اطلاعات کلی در مورد حالت های رنگ فتوشاپ. مبانی تصویر

HEX/HTML

یک رنگ در فرمت HEX چیزی بیش از نمایش هگزادسیمال RGB نیست.

رنگ ها در سه گروه نمایش داده می شوند ارقام هگزادسیمال، جایی که هر گروه مسئول رنگ خود است: #112233 که 11 قرمز، 22 سبز، 33 آبی است. همه مقادیر باید بین 00 و FF باشند.

بسیاری از برنامه‌ها یک نماد کوتاه برای رنگ‌های هگزادسیمال را می‌پذیرند. اگر هر یک از سه گروه دارای کاراکترهای یکسانی باشد، برای مثال #112233، می توان آنها را به صورت #123 نوشت.

1. h1 (رنگ: #ff0000; ) /* قرمز */
2. h2 (رنگ: #00ff00; ) /* سبز */
3. h3 (رنگ: #0000ff; ) /* آبی */
4. h4 ( رنگ: #00f; ) /* همان آبی، مختصر */

RGB

فضای رنگی RGB (قرمز، سبز، آبی) شامل تمام رنگ های ممکن است که می توان با ترکیب قرمز، سبز و آبی به دست آورد. این مدل در عکاسی، تلویزیون و گرافیک کامپیوتری محبوب است.

مقادیر RGB به عنوان یک عدد صحیح بین 0 و 255 مشخص می شوند. برای مثال rgb(0,0,255) به رنگ آبی نمایش داده می شود زیرا پارامتر آبی روی بالاترین مقدار خود (255) و بقیه روی 0 تنظیم شده است.

برخی از برنامه ها (به ویژه مرورگرهای وب) از درصد RGB (از 0٪ تا 100٪) پشتیبانی می کنند.

1. h1 (رنگ: rgb(255، 0، 0؛ ) /* قرمز */
2. h2 ( رنگ: rgb(0, 255, 0); ) /* سبز */
3. h3 ( رنگ: rgb(0, 0, 255); ) /* آبی */
4. h4 ( رنگ: rgb(0٪، 0٪، 100%)؛ ) /* همان آبی، نماد درصد */

مقادیر رنگ RGB در همه مرورگرهای اصلی پشتیبانی می شود.

RGBA

به تازگی مرورگرهای مدرنیاد گرفت که چگونه با مدل رنگ RGBA کار کند - پسوند RGB با پشتیبانی از کانال آلفا که کدورت یک شی را تعیین می کند.

مقدار رنگ RGBA به صورت: rgba (قرمز، سبز، آبی، آلفا) مشخص می شود. پارامتر آلفا عددی بین 0.0 (کاملا شفاف) و 1.0 (کاملاً مات) است.

1. h1 ( رنگ: rgb(0، 0، 255؛ ) /* آبی در RGB معمولی */
2. h2 ( رنگ: rgba(0, 0, 255, 1); ) /* همان آبی در RGBA به دلیل شفافیت: 100% */
3. h3 ( رنگ: rgba(0, 0, 255, 0.5); ) /* کدورت: 50% */
4. h4 ( رنگ: rgba(0, 0, 255, 0.155); ) /* کدورت: 15.5% */
5. h5 ( رنگ: rgba(0, 0, 255, 0); ) /* کاملا شفاف */

RGBA در IE9+، Firefox 3+، Chrome، Safari و Opera 10+ پشتیبانی می‌شود.

HSL

مدل رنگی HSL نمایشی از مدل RGB در یک سیستم مختصات استوانه ای است. HSL رنگ ها را به گونه ای نشان می دهد که نسبت به RGB معمولی شهودی تر و قابل درک تر است. این مدل اغلب در برنامه های گرافیکی، در پالت های رنگی و برای تجزیه و تحلیل تصویر.

HSL مخفف Hue (رنگ / رنگ)، اشباع (اشباع)، Lightness / Luminance (سبکی / سبکی / درخشندگی است که نباید با روشنایی اشتباه گرفته شود).

