék,
piros + zöld + kék = fehér.
A számítógép pontosan szabályozhatja a képernyő minden pontján kibocsátott fény mennyiségét. Ezért a színpontok fényének intenzitása megváltoztathatja az árnyalatok sokaságát.
Így az adalék színe a három primer szín - piros, zöld és kék - sugarainak egyesítésével (összegezve) állítható elő. Ha mindegyik intenzitása eléri a 100% -ot, akkor fehér színt kapunk. Mindhárom szín hiánya fekete színt ad. A számítógépes monitorokban használt adalék színek rendszerét általában az RGB rövidítés jelöli.
Ábra. 2. CorelDraw párbeszédpanel a színkép kialakításához RGB rendszerben
Ábra. 3. Párbeszédpanel a színválasztáshoz az Adobe Photoshop alkalmazásban
A képek létrehozásához és szerkesztéséhez legtöbb programban a felhasználónak lehetősége van saját színének (a javasolt palettákon kívül) létrehozására a piros, zöld és kék komponensek használatával. A grafikus programok általában 256 színárnyalat, 256 színárnyalat és 256 színárnyalat kombinációját teszik lehetővé. Mivel könnyen kiszámítható, 256 x 256 x 256 = 16,7 millió szín. A párbeszédpanel tetszőleges színárnyalat beállításához különböző programokban eltérő lehet (2.3.4. Ábra).
Így a felhasználó kiválaszthatja az előre beállított színt a beépített paletták vagy létrehozhat saját árnyékában, jelezve a beviteli mezők fényesség értékét R. G és B a vörös, zöld és kék színű komponensek tartományban 0-255 (ábra. 2,3,4 ).
Ezután az újonnan létrehozott szín a rajzok felrajzolására és festésére használható.
A CorelDRAW programban az RGB színmodellt egy háromdimenziós koordinátarendszer formájában ábrázolják (2. ábra), amelyben a nulla pont fekete színnek felel meg. A koordináták tengelyei megfelelnek az alapszíneknek, és a 0 és 255 közötti három koordináta mindegyike tükrözi ennek a vagy az elsődleges színnek a "hozzájárulását" a kapott színárnyalathoz. A koordinátarendszer tengelyei mentén mozgó mutatók ("csúszkák") befolyásolják az értékek változását a beviteli mezőkben és fordítva. Az átlós összekötő eredetét és a pont, ahol minden összetevő maximális fényerőt található szürke árnyalat - a fekete fehér (szürkeárnyalatos szín értékeket kapunk azonos fényerő mindhárom komponens).
Mivel a papír nem világít, az RGB színmodell nem használható kép létrehozására a nyomtatott oldalon.
A kivonható színek rendszere
Nyomtatás közben a fény a papírlapból tükröződik. Ezért a visszavert fénygel működő színrendszer grafikus képek nyomtatására szolgál - a kivonható színek rendszere (kivonás).
A fehér szín a szivárvány minden színéből áll. Ha egy egyszerű prizmán keresztül hiányol egy fénysugár, akkor egy színspektrumba bomlik. A piros, narancssárga, sárga, zöld, kék, kék és ibolyaszínű színek a látható fényspektrumot alkotják. A fehér papír, ha világít, tükrözi az összes színt, a festett papír elnyeli a színek egy részét, a többi tükrözi. Például egy piros papírlap fehér megvilágítással pirosan néz ki pontosan, mert az ilyen papír minden piros színt elnyel. Ugyanaz a piros papír, kéken világít, fekete lesz, mivel elnyeli a kék színt.
A kivonható színek rendszerében a legfontosabbak kék (cián). Lila (bíborvörös) és sárga (sárga). Mindegyik elnyeli (kivonja) bizonyos színeket a nyomtatott oldalra eső fehér fénytől. Így a három primer szín felhasználható fekete, piros, zöld és kék színek előállítására:
kék + lila + sárga = fekete,
kék + magenta = kék,
sárga + magenta = piros,
sárga + kék = zöld.
Az alapszínek különböző arányban történő keverése fehér papírra, sokféle árnyalatot hozhat létre.
A kivonható színek rendszere a CMYK rövidítéssel van jelölve (a Kékkel való összekeverés érdekében a K szimbólumot a Black jelölésére használják).
A négyszínű nyomtatás két szakaszra bontható.
1. Teremtés a cián, a bíborvörös, a sárga és a fekete szín négykomponensű képének kezdeti rajza alapján.
2. Nyomtasson ki mindegyik képet egyenként ugyanazon papírlapra.
A színminta négy komponensre való elválasztását egy speciális színkiválasztó program végzi. Ha nyomtatók CMY rendszer (hozzáadása nélkül fekete tintával), a kép konverzió RGB CMY rendszer rendszer nagyon egyszerű: a szín értékek a CMY rendszer - ez egyszerűen fordított értékeket RGB rendszerben. A "színkör" séma (5. ábra) mutatja az RGB és a CMY modellek elsődleges színeinek viszonyát. A vörös és a zöld keverék sárga, sárga és kékes - zöld, piros és kék - lila, stb.
