Інфарматыка. 11 клас (Павышаны ўзровень)

Першае прадстаўленне аб камп'ютарнай графіцы і колеравых мадэлях вы атрымалі ў 7-м класе (гл. § 22).

У цяперашні час камп'ютарныя тэхналогіі выкарыстоўваюцца ва ўсіх сферах нашага жыцця, таму камп'ютарная графіка стала надзвычай запатрабаванай. Вынікамі камп'ютарнай графікі карыстаюцца не толькі спецыялісты, але і звычайныя карыстальнікі камп'ютарных устройстваў.

У камп'ютарнай графіцы асноўным з'яўляецца паняцце колеру. Каб у працэсе падрыхтоўкі колераў малюнкаў прымаць карэктныя рашэнні, варта ўлічваць асаблівасці ўспрымання колеру вокам чалавека. Чалавечае вока ўспрымае колер суб'ектыўна (прыклад 8.1). Але электронныя ўстройствы аперыруюць дакладнымі значэннямі.

Каб у камп'ютарнай графіцы пры працы з колерам не ўзнікала розначытанняў, выкарыстоўваюцца колеравыя мадэлі.

Колеравых мадэляў шмат, у іх закладзены розныя прынцыпы працы з колерамі і розныя магчымасці для іх адлюстравання. Усе колеравыя мадэлі, якія выкарыстоўваюцца ў цяперашні час, можна ўмоўна класіфікаваць наступным чынам:

1. Манахромныя:

• двухградацыйныя (чорна-белыя).
• паўтонавыя (з адценнямі шэрых колераў).

2. Каляровыя:

• індэксныя — кожнаму колеру ў колеравай табліцы ставіцца ў адпаведнасць індэкс.
• поўнакаляровыя

- адытыўныя (RGB) — заснаваныя на складанні колераў;

- субтрактыўныя (CMY, CMYK) — заснаваныя на адніманні колераў;

- перцэпцыонныя (HSV, HSB, HLS, LAB, і г. д.) — заснаваныя на ўспрыманні колеру.

Спынімся падрабязней на чатырох мадэлях, з якімі часцей за ўсё працуюць у Photoshop і іншых графічных рэдактарах.

RGB

Мадэль атрымала сваю назву па першых літарах англійскіх слоў Red (Чырвоны), Green (зялёны), Blue (сіні).

Апаратна-арыентаваныя мадэль, якая выкарыстоўваецца для адытыўнага фарміравання адценняў аб'ектаў, якія свецяцца самастойна (пікселяў экрана). У гэтай жа мадэлі кадуе малюнак сканер.

Любы колер у гэтай мадэлі ўтвараецца шляхам змешвання ў розных прапорцыях трох асноўных колераў: чырвонага, зялёнага і сіняга, якія называюцца першаснымі. Пры парным змешванні першасных колераў утворацца другаразовыя колеры: блакітны, пурпурны і жоўты. Першасныя і другаразовыя колеры называюцца базавымі колерамі. З дапамогай базавых колераў можна атрымаць практычна ўвесь спектр бачных колераў.

Колеравы ахоп — гэта дыяпазон колераў, які можа адрозніваць чалавек або прайграваць устройства.

Абмежаванне па колеравым ахопе ў RGB-мадэлі існуе, але, нягледзячы на гэта, дадзенай мадэлі цалкам дастаткова для стварэння колераў і адценняў, неабходных для прайгравання фотарэалістычных малюнкаў на экране камп'ютарных устройстваў.

Колер у дадзенай колеравай мадэлі апісваецца трыма значэннямі ў дыяпазоне ад 0 да 255.

У трохмернай сістэме каардынат колеравую мадэль RGB можна прадставіць у выглядзе куба (прыклад 8.2).

CMYK

У адрозненне ад экрана манітора, прайграванне колераў якога заснавана на выпраменьванні святла, друкаваная старонка можа толькі адлюстроўваць колер. Блакітная фарба, якую нанеслі на паперу, паглынае чырвоны колер і адлюстроўвае зялёны і сіні колеры.

