4 - 2013 
Софія Скриліна, викладач навчального центру «Арт», м.Санкт-Петербург
У КомпьюАрт № 7'2012 була представлена стаття про гармонійних колірних поєднаннях і закономірності впливу кольору на сприйняття людини, що, безсумнівно, враховують у своїх проектах сучасні дизайнери. Але при роботі за комп'ютером і змішуванні кольорів на екрані монітора виникають специфічні проблеми. Дизайнер повинен отримати на екрані монітора або на твердій копії саме ті колір, тон, відтінок і светлоту, які потрібні. Кольори на моніторі не завжди збігаються з природними фарбами. Дуже непросто отримати один і той же колір на екрані, на роздруківці кольорового принтера і на друкарському відбитку. Справа в тому, що кольори в природі, на моніторі і на друкованому аркуші створюються абсолютно різними способами.
Для однозначного визначення кольорів в різних колірних середовищах існують колірні моделі, про які ми і поговоримо в цій статті.
модель RGB
Колірна модель RGB - найпопулярніший спосіб представлення графіки, який підходить для опису кольорів, видимих на моніторі, телевізорі, відеопроектори, а також створюваних при скануванні зображень.
Модель RGB використовується при описі квітів, одержуваних змішуванням трьох променів: червоного (Red), зеленого (Green) і синього (Blue). З перших букв англійських назв цих квітів складено назву моделі. Інші кольори виходять поєднанням базових. Кольори такого типу називаються адитивними, оскільки при додаванні (змішуванні) двох променів основних кольорів результат стає світліше. На рис. 1 показано, які кольори виходять при додаванні основних.
Мал. 1. Комбінації базових квітів моделі RGB
У моделі RGB кожен базовий колір характеризується яскравістю, яка може приймати 256 значень - від 0 до 255. Тому можна змішувати кольору в різних пропорціях, змінюючи яскравість кожної складової. Таким чином, можна отримати 256x256x256 = 16 777 216 кольорів.
Кожному кольору можна зіставити код, використовуючи десяткове і шістнадцяткове представлення коду. Десяткове подання - це трійка десяткових чисел, розділених комами. Перше число відповідає яскравості червоної складової, друге - зеленої, а третє - синьою. Шістнадцяткове подання - це три двозначних шістнадцятирічних числа, кожне з яких відповідає яскравості базового кольору. Перше число (перша пара цифр) відповідає яскравості червоного кольору, друге число (друга пара цифр) - зеленого, а третє (третя пара) - синього.
Для перевірки даного факту відкрийте палітру кольорів в CorelDRAW або Photoshop. В поле R введіть максимальне значення яскравості червоного кольору 255, а в поля G і B - нульове значення. В результаті поле зразка буде містити червоний колір, шістнадцятковий код буде таким: FF0000 (рис. 2).
Мал. 2. Подання червоного кольору в моделі RGB: зліва - у вікні палітри Photoshop, праворуч - CorelDRAW
Якщо до червоного кольору додати зелений з максимальною яскравістю, ввівши в поле G значення 255, вийде жовтий колір, шістнадцяткове представлення якого - FFFF00.
Максимальна яскравість всіх трьох базових складових відповідає білому кольору, мінімальна - чорному. Тому білий колір має в десятковому поданні код (255, 255, 255), а в шістнадцятковому - FFFFFF16. Чорний колір кодується відповідно (0, 0, 0) або 00000016.
Всі відтінки сірого кольору утворюються змішуванням трьох складових однакової яскравості. Наприклад, при значеннях R = 200, G = 200, B = 200 або C8C8C816 виходить светлосерий колір, а при значеннях R = 100, G = 100, B = 100 або 64646416 - темно-сірий. Чим темніший відтінок сірого кольору ви хочете отримати, тим менше число потрібно вводити в кожне текстове поле.
Що ж відбувається при виведенні зображення на друк, як передаються кольори? Адже папір не випромінює, а поглинає або відображає колірні хвилі! При перенесенні кольорового зображення на папір використовується зовсім інша колірна модель.
