5. Аддитивная цветовая модель rgb?

Аддитивная цветовая модель RGB используется для описания цветов, которые получаются с помощью устройств, основанных на принципе излучения. В качестве основных цветов выбран красный (Red), зеленый (Green) и синий (Blue). Иные цвета и оттенки получаются смешиванием определенного количества указанных основных цветов (рис. 2.3).

Рис 2.3. Основные цвета RGB и их смешение

6. Пропорции смешения цветов и их трехмерное представление?

Регулируя яркость каждой из смешиваемых компонент, можно добиться уравнивания цветов смеси и монохроматического излучения. Это описывается следующим образом:

где r, g и b – количество соответствующих основных цветов и называется цветовым уравнением.

Соотношение коэффициентов r, g и b можно наглядно изобразить с помощью т.н. треугольника Максвелла (рис. 2.4)

Рис. 2.4. Цветовой треугольник Максвелла

Треугольник Максвелла является равносторонним, в его вершинах располагаются основные цвета – R, G и В. Из заданной точки проводятся линии, перпендикулярные сторонам треугольника. Длина каждой линии и показывает соответствующую величину коэффициента r, g или b. Одинаковые значения r=g=b имеют место в центре треугольника и соответствуют белому цвету. Следует также отметить, что некоторый цвет может изображаться как внутренней точкой такого треугольника, так и точкой, лежащей за его пределами. В последнем случае это соответствует отрицательному значению соответствующего цветового коэффициента. Сумма коэффициентов равна высоте треугольника, а при высоте, равной единице,(r+g+b = 1).

Еще одним важным параметром для системы RGB является цвет, получаемый смешением трех компонент в равных количествах. Это белый цвет. Оказывается, что для того, чтобы смешиванием компонент R, G и В получить белый цвет, яркости соответствующих источников не должны быть равны друг другу, а находиться в пропорции

l_r : l_g : l_b = 1 : 4,5907 : 0,0601.

Если расчеты цвета производятся для источников излучения с одинаковой яркостью, то указанное соотношение яркостей можно учесть соответствующими масштабными коэффициентами.

7. Трехцветные коэффициенты смешивания rgb?

Цвет, создаваемый смешиванием трех основных компонент, можно представить вектором в трехмерной системе координат R, G и В, изображенной на рис. 2.5.

Рис. 2.5. Трехмерные координаты RGB

Черному цвету соответствует центр координат – точка (О, О, О). Белый цвет выражается максимальным значением компонент. Пусть это максимальное значение вдоль каждой оси равно единице. Тогда белый цвет – это вектор (1, 1, 1). Точки, лежащие на диагонали куба от черного к белому, соответствуют равным значениям: R, = G, = В,. Это градации серого – их можно считать белым цветом различной яркости. Вообще говоря, если все компоненты вектора (r, g, b) умножить на одинаковый коэффициент (k = 0...1), то цвет (kr, kg, kb) сохраняется, изменяется только яркость. Поэтому, для анализа цвета важно соотношение компонент.

Если в цветовом уравнении разделить коэффициенты r, g и b на их сумму:

то можно записать нормированное цветовое уравнение:

Поскольку r'+g'+b' •= 1, такая запись представляет переход от куба к треугольнику Максвелла.

В результате колориметрических экспериментов для коэффициентов r', g', b' были получены их следующие зависимости от длины волны излучения (рис. 2.6).

Рис. 2.6. Трехцветные коэффициенты смешивания RGB

Отрицательные значения коэффициентов r', g' и b' говорит о том, что некоторые монохроматические цвета не могут быть представлены суммой компонент R, G и В.

Для уравнивания цвета пришлось добавить к монохроматическому излучению одну из компонент R, G или В. Например, если монохроматическое излучение для некоторого значения λ разбавлялось красным, то это можно выразить так:

Как оказалось, что с другой стороны ни один цвет монохроматического излучения (за исключением самих цветов R, G и В) не может быть представлен только положительными значениями коэффициентов смешивания. Это наглядно можно изобразить с помощью цветового графика, построенного на основе треугольника Максвелла (рис. 2.7). Верхняя часть кривой линии соответствует чистым монохроматическим цветам, а нижняя линия – от 380 до 780 нм – представляет так называемые пурпурные цвета (смесь синего и красного), которые не являются монохроматическими. Точки, лежащие внутри контура кривой соответствуют реальным цветам, а вне этого контура – нереальным цветам

Точки внутри треугольника соответствуют неотрицательным значениям коэффициентов r', g' и Ь' и представляют цвета, которые можно получить смешиванием компонент RGB.

Рис. 2.7. Цветовой график RGB