Renk modellerinin sınıflandırılması ve özellikleri. RGB, CMYK, XYZ ve diğer görüntü renk şemaları

Bu makale programın kullandığı renk modellerinden bahsediyor. adobe photoshop.

Etrafımızdaki dünya her türlü renk ve tonla doludur. Fiziksel açıdan renk, bir nesneden yansıyan veya şeffaf bir nesne aracılığıyla iletilen belirli dalga boylarının bir kümesidir. Bununla birlikte, şimdi rengin ne olduğu, fiziksel doğasının ne olduğu sorusuyla ilgilenmiyoruz, ancak genel olarak pratikte belirli bir rengin nasıl elde edilebileceğiyle ilgileniyoruz. Baskı, bilgisayar teknolojisi dahil olmak üzere birçok endüstrinin gelişmesiyle birlikte, rengi tanımlamak ve işlemek için nesnel yöntemlere ihtiyaç vardır.

Doğadaki renkler nadiren basittir. Çoğu renk, diğer bazı renklerin karıştırılmasıyla elde edilir. Örneğin, kırmızı ve mavinin bir kombinasyonu macenta, mavi ve yeşil - mavi verir. Böylece az miktarda karıştırarak basit çiçekler, çok sayıda (ve oldukça fazla) karmaşık (kompozit) elde edebilirsiniz. Bu nedenle, rengi tanımlamak için, çok sayıda rengi basit bileşenlere ayırarak temsil etmenin bir yolu olarak, bir renk modeli kavramı tanıtılır.

Renk çemberi

Bu modellerden biri, daha önce defalarca bahsedilen renk tekerleğidir. Şekilde gösterilmiştir ve denir Oswald'ın büyük çemberi.

Oswald çemberinin yanı sıra, Goethe çemberi, ana renklerin bir eşkenar üçgenin köşelerinde ve ara renklerin ters bir üçgenin köşelerinde yer aldığı. Böyle bir dairenin şeması aşağıda gösterilmiştir. Zıt renkler birbirinin karşısındadır.

Renk aralığı

Renk modellerini ayrı ayrı incelemeye geçmeden önce, belirli bir renk modelinin renkleri ne kadar iyi temsil ettiği konusunda bize fikir verecek olan renk gamı ​​kavramını ele alalım. Renk gamı, bir cihazın veya insan gözünün üretebileceği veya yakalayabileceği maksimum renk aralığıdır.

Bir monitörün veya TV'nin katot ışını tüpü, renk modelleri, baskı mürekkepleri ve tabii ki insan gözünün belli bir renk gamı ​​vardır. Şekil 3, insan gözünün, monitörün ve baskı makinesinin renk gamlarının bir karşılaştırmasını şematik olarak göstermektedir. Monitörün renk gamı, çeşitli varyasyonlarda yaklaşık olarak RGB modeline karşılık gelir, baskı makinesi CMYK'dir.

yani renk bilgisayar Teknolojisi, baskıda, görüntü işleme ile ilgili diğer birçok endüstride, az sayıda üç bileşenin bir kombinasyonu olarak temsil edilir. Bu gösterime renk modeli denir. Farklı model türleri farklı renk gamlarına sahiptir. Bu onların ana avantajı veya dezavantajıdır. Yansıtılan ve emilen renk farklı şekilde tanımlanır. oldukça var çok sayıda renkli modeller, ancak yalnızca grafik paketlerde en sık kullanılanlara odaklanacağız.

RGB renk modeli

Bu, en yaygın ve sık kullanılan modellerden biridir. Monitör, projektör, televizyon gibi ışık yayan cihazlarda kullanılır. Bu renk modeli üç ana renge dayanmaktadır: Kırmızı - kırmızı, Yeşil - yeşil ve Mavi - mavi. Yukarıdaki bileşenlerin her biri 0 ile 255 arasında değişerek farklı renkler oluşturabilir ve böylece 16 milyonun tamamına erişim sağlar. Adobe Photoshop grafik düzenleyicisiyle çalışırken, yalnızca gördüklerimize dayanarak bir renk seçebilir, aynı zamanda gerekirse dijital bir değer belirleyebilir, böylece bazen, özellikle renk derecelendirme sırasında iş sürecini kontrol edebilirsiniz.

Bu renk modeli katkı maddesidir, yani, tek tek bileşenlerin parlaklığının artmasıyla, ortaya çıkan rengin parlaklığı da artacaktır: üç rengi de maksimum yoğunlukta karıştırırsanız, sonuç beyaz olacaktır; aksine tüm renklerin yokluğunda siyah elde edilir.

bilmek önemlidir: Photoshop'taki kanal numaraları, belirli bir rengin parlaklığını temsil eder. yani, daha daha fazla sayı, kanal daha açık görünür. Bu temel prensibi daha iyi anlamak için, yazarak renk seçici iletişim kutusunu deneyin. Farklı anlamlar sıfır diğerleri ile bir kanal.

Erdemler bu mod kanal başına 8 bitte (224 renk) 16 milyon renkle çalışmanıza izin vermesidir ve dezavantajı, bir görüntü yazdırılırken bu renklerin bir kısmının kaybolması, çoğunlukla en parlak ve en doygun olması, ayrıca bir sorun var mavi çiçeklerle.

renk RGB modeliöğrenmesi en kolay olarak kabul edilir. Yeni başlayanlar ve orta düzey kullanıcılar için derslerin büyük çoğunluğu özellikle onun için yazılmıştır. Ancak yüksek seviye Photoshop programına sahip olmak, temel bilgileri ve diğer renk modellerinde çalışma becerisini gerektirir.

CMYK renk modeli

Basılı görüntünün renk gamına çok daha yakın olan CMYK renk modelidir.

