1.2. Цветовой график мко
Трехмерная природа восприятия цвета позволяет отображать его в прямоугольной системе координат. Любой цвет можно изобразить в виде вектора, компонентами которого являются относительные веса красного, зеленого и синего цветов, вычисленные по формулам
.
Поскольку эти координаты в сумме всегда составляют единицу, а каждая из координат лежит в диапазоне от 0 до 1, то все представленные таким образом точки пространства будут лежать в одной плоскости, причем только в треугольнике, отсекаемом от нее положительным октантом системы координат (рис. 1.4а). Ясно, что при таком представлении все множество точек этого треугольника можно описать с помощью двух координат, так как третья выражается через них посредством соотношения
.
Таким образом, мы переходим к двумерному представлению области, т. е. к проекции области на плоскость (рис. 1.4б).
С использованием такого преобразования
в 1931 г. были выработаны международные
стандарты определения и измерения
цветов. Основой стандарта стал так
называемый двумерный цветовой график
МКО. Поскольку, как показали физические
эксперименты, сложением трех основных
цветов можно получить не все возможные
цветовые оттенки, то в качестве базисных
были выбраны другие параметры, полученные
на основе исследования стандартных
реакций глаза на свет. Эти параметры —
— являются чисто теоретическими,
поскольку построены с использованием
отрицательных значений основных
составляющих цвета. Треугольник основных
цветов был построен так, чтобы охватывать
весь спектр видимого света. Кроме того,
равное количество всех трех гипотетических
цветов в сумме дает белый цвет. Координаты
цветности строятся так же, как и в
приведенной выше формуле:
При
проекции этого треугольника на плоскость
получается цветовой график МКО. Но
координаты цветности
определяют только относительные
количества основных цветов, не задавая
яркости результирующего цвета. Яркость
можно задать координатой
,
а
определить, исходя из величин
по формулам
.
Рис. 1.4. Трехмерное цветовое пространство
Рис. 1.5. Цветовой график МКО. На контуре указаны длины волн в нанометрах.
Цветовой график МКО приведен на рис. 1.5. Область, ограниченная кривой, охватывает весь видимый спектр, а сама кривая называется линией спектральных цветностей. Числа, проставленные на рисунке, означают длину волны в соответствующей точке. Точка, соответствующая полуденному освещению при сплошной облачности, принята в качестве опорного белого цвета.
Цветовой график удобен для целого ряда задач. Например, с его помощью можно получить дополнительный цвет: для этого надо провести луч от данного цвета через опорную точку до пересечения с другой стороной кривой (цвета являются дополнительными друг к другу, если при сложении их в соответствующей пропорции получается белый цвет). Для определения доминирующей длины волны какого-либо цвета также проводится луч из опорной точки до пересечения с данным цветом и продолжается до пересечения с ближайшей точкой линии цветностей.
Координаты МКО являются точным стандартом
определения цвета. Но в различных
областях, имеющих дело с цветом, есть
свой подход к его моделированию. В
частности, может использоваться другой
набор основных цветов. Компьютерная
графика опирается на систему
,
поэтому представляет интерес переход
между этими двумя наборами цветов (иными
словами, преобразование координат
цветности).