مدل رنگ RGB، CMYK، XYZ و دیگر طرح های رنگی تصویر

• ترجمه

من قصد دارم در تاریخچه علم ادراک انسان که منجر به ایجاد استانداردهای ویدیویی امروزی شد، گشتی بزنم. من همچنین سعی خواهم کرد اصطلاحات رایج را توضیح دهم. علاوه بر این، من به طور خلاصه توضیح خواهم داد که چرا روند معمولی ایجاد یک بازی در طول زمان بیشتر و بیشتر شبیه فرآیند مورد استفاده در صنعت فیلم می شود.

پیشگامان تحقیق درک رنگ

جذب نور توسط اپسین ها

مخروط‌ها مربوط به بخش‌های قرمز، سبز و آبی طیف هستند و اغلب با توجه به طول موج‌هایی که به آن‌ها حساس هستند، به‌عنوان بلند (L)، متوسط ​​(M) و کوتاه (S) شناخته می‌شوند.

یکی از اولین ها آثار علمیدر مورد برهمکنش نور و شبکیه، رساله "فرضیه در مورد نور و رنگ ها" نوشته اسحاق نیوتن بود که بین سال های 1670-1675 نوشته شد. نیوتن نظریه ای داشت مبنی بر اینکه نور با طول موج های مختلف شبکیه را در فرکانس های یکسان تشدید می کند. سپس این ارتعاشات از طریق عصب بینایی به "سنسوریوم" منتقل شد.

بیش از صد سال بعد، توماس یانگ به این نتیجه رسید که از آنجایی که فرکانس تشدید یک ویژگی وابسته به سیستم است، برای جذب نور همه فرکانس‌ها، باید تعداد بی‌نهایتی از سیستم‌های تشدید مختلف در شبکیه وجود داشته باشد. یونگ این را بعید دانست و استدلال کرد که این تعداد به یک سیستم برای قرمز، زرد و آبی محدود شده است. این رنگ ها به طور سنتی در مخلوط کردن رنگ های تفریقی استفاده می شده اند. به قول خودش:

از آنجایی که بنا به دلایلی که نیوتن آورده است، ممکن است حرکت شبکیه به جای موجی، نوسانی باشد، فرکانس نوسانات باید به ساختار ماده آن بستگی داشته باشد. از آنجایی که تقریباً غیرممکن است باور کنیم که هر نقطه حساس شبکیه دارای تعداد نامتناهی ذره است که هر یک از آنها قادر به ارتعاش در هماهنگی کامل با هر موج ممکن است، لازم است فرض کنیم که تعداد آنها محدود است، برای مثال، به سه رنگ اصلی: قرمز، زرد و آبی ...

در سال 1850، هرمان هلمهولتز اولین کسی بود که به اثبات تجربی نظریه یونگ دست یافت. هلمهولتز از سوژه خواست تا با تنظیم روشنایی چندین منبع نور تک رنگ، رنگ های نمونه های مختلف منبع نور را مطابقت دهد. او به این نتیجه رسید که برای مقایسه همه نمونه ها، سه منبع نور لازم و کافی است: در قسمت های قرمز، سبز و آبی طیف.

تولد رنگ سنجی مدرن

به دلیل همپوشانی قابل توجه در حساسیت مخروط های M و L، امکان تطبیق برخی از طول موج ها با قسمت آبی-سبز طیف وجود نداشت. برای "تطبیق" این رنگ ها به عنوان یک نقطه مرجع، لازم بود کمی از رنگ قرمز اصلی اضافه شود:

اگر برای لحظه ای تصور کنیم که همه رنگ های اصلی نقش منفی دارند، می توان معادله را به صورت زیر بازنویسی کرد:

نتیجه آزمایش ها جدولی از سه گانه RGB برای هر طول موج بود که به صورت زیر در نمودار نمایش داده شد:

البته رنگ هایی با مولفه قرمز منفی با استفاده از CIE اولیه قابل نمایش نیستند.

اکنون می‌توانیم ضرایب سه‌کرومیک برای توزیع شدت طیفی نور S را به‌عنوان حاصلضرب داخلی زیر پیدا کنیم:

ممکن است بدیهی به نظر برسد که حساسیت به طول موج های مختلف را می توان به این روش ادغام کرد، اما در واقع به حساسیت فیزیکی چشم بستگی دارد که نسبت به حساسیت به طول موج ها خطی است. این به طور تجربی در سال 1853 توسط Hermann Grassmann تأیید شد و انتگرال های ارائه شده در بالا در فرمول مدرن خود برای ما به عنوان قانون گراسمن شناخته می شوند.

اصطلاح "فضای رنگ" به این دلیل به وجود آمد که رنگ های اصلی (قرمز، سبز و آبی) را می توان پایه در نظر گرفت فضای برداری. در این فضا، رنگ‌های مختلف درک شده توسط شخص با پرتوهایی که از یک منبع ساطع می‌شوند نشان داده می‌شوند. تعریف مدرن فضای برداری در سال 1888 توسط جوزپه پیانو ارائه شد، اما بیش از 30 سال قبل از آن، جیمز کلرک ماکسول قبلاً فقط از تئوری های نوپای آنچه بعداً تبدیل شد استفاده کرده بود. جبر خطی، برای توصیف رسمی سه رنگ سیستم رنگ.

CIE تصمیم گرفت که برای ساده کردن محاسبات کار با فضای رنگی که در آن ضرایب رنگ اصلی همیشه مثبت است راحت تر است. سه اولیه جدید در مختصات فضای رنگی RGB به صورت زیر بیان می‌شوند:

اجرای این مجموعه جدید از رنگ های اصلی در دنیای فیزیکی غیرممکن است. این فقط یک ابزار ریاضی است که کار با فضای رنگی را آسان‌تر می‌کند. علاوه بر این، برای اطمینان از اینکه ضرایب رنگ اصلی همیشه مثبت هستند، فضای جدید به گونه ای چیده شده است که ضریب رنگ Y مطابق با روشنایی درک شده باشد. این جزء به عنوان شناخته شده است روشنایی CIE(شما می توانید بیشتر در مورد آن در مقاله FAQ رنگ عالی چارلز پوینتون بخوانید).

برای سهولت در تجسم فضای رنگی حاصل، یک تبدیل نهایی را انجام می دهیم. با تقسیم هر جزء بر مجموع مولفه ها، یک مقدار رنگ بدون بعد به دست می آوریم که به روشنایی آن بستگی ندارد:

مختصات x و y به مختصات رنگی معروف هستند و همراه با روشنایی Y CIE، فضای رنگی xyY CIE را تشکیل می دهند. اگر مختصات رنگی همه رنگ ها با روشنایی مشخص را روی نمودار قرار دهیم، نمودار زیر را دریافت می کنیم که احتمالاً با آن آشنا هستید:

و آخرین چیزی که باید بدانید این است که چه چیزی در فضای رنگ سفید به حساب می آید. در چنین سیستم نمایشی، سفید مختصات x و y رنگ است که زمانی حاصل می شود که همه ضرایب رنگ اصلی RGB برابر باشند.

با گذشت زمان، چندین فضای رنگی جدید پدید آمدند که فضاهای CIE 1931 را به طرق مختلف بهبود بخشیدند.

