Kurs grafiki komputerowej Lekcja 2. Barwa i kolor

Transkrypt

1 Barwa i kolor Barwa to zjawisko, które zachodzi w trójkącie: źródło światła, przedmiot i obserwator. Zjawisko barwy jest wrażeniem powstałym u obserwatora, wywołanym przez odpowiednie długości fal świetlnych, które są emitowane przez źródło światła i modyfikowane przez przedmiot. Jeśli zmieni się jedna z tych składowych, wrażenie barwne będzie inne. Zjawisko powstawania barwy Widmo promieniowania elektromagnetycznego 1

2 Widmo określenie to odnosi się do pełnego zakresu poziomów energii (długości fali), jakie mogą posiadać fotony, przemierzając czasoprzestrzeń. Część tego widma, która pobudza nasze oczy, jest małym wycinkiem zawierającym się między ok. 380 a 700 nm. Tę część nazywamy pasmem widzialnym widma lub po prostu światłem. Modele barw Niemożność jednoznacznego opisu przestrzeni barw, użytecznego we wszystkich praktycznych zastosowaniach powoduje, że istnieje wiele modeli barw. Poniżej opisane są najczęściej używane modele. RGB RGB to podstawowy model barw urządzeń wyświetlających obraz tj.: monitorów, telewizorów. Model wynika z właściwości ludzkiego oka dla którego wrażenie widzenia konkretnej barwy powstaje na wskutek połączenia wiązek światła czerwonego, zielonego i niebieskiego. Od tych też kolorów wziął nazwę model RGB (R red, G green, B - blue). Model RGB jest modelem addytywnym co oznacza, że suma jego składowych w maksymalnych wartościach daje kolor biały, natomiast wartość 0 wszystkich składowych daje kolor czarny. Każda ze składowych może przyjąć wartość od 0 do 255. Oznacza to, że do zapisania wartości każdego z kolorów potrzebne jest 8 bitów. Łatwo więc zauważyć, że obrazy w przestrzeni barw RGB najczęściej zapisywane są z użyciem 24 bitów. Mieszanie barw w modelu RGB 2

3 Model RGB używany jest także do określania kolorów występujących na stronach internetowych. W tym jednak przypadku sposób zapisu jest nieco inny. Podczas gdy w programach graficznych kolory RGB zapisuje się w formacie dziesiętnym, na potrzeby Internetu należy dokonać konwersji tych liczb na format szesnastkowy. Dla przykładu kolor biały zapisywany jest jako #FFFFFF (w RGB 255,255,255) a kolor czarny # (w RGB 0,0,0). CMYK Model barw CMYK używany jest we wszelkiego rodzaju urządzeniach drukujących. Model składa się z trzech barw podstawowych C cyan, M Magenta, Y yellow. Model ten jest w przeciwieństwie do modelu RGB modelem substraktywnym. Mieszanie substraktywne w modelu CMY Oznacza to, że w teorii zmieszanie wszystkich barw podstawowych powinno dać kolor czarny. W praktyce jednak taka mieszanka pozwala otrzymać kolor ciemnobrązowy. Aby otrzymać wydruk lepszej jakości uzupełnieniem barw podstawowych jest kolor czarny (oznaczony jako K dla odróżnienia od koloru niebieskiego (blue)). W modelu CMYK kolory mogą przyjmować wartości od 0 do 100%. W odniesieniu do prezentacji obrazu na ekranie monitora, jego wydruk różni się zdecydowanie. Na monitorze każdy piksel posiada kolor powstały w wyniku mieszania barw podstawowych. Natomiast w wydruku nie następuje fizyczne mieszanie barw. Wartości składowych CMYK określają stopień zadrukowania 3

4 obszaru daną farbą. Oznacza to, że także kolor papieru na którym drukowany jest obraz wpływa na jego wygląd. HSB (HSL lub HSV) Sposób odbioru kolorów przez człowieka jest podstawą modelu HSB. W stosunku do dwóch wcześniej opisanych modelów w HSB nie występuje mieszanie kolorów składowych. Barwę opisują trzy atrybuty: H (hue) odcień obejmujący wszystkie kolory tęczy od czerwonego do fioletowego. Wyrażany jest w stopniach od 0 do 360. S (saturation) nasycenie określa stopień nasycenia barwy od 0%(szary) do 100% (czysty kolor) B (brightness) jasność określa stopień jasności barwy. Może przyjmować wartości od 0 do 100%. Często zamiast litery B występuje litera L (Lightness) lub V (value). Przestrzeń barw HSB używana jest przez programy graficzne do efektywnego wykonania przekształceń na obrazie takich jak zmiana jasności czy nasycenia (wymaga mniej obliczeń niż model RGB). CIE La*b* Model ten oparty jest na postrzeganiu kolorów przez ludzkie oko i opisuje wszystkie kolory dostrzegane przez człowieka mającego normalną zdolność widzenia. Jest to teoretyczny model kolorów niezależny od urządzenia. Model ten określa jak kolor wygląda, a nie z jakich barw podstawowych się składa (tak jak w RGB czy CMYK). Składowe modelu to Kanał L luminacja określa jasność i zawiera wartości od 0(czerń) do 100(biel). Kanał a określa stopień nasycenia zieleni i czerwieni. Przyjmuje wartości od -128 do