Hue موقعیت رنگ را در چرخه رنگ (از 0 تا 360) تنظیم می کند. اشباع یک مقدار درصد اشباع (از 0٪ تا 100٪) است. سبکی درصدی از سبکی (از 0٪ تا 100٪) است.

1. h1 ( رنگ: hsl(120، 100%، 50%)؛ ) /* سبز */
2. h2 ( رنگ: hsl(120، 100، 75%)؛ ) /* سبز روشن */
3. h3 ( رنگ: hsl(120، 100%، 25%)؛ ) /* سبز تیره */
4. h4 ( رنگ: hsl(120، 60%، 70%)؛ ) /* سبز پاستلی */

HSL در IE9+، Firefox، Chrome، Safari و Opera 10+ پشتیبانی می‌شود.

HSLA

مشابه RGB/RGBA، HSL دارای یک حالت HSLA با پشتیبانی از یک کانال آلفا برای تعیین کدورت یک شی است.

مقدار رنگ HSLA به صورت: hsla (رنگ، ​​اشباع، روشنایی، آلفا) مشخص می شود. پارامتر آلفا عددی بین 0.0 (کاملا شفاف) و 1.0 (کاملاً مات) است.

1. h1 ( رنگ: hsl(120، 100%، 50%)؛ ) /* سبز در HSL معمولی */
2. h2 ( رنگ: hsla(120, 100%, 50%, 1)؛ ) /* در HSLA سبز یکسان به دلیل کدورت: 100% */
3. h3 ( رنگ: hsla(120، 100٪، 50٪، 0.5)؛ ) /* تیرگی: 50٪ */
4. h4 ( رنگ: hsla(120, 100%, 50%, 0.155); ) /* کدورت: 15.5% */
5. h5 (رنگ: hsla(120، 100، 50، 0؛ ) /* کاملا شفاف */

CMYK

مدل رنگی CMYK اغلب با چاپ رنگی، با چاپ همراه است. CMYK (برخلاف RGB) یک مدل تفریق کننده است که به معنای بیشتر است ارزش های بالامرتبط با رنگ های تیره تر

رنگ ها با نسبت فیروزه ای (سیان)، سرخابی (سرخابی)، زرد (زرد)، با افزودن رنگ سیاه (کلید / سیاه K) تعیین می شوند.

هر یک از اعدادی که یک رنگ را در CMYK تعریف می‌کنند، نشان‌دهنده درصد جوهر یک رنگ معین است که ترکیب رنگ را می‌سازد، یا بهتر است بگوییم، اندازه نقطه شطرنجی نشان‌داده‌شده روی فتوتایپتر روی فیلم این رنگ (یا مستقیماً روی صفحه چاپ در مورد CTP).

به عنوان مثال، برای به دست آوردن رنگ "PANTONE 7526" باید 9 قسمت فیروزه ای، 83 قسمت سرخابی، 100 قسمت زرد و 46 قسمت سیاه را با هم مخلوط کنید. این را می توان به صورت زیر نشان داد: (9،83،100،46). گاهی اوقات آنها از چنین عناوینی استفاده می کنند: C9M83Y100K46، یا (9٪، 83٪، 100٪، 46٪)، یا (0.09 / 0.83 / 1.0 / 0.46).

HSB/HSV

HSB (همچنین به عنوان HSV شناخته می شود) شبیه HSL است، اما آنها دو مدل رنگ متفاوت هستند. آنها هر دو بر اساس هندسه استوانه ای هستند، اما HSB/HSV بر اساس مدل "هگزاکون" است در حالی که HSL بر اساس مدل "دو هگزاکون" است. هنرمندان اغلب ترجیح می دهند از این مدل استفاده کنند، به طور کلی پذیرفته شده است که دستگاه HSB / HSV به درک رنگ طبیعی نزدیکتر است. به طور خاص، مدل رنگ HSB در فتوشاپ استفاده می شود.

HSB / HSV مخفف Hue (رنگ / رنگ)، Saturation (اشباع)، Brightness / Value (روشنایی / ارزش) است.

