2.6. Оттенок-насыщенность-яркость.Hsb

Есть и другие схемы, основанные на представлении цвета не как смеси базовых цветов, а функции параметров иного рода. Например, довольно популярна схема HSB (или HLS), в которой параметрами являются оттенок (Hue), насыщенность (Saturation), и яркость (Brightness,Lightness). Ее, как и предыдущие схемы, можно отобразить в пространстве, правда, уже не в виде куба, а в виде двух конусов.

Цветовые модели, ориентированные на человека, предназначены для людей, занимающихся художественным творчеством и не обладающих знаниями ни в области физики цвета, ни в области компьютерной графики. В качестве примера рассмотрим модель «Тон-Насыщенность-Яркость» (HSB-модель).

Координаты - это Hue - тон, Saturation - насыщенность, Brightness - яркость. Диапазон значений координат: .

Тон - конкретный оттенок цвета: красный, жёлтый, зелёный, пурпурный и т. п. Тон представлен непрерывным спектром цветов.

Насыщенность характеризует «чистоту» цвета: уменьшая насыщенность, мы «разбавляем» его белым цветом. Яркость же зависит от количества чёрной краски, добавленной к данному цвету: чем меньше черноты, тем больше яркость цвета. Любой цвет в HSB получается добавлением к основному спектру чёрной или белой, т.е. фактически серой краски.

Удаление от центра – увеличение насыщенности. Ось яркости B совпадает с осью симметрии конуса. Координата S характеризует удаление от оси B в сторону периметра. На периметре располагаются спектрально чистые цвета. По мере приближения к центру происходим смешивание цветов. Координата H соответствует углу поворота вокруг оси. Красный соответствует 0^о, при движении по часовой стрелке, розовый - 60^о , синий – 120^о.

Описание цветов в HSB не соответствует цветам, воспринимаемых глазом. Дело в том, что глаз воспринимает цвета, как имеющие различную яркость. Например, спектральный зелёный имеет большую яркость, чем спектральный синий. В HSB все цвета основного спектра (канала тона) считаются обладающими 100%-й яркостью. На самом деле это не соответствует действительности.

2.7. Преобразование цветов из rgBвCmyk

Для преобразования данных системы RGB в систему CMYK программа цветоделения применяет ряд математических операций. Если пиксель в системе RGB имел чистый красный цвет (100%R, 0%G, 0%В), то в системе CMYK он должен иметь равные значения пурпурного и жёлтого (0%С, 100%М, 100%Y, 0%К).

Важно то, что вместо сплошных цветных областей программа цветоделения создаёт растры из отдельных точек, причём эти точечные растры слегка повёрнуты друг относительно друга так, чтобы точки разных цветов не накладывались одна поверх другой, а располагались рядом. Маленькие точки различных цветов, близко расположенные друг к другу, кажутся сливающимися вместе. Именно так наши глаза воспринимают результирующий цвет.

Таким образом, система RGB работает с излучаемым светом, а CMYK - с отражённым. Если необходимо распечатать на принтере изображение, полученное на мониторе, специальная программа выполняет преобразование одной системы цветов в другую. Но в системах RGB и CMYK различна природа получения цветов. Поэтому цвет, который мы видим на мониторе, достаточно трудно точно повторить при печати. Обычно на экране цвет выглядит несколько ярче по сравнению с тем же самым цветом, выведенным на печать.

Так как преобразование из системы RGB в систему CMYK происходит с потерями, на практике для расширения цветового охвата применяют цветоделение на 6 красок. Такая модель называется HexaChrom. В ней помимо основных цветов (Cyan, Magenta, Yellow, Black) дополнительно используются зеленый (Green) и оранжевый (Orange).

Точечные растры для четырёхцветной печати.

Нередко можно слышать утверждения, что схемы RGB и CMYK только пересекаются. Другими словами есть такие RGB цвета, которые нельзя отобразить в CMYK и наоборот. Нередко можно слышать о цветопередаче принтера, монитора. Что же кроется за этими утверждениями? Дело в том, что ничто не идеально: ни краски в принтере, ни кинескоп в мониторе. Даже если на монитор поступает RGB сигнал 1:0:0 это не означает, что точка на мониторе будет действительно красной. Она будет весьма красной, но возможно ещё чуть-чуть зелёной или синей. Совсем чуть-чуть. Вы не заметите этого и скажете, что точка красная. Но если вы распечатаете на цветном принтере фотографию, которая весьма приятно выглядела на мониторе, вы можете быть разочарованы. Что же делать, если устройства отображают совсем не тот цвет, который их запросили отобразить? Как в таких условиях работать, если рисовать надо одно, а печатать другое? Каждое цветное устройство вывода имеет дефекты отображения цвета. Можно попытаться учитывать эти дефекты, пытаясь преобразовать исходный сигнал в такой, который с учётом дефекта даст правильный цвет. Это конечно не всегда возможно и иногда приходиться жертвовать оттенком или яркостью. Чем меньше этот дефект, то есть чем меньше разница между тем, что мы посылаем и тем, что рисуется, тем лучше устройство отображает цвет. Когда мы фотографию с экрана печатаем на принтере, мы имеем дело с ужасной ситуацией. Цвет преобразуется через два устройства и соответственно дважды искажается. Так как принтер это, как правило, CMYK-отображение цвета, а монитор это, как правило, RGB, то вследствие таких искажений и пошло мнение, что некоторые цвета RGB не отображаются на CMYK и наоборот. Более того, большинство устройств позволяют отображать не весь видимый набор цветов, а только его часть. И эти части у конкретных устройств могут лишь пересекаться, хотя к используемым ими цветовым схемам это не имеет отношения. Есть ещё одна причина, почему цветовые схемы на практике отображаются друг на друга не полностью или не однозначно. Дело в том, что параметры цветовых схем, как правило, хранятся с ограниченной точностью. В подавляющем большинстве случаев как целые числа. Так как перевод цвета из одной схемы в другую сопряжён не только со сложением и вычитанием приходится округлять числа и тем самым теряется исходный цвет.

Итак, как же конвертировать цвета в такой сложной ситуации? Если не требуется учитывать особенности отображения цвета устройствами, то можно прибегнуть к простым арифметическим решениям.

Предполагается, что R, G, B, C, M и Y принимают значения от 0 до 1

C = (G + B)/2

M = (R + B)/2

Y = (R + G)/2

R = (M + Y - C)

G = (C + Y - M)

B = (C + M - Y)