5 Kanał b określa stopień nasycenia koloru niebieskiego i żółtego. Przyjmuje wartości od -128 do Tryby kolorów w programach graficznych Tryb RGB odpowiada modelowi barw RGB, przedstawia ponad 16,7 mln kolorów (24- bitowa głębia). Powszechnie stosowany do wyświetlania obrazów na ekranie monitora. W porównaniu do CMYK tryb RGB zapewnia szerszy zakres kolorów, a po korekcie zachowuje większa liczbę kolorów. Obrazy zapisane w trybie RGB przed wydrukiem należy przekonwertować na tryb CMYK. Niewskazana jest wielokrotna konwersja między trybami kolorów gdyż podczas każdej z nich wartości kolorów są zaokrąglane i stają się mniej dokładne. Tryb CMYK odpowiada modelowi barw CMYK, daje możliwość uzyskania ponad 16,7 mln kolorów, ale stosuje 32-bitową głębię kolorów. Jest stosowany do profesjonalnego druku w pełnym kolorze. Ponieważ tryb CMYK ma mniejszą paletę niż tryb RGB to podczas konwersji odpowiednie narzędzia, w które wyposażone są programy graficzne dokonują zamiany kolorów spoza przestrzeni CMYK na kolory w niej występujące. Tryb Bitmap mode (obraz czarno-biały) - obraz tworzą dwa kolory: czarny i biały. Brak odcieni szarości, a informacje o kolorach zostają utracone. Obraz bitmapowy ma 1-bitową głębię kolorów. Tryb Grayscale mode (skala szarości) wykorzystuje paletę 256 odcieni szarości. Każdy piksel obrazu ma określoną jasność od 0 (czarny) do 255 (biały). Podczas konwersji obrazu kolorowego do trybu Grayscale następuje utrata informacji o kolorach. Zachowywane są jedynie informacje o poziomach jasności kolorów, którym w nowym trybie odpowiadają poziomy szarości. Tryb Duotone mode (bichromia) pozwala na zastosowanie dwóch bichromia (duotone), trzech trichromia(tritone) lub czterech kwadrychromia (quadtone) farb do wydruku obrazu w skali szarości. Jest stosowany do zwiększenia zakresu odcieni szarości drukowanych obrazów. Mimo, iż na monitorze obraz w skali odcieni szarości może być odtworzony za 256 5

6 odcieni to podczas wydruku pojedyncza farba daje możliwość odwzorowania zaledwie 50 odcieni. Tryb Indexed Color mode (kolory indekowane) obraz kolorowy ma tylko jeden kanał, tzw. indeksowany, o od 1-bitowej do 8-bitowej głębi i możliwości odwzorowania do 256 kolorów. Dzięki ograniczeniu palety kolorów można uzyskać pliki o mniejszym rozmiarze, przy zachowaniu dobrej jakości obrazu. Tryb ten jest wykorzystywany do obrazów w publikacjach elektronicznych lub na stronach internetowych, Tryb Lab mode jest oparty na modelu barw CIE La*b*, modelu kolorów niezależnych od urządzenia. Wykorzystywany jest często do wykonywania korekty obrazu. Tryb Multichannel mode (tryb wielokanałowy) jest wykorzystywany do wyspecjalizowanego drukowania, np. drukowania obrazu w skali szarości z kolorem dodatkowym. Ćwiczenia: 1. Zamień następujące kolory modelu RGB na zapis wykorzystywany w Internecie: a) (200,135,82), b) (102,11,78), c) (15,89,252), d) (33,99,180), e) (45,62,199), f) (16,110,70), g) (86,123,231), h) (222,111,77), i) (191,43,18), j) (46,64,219). 2. Zamień następujące kolory z zapisu wykorzystywanego w Internecie na zapis w modelu RGB: a) #CCFFEE b) #391FE2 c) #87AB3C 6

7 d) #12D55D e) #2AFEEF 3. W programie GIMP wybierz edycję kolorów i sprawdź określenie której z wartości występujących w modelu HSB jako jedynej jest wystarczające do stworzenia kolorów czarnego i białego. 4. Która z wartości w modelu HSB ustawiona na 0 pozwala uzyskać kolory ze skali szarości. 5. W programie GIMP otwórz plik foto.jpg i dokonaj jego konwersji na: - skalę szarości i zapisz jako foto1.jpg - tryb indeksowany z optymalną paletą kolorów i zapisz jako foto2.jpg - tryb indeksowany z paletą zoptymalizowaną do WWW i zapisz jako foto3.jpg - tryb indeksowany z paletą czarno-białą i zapisz jako foto4.jpg Źródło: - Radosław Jaworski, Multimedia i grafika komputerowa - Fraser, Murphy, Bunting, Profesjonalne zarządzanie barwą - McCue, Profesjonalny druk. Przygotowanie materiałów 7