Hue موقعیت رنگ را در چرخه رنگ (از 0 تا 360) تنظیم می کند. اشباع یک مقدار درصد اشباع (از 0٪ تا 100٪) است. روشنایی درصدی از روشنایی (از 0٪ تا 100٪) است.

XYZ

رنگ مدل XYZ(CIE 1931 XYZ) یک فضای کاملاً ریاضی است. برخلاف مدل‌های RGB، CMYK و سایر مدل‌ها، در XYZ اجزای اصلی "تخیلی" هستند، به این معنی که نمی‌توانید X، Y و Z را به هر مجموعه رنگ ترکیبی نگاشت کنید. XYZ مدل اصلی تقریباً برای تمام مدل های رنگی دیگر است که در زمینه های فنی استفاده می شود.

آزمایشگاه

مدل رنگ LAB (CIELAB، "CIE 1976 L*a*b*") از فضای CIE XYZ محاسبه می شود. هدف آزمایشگاه ایجاد فضای رنگی بود که در آن تغییر رنگ از نظر ادراک انسان خطی‌تر باشد (در مقایسه با XYZ)، یعنی همان تغییر مقادیر مختصات رنگ در مناطق مختلف فضای رنگ، همان احساس تغییر رنگ را ایجاد کند.

مدل RGB رنگ های منتشر شده را توصیف می کند. این بر اساس سه رنگ اصلی (پایه) است: قرمز (قرمز)، سبز (سبز) و آبی (آبی). مدل RGB را می توان برای نمایشگر «بومی» نامید. رنگ های باقی مانده با ترکیب رنگ های پایه به دست می آیند. رنگ های این نوع را افزودنی می نامند.

شکل نشان می دهد که ترکیب سبز و قرمز رنگ زرد، ترکیب سبز و آبی - آبی و ترکیب همه سه رنگ- سفید. از این می‌توان نتیجه گرفت که رنگ‌ها در RGB به صورت تفریقی جمع می‌شوند.

رنگ های اولیه از زیست شناسی انسان گرفته شده است. یعنی این رنگ ها بر اساس پاسخ فیزیولوژیکی چشم انسان به نور است. چشم انسان دارای سلول‌های گیرنده نوری است که به بیشتر نور سبز (M)، زرد-سبز (L) و آبی-بنفش (S) پاسخ می‌دهند. حداکثر طولامواج از 534 نانومتر، 564 نانومتر و 420 نانومتر). مغز انسان به راحتی می تواند طیف وسیعی از رنگ های مختلف را بر اساس تفاوت سیگنال های دریافتی از سه موج تشخیص دهد.

مدل رنگی RGB بیشترین کاربرد را در نمایشگرهای LCD یا پلاسما مانند تلویزیون یا مانیتور کامپیوتر دارد. هر پیکسل روی صفحه نمایش را می توان در یک رابط سخت افزاری (مانند کارت های گرافیک) به صورت مقادیر قرمز، سبز و آبی نشان داد. مقادیر RGB از نظر شدت متفاوت است که برای اهداف بصری استفاده می شود. دوربین‌ها و اسکنرها نیز به همین ترتیب کار می‌کنند، آن‌ها با سنسورهایی که شدت RGB متفاوتی را در هر پیکسل ثبت می‌کنند، رنگ را ثبت می‌کنند.

در حالت 16 بیت در هر پیکسل، همچنین به عنوان Highcolor شناخته می شود، یا 5 بیت در هر رنگ وجود دارد (اغلب به عنوان حالت 555 نامیده می شود) یا با یک بیت اضافی برای سبز (معروف به حالت 565). رنگ سبز به این دلیل تکمیل می شود که چشم انسان توانایی تشخیص سایه های سبز بیشتر از هر رنگ دیگری را دارد.

مقادیر RGB نمایش داده شده در حالت 24 بیت در هر پیکسل (bpp) که به عنوان Truecolor نیز شناخته می شود، معمولاً سه مقدار صحیح بین 0 و 255 اختصاص داده می شود. هر یک از این سه عدد به ترتیب نشان دهنده شدت قرمز، سبز و آبی است.