توابع انتقال

عملکرد انتقال الکترونیکی نوری

V قبلا بود سیگنال آنالوگ، اما الان البته کدگذاری دیجیتال دارد. به طور معمول، توسعه دهندگان بازی به ندرت با OETF مواجه می شوند. یکی از مثال‌هایی که این ویژگی مهم خواهد بود، نیاز به یک بازی برای ترکیب فیلم‌های ویدئویی با CG است. در این مورد، باید بدانید که ویدئو با کدام OETF ضبط شده است تا نور خطی را بازیابی کرده و آن را به درستی با تصویر کامپیوتر ترکیب کنید.

تابع انتقال الکترواپتیکال

این ویژگی برای توسعه دهندگان بازی اهمیت بیشتری دارد زیرا تعیین می کند محتوایی که ایجاد می کنند چگونه روی صفحه تلویزیون و مانیتور کاربران نمایش داده شود.

رابطه بین EOTF و OETF

• گرفتن داده های صحنه
• معکوس کردن OETF برای بازیابی مقادیر روشنایی خطی
• تصحیح رنگ
• مسترینگ برای فرمت های مختلف هدف (DCI-P3، Rec. 709، HDR10، دالبی ویژنو غیره.):
  • کاهش دامنه دینامیکی مواد برای مطابقت با محدوده دینامیکی قالب هدف (نقشه تون)
  • فضای رنگی را به فرمت هدف تبدیل کنید
  • EOTF را برای مواد معکوس کنید (هنگام استفاده از EOTF در دستگاه نمایشگر، تصویر در صورت نیاز بازیابی می شود).

تا پیش از این روند فنی استاندارد بازی به شرح زیر بود:

• تفسیر
• فریم بافر HDR
• تصحیح لحن
• معکوس کردن EOTF برای دستگاه نمایش مورد نظر (معمولا sRGB)
• تصحیح رنگ

پس از معرفی HDR، بیشتر بازی‌ها به سمت فرآیندی مشابه آنچه در تولید فیلم استفاده می‌شود، حرکت کردند. حتی در غیاب HDR، فرآیند ساخت سینماتیک امکان بهینه‌سازی عملکرد را فراهم کرد. انجام درجه بندی رنگ در HDR به این معنی است که کل محدوده دینامیکی صحنه را در اختیار دارید. علاوه بر این، برخی از اثراتی که قبلاً در دسترس نبودند امکان پذیر می شوند.

اکنون آماده بررسی هستیم استانداردهای مختلفدر حال حاضر برای توصیف فرمت های تلویزیون استفاده می شود.

استانداردهای ویدئویی

ضبط 709

توصیه ITU-R BT.709، که بیشتر به عنوان Rec. 709 استانداردی است که ویژگی های HDTV را توصیف می کند. اولین نسخه این استاندارد در سال 1990 و آخرین نسخه در ژوئن 2015 منتشر شد. این استاندارد پارامترهایی مانند نسبت ابعاد، وضوح تصویر، نرخ فریم را توصیف می کند. این ویژگی ها برای اکثر مردم آشنا هستند، بنابراین من در مورد آنها بحث نمی کنم و بر روی بخش های استاندارد در مورد تولید مثل رنگ و روشنایی تمرکز خواهم کرد.

این استاندارد با جزئیات رنگی بودن محدود شده توسط فضای رنگی xyY CIE را توصیف می کند. منابع نور قرمز، سبز و آبی یک استاندارد نمایشگر منطبق باید طوری انتخاب شوند که مختصات رنگی فردی آنها به شرح زیر باشد:

شدت نسبی آنها باید به گونه ای تنظیم شود که نقطه سفید رنگی داشته باشد.

(این نقطه سفید با نام CIE استاندارد Illuminant D65 نیز شناخته می‌شود و مشابه ثبت مختصات رنگی توزیع شدت طیفی نور طبیعی است.)

خواص کروما را می توان به صورت بصری به صورت زیر نشان داد:

ناحیه یک طرح رنگ که توسط یک مثلث ایجاد شده توسط رنگ های اصلی محدود شده است سیستم داده شدهصفحه نمایش پوشش نامیده می شود.

اکنون به بخش روشنایی استاندارد می رویم، و اینجاست که همه چیز کمی پیچیده تر می شود. استاندارد بیان می کند که اپتوالکترونیک عمومی مشخصه انتقالدر منبع"برابر است با:

اینجا دوتا مشکل داریم:

1. هیچ مشخصه ای برای روشنایی فیزیکی وجود ندارد L=1
2. اگرچه استاندارد پخش ویدیویی است، اما EOTF را مشخص نمی کند.

جایی که L = 1 مربوط به روشنایی تقریباً 100 cd / m² است (واحد cd / m² در این صنعت "nit" نامیده می شود). این مورد توسط ITU در تایید شده است آخرین نسخه هااستاندارد با نظر زیر:

در عمل تولید استاندارد، عملکرد کدگذاری منبع تصویر به گونه ای تنظیم می شود که تصویر نهایی مطابق با آنچه در مانیتور مرجع دیده می شود، ظاهر دلخواه را داشته باشد. تابع رمزگشایی از توصیه ITU-R BT.1886 به عنوان مرجع در نظر گرفته شده است. محیط مشاهده مرجع در توصیه ITU-R BT.2035 مشخص شده است.

غیر خطی بودن روشنایی به عنوان تابعی از ولتاژ اعمال شده منجر به نحوه ساخت فیزیکی نمایشگرهای CRT شده است. تصادفی محض، این غیرخطی (بسیار) تقریباً غیرخطی معکوس درک انسان از روشنایی است. هنگامی که ما به نمایش دیجیتال سیگنال‌ها روی آوردیم، این منجر به تأثیر خوش شانسی توزیع یکنواخت خطای نمونه‌گیری در کل محدوده روشنایی شد.

ضبط 709 برای استفاده از کدگذاری 8 بیتی یا 10 بیتی طراحی شده است. بیشتر محتواها از رمزگذاری 8 بیتی استفاده می کنند. برای او، استاندارد بیان می کند که توزیع محدوده روشنایی سیگنال باید در کدهای 16-235 توزیع شود.

HDR10

همانطور که در توصیه ITU-R BT.2020 (UHDTV) تعریف شده است، دوباره با نگاهی به بخش رنگی فضای رنگ استفاده شده در HDR10 شروع می کنیم. این شامل مختصات رنگی زیر رنگ های اصلی است:

مجدداً از D65 به عنوان نقطه سفید استفاده می شود. وقتی روی xy Rec تجسم شد. 2020 به این شکل است:

بدیهی است که پوشش این فضای رنگی بسیار بیشتر از Rec است. 709.

اکنون ما به بخش روشنایی استاندارد می رویم، و اینجاست که همه چیز دوباره جالب تر می شود. در پایان نامه دکتری خود در سال 1999 "حساسیت کنتراست چشم انسان و تاثیر آن بر کیفیت تصویر"("حساسیت کنتراست چشم انسان و تاثیر آن بر کیفیت تصویر") پیتر بارتن معادله کمی ترسناک ارائه کرد:

(بسیاری از متغیرهای این معادله خود معادلات پیچیده ای هستند، مانند روشنایی پنهان در معادلاتی که E و M را محاسبه می کنند.)