Önceki RGB renk modelinden farklı olarak, bu model sözde eksiltici renk sentezini kullanır. Yansıyan ışık parametrelerini kullanır. Yani, örneğin bir cismin rengi mavi (Cyan) ise, bu onun beyazdan kırmızıyı soğurduğu, yani beyazdan çıkarıldığı anlamına gelir. Nesnenin rengi mor (Macenta) ise, yeşili soğurur. Ve son olarak, cismin rengi sarı (Sarı) ise o zaman mavi rengi soğurur. Bir nesne tüm renkleri soğuruyorsa onu siyah olarak görürüz. CMYK modelinde siyah, iskelet veya anahtar (Key) olarak adlandırılır. CMYK kısaltması, çıkarıcı renklerin ilk harflerinden oluşur.

bilmek önemlidir: Photoshop'taki CMYK renk modelinin kanalları boya miktarını gösterir belirli renk. Yani kanalın sayısal değeri ne kadar yüksekse o kadar koyudur. Bu, bu model ile önceki model arasındaki temel farktır. Ayrıca CMYK 4 kanal içerdiğinden daha ince, hatta takı, renk düzeltmesi yapmak mümkün hale geliyor. Bu nedenle profesyonel kullanıcılar bu renk modelinde renk düzeltmesi yapmayı tercih etmektedir.

Bir matbaada veya yazıcıda basım için bir görüntü hazırlamak ayrıca bilgi ve CMYK'da çalışma becerisi gerektirir, çünkü yazıcılar da dahil olmak üzere baskı makineleri görüntüleri bu prensibe göre oluşturur.

CMYK'nin dezavantajı daha dar bir renk gamıdır, bu nedenle bazı renkler başka bir renk modelinden dönüştürüldüğünde geri alınamaz şekilde kaybolur.

Laboratuvar renk modeli

Önceki renkli modellerde genellikle herhangi bir zorluk yoksa, Lab modelinde durum tamamen farklıdır. İçindeki renk kanallarının etkileşimini anlamak biraz daha zordur. Gerçek şu ki, Laboratuar alanında renk kontrasttan ayrılmıştır. Bir L (parlaklık) kanalı, görüntü ayrıntıları ve parlaklık kontrastı hakkında bilgi içerir. Bu, pratik olarak görüntünün siyah beyaz bir versiyonudur. a kanalı macentadan (127) yeşile (-128) kadar değişir. Kanal b, paleti sarıdan (127) maviye (-128) kadar kapsar. a ve b'nin sıfır değerleri nötr tonlara, yani grinin tüm tonlarına karşılık gelir.

Laboratuvar aynı zamanda cihazdan bağımsız model olarak da adlandırılır. Aslında, Photoshop programının tüm çalışması bu renk modelinin algoritmalarına dayanmaktadır (çoğu bundan şüphelenmese de). Lab renk gamı, gördüğümüz tüm renklere karşılık gelir, bu nedenle bunların neredeyse yarısı baskıda ve beşte biri monitör tarafından yeniden üretilmez.

Lab'da çalışmaya hakim olmak kolay değildir, ancak bu alanda çalışmanın birkaç yöntemine hakim olmak bile, diğer modellerde yapılması imkansız olan veya Lab'de birkaç saniye içinde elde edilen sonuç gibi bir düzeltme yapmanızı sağlar. çok çaba ve zaman.

Sonuç olarak, hangi renk alanıyla çalışmayı seçerseniz seçin, bunun kendi başına bir anlam ifade etmediğini eklemek isterim. Başarmak iyi sonuç, her model için renk oluşumu ilkelerini ve tabii ki Photoshop programının tüm araçlarıyla çalışmanın temellerini açıkça bilmeniz gerekir.

Size yaratıcı başarılar diliyorum!
Evgeny Kartashov

renk modeli

renk modeli renklerin temsilini sayı demetleri olarak, genellikle üç veya dört değer olarak tanımlayan soyut bir model için kullanılan bir terimdir. renk bileşenleri veya renk koordinatları. Bu verileri yorumlama yöntemiyle birlikte (örneğin, çoğaltma ve / veya görüntüleme koşullarının belirlenmesi - yani uygulama yönteminin belirlenmesi), renk modelinin renk seti renk uzayını belirler.

Uyaranların üç bileşenli renk uzayı

Bir kişi bir trikromattır - gözün retinasında renk görüşünden sorumlu 3 tip ışık reseptörü vardır (bkz: koniler). Her koni türü, görünür spektrumun belirli bir aralığına yanıt verir. Belirli bir spektrumdaki ışığın konilerde uyandırdığı tepkiye denir. renk uyaranı, farklı spektrumlara sahip ışık ise aynı renk uyarıcısına sahip olabilir ve bu nedenle kişi tarafından aynı şekilde algılanabilir. Bu fenomene metamerizm denir - farklı spektrumlara sahip iki radyasyon, ancak aynı renk uyaranları, bir kişi için ayırt edilemez olacaktır.

İnsan renk uzayının 3B temsili

Uzun dalga boyu (L), orta dalga boyu (M) ve kısa dalga boyu ( S) optik spektrum aralığı. Orijin (S, M, L) = (0, 0, 0) siyahı temsil edecektir. Beyaz renk, tüm olası renklerin tablosunun bu tanımında net bir konuma sahip olmayacak, ancak örneğin renk sıcaklığı, belirli bir beyaz dengesi veya başka bir şekilde belirlenecektir. Tam insan renk alanı, at nalı şeklindeki bir konidir (sağdaki şekle bakın). Prensip olarak, bu temsil, sıfırdan (siyah) sonsuza kadar herhangi bir yoğunluktaki renkleri simüle etmenize olanak tanır. Bununla birlikte, pratikte, insan reseptörleri aşırı doygun hale gelebilir ve hatta aşırı yoğunluktaki radyasyondan zarar görebilir, bu nedenle bu model aşırı yüksek radyasyon yoğunlukları altındaki rengi tanımlamak için geçerli değildir ve ayrıca çok düşük yoğunluktaki koşullar altındaki rengin tanımını dikkate almaz. (çünkü insanlarda farklı bir mekanizma devreye giriyor) çubuklar aracılığıyla algılama).