RGB سه کانال دارد: قرمز، آبی و سبز، یعنی. RGB یک مدل رنگی سه کاناله است. هر کانال می تواند مقادیری از 0 تا 255 را به صورت اعشاری یا، نزدیک به واقعیت، از 0 تا FF را در هگزادسیمال دریافت کند. این با این واقعیت توضیح داده می شود که بایتی که کانال را رمزگذاری می کند و در واقع هر بایتی از هشت بیت تشکیل شده است و یک بیت می تواند 2 مقدار 0 یا 1 را در مجموع 28=256 بگیرد. برای مثال، در RGB، قرمز می‌تواند ۲۵۶ سطح داشته باشد، از قرمز خالص (FF) تا سیاه (00). بنابراین، محاسبه اینکه مدل RGB فقط شامل 2563 یا 16777216 رنگ است، آسان است.

RGB دارای سه کانال است و هر کدام با 8 بیت کدگذاری شده است. حداکثر مقدار FF (یا 255) یک رنگ خالص می دهد. رنگ سفید با ترکیب همه رنگ ها، به طور دقیق تر، درجه بندی های محدود کننده آنها به دست می آید. کد رنگ سفید = FF (قرمز) + FF (سبز) + FF (آبی). بر این اساس کد سیاه = 000000. کد زرد = FFFF00، سرخابی = FF00FF، فیروزه ای = 00FFFF.

حالت های نمایش رنگی 32 و 48 بیتی نیز وجود دارد.

RGB برای چاپ روی کاغذ استفاده نمی شود، به جای آن یک فضای رنگی CMYK وجود دارد.

CMYK مدل رنگی است که در چاپ رنگی استفاده می شود. مدل رنگی یک مدل ریاضی برای توصیف رنگ ها به عنوان اعداد صحیح است. مدل CMYK بر پایه فیروزه ای، سرخابی، زرد و مشکی است.

• 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 حاوی 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، به عنوان 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 نوپایی که بعداً به جبر خطی تبدیل شد برای توصیف رسمی سیستم رنگ سه رنگی استفاده کرده بود.

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 است، نیاز به ضبط ویدیوی درون بازی است که باید با آن ترکیب شود گرافیک کامپیوتری. 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، Dolby Vision و 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 شما یک کل دارید محدوده دینامیکیصحنه های. 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 آخرین نسخه های استاندارد با نظر زیر تأیید شده است:

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. فیلم های HDR اغلب به گونه ای تولید می شوند که سطح متوسطروشنایی تصویر مانند Rec بود. 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:

احتمالاً بسیاری از مردم این سوال را دارند که sRGB در تنظیمات دوربین چیست، چرا به آن نیاز است و کدام بهتر است، sRGB یا Adobe RGB؟

RGB مخفف رنگ های اصلی (قرمز، سبز، آبی) است. چرا آنها ضروری هستند؟ زیرا انسان برخلاف برخی گونه های دیگر دارای بینایی سه رنگ است. یعنی گیرنده هایی در چشم وجود دارد که به این سه رنگ حساس هستند. مغز ما سهم بزرگی در درک رنگ دارد، بنابراین وظیفه نمایش صحیح رنگ ها بی اهمیت نیست و نیاز به ترفندهای مهمی دارد.

فضای رنگی مجموعه رنگ هایی است که می توانیم مشاهده یا نمایش دهیم. راه های زیادی برای نمایش گرافیکی فضاهای رنگی وجود دارد، اما ریاضیدانان حیله گر یک راه بسیار زیبا را ارائه کرده اند که همیشه در اینترنت می بینید.

مفهوم رنگ را می توان به صورت زیر نشان داد: رنگ از دو جزء تشکیل شده است - روشنایی و تناژ. یعنی خاکستری فقط در روشنایی با سفید فرق می کند، تناژ آنها یکسان است. در نتیجه آزمایش‌ها در آغاز قرن بیستم، می‌توان طیف رنگ‌هایی را که توسط انسان درک می‌شود، کشف کرد. با استفاده از تبدیل های ریاضی، کل مجموعه کلیدها قادر به نمایش در یک هواپیما بودند و این نمودار CIE 1931 نام گرفت (1931 سال ارائه نمودار است). بنابراین، توصیف رنگ با مختصات x,y در نمودار به اضافه روشنایی امکان پذیر شد.