модель CMYK
При друку на папір наноситься фарба - матеріал, який поглинає і відображає колірні хвилі різної довжини. Таким чином, фарба виступає в ролі фільтра, що пропускає строго певні промені відбитого кольору, віднімаючи всі інші.
Колірну модель CMYK використовують для змішування фарб друкують устрою - принтери і друкарські верстати. Кольори цієї моделі виходять в результаті віднімання від білого базових квітів моделі RGB. Тому їх називають субтрактівнимі.
Базовими для CMYK є такі кольори:
- блакитний (Cyan) - білий мінус червоний (Red);
- пурпурний (Magenta) - білий мінус зелений (Green);
- жовтий (Yellow) - білий мінус синій (Blue).
Крім цих, використовується ще і чорний колір, який є ключовим (Key) в процесі кольорового друку. Справа в тому, що реальні фарби мають домішки, тому їх колір не відповідає в точності теоретично розрахованим блакитному, пурпурному і жовтому. Змішання трьох основних фарб, які повинні давати чорний колір, дає натомість невизначений грязнокорічневий. Тому в число основних поліграфічних фарб і внесена чорна.
На рис. 3 представлена схема, з якої видно, які кольори виходять при змішуванні базових в CMYK.
Мал. 3. Комбінації базових квітів моделі CMYK
Слід зазначити, що фарби моделі CMYK не є настільки чистими, як кольори моделі RGB. Цим пояснюється невелика невідповідність базових квітів. Згідно зі схемою, представленою на рис. 3, при максимальній яскравості повинні виходити наступні комбінації кольорів:
- змішання пурпурного (M) і жовтого (Y) має давати червоний колір (R) (255, 0, 0);
- змішання жовтого (Y) і блакитного (C) має давати зелений колір (G) (0, 255, 0);
- змішання пурпурного (M) і блакитного (C) має давати синій колір (B) (0, 0, 255).
На практиці виходить трохи інакше, що ми далі і перевіримо. Відкрийте діалогове вікно палітри кольорів в програмі Photoshop. У текстові поля M і Y введіть значення 100%. Замість базового червоного кольору (255, 0, 0) ми маємо краснооранжевую суміш (рис. 4).
Мал. 4. Приклад невідповідності суміші пурпурного і жовтого кольорів моделі CMYK червоному кольору моделі RGB. Вікно палітри Photoshop
Тепер в текстові поля Y і C введіть значення 100%. Замість базового зеленого кольору (0, 255, 0) виходить зелений колір з невеликим відтінком синього. При завданні яскравості 100% в полях M і C замість синього кольору (0, 0, 255) ми маємо синій колір з фіолетовим відтінком. Більш того, не всі кольори моделі RGB можуть бути представлені в моделі CMYK. Колірний обхват RGB ширше, ніж у CMYK.
Основні кольори моделей RGB і CMYK знаходяться в залежності, представленої на схемі колірного кола (рис. 5). Ця схема застосовується для колірної корекції зображень; приклади її використання розглядалися в КомпьюАрт № 12'2011.
Мал. 5. Схема колірного кола
Моделі RGB і CMYK є апаратно залежними. Для моделі RGB значення базових квітів визначаються якістю люмінофора у ЕПТ або характеристиками ламп підсвічування і колірних фільтрів панелі у ЖКмоніторов. Якщо звернутися до моделі CMYK, то значення базових квітів визначаються реальними друкарськими фарбами, особливостями друкарського процесу і носія. Таким чином, однакове зображення може на різній апаратурі виглядати по-різному.
Як зазначалося раніше, RGB є найбільш популярною і часто застосовується моделлю для представлення кольорових зображень. У більшості випадків зображення готуються для демонстрації через монітор або проектор і для друку на кольорових настільних принтерах. У всіх цих випадках необхідно використовувати модель RGB.