Yapı doğrusal uzay, renk uyaranlarının uzayı ek karışım özelliğine sahiptir - iki renk vektörünün toplamı, bu iki rengin karışımına eşit bir renge karşılık gelecektir (ayrıca bkz: Grassmann Yasası). Böylece, herhangi bir rengi (renk uzayı vektörleri) açısından tanımlamak mümkündür. lineer kombinasyon temel olarak seçilen renkler. Bu renklere denir ana(İngilizce) ana renkler). Çoğu zaman, ana renkler olarak kırmızı, yeşil ve mavi (RGB modeli) seçilir, ancak ana renklerin temeli için başka seçenekler de mümkündür. Kırmızı, yeşil ve mavi seçimi birçok nedenden dolayı idealdir, örneğin renk uzayında negatif koordinatlarla temsil edilen noktaların sayısını en aza indirir, bu da renk üretimi için pratik öneme sahiptir (rengi yeniden üretemezsiniz). negatif yoğunluklu radyasyon ile). Bu gerçek, zirvelerin olduğu gerçeğinden kaynaklanmaktadır. hassasiyetler L,M ve S konileri görünür spektrumun kırmızı, yeşil ve mavi kısımlarındadır.

Televizyon ve bilgisayar ekranlarında renk üretimi veya yazıcılarda renkli baskı gibi bazı renk modelleri renk üretimi için kullanılır. Metamerizm fenomenini kullanan renk çoğaltma cihazları, görüntünün orijinal spektrumunu yeniden üretmez, ancak yalnızca bu spektrumun uyarıcı bileşenini taklit eder; bu, ideal olarak bir kişi tarafından orijinal sahneden ayırt edilemeyen bir resim elde etmenizi sağlar.

CIE XYZ renk alanı

XYZ renk alanı, 1931'de CIE (Uluslararası Aydınlatma Komisyonu - Uluslararası Aydınlatma Komisyonu) tarafından katı bir matematiksel anlamda belirlenmiş bir referans renk modelidir. XYZ modeli teknik alanlarda kullanılan hemen hemen tüm diğer renk modellerinin ana modelidir.

Renk eşleştirme özellikleri

Bir trikromat olarak, bir kişinin üç tür ışığa duyarlı dedektörü veya başka bir deyişle insan görüşü vardır. üç bileşenli. Her bir dedektör tipi (koni), spektral hassasiyet fonksiyonu ile tanımlanan (doğrudan bu tip koni tarafından kullanılan spesifik fotopsin moleküllerinin tipi ile belirlenir) tayfın farklı dalga boylarına karşı farklı bir hassasiyete sahiptir. Gözün bir detektör olarak üç tür sinyal (sinir impulsları) ürettiğini söyleyebiliriz. Matematiksel bir bakış açısından, spektrumdan (sonsuz boyutlu bir vektörle tanımlanır), konilerin spektral duyarlılığının işlevleriyle çarpılarak, gözün algıladığı rengi tanımlayan üç bileşenli bir vektör elde edilir. Kolorimetride bu fonksiyonlara denir. renk eşleştirme işlevleri(İngilizce) renk eşleştirme işlevleri).

David Wright'ın Deneyleri david wright) ve John Guild (eng. John Loncası) 1920'lerin sonlarında ve 1930'ların başlarında, renk eşleştirme işlevlerinin tanımlanması için temel sağladı. Renk eşleme işlevleri başlangıçta 2 derecelik bir görüş alanı için tanımlandı (uygun bir kolorimetre kullanıldı). 1964 yılında CIE komitesi 10 derecelik görüş alanı için ek veriler yayınladı.

Aynı zamanda, isteklilik faktörü, XYZ modelinin eğrilerinin tanımında doğaldır - her eğrinin şekli yeterli doğrulukla ölçülebilir, ancak toplam yoğunluk eğrisi (veya üç eğrinin toplamı) şunları içerir: alıcıdan iki ışık kaynağının, bu kaynaklar tamamen farklı renkler olsa bile aynı parlaklığa sahip olup olmadığını belirlemesinin istendiği, tanımında öznel bir an. Ayrıca, X, Y ve Z eğrilerinin göreli normalleştirilmesinde bir keyfilik vardır, çünkü X duyarlılık eğrisinin iki kat genliğe sahip olduğu alternatif bir çalışma modeli önerilebilir. Bu durumda, renk alanı farklı bir şekle sahip olacaktır. CIE XYZ 1931 ve 1964 modellerindeki X, Y ve Z eğrileri, her bir eğrinin altındaki yüzey alanları eşit olacak şekilde seçilmiştir.

Kromatik koordinatlar Yxy

Sağdaki şekil, renklerin dalga boylarıyla XYZ modelinin klasik bir kromatik diyagramını göstermektedir. Değerler X Ve y aşağıdaki formüllere göre X, Y ve Z'ye karşılık gelir:

Matematiksel anlamda, belirli bir kromatik diyagram, gerçek projektif düzlemin bir alt alanı olarak temsil edilebilir. X Ve y renklerin projektif koordinatları olacaktır. Bu temsil aracılığıyla renk değerini ayarlamanızı sağlar. hafiflik Y parlaklık) ve iki koordinat X, y. Ancak XYZ ve Yxy modelindeki Y hafifliği, YUV veya YCbCr modelindeki Y hafifliği ile aynı değildir.

Tipik olarak Yxy grafiği, ekranlar ve yazıcılar gibi çeşitli renk çoğaltma cihazlarının gam özelliklerini göstermek için kullanılır. Belirli bir gam, genellikle köşeleri noktalardan oluşan bir üçgene benzer. ana, veya öncelik, renkler. Gamın iç bölgesi, verilen cihazın üretebildiği tüm renkleri tanımlar.

Renkli görmenin özellikleri

Değerler X, Y Ve Z radyasyonun fiziksel spektrumunun renk eşleme fonksiyonu ile çarpılmasıyla elde edilir. Spektrumun mavi ve kırmızı bölümlerinin algılanan parlaklık üzerinde daha az etkisi vardır, bu bir örnekle gösterilebilir:

Normal renk görüşüne sahip ortalama bir kişi için yeşil, maviden daha parlak olarak algılanacaktır. Aynı zamanda saf mavi çok loş olarak algılansa da (mavi yazıya uzaktan bakarsanız rengini siyahtan ayırt etmek zor olacaktır), yeşil veya kırmızı ile karıştırıldığında algılanan parlaklık önemli ölçüde artar.