رنگ های موجود در نمودار برای وضوح به صورت مشروط نشان داده شده اند، اینها اصلاً رنگ هایی نیستند که در زندگی روزمره می بینید.

هیچ مشکل خاصی برای ثبت رنگ وجود نداشته است دوربین دیجیتالطیف رنگی که حسگر می بیند بسیار گسترده تر از چیزی است که یک فرد می تواند ببیند. به همین دلیل است که فیلترهای مادون قرمز و فرابنفش در داخل دوربین اعمال می شوند تا پردازش سیگنال بعدی را ساده کنند.

مشکلاتی با نمایش رنگ ها به خصوص در صفحه نمایشگر به وجود آمد. قابلیت های نمایش به شدت محدود شده است علل فیزیکیو به دست آوردن مجموعه کامل رنگ هایی که مغز انسان می تواند تشخیص دهد عملا غیر واقعی بود. تلاش‌های زیادی برای ایجاد یک صفحه‌نمایش رنگی که بیشتر سایه‌ها را نمایش می‌دهد، انجام شد، اما سازش بین بازتولید رنگ و قیمت دستگاه در دهه ۵۰ در نمایشگرهای CRT به دست آمد.

برای محدود کردن تنوع نمایشگرهای رنگی و پردازش حرفه ایبرای اینکه تصاویر روی کامپیوتر قابل پیش بینی تر باشد، استاندارد sRGB در دهه 90 توسعه یافت. در نتیجه تجزیه و تحلیل قابلیت های رایج ترین مانیتورهای CRT (CRT) در آن زمان ظاهر شد. در آن زمان هیچ کس حتی رویای LCD ها را هم نمی دید، و علاوه بر این، از نظر ویژگی ها و قیمت، LCD ها بسیار عقب تر از CRT بودند و نمی توانستند مبنای استاندارد باشند.

اصل عملکرد صفحه نمایش های CRT ساده است - با مخلوط کردن سه رنگ اصلی (قرمز، سبز، آبی)، سایه های مختلفی به دست آمد. دو مشکل وجود دارد:

1. تعداد سایه های موجود بستگی به خلوص رنگ های اصلی دارد و دستیابی به رنگ های خالص بسیار دشوار است
2. با مخلوط کردن سه رنگ اصلی نمی توانید تمام رنگ های قابل مشاهده را بدست آورید.

استاندارد sRGB دقیقاً توضیح می‌دهد که رنگ‌های اصلی تا چه حد خالص باید باشند و دقیقاً چه سایه‌هایی هنگام مخلوط شدن قابل دستیابی هستند. همچنین تعیین می کند که نقطه سفید کجا باشد. در نمودار CIE، استاندارد sRGB مانند یک مثلث با مختصات رنگ اصلی در رئوس به نظر می رسد:

به راحتی می توان فهمید که امکانات فناوری در مقایسه با آنچه طبیعت به ما عطا کرده است چقدر اندک است.

به هر حال، هنگام چاپ، چنین محدودیت های سختگیرانه ای در مورد تعداد منابع رنگ های اصلی وجود ندارد، و بنابراین، برای پول کاملا معقول، چاپگرهای عکس جالب، به عنوان مثال، از چاپ 8 رنگ استفاده می کنند. در عین حال، طیف رنگی با قیمتی نه چندان بالا گسترش می یابد و مانند یک چند ضلعی در نمودار به نظر می رسد. در اینجا طیف رنگی یک چاپگر نه چندان سرد در مقایسه با sRGB به نظر می رسد:

اما چاپگرها مشکلات زیادی دارند، به ویژه وابستگی بازتولید رنگ به کیفیت کاغذ و غیره.

