1.5 Розрахунок яскравості в системі xyz [2-3]
Вектор кольору як в просторі RGB, так і в XYZ містить і якісну характеристику – колірність, і кількісну – яскравість (світлоту). В системі XYZ яскравість (світлота) визначається тільки однією координатою y', а колірність має координати, що позначаються x, y, z і розраховуються за формулами:
(1.11)
Оскільки x+y+z=1, а отже, тільки дві координати з трьох незалежних, графік колірностей може бути представлена в системі прямокутника координат на площині. Така залежність була стандартизована МКО і отримала назву діаграми колірностей xy (рис. 1.6).
На діаграмі позначені точки монохроматичних (спектральних) кольорів з вказівкою відповідних довжин хвиль λ (нм) і точка білого кольору W з координатами x=0,33, y=0,33 (z=0,33). Крива, яка містить точки монохроматичних кольорів (колірностей) називається локусом (рис.1.6). Точки всіх реальних кольорів (колірностей) розміщені на плоскій криволінійній фігурі, обмеженій локусом. Кожний з реальних кольорів може бути представлений сумішшю відповідного спектрального та білого кольорів.
На діаграмі колірності зручно розглядати деякі властивості реальних кольорів. Обираємо довільну точку F на діаграмі. Проводимо відрізок прямої від точки білого кольору W через точку F до пересікання з локусом. Отримана точка на локусі визначає так званий кольоровий тон, що відноситься до певної зони спектра видимих випромінювань, а значення довжини хвилі в точці перетинання з локусом носить назву домінуючої довжини хвилі даної колірності (λd).
Рис.1.6 – Діаграма колірностей xy
Кожному значенню λd відповідає низка значень колірності, представлений точками відрізка прямої від точки W до точки локусу, що представляє дане значення λd. В той ж час точки такого відрізка характеризуються різною насиченістю, яка кількісно виражається колориметричною чистотою PF:
(1.12)
де LF – координата колірності F; LFλd – координата колірності спектрально-чистого кольору з довжиною хвилі λd.
1.6 Система смук [2-3]
У системі CMYK в якості складових або тріадних кольорів обрані блакитний, пурпуровий і жовтий. Вони почергово наносяться на папір, створюючи будь-який потрібний відтінок. Ця система є субтрактивною, або поглинаючою. На практиці, при накладанні трьох складових кольорів утворюється не чорний, а темно-коричневий відтінок. Тому до тріадних кольорів доданий четвертий – чорний (black), колір, що має назву Key color, а вся система отримала назву CMYK – Cyan, Magenta, Yellow і Key color. Білим в даному випадку є колір паперу або того матеріалу, на який наноситься фарба. Насиченість кольору в системі CMYK вимірюється у відсотках, так що кожний колір має 100 градацій яскравості. Складові фарби, що застосовуються в різних країнах, розрізняються відтінками. В Європі прийнята система Euro-standart, в США – SWOP.
Папір є білим. Це означає, що він має здатність відображати весь спектр кольорів світла, який на неї потрапляє. Чим якісніший папір, чим краще він відображає всі кольори, тим він здається білішим. Чим гірше папір, чим більше в ньому домішок і менше білил, тим гірше він відображає кольори, і здається сірим.
Тільки покладений гарний асфальт (без домішків гальки) – ідеально чорний. Тобто він поглинає всі кольори світла, що на нього падає і здається чорним. З часом, коли по асфальту починають ходити пішоходи або їздити машини, він стає "брудним" – тобто на його поверхню потрапляють речовини, які починають відображати видиме світло (пісок, пил, галька). Асфальт перестає бути чорним і стає "сірим". Якщо б нам вдалося "відмити" асфальт від бруду – він знову став би чорним.
Барвники являють собою речовини, які поглинають певний колір. Якщо барвник поглинає всі кольори, крім червоного, то при сонячному світлі, ми побачимо "червоний" барвник і будемо вважати його "червоною фарбою". Якщо ми подивимось на цей барвник при світлі синьої лампи, він стане чорним і ми помилково приймемо його за "чорну фарбу".
Шляхом нанесення на білий папір різноманітних барвників зменшується кількість кольорів, які він відображає. Пофарбувавши папір певною фарбою, всі кольори падаючого світла будуть поглинатися барвником крім одного – синього. При цьому папір здається пофарбованим у синій колір.
Також існують комбінації кольорів, змішуючи які повністю поглинаються всі кольори, що відображаються папером, і колір стає чорною. Дослідним шляхом виведена комбінація "фуксин-ціан-жовтий" (CMY) – cyan/magenta/yellow. Змішуючи ці кольори, в ідеалі отримували чорний колір, однак на практиці за рахунок технічної якості барвника – це темно-бурий колір, який лише віддалено нагадує чорний. Більш того було б нерозумно використовувати всі три коштовні фарби тільки для того, щоб отримати елементарний чорний колір. Тому там, де потрібен чорний, замість комбінації трьох фарб наноситься звичайний дешевший чорний барвник. І тому до комбінації CMY зазвичай добавляється буква K (blacK) – що позначається чорний колір. Білий колір в схемі відсутній, бо – це колір паперу. Значить відсутність кольору в схемі CMYK відповідає білому кольору. Ця система кольорів називається субтрактивною (subtractive), що в перекладі означає "віднімаюча / виключаюча". Таким чином, наносячи і змішуючи фарби, видаляємо з білого певні кольори до повного видалення всіх кольорів – тобто отримуємо чорний.
Якість зображення на папері залежить від багатьох факторів: якості паперу (його білизни), якості барвників (його чистота), якості поліграфічної машини (точність нанесення фарби), якості розділення кольорів (точність складного сполучення кольорів розкладено на три кольори), якості освітлення (повнота спектру кольорів у джерелі світла, якщо воно штучне).