Ábra. 5. A színkör mutatja az RGB és CMY modellek kapcsolatát
Így a 3. ábrán látható minden háromszög színét. Az 5. ábra a szomszédos háromszögek színeinek összege. De a fekete festék hozzáadásának szükségessége miatt a konverziós folyamat sokkal nehezebbé válik. Ha a szín pont határozza meg a keverék az RGB-színek, az új rendszer, akkor lehet meghatározni keveréke CMY értékek plusz még tartalmaz néhány fekete színű. Az RGB rendszeradatok CMYK rendszerre történő konvertálásához a színkiválasztó program számos matematikai műveletet használ. Ha a pixel a RGB rendszer egy tiszta vörös (100% R, 0% G, 0% B), a CMYK rendszer, s kell egy azonos értékű a magenta és sárga (0% C 100% M 100% Y, 0% K).
Az itt bemutatott táblázatban például több színt írnak le RGB és CMYK modellekkel (a komponensek színe 0 és 255 között van).
58C, 134M, 174Y, 29K
A lényeg az, hogy ahelyett, hogy egyszínű területeket színrebontott program létrehozza bitmap egyes pontok (6.), És ezek a pontmintázatok enyhén forgatva egymáshoz képest úgy, hogy a pontok a különböző színek nem egymásra egymás tetejére a másik, és egymás mellett.
A különböző színű, egymáshoz közel elhelyezkedő kis pontok összeolvadnak egymással. Így szemünk látja az eredményül kapott színt.
Így az RGB rendszer működteti a kibocsátott fényt, és a CMYK - a visszavert fényt. Ha nyomtatni szeretne a nyomtatón a képen kapott képen, egy speciális program átalakítja az egyik színrendszert a másikba. De az RGB és a CMYK rendszerekben a színek természete más. Ezért a nyomtatás során nehezen pontosan megismételhető a képernyőn látható szín. Általában a képernyőn a szín egy kicsit fényesebb, mint a nyomtatott színnel.
Ábra. 6. Pont négyszínű nyomtatáshoz
A színmodellben létrehozható összes színkészlet a színtartománynak nevezhető. Az RGB tartomány szélesebb, mint a CMYK tartomány. Ez azt jelenti, hogy a képernyőn létrehozott színek nem mindig reprodukálhatók nyomtatáskor. Ezért néhány grafikus programban a figyelmeztető jelzések is rendelkezésre állnak. Ha az RGB modellben létrehozott szín kívül esik a CMYK tartományon. Az Adobe PhotoShop programban egy kis felkiáltójelet használnak egy figyelmeztető mutató formájában (3. ábra). Ha egy hasonló figyelmeztetést, akkor egyszerűen kattintson rá a bal egérgombbal, így az Adobe PhotoShop a színt kell cserélnie a legközelebbi színt a spektrum a CMYK modell.
A rendszer "Tone - Saturation - Brightness"
Az RGB és CMYK színrendszerek hardveres (számítógépes monitorok és nyomdafestékek) által meghatározott korlátozásokon alapulnak. A színek leírásának intuitívabb módja a tónus (Hue), a telítettség (telítettség) és a fényerő (fényesség) formájában. Egy ilyen színrendszer esetében a HSB rövidítést használják. A szín egy adott színárnyalat: piros, sárga, zöld, lila, stb. A telítettség jellemzi a szín "tisztaságát": a telítettség csökkentésével "hígítjuk" fehér színnel. A fényerő a fekete színű festék mennyiségétől függ: a kevésbé feketeség, annál nagyobb a szín fényereje. A számítógép képernyőjén történő megjelenítéshez a HSB rendszert RGB formátumúra alakítja át. és nyomtatásra a nyomtatón - a CMYK rendszerben. Tetszőleges színt hozhat létre a H, S, és B bemeneti mezőkben a hang, a telítettség és a fényerő 0-tól 255-ig terjedő tartományban (3.4.7. Ábra).
Ábra. 7. CorelDraw párbeszédpanel a színkép kialakításához a HSB rendszerben
Ezenkívül a felhasználó kiválaszthatja a színtónust az egér kattintásával a színmező megfelelő pontjába (3., 4., 7. Ábra).
1. Mi a különbség a sugárzott és a visszavert fény között?
2. Milyen színezési módszerek ismertek Önnek?
3. Hogyan alakul ki az RGB színrendszerben a szín?
4. Hogyan hozhat létre saját színt bármilyen grafikai csomagban?
5. Miért nem használható az RGB színrendszer a képek nyomtatásához?
6. Milyen alapszíneket használ a szín a CMYK színrendszerben?
7. Mi a négyszínű nyomtatás?
8. Miért nem mindig reprodukálható a képernyőn létrehozott színek a nyomtatás során?
9. Hogyan írja le a színt a HSB színrendszerben?