Belirli renk körlüğü biçimleriyle yeşil renk parlak maviye eşdeğer olarak algılanabilir ve kırmızı çok koyu, hatta ayırt edilemez olarak algılanabilir. İle insanlar dikromi- Bozulmuş kırmızı algı, örneğin parlak gün ışığında kırmızı trafik ışığını görememe. -de döteranopi- yeşil algısının ihlali, geceleri trafik ışığının yeşil sinyali sokak lambalarının ışığından ayırt edilemez hale gelir.

sınıflandırma

Renk modelleri amaçlarına göre sınıflandırılabilir:

1. XYZ - algının tanımı; L*a*b* - diğer koordinatlarda aynı boşluk.
2. Ek modeller - bir monitörde renk elde etmek için tarifler (örneğin, RGB).
3. Baskı modelleri - kullanıldığında renk elde etme farklı sistemler boyalar ve baskı ekipmanları (örneğin, CMYK).
4. Bilgi iletimi için standart olan ekipmanın fiziği ile ilgili olmayan modeller.
5. HSV gibi, bir tür renk sınıflandırması için yararlı olan ancak donanımla ilgili olmayan matematiksel modeller.

Yaygın renk modelleri

Ayrıca bakınız

notlar

Bağlantılar

• Alexey Shadrin, Andrey Frenkel. Renk koordinat sistemlerinin mantığında Renk Yönetim Sistemi (CMS). Kısım I , Kısım 2 , Kısım 3

Renkli bilgisayar haritalarını şu ya da bu şekilde yazdırmak için çıkarırken, orijinalin orijinal renklerinin aktarımında doğruluğu sağlama sorunu kaçınılmaz olarak ortaya çıkar. Bu sorun çeşitli nedenlerle oluşur.

İlk önce, tarayıcılar Ve monitörler eklemeli renk modelinde çalışma RGB, renk ekleme kurallarına göre ve baskı çıkarma modelinde gerçekleştirilir CMYK, renkleri çıkarma kurallarının geçerli olduğu.

ikincisi, görüntüleri bir bilgisayar monitöründe ve kağıt üzerinde görüntüleme yöntemleri farklıdır.

Üçüncü, çoğaltma işlemi aşamalar halinde gerçekleşir ve aşağıdakiler gibi birkaç cihazda gerçekleştirilir: tarayıcı, monitör, foto dizgi makinesi, tüm teknolojik döngü boyunca renk bozulmasını en aza indirmek için bunların ayarlanmasını gerektiren süreç - süreç kalibrasyon.

RGB modeli.

RGB renk modeli(Şek. 1) ( R - Kırmızı- kırmızı, G-Yeşil- yeşil, B - Mavi mavi) iletilen veya doğrudan ışıkta görülen renkleri tanımlamak için kullanılır. İnsan gözünün renk algısı için yeterlidir. Bu nedenle, monitör ekranlarında, tarayıcılarda, dijital kameralarda ve diğer Optik enstrümanlar RGB modeline karşılık gelir. Bir bilgisayar RGB modelinde, her ana rengin sahip olabileceği 256 parlaklık seviyesi karşılık gelen 8 bit modu.

Pirinç. 1. RGB renk modeli

Model CMY (CMYK)

CMY renk modeli(İncir. 2) C-Mavi- mavi, M - Macenta- mor, Y-Sarı- sarı, yansıyan ışıkta görülen renkleri tanımlamak için kullanılır (örneğin, kağıda uygulanan boyanın rengi). Teorik olarak, maksimum yoğunluktaki CMY renklerinin toplamı saf siyah üretmelidir. Gerçek uygulamada, boyanın renklendirici pigmentlerinin kusurlu olması ve başlangıçtaki Mavi renk renk ayrımlarında cyan, magenta ve sarı boyaların toplamı kirli kahve rengi verir. Bu nedenle, baskıda dördüncü bir boya da kullanılır - siyah - siyah, bu da zengin, düzgün bir siyah renk verir. Metin ve diğer önemli ayrıntıları yazdırmanın yanı sıra görüntülerin genel ton aralığını ayarlamak için kullanılır. CMYK modelinde renk doygunluğu yüzde olarak ölçülür, yani her rengin 100'ü var parlaklık geçişleri.

Çoğaltma işleminin ana görevi, görüntüyü modelden dönüştürmektir. RGB modelin içine CMYK. Bu dönüşüm gelecekteki tüm yazdırma ayarları dikkate alınarak özel yazılım filtreleri kullanılarak gerçekleştirilir: proses mürekkep sistemi, nokta kazancı, siyah oluşturma yöntemi, mürekkep dengesi ve diğerleri. Bu nedenle, renk ayrımı, nihai görüntünün kalitesinin büyük ölçüde bağlı olduğu karmaşık bir süreçtir. Ancak, en uygun dönüşümle bile RGB V CMYK kaçınılmaz olarak bazı tonlarda bir kayıp olur. Bu, bu renk modellerinin farklı doğasından kaynaklanmaktadır. Şunu da belirtmek gerekir ki, modeller RGB Ve CMYK insan gözüyle görülebilen tüm renk yelpazesini yeniden üretemez.

Pirinç. 2. CMY renk modeli

HSB modeli.

Renk, diğer görsel bileşenler kullanılarak karakterize edilebilir. Yani, modelde HSB temel renk alanı üç koordinat boyunca oluşturulur: renk tonu (ton) ; doyma (Doyma) ; parlaklık (parlaklık) . Bu parametreler, renk uzayında görünür rengin konumunu grafiksel olarak belirleyebileceğiniz üç koordinat olarak gösterilebilir.

Pirinç. 3. HSB renk modeli

merkezde dikey eksen ertelenen parlaklık(Şek. 3) ve yatay - doyma. Renk tonu, hangi açıya karşılık gelir? doygunluk ekseni uzaklaşmak parlaklık ekseni. Dış yarıçap alanında, merkeze yaklaştıkça karışan ve daha az doygun hale gelen doymuş, parlak renk tonları vardır. Dikey eksen boyunca hareket ettikçe, çeşitli tonlardaki ve doygunluktaki renkler ya daha açık ya da daha koyu hale gelir.

Tüm renk tonlarının karıştığı merkezde nötr bir gri oluşur.

