Приложение 1. Сравнение характеристик цветовых моделей rgb и cmyk

В компьютерных графических программах манипуляции с цветом осуществляются с помощью цветовых моделей.

Цветовая модель - это способ представления цвета на физическом устройстве, определяющий диапазон цветов, доступных на этом устройстве. С помощью модели можно моделировать цвет на экране или принтере. Диапазон цветов, который может восприниматься (устройство ввода) или воспроизводиться (устройство вывода), называется цветовой гаммой устройства.

В основу большинства моделей было положено использование трех основных цветов, что соответствует механизму восприятия цвета человеком. Каждому основному цвету присваивается определенное значение цифрового кода, после чего все остальные цвета определяются как комбинация основных цветов.

По принципу действия цветовые модели можно условно разбить на три класса:

1. аддитивные, основанные на сложении цветов (RGB);

2. субтрактивные, основанные на вычитании цветов (CMYK);

3. перцепционные, базирующиеся на моделировании восприятия (LAB).

Рассмотрим и сравним первые две модели RGB и CMYK.

МОДЕЛЬ RGB

Аддитивный цвет получается путем соединения лучей света разных цветов. Большинство цветов видимого спектра могут быть получены путем смешения в различных пропорциях трех основных компонентов. Эти цвета называются первичными: красный (Red), зеленый (Green) и синий (Blue).Отсюда и название модели RGB. При смешивании попарно первичных цветов образуются вторичные цвета: голубой {Cyan), пурпурный (Magenta), желтый {Yellow).

Сумма красного, зеленого и синего цветов максимальной интенсивности дает белый цвет. Сумма равных значений первичных цветов дает нейтральные оттенки серого цвета, причем малые значения дают более темные серые тона, а большие - дают более светлые тона серых. Отсутствие всех цветов представляет собой черный цвет.

Модель используется в системах вывода изображения, где свет излучается, например, в экранах мониторов и в системах ввода - фотоаппаратах.

Ограничения RGB модели

3. Аппаратная зависимость

В технологии производства мониторов используются разные типы люминофоров, нанесенных на экран, на которые светят электронные прожектора. И потому одни и те же значения чисел интенсивности лучей не дают одинаковые цвета на разных аппаратах. Необходимо знать спектральные характеристики люминофоров. Кроме того, люминофоры со временем стареют, изменяя свои характеристики.

4. Ограниченность цветового охвата

С помощью аддитивного синтеза принципиально невозможно получать все цвета видимого спектра. Например, чистый голубой и желтый не могут быть точно воссозданы на экране.

Несмотря на то, что человеческий глаз способен различать цветов больше, чем производит монитор, RGB - модели вполне достаточно для фотореалистических изображений на экране компьютера.

МОДЕЛЬ CMYK

Человек видит окружающие объекты за счет отраженного от них света. Спектральный анализ отраженного света от предмета показывает, что он отличается от спектрального анализа падающего на этот предмет света. Это объясняется химическими свойствами тел, которые поглощают отдельные цветовые составляющие падающего света и при этом отражают другие.

К цифровым изображениям, цвет которых мы видим за счет отраженного света, относится печатная (полиграфическая) продукция. Поэтому принтеры и другие устройства печати работают также с тремя цветами, но противоположными цветам аддитивной модели цветов RGB.

В модели CMYK, где цвета образуются вычитанием из белого, способ смешения цветов - субтрактивный. Если объект голубой, это означает, что из белого вычитается красный, объект поглощает длинные волны. Если цвет объекта пурпурный, это означает, что из белого вычитается зеленый, объект поглощает средние волны. Если цвет объекта желтый - из белого вычитается синий, объект поглощает короткие волны.

На основе трех цветов (трех красок): голубого (Cyan), пурпурного (Magenta) и желтого (Yellow) - модель получила название CMY.

Предполагается, что, смешав голубой, пурпурный и желтый цвета на белом листе бумаги, можно получить абсолютно черный цвет. Но в действительности этого не получается. Вследствие неточного нанесения цветов устройствами печати на бумагу, получается темно-коричневый цвет. Для получения хорошего черного цвета модель CMY дополняют черным цветом. В таком виде субтрактивная модель носит название CMYK. Черный цвет обозначен в сокращенномназвании модели буквой «К» - последней буквой слова ЫасК (черный).

Модель CMYK подходит не только в таких системах вывода изображения как принтеры, но и в устройствах ввода, например, сканерах.

Ограничения CMYK модели

8. Аппаратная зависимость

В CMYK-модели, также как и в модели RGB, нельзя точно предсказать результирующий цвет только на базе численных значений ее отдельных компонентов. В этом смысле она является даже более аппаратно-зависимой по сравнению с RGB- моделью. Это связано с тем, что в ней имеется большее количество дестабилизирующих факторов. К ним, в первую очередь, можно отнести вариацию состава цветных красителей, используемых для создания печатных цветов. Цветовое ощущение определяется еще и типом применяемой бумаги, способом печати и, не в последнюю очередь, освещением. Ведь ни один объект не может отразить цвет, отсутствующий в источнике излучения.

9. Ограниченность цветового охвата

В силу того, что цветные красители имеют худшие характеристики по сравнению с люминофорами, цветовая модель CMYK имеет более узкий цветовой диапазон по сравнению с RGB.

В частности, она не может воспроизводить яркие, насыщенные цвета, а также ряд специфических цветов, таких как, например, металлический или золотистый.

Надо сказать, что отражение и излучение света оставалось не более чем любопытной темой до появления компьютерной обработки цветных изображений.

Рассматриваемые две цветовые модели имеют разные способы для получения изображения. У каждой есть и свое функциональное назначение. Если эти модели участвуют в едином процессе, то важна их согласованность. Но есть проблема для согласования, она кроется, например, в разности цветового охвата. Ведь экранные цвета невозможно точно воссоздать при печати, хотя графические программы предлагают комплекс специальных средств, которые частично решают проблему согласования этих моделей.

Цветовые охваты цветовых моделей RGB и CMYK