Adobe RGB استانداردی متفاوت اما بسیار مشابه است و کمی عریض‌تر است و رنگ‌های بیشتری را پوشش می‌دهد:

احتمالاً می خواهید مستقیماً وارد شوید و sRGB دوربین خود را به Adobe RGB تغییر دهید، اما برای انجام این کار عجله نکنید.

Adobe RGB فقط برای کسانی مورد نیاز است که به طور حرفه ای چاپ می کنند و دقیقاً می دانند چه کاری انجام می دهد (این گونه افراد نیازی به خواندن مقالات ما ندارند). اکثریت قریب به اتفاق صفحه نمایش ها و برنامه ها در استاندارد sRGB کار می کنند و چیزی در مورد Adobe RGB نمی دانند، همانطور که در طول تاریخ اتفاق افتاده است. علاوه بر این، هنگام تلاش برای نمایش رنگ‌های Adobe RGB در صفحه sRGB، ممکن است مشکلاتی در تولید مثل رنگ رخ دهد. sRGB تضمین می کند که حداقل اکثر مردم تقریباً همان رنگ های شما را خواهند دید.

با توجه به محدوده محدود sRGB، احتمالاً متوجه شده اید که بعد از عکاسی از یک رز قرمز، نمی توانید گلبرگ های عکس را بعداً تشخیص دهید. فقط قابلیت های صفحه نمایش به اندازه ای نیست که مثلاً تمام جزئیات را در سایه های قرمز به تصویر بکشد.

البته خیلی چیزها به تنظیمات مانیتور بستگی دارد، بنابراین عکاسان ترجیح می دهند با مانیتورهای IPS سروکار داشته باشند و به دنبال مدل هایی باشند که در کارخانه کالیبره شده اند، مانند LG IPS236V. همه تولیدکنندگان در تلاش هستند تا استاندارد sRGB را رعایت کنند، برخی بهتر و برخی بدتر.

که در اخیراتکنولوژی بسیار پیشرفت کرده است و گاهی اوقات مانیتورهای LCD حتی طیف رنگی گسترده تری را نسبت به مانیتورهای CRT نشان می دهند، اگرچه تا همین اواخر این امکان وجود نداشت، به همین دلیل است که صفحه نمایش های حجیم قدیمی نمی توانستند برای مدت طولانی از بخش های طراحی خارج شوند. طیف رنگی یک مانیتور LCD حرفه ای به شرح زیر است:

خوانندگان دقیق ما احتمالاً قبلاً خود را با این سؤال خسته کرده اند که این نمودار در عنوان مقاله چیست ، از چه مانیتوری است؟ این یک مانیتور نیست، بلکه یک گوشی سامسونگ گلکسی نوت است. تمرکز در است گوشی های هوشمند مدرناستفاده شده تکنولوژی جدیدصفحه نمایش - AMOLED (دیودهای ساطع کننده نور ارگانیک). تا کنون، مانیتورهای بزرگ AMOLED تمام عیار بسیار گران هستند، اما من معتقدم که آینده در اختیار آنهاست.

AMOLED به شما این امکان را می‌دهد که به رنگ‌های اصلی خالص‌تر و در نتیجه طیف رنگ گسترده‌تر دست پیدا کنید. در عمل این به این معنی است سامسونگ گلکسیتوجه داشته باشید که تصویر آبدارتر و کنتراست بیشتری نسبت به نمایشگرهای نسل های قبلی خواهد داشت.

با تشکر از توجه شما.

یک تصویر در فتوشاپ را می توان در هر یک از هشت حالت تبدیل، نمایش و ویرایش کرد: بیت مپ(بیت مپ) مقیاس خاکستری(نیم آهنگ)، دوتن(دو تن)، رنگ نمایه شده(رنگ نمایه شده)، RGB، CMYK، آزمایشگاهو چند کاناله(چند کانال). فقط حالت مورد نظر را از زیر منو انتخاب کنید تصویر > حالت(تصویر > حالت) - شکل را ببینید. 2.7.