Bu renk modeli, insan algısı ile iyi bir uyum içindedir: Renk tonuışığın dalga boyu eşdeğeridir, doyma- dalga yoğunluğu ve parlaklıkışık miktarını karakterize eder.

CIE sistemi.

Bir gözlemci tarafından algılanan veya bir cihaz tarafından yeniden üretilen renklerin aralığını tanımlamak için bir renk uzayı kullanılabilir. Bu aralık denir gama. Bu 3B format, iki veya daha fazla rengi karşılaştırmak için de çok kullanışlıdır. 3D renkli modeller ve ve üç basamaklı renk sistemleri, örneğin RGB, CMY Ve HSB, arandı üç koordinatlı kolorimetrik veri.

Herhangi bir ölçüm sistemi, tekrarlanabilir bir standart ölçek seti gerektirir. Kolorimetrik ölçümler için, RGB renk modeli şu şekildedir: standart kullanılamaz çünkü eşsiz- bu alan bağlıdır belirli cihaz. Bu nedenle, oluşturmak gerekli hale geldi. evrensel renk sistemi. Böyle bir sistem CIE'dir. 1931'de bir dizi standart kolorimetrik ölçek elde etmek için Uluslararası Aydınlatma Komisyonu- Komisyon Internationale de l'Eclairage (CIE) - görünür spektrumu tanımlayan birkaç standart renk uzayını onayladı. Bu sistemlerle, münferit gözlemcilerin ve cihazların renk uzayları, tekrarlanabilir standartlar temelinde birbirleriyle karşılaştırılabilir.

CIE renk sistemleri diğerlerine benzer 3 boyutlu modeller, yukarıda tartışıldı, çünkü bir rengin renk uzayındaki konumunu belirlemek için ayrıca üç koordinat kullanıyorlar. Bununla birlikte, yukarıda açıklanan CIE alanlarının aksine - yani CIE XYZ, CIE L*a*b* ve CIE L*u*v* - cihazdan bağımsızdır, yani bu alanlarda tanımlanabilecek renk aralığı farklıdır. belirli bir cihazın resimsel yetenekleri veya belirli bir gözlemcinin görsel deneyimi ile sınırlı değildir.

CIEXYZ.

Ana CIE renk alanı, CIE XYZ alanıdır. Sözde görsel yetenekler temelinde inşa edilmiştir. standart gözlemci, yani CIE komisyonu tarafından yürütülen uzun vadeli insan görüşü çalışmaları sırasında yetenekleri dikkatlice incelenmiş ve kaydedilmiş olan varsayımsal bir izleyici. Bu sistemin üç ana rengi vardır (kırmızı, yeşil ve mavi) standartlaştırılmış dalga boyu boyunca ve xy koordinat düzleminde sabit koordinatlara sahiptir.

Araştırma sonucunda elde edilen verilere dayanarak, bir xyY renk diyagramı - bir kromatik diyagram (Şekil 11) oluşturulmuştur.

İnsan gözünün görebildiği tüm gölgeler kapalı bir eğri içinde yer alır. RGB modelinin ana renkleri bir üçgenin köşelerini oluşturur. Bu üçgen, monitörde görüntülenen renkleri çevreler. Baskıda çoğaltılabilen CMYK modelinin renkleri bir poligon içine alınmıştır. Üçüncü Y koordinatı, eğri üzerindeki herhangi bir noktaya diktir ve belirli bir rengin parlaklık derecelerini gösterir.

Model CIE Laboratuvarı

Bu model, geliştirilmiş bir CIE modeli olarak tasarlanmıştır ve ayrıca donanımdan bağımsızdır. Lab modelinin arkasındaki fikir, bir kanalın sayısal değerini artırmadaki her adımın, diğer adımlarla aynı görsel deneyime karşılık gelmesidir.

modelde laboratuvar:

Değer L karakterize eder hafiflik (Hafiflik) (%0 ila %100);

dizin A tanımlar renk tekerleğindeki renk aralığı yeşilden kırmızıya (- 120 (yeşil) ila +120 (kırmızı));

dizin B tanımlar maviden (-120) sarıya (+120) değişir.

Çarkın merkezinde renk doygunluğu 0'dır.

Lab renk gamı, diğer tüm renk modellerinin ve insan gözünün gamlarını tamamen içerir. Yayıncılık programları, RGB CMYK'yi dönüştürürken Lab modelini aracı olarak kullanır.

Çoğu zaman, doğrudan baskı tasarımıyla ilgili olmayan kişilerin "CMYK nedir?", "Pantone nedir?" ve "neden CMYK dışında bir şey kullanamıyorsunuz?".

Bu yazıda renk uzaylarının ne olduğunu biraz anlamaya çalışacağız. CMYK, RGB, LAB, HSB ve boya nasıl kullanılır Pantone düzenlerde.

renk modeli

CMY(K), RGB, Laboratuvar, HSB renkli modeldir. renk modeli renklerin temsilini, renk bileşenleri veya renk koordinatları olarak adlandırılan, genellikle üç veya dört değer olan sayı demetleri olarak tanımlayan soyut bir model için kullanılan bir terimdir. Bu verileri yorumlama yöntemiyle birlikte, renk modelinin renk seti renk uzayını belirler.

RGB- İngilizce kelimelerin kısaltması Kırmızı yeşil mavi- kırmızı yeşil mavi. Eklemeli (Ekle, İngilizce - ekle) renk modeli, genellikle görüntüleri monitör ekranlarında ve diğerlerinde görüntülemek için kullanılır elektronik aletler. Adından da anlaşılacağı gibi, tüm ara renkleri oluşturan mavi, kırmızı ve yeşil renklerden oluşur. Geniş bir renk gamına sahiptir.

Anlaşılması gereken en önemli şey, ek renk modelinin tüm renk paletinin parlak noktalardan oluştuğunu varsaymasıdır. Yani, örneğin kağıt üzerinde, rengi RGB renk modelinde görüntülemek imkansızdır, çünkü kağıt rengi emer ve kendi kendine parlamaz. Nihai renk, ana renklerin her birinin yüzdelerinin orijinal siyah (aydınlık olmayan) yüzeye eklenmesiyle elde edilebilir.

