1.3 Интернационализация

Интернационализация (англ. internationalization) — технологические приёмы разработки, упрощающие адаптацию продукта (такого как программное или аппаратное обеспечение) к языковым и культурным особенностям региона (регионов), отличного от того, в котором разрабатывался продукт.

Есть важное различие между интернационализацией и локализацией. Интернационализация — это адаптация продукта для потенциального использования практически в любом месте, в то время как локализация — это добавление специальных функций для использования в некотором определённом регионе. Интернационализация производится на начальных этапах разработки, в то время как локализация — для каждого целевого языка.

Параметры, важные для интернационализации и локализации, включают в себя:

- Язык

- Текст

- Алфавиты; направление письма — слева направо, справа налево; системы нумерации. В большинстве современных систем при работе с текстом так или иначе применяется Юникод (хотя не обязательно в виде каких-то кодировок текстовых файлов и т. п.)

- Графическое представление текста (изображения содержащие текст)

- Форматы даты и времени, включая различные календари

- Часовой пояс

- Изображения и цвета

- Названия и заголовки

2 Теория компьютерной графики

2.1 Цветовые модели

Мир, окружающий нас, полон всевозможных цветов и цветовых оттенков. С физической точки зрения свет - это набор определённых длин волн, отражённых от предмета или пропущенных сквозь прозрачный предмет.

Цвет — качественная субъективная характеристика электромагнитного излучения оптического диапазона, определяемая на основании возникающего физиологического зрительного ощущения и зависящая от ряда физических, физиологических и психологических факторов. Восприятие цвета определяется индивидуальностью человека, а также спектральным составом, цветовым и яркостным контрастом с окружающими источниками света, а также несветящимися объектами. Очень важны такие явления, как метамерия (свойство зрения, при котором свет различного спектрального состава может вызывать ощущение одинакового цвета.), индивидуальные наследственные особенности человеческого глаза (степень экспрессии полиморфных зрительных пигментов) и психики.

С развитием многих отраслей производства, в том числе, полиграфии, компьютерных технологий, появилась необходимость объективных способов описания и обработки цвета.

Цвета в природе редко являются простыми. Большинство цветов получаются смешиванием каких-либо других. Например, сочетание красного и синего даёт пурпурный цвет, синего и зелёного - голубой. Таким образом путём смешивания из небольшого количества простых цветов, можно получить множество (и при чём довольно большое) сложных (составных). Поэтому для описания цвета вводится понятие цветовой модели - как способа представления большого количества цветов посредством разложения его на простые составляющие.

Перед тем как перейти к рассмотрению цветовых моделей в отдельности, рассмотрим сначала понятие цветового охвата, который даст нам представление о том, насколько та или иная цветовая модель хорошо представляет цвета. Цветовым охватом называется диапазон цветов, который может быть воспроизведён, зафиксирован или описан каким-либо образом. Определённым цветовым охватом обладают электронно-лучевая трубка монитора или телевизора, цветовые модели, полиграфические краски и, конечно же, глаз человека. На рисунке 1 схематически показано сравнение цветовых охватов человеческого глаза (А), монитора(B) и печатающей машины(C). Цветовой охват монитора соответствует модели RGB, печатающей машины - CMYK.

Итак, цвет в компьютерных технологиях, в типографии, во многих других отраслях производства, связанных с обработкой изображения, представляется в виде комбинации небольшого количества трёх составных. Такое представление называется цветовой моделью. Различные виды моделей имеют различные цветовые охваты. В этом и заключается их основные преимущества или недостатки. Отражённый и поглащаемый цвет описывается по-разному. Несмотря на довольно большое количество цветовых моделей, я остановлюсь лишь на тех, которые наиболее часто используются в графических пакетах.

