ПРИРОДАТА НА ЦВЕТОВЕТЕ

ПРИРОДАТА НА ЦВЕТОВЕТЕ

Говорейки за цветовете, един от най-важните моменти, които не трябва да се забравят се състои в следното: някои предмети се виждат, защото излъчват светлина, а другите - защото я отразяват. Когато предметите излъчват светлина, те придобиват цвета, който наблюдателят вижда. Когато отразяват светлината (например хартията), техният цвят се определя от цвета на падащата върху тях светлина и от цвета, който тези обекти отразяват.

По този начин излъчваната светлина е светлина, Която излиза от активен източник: слънцето, лампа, екрана на монитора; отразената светлина - това е светлината, която „отскача" от повърхността на обекта. Именно тази светлина се вижда, Когато се наблюдава предмет, който не излъчва собствена светлина.

Светлината, която се излъчва, може да съдържа всички цветове (бяла светлина), може да съдържа всяка комбинация цветове или да съдържа само един цвят. Светлината, която се излъчва, идва непосредствено от източника до окото и запазва всички цветове, от които е била създадена. Някои вълни на отразената светлина се поглъщат от обекта на отразяване, затова до окото достигат само вълните, които не са били погълнати от обекта, т.е. отразените вълни.

Лист бяла хартия изглежда бял, защото с бялата светлина отразява всички цветове и не поглъща нито един. Ако същият лист хартия бъде осветен със синя светлина, ще изглежда син. Ако с бяла светлина се освети лист червена хартия, хартията ще изглежда червена, тъй като листът поглъща всички цветове освен червения. Какво би се случило ако червена хартия се освети със синя светлина? - Хартията ще изглежда черна, тъй като тя не отразява падащия върху нея син цвят.

До появяването на компютърната обработка на цветни изображения, отразяването и излъчването на светлина беше най- вече любопитна тема. Диаметрално противоположният начин на генериране на цветовете при мониторите и при принтерите се явява основна причина за изкривяването на екранните цветове при печат. За да се получат предсказуеми резултати на екрана и при печат, са необходими ясни познания за двете противоположни (адитивна и атрактивна) системи за описване на цветовете в компютъра.

Адитивни и субтрактивни цветове.

Адитивен цвят (от англ.add -добавям) се получава при съединяване на лъчи с различен цвят. В тази система при отсъствието на всички цветове се получава черен цвят, а присъствието на всички - бял.

Системата на адитивните цветове работи със светлина, Която се излъчва, например, от монитора на компютъра. В тази система се използват три основни цвята: червен, зелен и син (РОВ). Ако те бъдат смесени в равни пропорции, образуват бял цвят, при смесването им в различни пропорции се получават всички останали цветове.

В системата на субтрактивните цветове (от англ. subtract- изваждам) протичат обратните процеси. Oтделяйки останалите цветове от общия лъч отразена светлина, може да се получи който и да е друг цвят. В тази система белият цвят се получава при отсъствие на всички цветове, докато присъствието им дава черен цвят. Системата на субтрактивните цветове работи с отразената светлина (например от лист хартия). Бялата хартия отразява всички цветове, ако тя бъде оцветена - част от лъчите ще поглъща, а останалите ще отразява.

В системата на субтрактивните цветове основни са светло синкавият циан, пурпурният и жълтият цвят (СМY) - противоположни на червения, зеления и синия. Когато тези цветове се смесят в равни пропорции върху бяла хартия, се получава черен цвят.

На практика мастилата, с които се работи, не напълно поглъщат светлината и смесването на трите основни цвята изглежда тъмнокафеникаво. За да се поправи тази неточност, и да придаде конкретните тонове, принтерът добавя не голямо количество черно мастило. Цветовата система, базираща се на този начин на четирицветен печат е прието да се обозначава като СМYК.

Цветово пространство RGB.

Мониторът на компютъра създава цветовете чрез непосредствено излъчване на светлина и по този начин използва цветовата система RGB. Повърхността на монитора е съставена от дребни точици (пиксели) с червен, зелен и син цвят. Формата и размерът на точките зависи от типа на електронно лъчевата тръба (ЕЛТ).

Пушките на ЕЛТ подават сигнали с различна мощност към екранните пиксели. Всяка точка има един от трите цвята и при попадането на лъча от пушката върху нея, тя се оцветява в определен отенък на своя цвят, в зависимост от силата на сигнала. Тъй като точките са малки, дори при слабо отдалечаване, визуално те се смесват и престават да бъдат отделно различими.

Комбинирайки различни значения на основните цветове, може да се създаде всеки от повечето от 16 милиона достъпни в RGB цветове. Лампата на скенера осветява повърхността на изображението (или когато е диапозитив пропуска през него светлина), отразената (или преминалата през диапозитива) светлина с помощта на система огледала попада върху чувствителни датчици, които предават данните към компютъра също така в системата RGB.

Системата RGB е адекватна и на възприемането на цветовете от човешкото око, рецепторите на което са също чувствителни към червения, зеления и синия цвят.

Цветово пространство СМYК.