CMYK - Cyan, Magenta, Sarı, Anahtar renk- standart üçlü baskı için baskıda kullanılan çıkarma (çıkarma, İngilizce - çıkarma) renk oluşumu şeması. RGB'ye kıyasla daha küçük bir renk gamına sahiptir.

Kağıt ve diğer basılı materyaller ışığı yansıtan yüzeyler olduğu için CMYK'ya çıkarma modeli denir. Belirli bir yüzeyden ne kadar ışığın emildiğinden ziyade ne kadarının yansıdığını düşünmek daha uygundur. Böylece, üç ana rengi - RGB - beyazdan çıkarırsak, bir üçlü tamamlayıcı CMY rengi elde ederiz. "Çıkarma", "çıkarma" anlamına gelir - ana renkler beyazdan çıkarılır.

anahtar renk(siyah), bu renk modelinde CMY üçlüsünün renklerinin eşit oranlarda karıştırılmasının yerine kullanılır. Mesele şu ki, sadece idealüçlünün renkleri karıştırıldığında saf siyah bir renk elde edilir. Uygulamada, dış koşulların, boyanın malzeme tarafından emilme koşullarının ve boyaların kusurlu olmasının bir sonucu olarak, daha çok kirli kahverengi ortaya çıkacaktır. Ayrıca, siyah basılan öğelerde hatalı kayıt riski ve ayrıca malzemenin (kağıt) su basması riski artar.

renk uzayında laboratuvar açıklık değeri, rengin kromatik bileşeninin (ton, doygunluk) değerinden ayrılır. Açıklık L koordinatı ile verilir (0 ile 100 arasında değişir, yani en karanlıktan en açığa doğru değişir), kromatik bileşen iki Kartezyen koordinat a ve b ile verilir. Birincisi, rengin yeşilden eflatun aralığındaki konumunu, ikincisi - maviden sarıya gösterir.

Temel olarak kağıt üzerinde veya monitör ekranında renk üretmek için bir dizi donanım verisi olan RGB veya CMYK renk uzaylarından farklı olarak (renk, matbaanın türüne, mürekkep markasına, işyerindeki neme veya monitör üreticisine ve ayarlarına bağlı olabilir) , Lab benzersiz bir renk tanımlar. Bu nedenle, Lab geniş bir uygulama alanı bulmuştur. yazılım verilerin diğer renk alanları arasında dönüştürüldüğü bir ara renk alanı olarak görüntü işleme için (örneğin, bir RGB tarayıcıdan CMYK'ye) baskı süreci). nerede özel özellikler Lab, bu alanda düzenlemeyi güçlü bir renk derecelendirme aracı haline getirdi.

Lab'deki renk tanımının doğası gereği, görüntünün parlaklığını, kontrastını ve rengini ayrı ayrı etkilemek mümkün hale gelir. Çoğu durumda bu, örneğin baskı öncesi gibi durumlarda görüntü işlemeyi hızlandırmanıza olanak tanır. Lab, bir görüntüdeki renkleri tek tek seçerek etkileme, renk kontrastını geliştirme yeteneği sağlar ve bu renk uzayının dijital fotoğraflarda parazitle mücadele için sunduğu olanaklar da vazgeçilmezdir.

HSB- temelde bir RGB analoğu olan bir model, renklerine dayanır, ancak koordinat sisteminde farklılık gösterir.

Bu modeldeki herhangi bir renk, ton (Ton), doygunluk (Doygunluk) ve parlaklık (Parlaklık) ile karakterize edilir. Ton aslında bir renktir. Doygunluk, bir renge eklenen beyaz boya yüzdesidir. Parlaklık - eklenen siyah boya yüzdesi. Yani HSB üç kanallı bir renk modelidir. HSB'deki herhangi bir renk, ana spektruma siyah veya beyaz eklenerek elde edilir, yani. aslında gri boya. HSB modeli titiz bir matematiksel model değildir. İçindeki renklerin tanımı, gözün algıladığı renklerle uyuşmuyor. Gerçek şu ki, göz renkleri farklı parlaklıklara sahip olarak algılar. Örneğin, spektral yeşil, spektral maviden daha fazla parlaklığa sahiptir. HSB'de ana spektrumdaki (ton kanalı) tüm renklerin %100 parlaklığa sahip olduğu kabul edilir. Aslında bu doğru değil.

HSB modelinin cihazdan bağımsız olduğu beyan edilse de aslında RGB tabanlıdır. Her durumda HSB, monitörde görüntülemek için RGB'ye ve yazdırmak için CMYK'ya dönüştürülür ve herhangi bir dönüştürme kayıpsız değildir.

standart renk seti

İÇİNDE standart kasa baskı, aslında CMYK paleti olan camgöbeği, macenta, sarı ve siyah mürekkeplerde gerçekleştirilir. Baskı için hazırlanan düzenler bu alanda olmalıdır, çünkü fotoğraf formlarının hazırlanması sürecinde tarama işlemcisi herhangi bir rengi açık bir şekilde bir CMYK bileşeni olarak ele alır. Buna göre, ekranda çok güzel ve parlak görünen bir RGB görüntüsü, nihai üründe tamamen farklı, ancak oldukça gri ve soluk görünecektir. CMYK renk gamı ​​RGB'den daha küçüktür, bu nedenle baskı için hazırlanan tüm görüntülerin rengi düzeltilmeli ve doğru şekilde CMYK! renk uzayına dönüştürülmelidir. Özellikle, düzenlemek için Adobe Photoshop kullanıyorsanız bit eşlemler, Düzen menüsünden Profile Dönüştür komutunu kullanın.

Ek renklerle yazdırma

CMYK renk gamının çok parlak, "zehirli" renkleri yeniden üretmek için yeterli olmaması nedeniyle, bazı durumlarda CMYK baskı + ek (SPOT) boyalar. Tamamlayıcı renkler genellikle şu şekilde adlandırılır: Pantone, bu tamamen doğru olmasa da (Pantone kataloğu, hem CMYK'da bulunan hem de içinde bulunmayan tüm renkleri açıklar) - bu tür renklere, spot renklerin, yani CMYK'nin aksine SPOT (nokta) demek doğrudur.

