7. Цветовые модели (аддитивные и субтрактивные, нgb, rgb, cmyk). Кодирование цвета (глубина цвета, палитра).

Цветовой моделью называется совокупность абсолютных или относительных параметров цвета, которые позволяют однозначно описать данный цвет в используемом цветовом пространстве.

Система аддитивных цветов работает с излучаемым светом. В этой системе используются три основных цвета: красный, зеленый и синий. Если их смешать друг с другом в равной пропорции, они образуют белый цвет, а отсутствие всех цветов представляет собой чёрный цвет.

Система субтрактивных цветов работает с отражённым светом. Например, вычитание красного создаёт голубой (смесь синего и зелёного), вычитание зелёного создаёт пурпурный, а вычитание синего - жёлтый. Таким образом, когда объект поглощает красный и отражает синий и зелёный, то мы воспринимаем этот объект как голубой. Голубой, пурпурный и жёлтый являются тремя первичными цветами, используемыми в субтрактивном синтезе - в противоположность красному, зелёному и синему. Отсутствие всех цветов в этой системе даёт белый цвет, тогда как их присутствие даёт чёрный цвет.

М одель RGB. Название модели складывается из первых букв основных цветов, которые ее составляют: красного (Red), зеленого (Green), синего (Blue). Любой цвет в модели RGB образуется путем смешения в различных пропорциях этих трех базовых цветов. Цвет в данной модели описывается тремя цифровыми значениями от 0 до 255. Таким образом, каждый цвет может иметь 256 оттенков. Это значение определяется глубиной цвета — максимальным количеством информации о цвете, которое может храниться в одной ячейке (2⁸). Модель RGB является аддитивной, то есть описывает излучающие цвета, чистый черный цвет представляется как 0,0,0 (ни один из цветов не излучается, доля всех составляющих равна нулю). Белый цвет соответствует максимуму излучения — уровень каждой составляющей максимальный, в цифровом виде цвет записывается следующим образом: 255,255,255.

Модель CMYК. В отличие от модели RGB, модель CMY описывает цвета, полученные в результате отражения света объектами, то есть полностью противоположна предыдущей. Данная модель является субтрактивной (вычитающей), поскольку цвета в ней образуются путем вычитания из черного цвета базовых цветов: голубого (Cyan), пурпурного (Magenta), желтого (Yellow). Они образуют так называемую полиграфическую триаду и называются триаднымитриадные цвета. В цветовой модели CMY уровень составляющих задается значениями в диапазоне от 0 до 100 % (величина 100 % в этой модели соответствует 255 единицам модели RGB). Поскольку цветовая модель CMY является обратной модели RGB, то при смешивании двух субтрактивных цветов результирующий цвет оказывается более темным, чем исходные, а при смешивании всех трех составляющих должен получаться черный цвет. Соответственно белый цвет — это полное отсутствие краски (значения всех цветовых составляющих равны 0).

М одель HSB. Цвет в модели HSB описывается при помощи трех параметров: тона, насыщенности и яркости. Тон — это конкретный оттенок цвета. Насыщенность характеризует его интенсивность, или чистоту. Яркость же зависит от количества черной краски, добавленной к данному цвету.

Качество изображения определяется разрешающей способностью экрана и глубиной цвета. Каждый цвет можно рассматривать как возможное состояние точки, тогда количество цветов, отображаемых на экране монитора, может быть вычислено по формуле: N = 2ⁱ 

Для получения богатой палитры цветов базовым цветам могут быть заданы различные интенсивности. Например, при глубине цвета в 24 бита на каждый из цветов выделяет­ся по 8 бит, то есть для каждого из цветов возможны N = 2⁸ = 256 уровней интенсивности, заданные двоичными кодами (от минимальной — 00000000, до максимальной — 11111111).

П ри кодировании информации о цвете с помощью восьми бит данных можно передать только 256 цветовых оттенков. Такой метод кодирования цвета называется индексным. Смысл названия в том, что, поскольку 256 значений совершенно недостаточно, чтобы передать весь диапазон цветов, доступный человеческому глазу, код каждой точки растра выражает не цвет сам по себе, а только его номер (индекс) в некоей справочной таблице, называемой палитрой. Разумеется, эта палитра должна прикладываться к графическим данным — без нее нельзя воспользоваться методами воспроизведения информации на экране или бумаге.