این معادله تعیین می کند که چشم چقدر به تغییرات کنتراست در روشنایی های مختلف حساس است و پارامترهای مختلف شرایط دید و برخی ویژگی های ناظر را تعیین می کند. "حداقل تفاوت قابل تشخیص"(Just Noticeable Difference، JND) معکوس معادله بارتن است، بنابراین برای گسسته کردن EOTF برای خلاص شدن از الزام به شرایط مشاهده، موارد زیر باید درست باشد:

انجمن مهندسان تصویر متحرک و تلویزیون (SMPTE) تصمیم گرفت که معادله بارتن مبنای خوبی برای EOTF جدید باشد. نتیجه چیزی بود که ما اکنون آن را SMPTE ST 2084 یا Quantizer ادراکی (PQ) می نامیم.

PQ با انتخاب مقادیر محافظه کارانه برای پارامترهای معادله بارتن، یعنی. شرایط معمول مشاهده مصرف کننده مورد انتظار PQ بعداً به عنوان گسسته‌سازی تعریف شد که برای محدوده مشخصی از روشنایی و تعداد نمونه‌ها، معادله بارتن را با پارامترهای انتخاب شده بیشتر مطابقت می‌دهد.

مقادیر گسسته EOTF را می توان با استفاده از فرمول یافتن بازگشتی زیر پیدا کرد ک< 1 . آخرین مقدار نمونه برداری حداکثر روشنایی مورد نیاز خواهد بود:

برای حداکثر روشنایی 10000 نیت با استفاده از نمونه برداری 12 بیتی (همانطور که در Dolby Vision استفاده می شود)، نتیجه به این صورت است:

همانطور که می بینید، نمونه برداری کل محدوده روشنایی را پوشش نمی دهد.

استاندارد HDR10 نیز از EOTF PQ استفاده می کند، اما با نمونه برداری 10 بیتی. این برای ماندن زیر آستانه بارتن در محدوده روشنایی 10000 نیت کافی نیست، اما استاندارد اجازه می دهد تا ابرداده ها در سیگنال جاسازی شوند تا به صورت پویا حداکثر روشنایی را تنظیم کنند. در اینجا نمونه برداری 10 بیتی PQ برای محدوده های روشنایی مختلف به نظر می رسد:

اما با این حال، روشنایی کمی بالاتر از آستانه بارتن است. با این حال، وضعیت آنقدرها هم که از نمودار به نظر می رسد بد نیست، زیرا:

1. منحنی لگاریتمی است، بنابراین خطای نسبی در واقع آنقدر بزرگ نیست
2. فراموش نکنید که پارامترهای گرفته شده برای ایجاد آستانه بارتن به صورت محافظه کارانه انتخاب می شوند.

در اینجا یک نمونه از آنچه یک Rec 8 بیتی است. 709 با حداکثر روشنایی 100 نیت:

همانطور که می بینید، ما بسیار بالاتر از آستانه بارتن هستیم، و مهمتر از همه، حتی بی بند و بارترین مشتریان نیز تلویزیون های خود را به میزان قابل توجهی بالاتر از حداکثر روشنایی 100 نیت (معمولا 250-400 نیت) تنظیم می کنند که باعث افزایش Rec می شود. 709 حتی بالاتر است.

سرانجام

یک تصور غلط رایج وجود دارد که محتوای HDR به طور کلی روشن‌تر خواهد بود، اما معمولاً اینطور نیست. فیلم‌های HDR اغلب به‌گونه‌ای تولید می‌شوند که میانگین سطح روشنایی تصویر با Rec برابر باشد. 709، اما به طوری که روشن ترین قسمت های تصویر روشن تر و با جزئیات بیشتر است، به این معنی که میانه و سایه ها تیره تر می شوند. در ترکیب با مقادیر روشنایی مطلق HDR، این بدان معنی است که شرایط مشاهده HDR بهینه به شرایط خوبی نیاز دارد: در نور شدید، مردمک چشم منقبض می‌شود، به این معنی که دیدن جزئیات در مناطق تاریک تصویر دشوارتر خواهد بود.

برچسب ها:

هنگام خروجی نقشه های کامپیوتری رنگی برای چاپ به روشی دیگر، مشکل اطمینان از دقت در انتقال رنگ های اصلی نسخه اصلی ناگزیر به وجود می آید. این مشکل به دلایل مختلفی رخ می دهد.

اولا، اسکنرهاو مانیتورهاکار در مدل رنگ افزودنی RGB، بر اساس قوانین اضافه رنگ و چاپ در مدل تفریقی انجام می شود CMYK، که در آن قوانین تفریق رنگ ها اعمال می شود.

دوما، روش های نمایش تصاویر روی مانیتور کامپیوتر و روی کاغذ متفاوت است.

سوم، فرآیند تکثیر به صورت مرحله ای اتفاق می افتد و بر روی چندین دستگاه مانند اسکنر، مانیتور، فتوتایپستر،که نیاز به تنظیم آنها به منظور به حداقل رساندن اعوجاج رنگ در کل چرخه تکنولوژیکی - فرآیند دارد تنظیم.

مدل RGB

مدل رنگ RGB(عکس. 1) ( R - قرمز- قرمز، جی-گرین- سبز، ب - آبیآبی) برای توصیف رنگ هایی که در نور عبوری یا مستقیم دیده می شوند استفاده می شود. برای درک رنگ چشم انسان کافی است. بنابراین، ساخت یک تصویر بر روی صفحه نمایش مانیتور، در اسکنر، دوربین های دیجیتالو دیگران ابزارهای نوریمطابق با مدل RGB است. در یک مدل RGB کامپیوتر، هر رنگ اصلی می تواند داشته باشد 256 سطح روشنایی، که مطابقت دارد حالت 8 بیتی.

برنج. 1. مدل رنگ RGB

مدل CMY (CMYK)

مدل رنگ CMY(شکل 2) C-Cyan- آبی، م - سرخابی- رنگ بنفش، Y-زرد- زرد، برای توصیف رنگ هایی که در نور بازتابی دیده می شود (مثلاً رنگ رنگ اعمال شده روی کاغذ) استفاده می شود. از نظر تئوری، مجموع رنگ‌های CMY در حداکثر شدت باید سیاه خالص تولید کند. در عمل واقعی به دلیل ناقص بودن رنگدانه های رنگ آمیزی رنگ و ناپایداری اولیه نسبت به آبی در هنگام جداسازی رنگ، مجموع رنگ های فیروزه ای، سرخابی و زرد رنگ قهوه ای کثیفی می دهد. بنابراین از رنگ چهارم نیز در چاپ استفاده می شود - سیاه - سیاه و سفید، که رنگ مشکی غلیظ و یکدستی می دهد. برای چاپ متن و سایر جزئیات مهم و همچنین برای تنظیم محدوده کلی تونال تصاویر استفاده می شود. اشباع رنگ در مدل CMYK به صورت درصد اندازه گیری می شودبنابراین هر رنگ 100 رنگ دارد درجه بندی روشنایی.