У паліграфіі і устройствах, якія друкуюць, выкарыстоўваецца мадэль CMYK, якая, у адрозненне ад RGB, заснавана на ўспрыманні не выпраменьваючага, а адлюстроўваючага святла.

У трохмернай сістэме каардынат колеравую мадэль CMYK можна таксама прадставіць у выглядзе куба (прыклад 8.3).

Мадэль CMYK грунтуецца на чатырох асноўных колерах: Cyan (блакітны), Magenta (пурпурны), Yellow (жоўты), Black (чорны). Чорны колер адзначаюць K (па апошняй літары), каб не блытаць з Blue.

Колеры ў мадэлі CMYK утвараюцца шляхам аднімання з чорнага колеру жоўтага, пурпурнага і блакітнага колераў, таму мадэль CMYK з'яўляецца субтрактыўнай.

Тры першасных колеры ў CMYК пры змешванні ствараюць чорны колер. Аднак, паколькі рэальнае чарніла не стварае чыстых колераў, то да гэтых трох колераў дадаецца асобна чорны колер (К) і мадэль называецца CMYK.

Колеравы ахоп у CMYK меншы, чым у RGB, таму пры пераўтварэнні даных з RGB у CMYK колеры скажаюцца (прыклад 8.4).

HSB

Мадэль HSB атрымала назву па першых літарах англійскіх слоў: Hue (колеравы тон, адценне), Saturation (насычанасць), Brightness (яркасць).

H — значэнне, якое вызначае становішча колеру ў спектры. Напрыклад, зялёны колер размешчаны паміж жоўтым і сінім колерамі.

S — параметр кіравання колерам, які вызначае чысціню адцення колеру ў дыяпазоне ад шэрага да чыстага колеру.

B — значэнне яркасці колеру па шкале ад чорнага да белага на маніторы карыстальніка вымяраецца ў працэнтах: ад 0 да 100 % (нулявая яркасць адпавядае чорнаму колеру).

Мадэль HSB прынята выкарыстоўваць пры стварэнні малюнкаў на камп'ютары з імітацыяй прыёмаў працы і інструментарыя мастакоў.

Колеравы ахоп мадэлі HSB перакрывае ўсе вядомыя значэнні рэальных колераў (прыклад 8.5).

HSB-мадэль больш чым мадэлі RGB і CMYK адпавядае традыцыйнаму ўспрыманню колеру чалавекам і найбольш простая ў разуменні: спачатку можна вызначыць колеравы тон, а затым задаць яму насычанасці і яркасць.

Lab

Колеравая мадэль Lab была створана з мэтай пераадолення істотных недахопаў іншых мадэляў. Гэта апаратна-незалежная мадэль, якая вызначае колеры без уліку асаблівасцей устройстваў (манітора, прынтэра, і г. д.). У адрозненне ад іншых колеравых мадэляў Lab-мадэль апісвае колер з выкарыстаннем трох складальнікаў колеравага гледжання чалавека (прыклад 8.6).

Колер у колеравай мадэлі Lab вызначаецца трыма параметрамі, два з якіх задаюць колеравы тон:

а — каляровасць у дыяпазоне ад зялёнага да пурпурнага;

b — каляровасць у дыяпазоне ад сіняга да жоўтага;

L (Lightnesss) — святло (аналаг яркасці).

Годнасці Lab-мадэлі:

1. Апаратная незалежнасць.
2. Максімальны колеравы ахоп у адносінах да мадэляў RGB і CMYK.
3. На базе параметраў Lab-мадэлі можна вызначыць параметры іншых колеравых мадэляў.

Мадэль Lab выкарыстоўваецца як пасрэднік для пераходу паміж колеравымі мадэлямі (напрыклад, з RGB-мадэлі для сканэра ў CMYK-мадэль для прынтэра). Пры стварэнні малюнкаў мадэль Lab практычна не выкарыстоўваюць.

Ідэальных колеравых мадэляў не існуе. У розных сітуацыях найбольш зручнай можа апынуцца тая ці іншая мадэль.