Fiziksel olarak bu, standart CMYK renklerine sahip dört baskı birimi yerine daha fazlasının kullanıldığı anlamına gelir. Yalnızca dört baskı birimi varsa, bitmiş ürüne ek renklerin basıldığı ek bir çalışma düzenlenir.

Beş baskı üniteli baskı makineleri vardır, bu nedenle tüm renkler tek geçişte basılır, bu da şüphesiz bitmiş üründeki renk kaydının kalitesini artırır. 4 CMYK biriminde yazdırırken ve bir spot mürekkep baskı makinesinden ek bir geçiş yapıldığında, renk uyumu bozulabilir. Bu, özellikle 4'ten az baskı ünitesine sahip makinelerde farkedilir olacaktır - örneğin, sarı boyadan başka bir şey olmayan güzel parlak kırmızı harflerin sarı çerçevenin kenarlarından hafifçe çıkıntı yapabileceği el ilanlarını muhtemelen birden fazla kez görmüşsünüzdür. düzenden bu güzel kırmızı.

Baskı için paftaların hazırlanması

Bir matbaada baskı için bir layout hazırlıyorsanız ve ek (SPOT) renklerle baskı yapma imkanı üzerinde anlaşmadıysanız, Pantone paletlerindeki renkler ne kadar çekici görünürse görünsün CMYK renk uzayında bir layout hazırlayın. Sen. Bunun nedeni, ekranda Pantone rengini simüle etmek için CMYK renk uzayının dışındaki renklerin kullanılmasıdır. Buna göre tüm SPOT mürekkepleriniz otomatik olarak CMYK'ya dönüştürülecek ve sonuç beklediğiniz gibi olmayacaktır.

Düzeniniz (üçlü kullanma sözleşmesiyle birlikte) hala CMYK olmayan renkler içeriyorsa, düzenin size iade edileceği ve onu yeniden yapmanız isteneceği gerçeğine hazırlıklı olun.

RGB renk modeli(İngilizce'den. Kırmızı, Yeşil, Mavi - kırmızı, yeşil, mavi) - renk üretimi için renk sentezi yöntemini açıklayan ek bir renk modeli. Rus geleneğinde bazen KZS olarak anılır.

Hikaye
1861'de İngiliz fizikçi James Clark Maxwell, renkli bir görüntü elde etmek için ilave renk füzyonu olarak bilinen bir yöntem kullanmayı önerdi. Eklemeli (toplayan) renksel geriverim sistemi, bu modeldeki renklerin siyah (Siyah) renge eklenmesi anlamına gelir. Toplam renk kaydırma, farklı renkteki ışık akımlarının göze ulaşmadan önce birleştirilmesi işlemi olarak yorumlanabilir.
Toplam renk modelleri (İngilizce ekleme - ekleme), üç kaynak tarafından yayılan ışığın orantılı karışımının çalışmasına dayanarak görsel olarak istenen renk olarak algılanan spektral dağılıma sahip bir ışık akısının yaratıldığı renk modelleridir. Karıştırma şemaları farklı olabilir, bunlardan biri
Toplam renk modeli, ışık kaynaklarının her birinin kendi sabit spektral dağılımına sahip olduğunu ve yoğunluğunun ayarlanabilir olduğunu varsayar.
İlave renk modelinin iki çeşidi vardır: cihaza bağlı ve algısal. Donanıma bağlı modelde, renk uzayı görüntü çıkış cihazının (monitör, projektör) özelliklerine bağlıdır. Bu nedenle, böyle bir model temelinde sunulan aynı görüntü, farklı cihazlarda oynatıldığında görsel olarak biraz farklı algılanacaktır.
Algısal model, gözlemcinin görüşünün özellikleri dikkate alınarak oluşturulur, özellikler cihazlar.
1931'de Uluslararası Aydınlatma Komisyonu (CIE) standardize etti renk sistemi yaratmayı mümkün kılan çalışmaları da tamamladı. matematiksel model insan vizyonu. Bugüne kadar temel model olan CIE 1931 XYZ renk alanı benimsendi.

Renk oluşum mekanizması
Bir kişi renkleri algıladığında, doğrudan göz tarafından algılanır. Kalan renkler üç temel rengin farklı oranlarda karışımından oluşmaktadır.Renk modeli aşağıda gösterilmiştir. . R+G=Y (Sarı); G+B=C (Mavi - mavi); B + R = M (Magenta - macenta) Üç ana rengin eşit oranlarda toplamı beyazı (Beyaz) verir R + G + B = W (Beyaz - beyaz). Örneğin, katot ışını tüplü bir monitörün yanı sıra benzer bir TV'nin ekranında, fosforun bir elektron ışını ile aydınlatılmasıyla görüntü oluşturulur. Bu maruz kalma ile fosfor ışık yaymaya başlar. Fosforun bileşimine bağlı olarak, bu ışığın bir rengi veya başka bir rengi vardır.
Çok renkli tanelerin birbirine yakın olması nedeniyle ara tonlar elde edilir. Aynı zamanda gözdeki görüntüleri birleşir ve renkler belli bir karışık gölge oluşturur. Bir rengin taneleri diğerlerinden farklı aydınlatılırsa, karışan renk grinin bir tonu olmaz, bir renk kazanır. Bu renk oluşturma şekli aydınlatmaya benzer. Beyaz ekrançok renkli spot ışıkları ile tamamen karanlıkta. Görüntünün bir noktasının rengini, her biri karşılık gelen sistem bileşeninin varlığının (1) veya yokluğunun (0) bir işareti olacak üç bit ile kodlarsak, her RGB bileşeni için RGB 1 bit, o zaman sekiz farklı rengin hepsini al . Uygulamada, RGB modelinde renkli bir görüntünün her noktasının rengi hakkında bilgi depolamak için, genellikle her bileşenin renk değeri için 3 bayt (yani 24 bit) 1 bayt (yani 8 bit) tahsis edilir. Böylece her bir RGB bileşeni 0 ile 255 arasında (toplam 2 üzeri 8 = 256 değer) değer alabilir. Bu nedenle, her bileşenin parlaklığını değiştirerek renkleri çeşitli oranlarda karıştırmak mümkündür. Böylece 256 x 256 x 256 = 16.777.216 renk elde edebilirsiniz. 0 ile 255 arasında değişen RGB koordinatları bir renkli küp oluşturur. . Herhangi bir renk bu küpün içinde bulunur ve içinde kırmızı, yeşil ve mavi bileşenlerin hangi oranlarda karıştırıldığını gösteren kendi koordinat seti ile tanımlanır. Bu tam renkli görüntü türlerinin en az 16,7 milyon tonunu görüntüleme yeteneğine bazen Gerçek Renk (gerçek veya gerçek renkler) denir. çünkü insan gözü daha büyük bir çeşitliliği ayırt edemiyor. Üç temel bileşenin maksimum parlaklığı beyaz renge, minimum - siyah renge karşılık gelir. Bu nedenle, beyaz renk ondalık gösterimde (255,255,255) ve onaltılık gösterimde FFFFFF koduna sahiptir. Siyah renk kodları sırasıyla (0,0,0) veya 000000. Tüm gölgeler gri renk aynı parlaklığa sahip üç bileşenin karıştırılmasıyla oluşturulur. Örneğin, (200,200,200) veya C8C8C8 değerleri açık gri ile sonuçlanırken (100,100,100) veya 646464 değerleri koyu gri ile sonuçlanır. İstediğiniz gri tonu ne kadar koyu olursa, her bir metin alanına girmeniz gereken sayı o kadar küçük olur. Siyah renk, üç bileşenin de yoğunluğu sıfıra eşit olduğunda ve beyaz - yoğunlukları maksimum olduğunda oluşur.