وظیفه اصلی فرآیند تولید مثل تبدیل تصویر از مدل است RGBبه مدل CMYK. این دگرگونیبا استفاده از فیلترهای نرم افزاری ویژه، با در نظر گرفتن تمام تنظیمات چاپ آینده انجام می شود: سیستم جوهر پردازش، افزایش نقطه، روش تولید سیاه، تعادل جوهر، و موارد دیگر. بنابراین، جداسازی رنگ فرآیند پیچیده ای است که کیفیت تصویر نهایی تا حد زیادی به آن بستگی دارد. اما حتی با تبدیل بهینه از RGB V CMYKناگزیر از بین رفتن برخی از سایه ها وجود دارد. این به دلیل ماهیت متفاوت این مدل های رنگی است. همچنین لازم به ذکر است که مدل های RGBو CMYKنمی تواند تمام طیف رنگ های قابل مشاهده برای چشم انسان را بازتولید کند.

برنج. 2. مدل رنگ CMY

مدل HSB

رنگ را می توان با استفاده از سایر اجزای بصری مشخص کرد. بنابراین، در مدل HSBفضای رنگ پایه در امتداد سه مختصات ساخته شده است: تن رنگ (رنگ) ; اشباع (اشباع) ; روشنایی (روشنایی) . این پارامترها را می توان به صورت سه مختصات نشان داد که با استفاده از آنها می توانید موقعیت رنگ قابل مشاهده را در فضای رنگی به صورت گرافیکی تعیین کنید.

برنج. 3. مدل رنگ HSB

در مرکز محور عمودیبه تعویق افتاد روشنایی(شکل 3)، و در ادامه افقی - اشباع. تن رنگ مربوط به زاویه ای است که در آن محور اشباعدور شدن از محور روشنایی. در ناحیه شعاع بیرونی رنگ های اشباع و روشن وجود دارد که با نزدیک شدن به مرکز، مخلوط می شوند و کمتر اشباع می شوند. همانطور که در امتداد محور عمودی حرکت می کنید، رنگ های رنگ ها و اشباع های مختلف یا روشن تر یا تیره تر می شوند.

در مرکز، جایی که تمام تن های رنگی با هم ترکیب می شوند، خاکستری خنثی تشکیل می شود.

این مدل رنگی با درک انسان مطابقت دارد: تن رنگمعادل طول موج نور است، اشباع- شدت موج، و روشناییمقدار نور را مشخص می کند.

سیستم CIE

از یک فضای رنگی می توان برای توصیف محدوده آن دسته از رنگ هایی استفاده کرد که توسط ناظر درک می شوند یا توسط یک دستگاه بازتولید می شوند. این محدوده نامیده می شود گاما. این فرمت سه بعدی برای مقایسه دو یا چند رنگ نیز بسیار مفید است. مدل های رنگی سه بعدیو و سیستم های رنگ سه رقمی، مانند RGB, CMYو HSB، نامیده می شوند سه مختصاتداده های رنگ سنجی.

هر سیستم اندازه گیری نیازمند مجموعه ای از مقیاس های استاندارد قابل تکرار است. برای اندازه گیری های رنگ سنجی، مدل رنگ RGB به عنوان استانداردنمی توان استفاده کرد زیرا منحصر بفرد- این فضا بستگی دارد دستگاه خاص. بنابراین، ایجاد ضروری شد جهانیسیستم رنگ چنین سیستمی CIE است. برای به دست آوردن مجموعه ای از مقیاس های رنگ سنجی استاندارد، در سال 1931 کمیسیون بین المللی روشنایی- کمیسیون بین المللی د l'Eclairage (CIE) - چندین فضای رنگی استاندارد را تایید کرد که طیف مرئی را توصیف می کند. با این سیستم ها می توان فضاهای رنگی تک تک ناظران و دستگاه ها را بر اساس استانداردهای تکرارپذیر با یکدیگر مقایسه کرد.

سیستم های رنگی CIE مشابه سایر سیستم ها هستند مدل های سه بعدی، در بالا مورد بحث قرار گرفت، زیرا برای تعیین موقعیت یک رنگ در فضای رنگی، از سه مختصات نیز استفاده می کنند. با این حال، برخلاف فضاهای CIE که در بالا توضیح داده شد - یعنی CIE XYZ، CIE L*a*b* و CIE L*u*v* - مستقل از دستگاه هستند، یعنی محدوده رنگ هایی که می توان در این فضاها تعریف کرد. به قابلیت های تصویری یک دستگاه خاص یا تجربه بصری یک ناظر خاص محدود نمی شود.

CIEXYZ.

فضای رنگی اصلی CIE فضای CIE XYZ است. بر اساس قابلیت های بصری به اصطلاح ساخته شده است ناظر استاندارد، یعنی بیننده ای فرضی که توانایی هایش در دوره مطالعات بلندمدت بینایی انسان که توسط کمیسیون CIE انجام شده است به دقت مورد مطالعه و ثبت قرار گرفته است. این سیستم دارای سه رنگ اصلی (قرمز، سبز و آبی) می باشد. استاندارد شدهدر طول موج و مختصات ثابتی در صفحه مختصات xy دارند.

بر اساس داده های به دست آمده در نتیجه تحقیق، یک نمودار رنگی xyY ساخته شد - یک نمودار رنگی (شکل 11).

تمام سایه های قابل مشاهده برای چشم انسان در یک منحنی بسته قرار دارند. رنگ های اولیه مدل RGB رئوس یک مثلث را تشکیل می دهند. این مثلث رنگ های نمایش داده شده در مانیتور را در بر می گیرد. رنگ‌های مدل CMYK که می‌توانند در چاپ بازتولید شوند در یک چند ضلعی محصور شده‌اند. مختصات سوم Y عمود بر هر نقطه از منحنی است و درجه بندی روشنایی یک رنگ خاص را نشان می دهد.

آزمایشگاه مدل CIE

این مدل به عنوان یک مدل CIE بهبود یافته طراحی شده است و همچنین مستقل از سخت افزار است. ایده پشت مدل Lab این است که هر مرحله در افزایش مقدار عددی یک کانال با همان تجربه بصری مراحل دیگر مطابقت دارد.

در مدل آزمایشگاه:

ارزش L مشخص می کند سبکی (سبکی) (از 0 تا 100٪؛

فهرست مطالب آتعریف می کند محدوده رنگ در چرخه رنگ از سبز تا قرمز (- 120 (سبز) تا +120 (قرمز)؛

فهرست مطالب بتعریف می کند محدوده از آبی (120-) تا زرد (120+).

در مرکز چرخ، اشباع رنگ 0 است.

طیف رنگی Lab به طور کامل شامل طیف همه مدل های رنگی دیگر و چشم انسان می شود. برنامه های انتشاراتی از مدل Lab به عنوان واسطه در هنگام تبدیل RGB CMYK استفاده می کنند.

مطمئناً بسیاری در مورد مدل های رنگی مانند RGB و CMYK شنیده اند، اما در واقع 2 یا 5 طرح وجود ندارد، بلکه بیشتر وجود دارد.

مدل های رنگی متفاوت هستند و امروز در مورد آنها صحبت خواهیم کرد.

RGB- آرویرایش جیافسار بلو شناخته شده است تقریباهر رنگی را می توان با ترکیب سه رنگ قرمز + سبز + آبی تنظیم کرد.