Аддитивный цвет получается на основе законов Грассмана путем соединения лу­чей света разных цветов. В основе этого явления лежит тот факт, что большинство цветов видимого спектра могут быть получены путем смешивания в различных пропорциях трех основных цветовых компонент. Этими компонентами, которые в теории цвета иногда называются первичными цветами, являются красный (Red), зеленый (Green) и синий (Blue) цвета (рис. 1.1). При попарном смешивании пер­вичных цветов образуются вторичные цвета: голубой (Cyan), пурпурный (Magenta) и желтый (Yellow). Следует отметить, что первичные и вторичные цвета относят­ся к базовым цветам.

Базовыми цветами называют цвета, с помощью которых можно получить практи­чески весь спектр видимых цветов.

Для получения новых цветов с помощью аддитивного синтеза можно использовать и различные комбинации из двух основных цветов, варьирование состава которых приводит к изменению результирующего цвета. На рис. 1.2 приведена схема полу­чения новых цветов на базе двух первичных путем использования источников зе­леного и красного цветов, интенсивностью каждого из которых можно управлять с помощью фильтра. Можно увидеть, что равные пропорции первичных цветов дают желтый цвет (1,2); снижение в смеси интенсивности зеленого цвета при той же интенсивности красного позволяет синтезировать оранжевый цвет (3, 4); по­добные колометрические схемы позволяют создать желтый и оранжевый цвета в виде геометрического места цветовых точек — локуса (2, 4). Однако таким спосо­бом нельзя получить некоторые цвета, например голубой, для создания которого требуется наличие третьего первичного цвета — синего (рис. 1.3).

Рисунок 1.1 - Принцип действия аддитивной цветовой модели

RGB

Рисунок 1.2 - Аддитивный синтез новых цветов на базе разного процентного соотношения двух первичных цветов: красного и зеленого

Аддитивные цвета нашли широкое применение в системах освещения, видеосисте­мах, устройствах записи на фотопленку, мониторах, сканерах и цифровых камерах.

Используемые для построения RGB-модели первичные, или аддитивные, цвета имеют еще одно название. Иногда, чтобы подчеркнуть тот факт, что при добавле­нии света интенсивность цвета увеличивается, эту модель называют добавляющей. Такое обилие терминов, используемых для описания RGB-модели, связано с тем, что она возникла задолго до появления компьютера и каждая область ее примене­ния внесла свой вклад в терминологию.

Рисунок 1.3 - Цветовая (слева) и колориметрическая (справа) схемы получения цветового пространства RGB-модели с помощью трех первичных цветов

Математически цветовую модель RGB удобнее всего представлять в виде куба. В этом случае каждая его пространственная точка однозначно опре­деляется значениями координат X, Y и Z. Если по оси Х откладывать красную со­ставляющую, по оси Y — зеленую, а по оси Z — синюю, то каждому цвету можно поставить в соответствие точку внутри куба.

При использовании этой модели любой цвет может быть представлен в цветовом пространстве с помощью вектора, описываемого уравнением: сС=rR+gG+bВ.

Уравнение идентично уравнению свободного вектора в пространстве, рассматри­ваемому в векторной алгебре. При этом направление вектора характеризует цвет­ность, а его модуль выражает яркость.

На диагонали (ахроматической оси), соединяющей точки с координатами (R,G,В)=(0,0,0) и (R,G,В)=(255,255,255), расположены различные градации серого, для которых значения красной, зеленой и синей составляющих одинаковы.

Рисунок 1.4 - Представления RGB-модели в виде куба; 1) схема модели; 2) практическая реализация RGB-модели в окне диалога «Paint Color» (Цвет краски)» пакета Corel PHOTO-PAINT

Цветовая модель Lab, была специально разработана для получения предсказуемых цветов, т.е. она является аппаратно-независимой и соответствующей особенностям восприятия цвета глазом человека.