Цветовата система СМYК е широко позната дълго преди компютрите да за започнат да се използват за създаване на цветни графични изображения. Тройката основни цветове за печат циан, магента и жълт по същество се явява наследник на трите основни цвята в живописта (син , червен и жълт). Промяната в оттенъка идва като резултат от разликата в химическия състав на боите за рисуване и мастилата за печат., но принципът на смесване е същият. И боите за рисуване, и мастилата за печат, независимо от обявената самодостатъчност , не могат да дадат много от необходимите оттенъци. Поради това художниците използват много бои на основата на чисти пигменти, а печатарите добавят, като минимум, черно мастило.

Системата СМYК е създадена и се използва за печат. Всички файлове, предназначени за отпечатване на принтер или в типография, е необходимо да бъдат конвертирани в СМYК.

Цветово пространство НSВ.

Цветовите системи RGB и СМYК се основават наложените от оборудването ограничения. (в случая с RGB от мониторите и скенерите, а в случая с СМYК от мастилата за печат). По интуитивен начин на описание на цвета се явява представянето във вид на тон, наситеност и яркост - системата НSВ. Известна още и Като НSL (тон, наситеност, осветеност)

Тонът представлява конкретен, различен от другите (червен, зелен, син и т.н.) цвят от цветовия кръг. Наситеността на цвета характеризира неговата относителна интензивност ( или честота). Намалявайки наситеността, например на червеното, то става по-пастелно и се приближава към сивото. Яркостта (или осветеността) на цвета отразява стойността на затъмнението или осветяването на изходния оттенък.

Системата НSВ притежава едно голямо предимство пред останалите системи: тя съответства много повече на природата на самия цвят и добре се съгласува с начина на възприемане на цветовете от човека. Цветът и оттенъкът бързо и лесно могат да се получат в системата НSВ и след това да се конвертират в RGB или СМYК и да се доработят, ако цветът е бил изкривен.

Индексирани цветове и понятието битова дълбочина.

Преди да се премине към цветовия формат, използващ ограничена палитра цветове, е необходим изясняване на въпроса по какъв начин в пиксела на графичния файл се записват данните за цвета. Пикселите, както и всички данни в компютъра, съдържат определена информация в себе си (в дадения случай за цвета), която се изразява в битове. Ясно, че с колкото по-голямо количество битове се описва пикселът, толкова повече информация той може да съдържа в себе си. Това се нарича „битова дълбочина". Битовата дълбочина на изображението често се нарича цветова резолюция. Тя се измерва в битове на пиксел (bit рег рiхеl, bрр). По този начин, ако например, в една илюстрация във всеки пиксел се съдържат по осем бита цветова информация, то цветовата резолюция на илюстрацията ще представлява 8 bрр. Понеже компютърът използва двоичната система, възможните варианти са 2 (възможните стойности за всеки отделен бит) на степен 8 (Количеството битове, съдържащи информацията, представяща цвета) . т.е. 256 са възможните цветове при 8-битово изобразяване на цветовете. Същият принцип, както при 8-битовият цвят, е основан и цветовият модел на Index Со1ог. 1пс1ех Со1ог работи на основата на създаване на палитра цветове. всички оттенъци във файла се делят 256 възможни варианта, на всеки от които се присвоява номер. По-нататък на базата на получената палитра, се съставя таблица, където на всеки номер от клетките й, се присвоява цветови оттенък в значенията в RGB.

Към форматите файлове, които използват само индексирани палитри, се отнасят разпространеният в миналото формат на програмата Раin t - РСХ, а също и запазилите актуалност GIF. Някой формати като GIF или РNG, позволяват съставянето на палитри на основата на произволно количество цветове (до 256).

Преди появяването на 8-битовия цвят, поради ниската мощност на Компютрите по това време, се използват палитри от 16 цвята (4 bрр), 4 цвята (2 bрр) и съвсем първата компютърна графика е била еднобитова - 2 цвята. Еднобитовите изображения, наричани Вitmap или понякога Lineart, се използват и днес, там Където не са необходими цвето-тонови преходи. Равният по размер Вitmар-файл е 24 пъти по-ма-лък, от файл в RGB, освен това много добре се компресира.

Цветово пространство Grayscale.

Цветовото пространствоGrayscale представлява същата тази индексирана палитра, където вместо цвета на пикселите е присвоена една от 256-те градации на сивото. С помощта на принципа на Сгазваме по-лесно може да бъде разбран и строежът на RGB и СМYК файловете.

В ВСВ за описване на цвета се използват 24 бита, които се делят на три групи по 8 бита (това, което във Photoshop се нарича канали). За всеки от трите основни цвята се използва отделна група от по 8 бита. Те могат да дадат до 16 700 000 Комбинации оттенъци. По аналогичен начин 6 СМYК съществуват 4 групи, за описване на цвета се използват 32 Ьрр. Алфа-каналите и маските във Рotoshoр имат същата 8-битова природа, но носят спомагателен характер и не влияят на цвета. Ако RGB има традиционните 256 градации на яркостта, то при СМYК яркостта се измерва 6 проценти ( т.е до 100). Независимо от по-високата от колкото при RGB цветова дълбочина - 32 бита за пиксел, диапазонът оттенъци в СМYК е значително по-малък отколкото при RGB, тъй като СМYК не е нищо повече от екранна имитация на печатни цветове.