در اینجا نمونه ای از چنین مدلی از ویکی پدیا آورده شده است:

این مدل افزودنی نامیده می شود، زیرا برای تعیین هر یک از رنگ ها، یکی از کانال های رنگی به رنگ مشکی اضافه می شود. آنچه در تصویر به وضوح دیده می شود

اصل RGB بر اساس درک رنگ توسط شبکیه چشم انسان است:

همانطور که از شکل و توضیحات می بینید، اگر هیچ یک از کانال های رنگی تنظیم نشده باشد، تصویر سیاه می شود. اگر تمام کانال های رنگ را به حداکثر تنظیم کنید، یک رنگ سفید دریافت می کنید.

برخلاف CMYK، مدل RGB تعداد بسیار بیشتری از رنگ‌ها را پوشش می‌دهد و کاربرد گسترده‌ای در تلویزیون‌ها و نمایشگرها پیدا کرده است. در تلویزیون ها (CRT) فقط 3 "تفنگ" وجود دارد که پرتوهای رنگی را روی صفحه بمباران می کند. در صفحه نمایش های LCD، کریستال های مایع نیز از اجزای RGB تشکیل شده اند.

در رایانه های RGB، مدل به صورت اعداد از 0 تا 255 برای هر رنگ ارائه می شود. اگر html را بگیرید، رنگ مشکی خواهد بود #000000 ، قرمز #FF0000، سبز #00FF00، آبی #0000FF، و سفید به عنوان #FFFFFF. رنگ خاکستری چیزی شبیه به آن خواهد بود #d3d3d3.

کسانی که با چاپ آشنا هستند می دانند که از مدل رنگی متفاوتی استفاده می کنند - CMYK. سی- فیروزه ای، م- ارغوانی، Y-رنگ زرد، ک- سیاه ک(در مورد K بحث و جدل های زیادی وجود دارد، بسیاری آن را مشتق از آن می دانند کبشقاب چشمی- سطح کلید، کسی از ک ontur- فیلم کانتور، و کسی از کاوبالت- خاکستری تیره). در زبان روسی، اینها فیروزه ای، سرخابی، زرد و سیاه هستند.

درست مانند RGB، تنظیم رنگ با تعیین درصد یکی از کانال های رنگی استفاده می شود.

علاوه بر این، g + p + f = سیاه است، اما این برای زیبایی های چاپ کافی نیست. آنها با تجهیزات مختلف و مواد مختلفی که تصویر روی آنها چاپ می شود سروکار دارند. برای چاپ مهم است که تصویر نهایی چقدر از نسخه اصلی کپی می کند. پس از همه، در با استفاده از RGBمدل های چاپ شده روی پس زمینه سیاه و سفید (و همچنین، به عنوان مثال، روی کرم) متفاوت خواهد بود. اما مدل CMYK به شما این امکان را می‌دهد که چنین گیره‌هایی را تراز کنید (به حداقل برسانید). علاوه بر این، برای تجهیزات خاص و مواد خاص، توصیه می شود طرح CMYK خود را ایجاد کنید، که منجر به هزینه هایی برای تنظیم کننده می شود. فقط یک پیانو، نه یک چاپگر =)

که در کشورهای مختلفاستانداردهای CMYK آنها نیز. یکی در آمریکا، یکی در اروپا و غیره.

رنگ مشکی (و در چاپگر CMYK مثلاً رنگ لیزری 4 کارتریج) که با مخلوط کردن 100% اشباع g + w + w تنظیم می شود، همچنین منجر به خیس شدن بیش از حد کاغذ (سطح) می شود که منجر به تغییر شکل آن می شود. از رطوبت بنابراین، یک کارتریج جداگانه وجود دارد. خوب، یک رنگ مشکی جداگانه ارزان تر از بقیه است (بنابراین، چاپگرهای معمولی نیز یک رنگ جداگانه و یک کارتریج مشکی جداگانه دارند).

از آنجایی که قبلاً در بالا در مورد درک مدل RGB توسط چشم صحبت کردیم ، پس برای CMYK همین است:

اگر 3 (یا 4، در مورد CMYK) نقطه های چند رنگ را بسیار نزدیک به یکدیگر قرار دهید، شبکیه چشم آنها را در یک نقطه با رنگ خاصی ادغام می کند. به عنوان مثال، در اینجا یک تصویر بزرگ شده از مکان نما ماوس در پس زمینه سفید یک مانیتور LCD معمولی وجود دارد:

تصویربرداری ماکرو از مکان نما در پس زمینه سفید برای ماتریس مانیتور TN + فیلم:

همین امر در مورد سایر مدل های رنگی نیز صادق است. خود چشم رنگ را می کشد.

CIE-XYZ-مدل رنگ خطی سه جزئی، بر اساس مطالعه چشم انسان توسط CIE ( کمیسیون بین المللی د l'Eclairage ). دانشمندان مدلی از چشم استاندارد انسان و مدل رنگی بر اساس آن ایجاد کرده اند. به طور کلی، CIE XYZ نحوه مشاهده یک تصویر سه جزئی است مرد استاندارد.

از ویکی پدیا:

همانطور که می دانید دید رنگی انسان به دلیل وجود سه نوع گیرنده گیرنده نور بر روی شبکیه است که حداکثر حساسیت طیفی آن ها در محدوده 420، 534 و 564 نانومتر است که مربوط به آبی، سبز و زرد (اگرچه در ادبیات معمولاً "قرمز" می نویسند) رنگ ها. آنها پایه هستند، همه زنگ های دیگر به نسبت معینی به عنوان مخلوط آنها درک می شوند. به عنوان مثال، برای به دست آوردن یک رنگ طیفی زرد، به هیچ وجه لازم نیست که طول موج دقیق آن 570-590 نانومتر را بازتولید کنید، کافی است یک طیف انتشار ایجاد کنید که گیرنده های چشم را به روشی مشابه تحریک می کند. این پدیده نامیده می شود.

کمیته CIE آزمایش‌های زیادی را با تعداد زیادی از مردم انجام داد و از آنها خواست رنگ‌های مختلف را با هم مقایسه کنند و سپس با استفاده از داده‌های انبوه این آزمایش‌ها، به اصطلاح توابع تطبیق رنگ (توابع تطبیق رنگ) و یک فضای رنگ جهانی را ساختند. (فضای رنگ جهانی)، که در آن طیف رنگ های قابل مشاهده مشخصه افراد عادی است.

توابع تطبیق رنگ مقادیر هر یک از اجزای اصلی نور - قرمز، سبز و آبی - هستند که باید وجود داشته باشند تا یک فرد با دید متوسط ​​بتواند تمام رنگ‌های طیف مرئی را درک کند. به این سه جزء اصلی مختصات X، Y و Z اختصاص داده شد.

YUV-مدل رنگ خطی سه جزئی بر اساس روشنایی و دو جزء تفاوت رنگ. ما قبلاً یک مدل مشابه را در نظر گرفته ایم.

به طور خلاصه می توان مدل را به صورت زیر توصیف کرد:

برای هر پیکسل (اگر ما در مورد یک تصویر کامپیوتری صحبت می کنیم)، یک لایه روشنایی (در مقیاس خاکستری) و همچنین 2 لایه لازم برای بازیابی تصویر اصلی ایجاد می شود. این مدل برای انتقال از تلویزیون B/W به رنگی مورد استفاده قرار گرفت، زیرا تلویزیون‌های قدیمی فقط می‌توانستند از یک لایه و رنگ جدید از هر 3 جزء استفاده کنند. فکر می کنم از فناوری مشابهی در رنگ آمیزی فیلم های قدیمی شوروی به صورت رنگی استفاده می شود.