برنج. 2.7. منوی فرعی حالت

برای استفاده از حالت غیرفعال (نام آن تاریک به نظر می رسد)، ابتدا باید تصویر را به نمایش دیگری تبدیل کنید. به عنوان مثال، اگر می خواهید یک تصویر را به رنگ نمایه شده،باید در RGBیا مقیاس خاکستری

برخی از تغییرات حالت تصویر باعث تغییر رنگ قابل توجه می شود. دیگران فقط به نکات ظریف توجه دارند. هنگام تبدیل یک تصویر از حالت RGB به CMYK، تغییرات چشمگیر ممکن است رخ دهد، زیرا رنگ های چاپ شده با رنگ های غنی و پر جنب و جوش RGB جایگزین می شوند. در صورت تبدیل مکرر تصویر از RGB به CMYK و بالعکس، ممکن است دقت رنگ کاهش یابد.

اسکنرهای میان رده و پایین معمولا فقط تصاویر RGB تولید می کنند. اگر در حال ایجاد تصویری در فتوشاپ هستید که بعداً چاپ خواهد شد، با آن در فتوشاپ کار کنید تا سرعت ویرایش و اعمال فیلترها را افزایش دهید. حالت RGBو هنگامی که برای چاپ تصویر آماده شدید، آن را به نمایش CMYK تبدیل کنید. برای پیش نمایش یک تصویر در حالت CMYK همانطور که چاپ می شود، از دستورات زیر منو استفاده کنید چشم انداز> راه اندازی اثبات(نمایش > تنظیمات اثبات) (شکل 2.8) در ترکیب با دستورات زیر منو چشم انداز> رنگ های اثبات شده(مشاهده > رنگ های اثبات) یا میانبر صفحه کلید را فشار دهید Ctrl+Y

برنج. 2.8. منوی فرعی برای تنظیم گزینه های تصحیح

می‌توانید یک تصویر را در حالت CMYK در یک پنجره پیش‌نمایش کنید و پنجره دوم فتوشاپ را باز کنید که همان تصویر را بدون تبدیل به نمایش CMYK نمایش می‌دهد.

برخی از تبدیل های فتوشاپ باعث ادغام لایه ها می شوند، مانند تبدیل به رنگ نمایه شده، چند کانالهیا بیت مپبرای تغییر شکل های دیگر، اگر می خواهید مطمئن شوید که لایه ها حفظ می شوند، کادر را علامت بزنید صاف نکن(لایه ها را ادغام نکنید).

جدیدترین اسکنرها تصاویر CMYK را تولید می کنند و برای اینکه داده های رنگی از بین نرود، این حالت نباید تغییر کند. اگر کار با چنین فایل های بزرگی برای شما سخت است، می توانید از طرح جایگزینی تصویر با کپی های با وضوح پایین تر استفاده کنید، دستورات را با استفاده از پالت ذخیره کنید. اقداماتو سپس اکشن را روی تصویر با وضوح بالا در حالت CMYK اعمال کنید. با این حال، برخی از عملیات در فتوشاپ همچنان باید به صورت دستی انجام شوند، به عنوان مثال، کشیدن strokes با یک ابزار قلم مو.

برخی از دستگاه های خروجی نیاز دارند که تصویر در یک نمایش خاص ذخیره شود. در دسترس بودن برخی از دستورات و گزینه های ابزار در فتوشاپ نیز ممکن است بسته به حالت تصویر فعلی متفاوت باشد.

در حالت بیت مپ(شکل 2.9، 2.11)، پیکسل ها 100٪ سفید یا 100٪ سیاه هستند، به لایه ها، فیلترها یا دستورات زیرمنو دسترسی ندارند. تنظیمات

برنج. 2.9. تصویر در معرض دید بیت مپ،روش تبدیل دیفیوژن دیتر

برنج. 2.10. تصویر در نمایش مقیاس خاکستری

برنج. 2.11. حالت بیت مپ

(تنظیمات) غیر از تیم معکوس کردن(معکوس). قبل از اینکه یک تصویر بتواند به این نمایش تبدیل شود، باید یک نمایش داشته باشد مقیاس خاکستری

در حالت مقیاس خاکستری(شکل 2.10، 2.12) پیکسل ها می توانند سیاه، سفید و حداکثر 254 سایه خاکستری باشند. اگر یک تصویر رنگی را به مقیاس خاکستری تبدیل کنید، سپس ذخیره کنید و ببندید، اطلاعات روشنایی حفظ می شود، اما اطلاعات رنگ برای همیشه از بین می رود.

