Színvisszaadási rendszerek

előző ◈ a következő

Nézz körül, mit látsz? Láthatod tárgyakat, asztalt, széket, napot vagy tengert. Elgondolkodtál már azon, hogy miként érzékelik ezt a sokszínűséget? A fény az elektromágneses sugárzás, ez egy olyan hullám, amely terjed az űrben, valamint a hang és más hullámok, amelyeket nem éreznek.

Az észlelés és a feldolgozás folyamatában két oldal vesz részt, egy tárgyat, amelyet nézünk, és maga az emberi szem, valamint az agy, amely a szemen keresztül kapott információkat feldolgozza.

Lássuk, hogyan látjuk a színt. Az emberi szem retinájában a kúp és a rúd receptora van. Összesen 130 millió botot találtak a szemében

és 7 millió kúp. A retina receptorainak eloszlása nem egységes: a sárga folt területén kúpok dominálnak, és a rudak nagyon kicsiek; a retinák perifériájához képest, ellenkezőleg, a kúpok száma gyorsan csökken, és csak a botok maradnak. A kúpok felelősek a színérzékelésért, a rúdak pedig a szürkületi látásért. Például éjszaka nem látja a színt, látod, hogy mindent szürke, mert a botok működnek, és napközben mindkét kúp és a pálca működik.

Miért működnek a vizuális receptorok? A rodopszin pigmentek a fény hatására bomlanak botokban, a kúpokban ezt a szerepet a pigment Jodopsin végzi.

A színmodell olyan rendszer, amely széles színskálát mutat be, és korlátozott számú rendelkezésre álló szín alapján, poligráfokban vagy színes csatornákban monitorokon).

A cselekvés elve szerint minden színmodell négy osztályba sorolható: additív, szubtraktív, érzékelő és kolorimetrikus, bár utóbbit gyakran érzékelési modelleknek nevezik. Nézzük részletesebben.

Adalék színmodell (RGB)

Vizsgáljuk meg a szín természetét, a látás fiziológiájából kiindulva. Háromféle "kúp" található, amelyek a látható spektrum három fő színének legnagyobb érzékenységét mutatják:

· Piros narancssárga (600-700 nm);

· Zöld (500-600 nm);

· Kék (400 - 500 nm).

Így, ha bármilyen színt észlelünk, akkor agyunk összekeveri ezt a három színt, figyelembe véve még egy paramétert - az intenzitást

A színmodellek figyelembe vett osztályát az egyetlen olyan modell képviseli, amely a gyakorlatban széles körben elterjedt. Ennek a modellnek a lényege, hogy a látható spektrum legtöbb színét három szín, az elsődleges színek keverésével érhetjük el. Ezek a színek piros (piros), zöld (zöld) és kék (kék). egy modellt hívtak RGB-nek. Ha mindhárom összetevő megteszi a maximális értéket, élénk fehér színt kap. Ugyanazok a nulla értékek teljesen fekete színt alkotnak (pontosabban a fény hiánya), és ugyanazok a nem nulla értékek szürkeárnyalatnak felelnek meg. Az összetevők kombinációi, ahol azok értékei nem egyenlők, a megfelelő színtónust alkotják. Ebben az esetben az elsődleges színek páronkénti keverése másodlagos színeket hoz létre: Cián, Bíbor és Sárga. Az elsődleges és a másodlagos színek az alapszínekre vonatkoznak.

Matematikailag az RGB színmodell leginkább egy kocka. Ebben az esetben minden szín egyedileg illeszkedik a kocka belsejébe, az X (piros), az Y (zöld) és a Z (kék) koordináták értékeinek megfelelően. Ezután a koordináták eredetéből származó vektor iránya egyedileg határozza meg a színt, és modulusa fényességet fejez ki. Annak ellenére, hogy az egyszerű és tisztaságát a Színmodell RGB, de két nagy hátránya van: a hardver függőség (pl, az eltérő fényporok és az elemi öregedés monitorok) és a korlátozott színskálát (a lehetetlenségéről minden színét a látható spektrum).

Kivonatos színmodellek (CMY és CMYK)

Hogyan alakul ki az objektum színe? A válasz egyszerű, a napfény, a témához jutás részben felszívódik, és részben tükröződik, ez a visszavert spektrum és a szemünk látja. Láthatóak a 760 és 380 millicron közötti tartományban fekvő hullámok. Az alábbi ábra mutatja a szín és a hullámhossz közötti megfelelést.

Ebből a szempontból a fehér olyan szín, amely tükrözi a teljesen eső fényt rá, és fekete - amely elnyeli az összes fényt.

Kivonatos színmodellt használunk az objektumról visszaverődő szín leírására.

Szubtraktív színkeverés, ellentétben az adalékanyag kapott abszorpciós (kivonás - kivonás) az egyik alapszín a fehér szín, amely megfelel a fizika az abszorpció és reflexió a fény a tárgy felületét:

• fehér - piros = kék;

• fehér - zöld = bíbor;

• fehér - kék = sárga.

Így ezeknek a folyamatoknak a leírásánál a CMY modellt használjuk, amely három alapvető szubtraktív színt használ: kék (cián), bíborvörös (bíbor) és sárga (sárga).

Ennek eredményeképpen, amikor a két kivonható szín keveredik, az így létrejövő szín homályos (több festék szükséges - több fény felvesz). A három komponens egyenlő értékeinek keverése árnyalatú szürke árnyalatot eredményez. A fehér szín hiányzik minden szín hiányában (festékhiány), miközben teljes jelenlétük van

elméletileg fekete színt ad. Valódi technológiai folyamatban azonban a három színes (másodlagos) színes papír papírra történő keverésével a fekete szín nem hatékony. És ennek két oka van. Először is, szinte lehetetlen tökéletesen tiszta lila, kék és sárga színt létrehozni. Ennek eredményeként, ha ezeket a színeket keverik, nem tiszta fekete, hanem piszkos barna. Másodszor, a festék gazdaságtalan fogyasztása a fekete szín létrehozásához, annak ellenére, hogy bármilyen színes festék drágább, mint a hagyományos fekete.