مدل YUV:

HSV(رنگ، ​​اشباع، ارزش - تن، اشباع، ارزش) یا HSB(رنگ، ​​اشباع، روشنایی - رنگ، اشباع، روشنایی) - یک مدل رنگ، همچنین سه جزئی.

همانطور که از شکل مشخص است، این مدل ها به صورت سه بعدی (سیلندری و مخروطی) ارائه شده اند. به دلیل سه بعدی بودن، استفاده از آنها به عنوان مدل رنگی در داخل نرم افزارها و تصاویر چندان راحت نیست، اما به عنوان تجسم بسیار کاربردی هستند.

من فکر می کنم پالت های مشابه در ویرایشگرهای گرافیکیبسیاری از شما دیده اید:

برای انتخاب یک رنگ از یک پالت، در واقع، این فرمت نمایش راحت است و اغلب در نرم افزارهای کاربردی استفاده می شود.

RYB-مدل بر اساس 3 جزء - قرمز، زرد و آبی. قبلاً درست در نظر گرفته می شد، اما همه رنگ ها را نمی توان با چنین مدلی ست کرد، مخصوصاً سایه های سبز. بر اساس پالت هنرمندانی که رنگ ها را با هم مخلوط می کنند تا رنگ دلخواه را به دست آورند، اما هنرمندان از 3 رنگ استفاده نمی کنند، اما مقدار زیاد، بنابراین مدل در حال حاضر استفاده نمی شود.

آزمایشگاه- مخفف نام دو متفاوت (البته مشابه). معروف تر و گسترده تر است CIELAB(به طور دقیق، CIE 1976 L*a*b*)، دیگران - آزمایشگاه شکارچی(به طور دقیق تر، هانتر L، a، b). بنابراین، Lab یک مخفف غیر رسمی است که به طور منحصر به فرد فضای رنگی را تعریف نمی کند. بیشتر اوقات، وقتی در مورد فضای آزمایشگاه صحبت می شود، منظور آنها CIELAB است.

هدف آزمایشگاه ایجاد فضای رنگی بود که در آن تغییرات رنگ از نظر ادراک انسان خطی تر باشد (در مقایسه با ) یعنی تغییر یکسان در مقادیر مختصات رنگ در نواحی مختلف فضای رنگی ایجاد کند. همان احساس تغییر رنگ بنابراین، غیر خطی بودن درک رنگ انسان از نظر ریاضی تصحیح می شود. هر دو فضای رنگی نسبت به یک مقدار خاص محاسبه می شوند. اگر مقدار نقطه سفید اضافی مشخص نشده باشد، مقادیر Lab برای یک روشن کننده استاندارد D50 محاسبه می شود. ج) ویکی پدیا

برای انسان‌های فانی صرف، RGB و CMYK رنگ‌ها را برای خودروها رمزگذاری می‌کنیم، و کل را در نظر نمی‌گیریم (CMYK با کالیبره کردن ابزار و مدل رنگ، کل را در نظر می‌گیرد). اما LAB دقیقاً رنگی را که شخص می بیند، نمایش می دهد. اغلب به عنوان یک مدل رنگ میانی هنگام ترجمه از یک مدل به مدل دیگر استفاده می شود.

NCS (سیستم رنگ طبیعی، سیستم رنگ طبیعی) یک مدل رنگی است که توسط موسسه رنگ اسکاندیناوی (Skandinaviska Färginstitutet AB)، استکهلم، سوئد پیشنهاد شده است. این بر اساس سیستمی از رنگ های متضاد است و در صنعت برای توصیف رنگ محصولات کاربرد گسترده ای پیدا کرده است.

بر اساس 6 رنگ: سفید، مشکی، آبی، زرد، سبز و قرمز.

رنگ های باقیمانده با تعیین تیرگی، اشباع و دو رنگ اصلی به دست می آیند.

مانند (از سرم برمی دارم):

نارنجی: 5% تیره، 80% اشباع، 50% زرد، 50% قرمز.

خب با این روحیه

مدل رنگ پنتون, سیستم PMS (سیستم تطبیق پنتون)- یک سیستم تطبیق رنگ استاندارد که توسط شرکت آمریکایی Pantone Inc در اواسط قرن بیستم توسعه یافت. از شناسایی دیجیتال رنگ های تصویر برای چاپ پلی گرافی چه مخلوط و چه جوهر استفاده می کند. رنگ های مرجع شماره گذاری شده در یک کتاب مخصوص چاپ می شوند که صفحات آن به شکل فن می باشد.

مدل های رنگ دیگری نیز وجود دارد که من جذاب ترین و جالب ترین آنها را انتخاب کردم. مدل های RGB، YUV، LAB برای نیازهای ساده ما کافی است، CMYK و سایر موارد برای چاپ اضافه شده است.

به طور کلی، یادگیری نحوه ست کردن یک رنگ به ظاهر ساده توسط مدل های کاملاً متفاوت بسیار جالب بود.

این یکی از رایج ترین و پرکاربردترین مدل هاست. در دستگاه هایی که نور ساطع می کنند مانند مانیتور، نورافکن، فیلترها و سایر وسایل مشابه استفاده می شود.

در مدل RGB، رنگ های مشتق شده با افزودن یا مخلوط کردن رنگ های پایه، اصلی به دست می آیند که مختصات رنگ نامیده می شوند. مختصات قرمز (قرمز)، سبز (سبز) و آبی (آبی) است. مدل RGB نام خود را از حروف اول نام انگلیسی مختصات رنگ گرفته است.

هر یک از مولفه های فوق می تواند از 0 تا 255 متغیر باشد و رنگ های مختلف را تشکیل می دهد و در نتیجه دسترسی به تمام 16 میلیون رنگ را فراهم می کند (تعداد کل رنگ های ارائه شده توسط این مدل 256*256*256 = 16777216 است.).

این مدل افزودنیکلمه افزودنی (افزودن) تاکید می کند که رنگ با افزودن نقاط سه رنگ اصلی به دست می آید که هر کدام روشنایی خاص خود را دارند. روشنایی هر رنگ پایه می تواند مقادیری از 0 تا 255 (256 مقدار) داشته باشد، بنابراین مدل می تواند 256 3 یا حدود 16.7 میلیون رنگ را رمزگذاری کند. این سه گانه از نقاط اساسی (نقاط درخشان) بسیار نزدیک به یکدیگر قرار دارند، به طوری که هر سه گانه برای ما به یک نقطه بزرگ از یک رنگ خاص ادغام می شود. هر چه نقطه رنگی (قرمز، سبز، آبی) روشن تر باشد، مقدار بیشتری از آن رنگ به نقطه (سه گانه) حاصل اضافه می شود.

هنگام کار با یک ویرایشگر گرافیکی فتوشاپشما می توانید یک رنگ را انتخاب کنید، نه تنها با تکیه بر آنچه می بینیم، بلکه در صورت لزوم، یک مقدار دیجیتال را نشان دهید، بنابراین گاهی اوقات، به ویژه در هنگام اصلاح رنگ، روند کار را کنترل می کنید.