برنج. 2.12. حالت مقیاس خاکستری

تصویر در حالت رنگ نمایه شده(شکل 2.13 را ببینید) شامل یک کانال است و جدول رنگ می تواند حداکثر 256 رنگ یا سایه (نمایش رنگ 8 بیتی) داشته باشد. این حداکثر تعداد رنگ‌های موجود در فرمت‌های GIF و PNG-8 برای وب است. اما در فتوشاپ بهتر است از دستور Save استفاده کنید. برای وب(Save Web Aware) هنگام تهیه گرافیک برای مرورگرهای وب. اغلب، هنگام استفاده از تصاویر در برنامه های چند رسانه ای، کاهش تعداد رنگ های آنها به نمایش 8 بیتی مفید است. همچنین می توانید تصویر را به رنگ نمایه شده،برای ایجاد جلوه های رنگی هنری

برنج. 2.13. حالت رنگ نمایه شده

حالت RGB همه کاره ترین است، زیرا فقط در این حالت تمام فیلترها و گزینه های ابزار در فتوشاپ در دسترس هستند (شکل 2.14). برخی از برنامه های ویدیویی و رسانه ای می توانند تصاویر RGB را در قالب فتوشاپ وارد کنند.

برنج. 2.14. حالت RGB

فتوشاپ یکی از معدود برنامه هایی است که به شما امکان نمایش و ویرایش تصویر را می دهد CMYK(شکل 2.15). زمانی که تصویر برای چاپ روی چاپگر رنگی آماده است یا زمانی که باید جداسازی رنگ ها انجام شود، می توانید آن را به این حالت تبدیل کنید.

برنج. 2.15. حالت CMYK

حالت آزمایشگاه(شکل 2.16) دارای سه کانال است و برای بهبود سازگاری بین چاپگرها و نمایشگرها هنگام نمایش رنگ ها طراحی شده است. کانال ها حاوی اطلاعاتی در مورد روشنایی و دو رنگ هستند: یکی از طیف سبز تا قرمز و دیگری از حیطه آبی به زرد. در حال ارائه آزمایشگاه(یا RGB)فتوشاپ معمولا تصاویر عکس را تبدیل می کند. گاهی اوقات فایل ها در این حالت ذخیره می شوند تا به سیستم عامل های دیگر صادر شوند.

حالت دوتن(شکل 2.17) مربوط به روش چاپی است که از دو یا بیشتر استفاده می کند فرم های چاپیبرای رنگ های غنی تر و عمیق تر در یک تصویر نیم تن.

برنج. 2.16. حالت آزمایشگاهی

برنج. 2.17. حالت دوتون

تصویر در حالت چند کاناله(شکل 2.18) از چندین کانال نیم تنه با 256 سایه رنگ در هر کدام تشکیل شده است. این حالت هنگام چاپ برخی از تصاویر نیم تنه استفاده می شود. علاوه بر این، با کمک این حالتمی توانید قبل از تبدیل تصویر جدید به رنگ، کانال های جداگانه را از تصاویر مختلف جمع آوری کنید. هنگام تغییر حالت چند کانالهکانال های رنگی سفارشی (کانال رنگ نقطه ای) ذخیره می شوند. اگر تصویری را از حالت RGB. به چند کاناله،سپس کانال‌های قرمز، سبز و آبی به ترتیب به رنگ فیروزه‌ای، سرخابی "n زرد تبدیل می‌شوند. در نتیجه، تصویر ممکن است کمی روشن‌تر شود، اما تغییر قابل توجهی ایجاد نخواهد شد.

برنج. 2.18. حالت چند کاناله