зауваження
Незважаючи на те що в кольорових принтерах використовується чорнило колірної моделі CMYK, найчастіше зображення, підготовлювані для друку, необхідно перетворити в модель RGB. Але роздруковане зображення буде виглядати трохи темніше, ніж на моніторі, тому перед друком його необхідно освітлити. Величина освітлення для кожного принтера визначається дослідним шляхом.
Модель CMYK необхідно застосовувати в одному випадку - якщо зображення готується до друку на друкарському верстаті. Більш того, слід врахувати, що модель CMYK не містить настільки ж великого числа квітів, як модель RGB, тому в результаті перетворення з RGB в CMYK зображення може втратити ряд відтінків, які навряд чи вийде відновити зворотним перетворенням. Тому намагайтеся виконувати перетворення зображення в модель CMYK на кінцевому етапі роботи з ним.
модель HSB
Модель HSB спрощує роботу з квітами, так як в її основі лежить принцип сприйняття кольору людським оком. Будь-який колір визначається своїм тоном (Hue) - власне кольором, насиченістю (Saturation) - відсотком додавання до кольору білої фарби і яскравістю (Brightness) - відсотком додавання чорної фарби. На рис. 6 показано графічне представлення моделі HSB.
Мал. 6. Графічне представлення моделі HSB
Спектральні кольору, або колірні тони, розташовуються по краю колірного кола і характеризуються становищем на ньому, яке визначається величиною кута в діапазоні від 0 до 360 °. Ці кольори мають максимальну (100%) насиченістю (S) і яскравістю (B). Насиченість змінюється по радіусу кола від 0 (в центрі) до 100% (на краях). При значенні насиченості 0% будь-який колір стає білим.
Яскравість - параметр, що визначає освітленість або затьмарення. Всі кольори колірного кола мають максимальну яскравість (100%) незалежно від тону. Зменшення яскравості кольору означає його затемнення. Для відображення цього процесу на моделі додається нова координата, спрямована вниз, на якій відкладаються значення яскравості від 100 до 0%. В результаті виходить циліндр, утворений з серії кіл з зменшується яскравістю, нижній шар - чорний.
З метою перевірки цього твердження відкрийте діалогове вікно вибору кольору в програмі Photoshop. В поля S і B введіть максимальне значення 100%, а в поле H - мінімальне значення 0 °. В результаті ми отримаємо чистий червоний колір сонячного спектра. Цьому ж кольору відповідає червоний колір моделі RGB, його код (255, 0, 0), що вказує на взаємозв'язок цих моделей (рис. 7).
Мал. 7. Приклад взаємозв'язку квітів в моделях HSB і RGB
В поле H змінюйте значення кута з кроком 20 °. Ви будете отримувати кольору в тому порядку, в якому вони розташовані в спектрі: червоний зміниться помаранчевим, помаранчевий жовтим, жовтий зеленим і т. Д. Кут 60 ° дає жовтий колір (255, 255, 0), 120 ° - зелений (0, 255, 0), 180 ° - блакитний (255, 0, 255), 240 ° - синій (0, 0, 255) і т.д.
Щоб отримати рожевий колір, на мові моделі HSB - бляклий червоний, необхідно в поле H ввести значення 0 °, а насиченість (S) знизити, наприклад, до 50%, задавши максимальне значення яскравості (B).
Сірий колір для моделі HSB - це зведені до нуля колірної тон (H) і насиченість (S) з яскравістю (B) менше 100%. Ось приклади светлосерого: H = 0, S = 0, B = 80% і темно-сірі квітів: H = 0, S = 0, B = 40%.
Білий колір задається так: H = 0, S = 0, B = 100%, а щоб отримати чорний колір, досить знизити до нуля значення яскравості при будь-яких значеннях тони і насиченості.
У моделі HSB колір виходить з спектрального додаванням певного відсотка білої і чорної фарб. Тому HSB - дуже проста в розумінні модель, яку використовують малярі та професійні художники. У них зазвичай є кілька основних фарб, а всі інші виходять додаванням до них чорної або білої. Однак при змішуванні художниками фарб, отриманих на основі базових, колір виходить за рамки моделі HSB.