این مدل رنگ در نظر گرفته شده است افزودنی، آن موقع است که افزایش روشنایی تک تک اجزا باعث افزایش روشنایی رنگ حاصل می شود: اگر هر سه رنگ را با حداکثر شدت مخلوط کنید، نتیجه سفید خواهد بود. برعکس، در غیاب همه رنگ ها، مشکی به دست می آید.

میز 1

مقادیر برخی رنگ ها در مدل RGB

این مدل وابسته به دستگاه است، زیرا مقادیر رنگ های پایه (و همچنین نقطه سفید) با کیفیت فسفر استفاده شده در مانیتور تعیین می شود. در نتیجه، یک تصویر مشابه در نمایشگرهای مختلف متفاوت به نظر می رسد.

خصوصیات مدل RGB به خوبی توسط مکعب رنگی توصیف شده است (شکل 3 را ببینید). این قطعه ای از فضای سه بعدی است که مختصات آن قرمز، سبز و آبی است. هر نقطه در داخل مکعب مربوط به یک رنگ خاص است و با سه طرح - مختصات رنگی توصیف می شود: محتوای قرمز، سبز و آبی. افزودن تمام رنگ های اصلی حداکثر روشنایی را به رنگ سفید می دهد. نقطه ابتدایی مکعب به معنای مشارکت صفر رنگ های اصلی است و مربوط به سیاه است.

اگر مختصات رنگ به نسبت مساوی مخلوط شوند، رنگ خاکستری با اشباع متفاوت به دست می آید. نقاط مربوط به رنگ خاکستری در مورب مکعب قرار دارند. از ترکیب قرمز و سبز رنگ زرد، قرمز و آبی سرخابی و سبز و آبی فیروزه ای می شود.

برنج. 3.

مختصات رنگ: قرمز، سبز و آبی گاهی اوقات رنگ های اولیه یا افزودنی نامیده می شوند. رنگ های فیروزه ای، سرخابی، زرد که در نتیجه اختلاط دوتایی رنگ های اصلی به دست می آیند، ثانویه نامیده می شوند. از آنجایی که افزودن عملیات اصلی سنتز رنگ است، مدل RGB گاهی اوقات افزودنی نامیده می شود (از لاتین additivus که به معنای اضافه شده است).

اصل اضافه کردن رنگ اغلب به شکل یک نمودار دایره ای مسطح نشان داده می شود (شکل 4 را ببینید)، که اگرچه اطلاعات جدیدی در مورد مدل ارائه نمی کند، در مقایسه با تصویر فضاییاما درک آن آسان تر و به خاطر سپردن آسان تر است.

برنج. 4.

بسیاری از دستگاه های فنی بر اساس اصل اضافه کردن رنگ کار می کنند: مانیتور، تلویزیون، اسکنر، پروژکتور سقفی، دوربین های دیجیتال و غیره. اگر از طریق ذره بین به صفحه نمایش مانیتور نگاه کنید، می توانید یک شبکه معمولی را ببینید که در گره های آن. دانه های فسفر قرمز، سبز و آبی وجود دارد. هنگامی که توسط یک پرتو الکترونی برانگیخته می شوند، رنگ های پایه با شدت های مختلف منتشر می کنند. افزودن تشعشع از دانه های نزدیک به هم توسط چشم انسان به عنوان یک رنگ در یک نقطه مشخص از صفحه نمایش درک می شود.

که در علوم کامپیوترشدت رنگ های اصلی معمولا با اعداد صحیح در محدوده 0 تا 255 اندازه گیری می شود. صفر به معنای عدم وجود این جزء رنگی است، عدد 255 حداکثر شدت آن است. از آنجایی که رنگ های اصلی را می توان بدون محدودیت مخلوط کرد، محاسبه تعداد کل رنگ هایی که مدل افزودنی تولید می کند آسان است. برابر است با 256*256*256=16777216 یا بیش از 16.7 میلیون رنگ. این عدد بسیار زیاد به نظر می رسد، اما در واقعیت این مدل تنها بخش کوچکی از طیف رنگ را تولید می کند.

هر رنگ طبیعی را می توان به اجزای قرمز، سبز و آبی تجزیه کرد و شدت آنها را اندازه گیری کرد. اما انتقال معکوس همیشه ممکن نیست. به طور تجربی و نظری ثابت شده است که محدوده رنگ های مدل RGB از مجموعه رنگ های طیف مرئی باریک تر است. برای بدست آوردن بخشی از طیف که بین آبی و قرار دارد گل های سبز، نیاز به قطره چکان هایی با شدت قرمز منفی دارد که البته در طبیعت وجود ندارند. محدوده رنگ های قابل تکرار یک مدل یا دستگاه را محدوده رنگ می نامند. یکی از کاستی های جدیمدل افزودنی، هر چند متناقض به نظر برسد، طیف رنگی باریک آن است.

به نظر می رسد این مجموعه مختصات رنگ به طور واضح یک رنگ سبز روشن را در هر دستگاهی که بر اساس اصل اضافه کردن رنگ های پایه کار می کند، مشخص می کند. در واقعیت، همه چیز بسیار پیچیده تر است. رنگ بازتولید شده توسط دستگاه به بسیاری از عوامل خارجی بستگی دارد که اغلب قابل محاسبه نیستند.

صفحه نمایش با فسفر پوشانده شده است که از نظر ترکیب شیمیایی و طیفی متفاوت است. مانیتورهای یک برند شرایط سایش و نور متفاوتی دارند. حتی یک مانیتور هنگام گرم شدن و بلافاصله پس از روشن شدن رنگ های مختلفی تولید می کند. با کالیبره کردن دستگاه‌ها و استفاده از سیستم‌های مدیریت رنگ، می‌توانید وسعت رنگ دستگاه‌های مختلف را تقریبی کنید. بیشتر در این مورد در فصل بعدی.

نمی توان از دیگر ایرادات این مدل رنگی خودداری کرد. از دیدگاه یک طراح یا هنرمند رایانه، غیر شهودی است. با فعالیت در محیط او، پاسخ به ساده ترین سؤالات مربوط به سنتز رنگ می تواند دشوار باشد. به عنوان مثال، چگونه باید مختصات رنگ را تغییر داد تا رنگ فعلی کمی روشن تر یا کمتر اشباع شود؟ برای پاسخ صحیح به این سوال ساده باید تجربه زیادی در این سیستم رنگی داشته باشید.

RGB و CMYK مرموز متعلق به دانش اولیه طراحی گرافیک هستند. ما در مورد تفاوت رنگ ها صحبت خواهیم کرد تا بفهمیم چرا یک رنگ در طرح روی صفحه کامپیوتر و روی کاغذ متفاوت به نظر می رسد. شاید شما قبلا در هنگام سفارش چاپ با چیزی مشابه مواجه شده باشید.

مدل رنگی روشی برای توصیف رنگ با استفاده از ویژگی های کمی است. مدل رنگی معمولاً به عنوان اصطلاحی درک می شود که نشان دهنده یک مدل انتزاعی برای توصیف نمایش رنگ ها در قالب اعداد سه یا چهار رقمی به نام اجزای رنگ (گاهی اوقات مختصات رنگ) است. مدل رنگی برای توصیف رنگ های ساطع شده و منعکس شده استفاده می شود. همراه با روش تفسیر این داده ها، مجموعه رنگ های مدل رنگ، فضای رنگ را تعیین می کند.