Kısıtlamalar
Modeli RGB renkleriÜç temel dezavantaj var: Birincisi, renk gamının olmaması. Bir RGB renk modelinin renk uzayının boyutu ne olursa olsun, gözle algılanabilen renklerin çoğunu (örneğin, spektral olarak saf maviler ve turuncular) yeniden üretmek imkansızdır. RGB renk formülündeki bu tür renkler, negatif temel renk yoğunluklarına sahiptir ve toplama modelinin teknik uygulamasında temel renklerin eklenmesini değil, çıkarılmasını gerçekleştirmek çok zordur. Bu eksiklik, algısal toplama modelinde ortadan kaldırılmıştır.
RGB renk modelinin ikinci dezavantajı, bu modelin temel renklerinin bağlı olması nedeniyle farklı cihazlarda tek tip renk üretiminin imkansızlığıdır (donanım bağımlılığı). teknik parametreler görüntü çıkış cihazları. Bu nedenle, kesin olarak söylemek gerekirse, tek bir RGB renk alanı yoktur, yeniden üretilebilir renk alanları her çıkış cihazı için farklıdır. Üstelik bu boşlukların sayısal olarak karşılaştırılması bile ancak diğer renk modelleri yardımıyla mümkündür. Üçüncü dezavantaj, renk kanallarının korelasyonudur (bir kanalın parlaklığı arttıkça diğerleri onu azaltır).

Avantajlar
Bir demet bilgisayar donanımı RGB modelini kullanarak çalışır, ayrıca bu model çok basittir, ekipmanla (tarayıcı ve monitör) "genetik" ilişkisi, geniş renk gamı ​​​​(insan görüşünün yeteneklerine yakın çeşitli renkleri görüntüleme yeteneği) bu geniş dağılımını açıklar.
RGB renk modelinin başlıca avantajları basitliği, netliği ve renk uzayındaki herhangi bir noktanın görsel olarak algılanan bir renge karşılık gelmesidir.
Bu modelin basitliği nedeniyle, donanımda kolayca uygulanır. Özellikle, üç türden mikroskobik fosfor parçacıkları, farklı spektral dağılımlara sahip monitörlerde kontrol edilebilir ışık kaynakları olarak işlev görür. Büyüteç aracılığıyla açıkça görülebilirler, ancak monitöre çıplak gözle bakıldığında, görsel kapanma olgusu nedeniyle sürekli bir görüntü görülebilir.
Katot ışını tüplerine dayalı monitörlerdeki ışık emisyonunun yoğunluğu, fosforların parlamasını harekete geçiren üç elektron tabancası tarafından kontrol edilir. Programlarda birçok görüntü işleme prosedürünün (filtre) bulunması raster grafikler, görüntünün kapladığı küçük (CMYK modeline kıyasla) bir hacim rasgele erişim belleği bilgisayar ve disk.

Başvuru
RGB renk modeli, ana bilgi çıkış aygıtının (monitör) bu sistemde çalışması nedeniyle bilgisayar grafiklerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Monitördeki görüntü, ayrı ayrı kırmızı, yeşil ve parlak noktalardan oluşur. mavi çiçekler. Çalışan bir monitörün ekranına bir büyüteçle baktığınızda, tek tek renkli noktaları görebilirsiniz - ve noktaları çok daha büyük olduğu için onu bir TV ekranında görmek daha da kolaydır.
Elektronik (multimedya) ve basılı yayınların geliştirilmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Raster grafiklerle yapılan çizimler nadiren manuel olarak oluşturulur. bilgisayar programları. Daha çok bu amaçla sanatçının kağıt üzerinde hazırladığı taranmış illüstrasyonlar ya da fotoğraflar kullanılmaktadır.
Son zamanlarda, dijital fotoğraf ve video kameralar, raster görüntüleri bir bilgisayara girmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Buna göre çoğunluk grafik editörleri, raster resimlerle çalışmak üzere tasarlanmış, görüntü oluşturmaya değil, işlemeye odaklanır. İnternette, renkli bir görüntünün tonunun tüm gamını aktarmanın gerekli olduğu durumlarda raster çizimler kullanılır.

Kullanılan kaynaklar
1. Domasev M. V. Renk, renk yönetimi, renk hesapları ve ölçüleri. Petersburg: Peter 2009
2. Petrov M. N. Bilgisayar grafikleri. Liseler için ders kitabı. Petersburg: Peter 2002
3. ru.wikipedia.org/wiki/Color modeli.
4. darkroomphoto.ru
5. bourabai.kz/graphics/0104.htm
6. litpedia.ru
7. youtube.com/watch?v=sA9s8HL-7ZM