нове роста кристаллов и растений. Взгляните на ветку папоротникового растения, и вы увидите, что каждая дочерняя ветка во многом повторяет свойства ветки более высокого уровня.

4.В отдельных ветках деревьев чисто математическими методами можно проследить свойства всего дерева. А если ветку поставить в воду, то вскоре можно получить саженец, который со временем разовьется

вполноценное дерево (это легко удается сделать с веткой тополя).

5.Способность фрактальной графики моделировать образы живой природы вычислительным путем часто используют для автоматической генерации необычных иллюстраций.

1.3.4. Цвет

Понятие цвета и света в компьютерной графике являются основополагающими. Свет можно рассматривать двояко либо как поток частиц различной энергии (тогда его цвет определяет энергия частиц), либо как поток электромагнитных волн (в этом случае свет определяется длиной волны). В дальнейшем цвет будем рассматривать как поток электромагнитных волн. Из курса физики известно, что белый свет (цвет солнца, лампочки) в действительности состоит из всех цветов радуги. Видимый свет состоит из спектрального распределения электромагнитной энергии с длинами волн в диапазоне 400 700 нм. Цвет излучений, длины волн которых расположены в диапазоне видимого света в определенных интервалах вокруг длины какоголибо монохроматического излучения, называются спектральными цветами. Пропуская белый свет через призму, получим видимый спектр света красный (red), оранжевый (orange),

желтый (yellow), зеленый (green), голубой (blue), синий (indigo) и фио-

летовый (violet). Излучения с длинами волн от 380 до 470 нм имеют фиолетовый и синий цвет, от 470 до 500 нм синезеленый, от 500 до 560 нм зеленый, от 560 до 590 нм желто-оранжевый, от 590 до 760 нм красный. Каждый кусочек этого видимого спектра имеет свое уникальное значение, которое и называется цветом. В видимом спектре содержатся миллионы различных цветов, и разница между двумя соседними практически не заметна.

Излучаемый свет это свет, выходящий из активного источника (солнца, лампочки, экрана монитора). Отраженный свет это свет «отскочивший» от поверхности объекта. Именно его мы видим, когда смотрим на некоторый предмет, не излучающий своего собственного света.

39

Излучаемый свет может содержать все цвета (белый свет), любую их комбинацию или только один цвет. Излучаемый цвет, идущий непосредственно от источника к глазу, сохраняет в себе все цвета, из которых он был создан. Некоторые волны излученного света (которые воспринимаются нами как цвета) поглощаются объектом, на который они попадают, поэтому глазом воспринимаются только не поглощенные, отраженные волны. Таким образом, некоторые предметы мы видим потому, что они излучают свет, а другие потому, что они его отражают.

Белый лист бумаги выглядит белым потому, что он отражает все видимые цвета и ни один не поглощает. Если осветить его синим цветом, бумага будет выглядеть синей. Если осветить белым светом лист красной бумаги, бумага будет выглядеть красной, так как она поглощает все цвета, кроме красного. Если же осветить красную бумагу синим светом, она будет выглядеть черной, так как синий цвет она не отражает.

Так как цвет может получиться как в процессе излучения, так и в процессе отражения, то в компьютерной графике существуют два противоположных метода его описания: системы аддитивных и субтрактивных цветов.

Аддитивный цвет получается присоединении лучей света разных цветов. В этой системе отсутствие всех цветов дает черный цвет, а присутствие всех цветов белый. Система аддитивных цветов работает с излучаемым светом, например от монитора компьютера.

Вэтой системе используются три основных цвета: красный, зеленый и синий (RGB). Смешивая их в разных пропорциях можно получить любой цвет.

Всистеме субтрактивных цветов происходит обратный процесс: цвет получается, вычитая другие цвета из общего луча света. В такой системе белый цвет соответствует отсутствию всех цветов, тогда как их наличие дает черный цвет. Система субтрактивных цветов работает с отраженным светом, например от листа бумаги.

Всистеме субтрактивных цветов основными являются голубой

(Cyan), пурпурный (Magenta) и желтый цвета (Yellow) (CMY) противо-

положны красному, зеленому и синему. Смешивая эти цвета на белой бумаге должны получить черный цвет, однако типографские краски поглощают цвет не полностью, и поэтому изображение выглядит темнокоричневым. Чтобы исправить возникшую неточность для представления черного цвета принтеры добавляют немного черной краски. Системы цветов, основанные на таком процессе четырехцветной печати, принято обозначать аббревиатурой CMYK.

40

Самой распространенной системой цветов является система RGB. Известная задолго до появления компьютеров, она оказалась наиболее к ним приспособленной, так как монитор компьютера создает цвет излучением света, а экран его состоит из мельчайших точек красного, зеленого и синего цвета, интенсивностью свечения которых можно управлять. Однако, что хорошо для монитора не всегда хорошо при печати.

Система CMYK была широко известна задолго до использования компьютеров для создания графических изображений, так как она широко применялась в цветной печати.

Преобразование рисунков из системы RGB в систему CMYK сталкивается с рядом проблем. Основная сложность заключается в том, что в разных системах цвета могут меняться. Напомним, что система RGB работает с излучаемым светом, а система CMYK с отраженным; у них различна сама природа получения цветов, и то, что видим на экране монитора, никогда нельзя точно повторить на печати. Процесс преобразования усложняется еще и тем, что необходимо корректировать несовершенство типографских красок добавлением черного цвета.

Существуют программы, которые позволяют работать непосредственно в цветах CMYK, а не RGB.

Системы цветов RGB и CMYK базируются на ограничениях, накладываемых аппаратным обеспечением (монитором, типографскими красками). Более интуитивным способом описания цвета является представление его в виде цветового тона, насыщенности и яркости система HSB (или HSL тон, насыщенность, освещенность).

Наиболее важный атрибут цвета цветовой тон ассоциируется в человеческом сознании с обусловленностью окраски предмета определенным типом пигмента, краски, красителя. Насыщенность характеризует степень, силу, уровень выражения цветового тона. Этот атрибут в человеческом сознании связан с количеством (концентрацией) пигмента, краски, красителя. Яркость (или освещенность) цвета показывает величину черного оттенка, добавленного к цвету, что делает его более темным.

Система HSB больше соответствует природе цвета, но для работы на мониторах и для печати ее надо преобразовывать в другие системы RGB и CMYK, соответственно.

Все описанные ранее системы (RGB, CMYK, HSB, HSL) имеют дело со всем спектром цветов: миллионами возможных оттенков. Однако большинству пользователей компьютеров часто бывает достаточно 256 или даже 16 доступных цветов.

41