Ennek következtében a gyakorlatban egy másik kivonó színmodellt, a CMYK-t széles körben használják, és egy további, negyedik, fekete festéket használ. Vegye figyelembe, hogy a modell neve a K betűt (a BlaK (fekete) szó utolsó betűjét használja a zavarok elkerülése érdekében, mert a B betűvel angolul is elkezdődik a kék (kék) szó. Bár néha a K betűt az első betűként kezelik a kulcsban (kulcs, kulcs), mert Ez a festék a legfontosabb a színes nyomtatás folyamatában, és az utolsó a papírra vonatkozik.

A CMYK színmodellnek ugyanolyan korlátai vannak, mint az RGB modell - a hardverfüggőség és a korlátozott színtartomány. Sőt, még inkább hardverfüggő, és a színtartomány még szűkebb, mint az RGB-modellben, mert A színes festékek rosszabb tulajdonságokkal rendelkeznek a monitorok foszfor-tartalmához képest. Például nem képes fényes telített színeket, valamint számos speciális színt, például fémes és arany színben megjeleníteni.

A nyomtatás során nem lehet újra megjeleníteni a képernyő színeit, azt mondják, hogy kívül esnek a CMYK modell színes lefedettségén. Hogy megelőzzék az ilyen helyzetek általában használ egy sor különleges intézkedések, beleértve az azonosítását és megszüntetését (helyett közel) színes mismatch szakaszában létrehozása és szerkesztése képek, vagy a bővítés a színskála a modell hozzáadásával új vagy direkt színek (spot nevű szín vagy színek speciális technológiák és egyedi színek vagy tinták használatán alapulnak). Például a zöld és a narancssárga színt (hatszínű nyomtatás) hozzáadják a CMYK festékekhez, ami lehetővé teszi a reprodukálható színek számának jelentős bővítését. Egy másik módszer, talán a leghatékonyabb a színkezelési rendszerek használata - CMS (színkezelési rendszer).

Perceptuális színmodellek (HSB és mások)

Hogy megszüntesse hardver függőségek, amelyek additív és szubtraktív színes modellek, több észlelési (intuitív) színes modelleket dolgoztak ki, amelyek alapján az egyes színérzékelésen és

a fény fényessége, ahogy észleli az emberi szem fényét. A legtöbb színmodell prototípusa a HSV modell használatával, amely alapján HSB, HSL és más modellek később jelentek meg. Ezek közös jellemzője, hogy a szín nem megadott keveréke három alapszín, és beállítja a két komponens (például, a HSB színtónus modell - színárnyalat, telítettség és - telítettség).

A harmadik paraméter, az összes ilyen modell különböző módokon, és beállítja a fényerő a kép jelöljük B (Fényesség - HSB modell), L (világosság - a HSL) vagy V (érték - a HSV).

A színárnyalat alatt (H - Hue) a domináns hullámhosszúságú fényt értjük, és leírása esetén általában a kék vagy sárga színt használják. A modell grafikus értelmezésében minden szín egy bizonyos helyet foglal el a körön, és a 0-60 tartományba eső szög jellemzi. A 0. pozícióban piros szín, 120 zöld, 240 kék (ez az elsődleges szín). Másodlagos színek vannak köztük. További színek a színes kerék átlósan ellentétes oldalain vannak. Ha kevert, fekete színű (festékkel történő nyomtatás esetén) vagy fehér (amikor egy monitort kibocsátanak) képződik. Ez a leginkább kontrasztos színek, és a szemet idegesítik.

Az egymástól egyenlő távolságra lévő színek hármasokat alkotnak, így a színek harmonikus kombinációját és az árnyalatok gazdag színpalettáját adják. A színtónus fogalma azonban nem adja meg a szín teljes leírását. A domináns hullámhosszon kívül más hullámhosszak is szerepet játszanak a színkép kialakulásában. A fő, domináns hullámhossz és a "szürke foltok" egyéb hullámhossza közötti összefüggést telítettségnek nevezik. Az érték 0% -ról (szürke) a kör közepén 100% -ra változik (teljesen telített) a körön.

A harmadik paraméter - a fényerő - semmilyen módon nem befolyásolja a színt, de attól függ, hogy milyen erősen érzékeli a színt a szem, pl. A fényesség jellemzi azt az intenzitást, amellyel a fény energiája befolyásolja a szem receptorát. Zéró fényerő mellett nem látunk semmit, és bármilyen szín fekete lesz, a maximális fényerő pedig káprázatos fehér színt eredményez. A fényerő értékét a 0e (fekete) és a 100 (fehér) százalékában is meg kell mérni. Ez az összetevő nemlineáris, ami megfelel a szem természetének.

A HSB modell absztrakt természetű, mert annak összetevői nem mérhetők a gyakorlatban. Leggyakrabban a modellelemek az RGB modell mért értékeinek matematikai újratervezésével érhetők el. Ennek következtében örököl az RGB modellből, és korlátozott színteret kap. Ezenkívül a fényerő és a színárnyalat nem teljesen független paraméterek; a fényerő jelentős változása befolyásolja a színárnyalatváltozást, ami nemkívánatos hatásokat eredményez színes árnyalatok (eltolódások) formájában. A HSB modellnek azonban két fontos előnye van: nagyobb hardver függetlenség (a két korábbi modellhez képest) és egy egyszerűbb és intuitívabb színkezelési mechanizmus.

Kapcsolódó cikkek

előző ◈ a következő