RGB چیست؟

بیایید با اعداد شروع کنیم. 16.7 میلیون صفحه نمایش رنگی مانیتور مدرنکامپیوتر یا یک چاپگر خوب چنین پالت بزرگی با مخلوط کردن همه چیز به دست می آید سه رنگدر نسبت های مختلف - قرمز، آبی و سبز. در ویرایشگرهای گرافیکی، هر یک از آنها با 256 سایه (256x256x256=16.7 میلیون) نشان داده می شود.

RGB- یک مدل رنگ که از سه حرف بزرگ نام رنگ هایی که در زیر آن قرار دارند نامگذاری شده است: قرمز، سبز، آبی، یا قرمز، سبز، آبی. رنگ های یکسان همه رنگ های میانی را تشکیل می دهند. نام علمی یک مدل افزودنی است (از کلمه انگلیسی add - "افزودن"). برای نمایش تصاویر بر روی صفحه نمایش مانیتور و موارد دیگر استفاده می شود لوازم برقی. دارای طیف رنگی بزرگ.

مدل رنگی RGB فرض می کند که کل پالت از نقاط درخشان تشکیل شده است. این به این معنی است که نشان دادن یک رنگ در مدل رنگی RGB بر روی کاغذ غیرممکن است، زیرا کاغذ به جای درخشش، رنگ را جذب می کند. رنگ اصلی را می توان با افزودن درصدهایی از هر یک از رنگ های کلیدی به سطح غیر درخشان - یا در ابتدا سیاه - به دست آورد.

رنگ RGB با ترکیب قرمز، آبی و سبز به نسبت های مختلف به دست می آید: هر سایه را می توان با سه عدد توصیف کرد که روشنایی سه رنگ اصلی را نشان می دهد.

مدل رنگی RGB چگونه به نظر می رسد؟

تصور کنید که ما پرتوهای رنگ های قرمز، سبز و آبی را به یک نقطه روی یک دیوار سفید هدایت می کنیم. یک لکه سفید در مرکز ظاهر می شود، شدت رنگ در این نقطه به 100٪ می رسد. در مکان هایی که پرتوها لمس می شوند، سایه های جدیدی خواهید دید:

• سبز + آبی - آبی (Cian)
• آبی + قرمز - بنفش (سرخابی)
• قرمز + سبز - زرد (زرد)

CMY (K) چیست

این سه رنگ زیربنای مدل رنگی CMYK هستند - یک مدل تفریق (از کلمه انگلیسی subtraсt - "تفریق") که بر اساس تفریق رنگ های اصلی از سفید است: فیروزه ای قرمز را از سفید، زرد - آبی و سرخابی - سبز را کم می کند. . مدل CMY(K) در صنعت چاپ برای چاپ های سه گانه استاندارد استفاده می شود و در مقایسه با مدل RGB دارای طیف رنگی کوچک تری است. کاغذ و سایر مواد چاپی سطوحی هستند که نور را منعکس می کنند. موافقم، شمارش میزان بازتاب نور از یک سطح خاص بسیار راحت تر از شمارش میزان جذب شده است.

اگر سه رنگ اصلی - RGB - را از سفید کم کنید، سه رنگ CMY اضافی دریافت خواهید کرد.

که در مدل CMYKیک رنگ سیاه اضافی اضافه شده است، و دلیل خوبی دارد. در تئوری، مخلوط کردن سه رنگ اصلی باید به رنگ سیاه منجر شود. در حقیقت، ناخالصی هایی در رنگ ها وجود دارد و به جای سیاه خالص، قهوه ای کثیف نامحدود به دست می آید. علاوه بر این، هنگام چاپ، مخلوط کردن سه رنگ به طور همزمان برای به دست آوردن رنگ مشکی، کاغذ را بسیار مرطوب می کند، خطر غرق شدن در شرایط بیرونی نه همیشه ایده آل و به دلیل ویژگی های خود رنگ ها افزایش می یابد. به همین دلیل رنگ مشکی برای به دست آوردن سایه های تیره و مستقیماً خود مشکی وارد مدل شد. حرف K در نام مدل CMYK از کلمه Black گرفته شده است و مخفف رنگ کلید - Key Color است.

HSB چیست؟

قبل از جمع بندی، بیایید تاکید کنیم که مدل های RGB و CMYK به اندازه مدل رنگی HSB با مفهوم رنگ مناسب مطابقت ندارند. این مخفف کلمات انگلیسی است: Hue، Saturation، Brightness - تن، اشباع، روشنایی. HSB بر اساس مدل RGB است، اما سیستم مختصات متفاوتی دارد: هر رنگ در این مدل با افزودن رنگ سیاه یا سفید به طیف اصلی به دست می‌آید. در عین حال، تن خود رنگ است، اشباع درصد رنگ سفید اضافه شده به رنگ و روشنایی درصد رنگ سیاه اضافه شده است.

توصیف رنگ ها در این مدل با رنگ های درک شده توسط چشم انسان مطابقت ندارد. این مدل در ویرایشگرهای گرافیکی هنگام تنظیم پالت رنگ استفاده می شود. هنرمندان از آن برای انتخاب دقیق سایه ها استفاده می کنند.

تفاوت RGB و CMYK چیست؟

بنابراین، به طور خلاصه:

• RGB مدل رنگی است که رنگ ها بر روی صفحه نمایش ساخته می شوند. بر اساس افزودن رنگ.
• CMYK یک مدل رنگی است که برای تشکیل تصویر برای چاپ استفاده می شود. بر اساس تفریق رنگ.

تفاوت بین CMYK و RGB در این است که RGB اساسا یک رنگ ساطع شده (یا نور) است، در حالی که CMYK یک رنگ منعکس شده (رنگ) است. اولی به دلیل شدت درخشش شکل می گیرد و دومی در نتیجه تحمیل رنگ ها در چاپ به دست می آید. بر این اساس، هر تصویر به شکل الکترونیکی - نقاشی روی مانیتور کامپیوتر، عکس روی صفحه تلفن - بر اساس مدل RGB است. مدل CMYK برای چاپ تمام رنگی استفاده می شود. و برای اینکه رنگ ها از بین نرود قبل از چاپ تصویر از مدل افزودنی به کسر می شود. به زبان طراحان و متخصصان چیدمان، مدل CMYK یک ابزار کار چاپگر افست است که رنگ ها را روی کاغذ نمایش می دهد.

CMYK و RGB: کاربرد در عمل

به طور معمول، چهار جوهر در چاپ استفاده می شود: فیروزه ای، سرخابی، زرد و سیاه که پالت CMYK را تشکیل می دهد. چیدمان برای چاپ باید در مدل رنگی CMYK تهیه شود، زیرا در فرآیند خروجی فرم ها، پردازشگر شطرنجی بدون ابهام هر رنگی را به عنوان یک جزء CMYK تفسیر می کند. مهم است که به یاد داشته باشید که وسعت رنگ CMYK کوچکتر از RGB است، بنابراین همه تصاویر، هنگام تهیه یک طرح برای چاپ، نیاز به تصحیح رنگ و تبدیل مناسب به فضای رنگی CMYK دارند.