Lab является трёхканальной моделью. Цвет в ней определяется светлотой (яркостью) и двумя хроматическими компонентами: параметром a, изменяющимся в диапазоне от зелёного до красного и параметром b, изменяющимся в диапазоне от синего до жёлтого (рис.6). Т.к. яркость в этой модели полностью отделена от цвета, это делает модель удобной для регулирования контраста, резкости и других тоновых характеристик. Цветовой охват Lab, очень широк: он включает в себя RGB и CMYK, и другие цвета, непредставимые в двух предыдущих моделях. На рис.1 ему соответствует область A. Очевидно, что при конвертации в Lab все цвета сохраняются. Цветовая модель Lab очень важна для полиграфии. Именно она используется при переводе изображения из одной цветовой модели в другую, между устройствами и даже между различными платформами. Кроме того именно в этой модели удобнее всего проводить некоторые операции по улучшению качества изображения.

Рисунок 1.5 - Графическое представление LAB

HSB - модель, которая в принципе является аналогом RGB, она основана на её цветах, но отличается системой координат.

На рис.1.6 представлена графическая модель HSB. Любой цвет в этой модели характеризуется тоном (Hue), насыщенностью (Saturation) и яркостью (Brightness). Тон - это собственно цвет. Насыщенность - процент добавленной к цвету белой краски. Яркость - процент добавленной чёрной краски. Итак, HSB - трёхканальная цветовая модель. Любой цвет в HSB получается добавлением к основному спектру чёрной или белой, т.е. фактически серой краски. Модель HSB не является строгой математической моделью. Описание цветов в ней 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.

Рисунок 1.6 - Графическое представление HSB

Хотя модель HSB декларирована как аппаратно-независимая, на самом деле в её основе лежит RGB. В любом случае HSB конвертируется в RGB для отображения на мониторе и в CMYK для печати,а любая конвертация не обходится без потерь.

Цветовая модель CMYK в отличие от RGB описывает поглащаемые цвета. Цвета, которые используют белый свет, вычитая из него определённые участки спектра, называются субтрактивными (вычитательными). Именно такие цвета и используются в модели CMYK. Они получаются путём вычитания из белого аддитивных цветов модели RGB.

Так же вводится понятие Дополнительного цвета. Дополнительные цвета — пары цветов, оптическое смешение которых приводит к формированию психологического ощущения ахроматического цвета (чёрного, белого или серого). Понятие тесно связано с введённым в колориметрию понятием Основные цвета. Дополнительные цвета при смешивании дают ахроматические цвета. Ахроматические цвета - белый, черный и все серые.

Основными цветами в CMYK явлются голубой (Cyan), пурпурный (Magenta) и жёлтый (Yellow). Голубой цвет получается путём вычитания из белого красного цвета, пурпурный - зелёного, жёлтый - синего.

Рисунок 1.7 - Субстрактивная цветовая модель CMYK

На рис. 1.7 приведена схема аналогичная рис.2. Из неё видно, какие цвета получаются при смешивании базовых в CMYK. Теперь при смешивании всех трёх цветов получается чёрный цвет, т.е. сложение цветов в CMYK аддитивно. Графическое представление данной модели изображено на рис.1.8

Цветовая модель CMYK является основной в полиграфии. В цветных принтерах также применяется данная модель. Получается, что для того, чтобы распечатать чёрный цвет, необходимо большое количество краски. Кроме того смешивание всех цветов модели CMYK на самом деле даёт не чёрный, а грязно-коричневый цвет. Поэтому, для усовершенствования модели CMYK, в неё был введён один дополнительный цвет - чёрный. Он является ключевым цветом при печати, поэтому последняя буква в названии модели - K (Key), а не B. Таким образом, модель CMYK является четырёхканальной. В этом заключается ещё одно отличие её от RGB.

В заключение рассмотрим вопрос о конвертации (переводе) RGB в CMYK и наоборот. Дело в том, что у CMYK цветовой охват более узкий, чем у RGB. У СMYK он соответствует области C на рис.1, у RGB - области B. Поэтому, при конвертации из RGB в CMYK часть цветов теряется. Это необходимо учитывать, если Вы работаете в графических редакторах. С другой стороны Вы можете использовать конвертацию для того, чтобы посмотреть, какой приблизительно вид будет иметь RGB-рисунок распечатанный на принтере.

Рисунок 1.8 - Графическое представление CMYK