модель Lab
Модель Lab заснована на наступних трьох параметрах: L - яскравість (Lightness) і два хроматичних компонента - a і b. Параметр a змінюється від темно-зеленого через сірий до пурпурного кольору. Параметр b містить кольори від синього через сірий до жовтого (рис. 8). Обидва компоненти змінюються від -128 до 127, а параметр L - від 0 до 100. Нульове значення колірних компонентів при яскравості 50 відповідає сірому кольору. При значенні яскравості 100 виходить білий колір, при 0 - чорний.
Мал. 8. Графічне представлення моделі Lab
Поняття яскравості в моделях Lab і HSB нетотожні. Як і в RGB, змішання квітів з шкал a і b дозволяє отримати більш яскраві кольори. Зменшити яскравість результуючого кольору можна за рахунок параметра L.
Мал. 9. Приклад взаємозв'язку квітів в моделях Lab і RGB
Відкрийте вікно вибору кольору в програмі Photoshop, в поле яскравості L введіть значення 50, для параметра a введіть найменше значення -128, а параметр b обнуліть. В результаті ви отримаєте синьо-зелених колір (рис. 9). Тепер спробуйте збільшити значення параметра a на одиницю. Зверніть увагу: ні в одній моделі числові значення не змінилися. Спробуйте, збільшуючи значення даного параметра, домогтися зміни в інших моделях. Швидше за все, у вас вийде це зробити при значенні 121 (зелена складова RGB зменшиться на 1). Ця обставина підтверджує факт того, що модель Lab має б про льшие колірний обхват в порівнянні з моделями RGB, HSB і CMYK.
У моделі Lab яскравість повністю відокремлена від зображення, тому в деяких випадках цю модель зручно використовувати для перефарбовування фрагментів і підвищення насиченості зображення, впливаючи тільки на колірні складові a і b. Також можливе регулювання контрасту, різкості та інших тонових характеристик зображення за рахунок зміни параметра яскравості L. Приклади корекції зображення в моделі Lab наводилися в КомпьюАрт № 3'2012.
Колірний обхват моделі Lab ширше, ніж у RGB, тому кожне повторне перетворення з однієї моделі в іншу практично безпечно. Більш того, можна перевести зображення в режим Lab, виконати корекцію в ньому, а потім безболісно перевести результат назад в модель RGB.
Модель Lab апаратно незалежна, служить ядром системи управління кольору в графічному редакторі Photoshop і застосовується в прихованому вигляді при кожному перетворенні колірних моделей як проміжна. Її колірний діапазон покриває діапазони RGB і CMYK.
індексовані кольору
Для публікації зображення в Інтернеті використовується не вся колірна палітра, що складається з 16 млн кольорів, як в режимі RGB, а тільки 256 кольорів. Цей режим називається «Індексовані кольори» (Indexed Color). На роботу з такими зображеннями накладається ряд обмежень. До них не можуть бути застосовані фільтри, деякі команди тонової і колірної корекції, недоступні всі операції з шарами.
З зображенням, скачаним з Інтернету (як правило в форматі GIF) дуже часто виникає наступна ситуація. Намалювати в ньому чтолибо вийде тільки кольором, відмінним від вибраного. Це пояснюється тим, що обраний колір виходить за рамки кольорової палітри індексованого зображення, тобто цього кольору немає в файлі. В результаті відбувається заміна обраного в палітрі кольору на найближчий схожий колір з колірної таблиці. Тому перед редагуванням такого зображення необхідно перевести його в модель RGB.
Стаття підготовлена за матеріалами книги Софії Скриліной «Photoshop CS6. Найнеобхідніше »: http://www.bhv.ru/books/book.php?id=190413.
КомпьюАрт 4'2013
Що ж відбувається при виведенні зображення на друк, як передаються кольори?Php?