Цветовые модели Естественная Цветовая Система Естественная цветовая

Цветовые модели

Естественная Цветовая Система Естественная цветовая система (NCS) является противоположной цветовой системой и рекомендована Шведским Институтом Стандартов. Она использует теорию противоположных цветов, выдвинутую Herring, который заявляет, что имеются две пары цветов (красный/зеленый и желтый/синий). Ни один из этих цветов не имеет сходство с любым из других, и любой цвет может иметь вклад только одного из каждой пары. Например, цвет может быть зеленовато синий, но не может быть красновато зеленый или голубовато желтый. Имеется третья пара черный/белый, и цвета могут содержать смесь обоих, чтобы формировать серые.

Три параметра в пространстве NCS оттенок (f), чернота (s), от Немецкого Schwarz, и цветность (c). Оттенки определяются как процент от двух из четырех цветов. Например, известняковая зелень могла бы состоять из смеси 65% желтого и 35% зеленого. Это было бы написано как Y 35 G. Соотношение всех цветов данного оттенка f с ахроматической осью может быть изображено в виде равностороннего треугольника. Расстояние конкретного цвета до каждого края может быть выражено в процентах; проценты белого (W), черного (S) и оттенка (F) будут всегда составлять 100, поэтому обычно пренебрегают процентом белого.

DIN система Немецкая система национальных эталонов, Deutsches Institut fur Normung (DIN), разработала модель цвета (DIN 6164), которая снова имеет круглую характеристику оттенка. Цвета той же самой доминирующей длины волны имеют тот же самый оттенок (T), который располагается с 1, для желтого через красный, фиолетовый, синий и зеленый, до 24, для зеленовато желтого. Другие две переменные насыщенность (S) и темнота (D). Полная форма почти соответствует круглому не усеченному конусу, с черным в верхней точке.

Munsell система Однородно воспринимаемая система для отражающих цветов, используемых в графических искусствах, текстильной промышленности и в производстве краски, особенно в США. Она рекомендована ANSI, Американской Национальной Стандартной Ассоциацией. Она состоит из книги окрашенных цветовых образцов, классифицированных тремя параметрами Munsell оттенок, значение и цветность. Имеются пять основных оттенков: красный, желтый, зеленый, синий и фиолетовый. Следующие пять оттенков имеют смеси из них: зеленый/синий, синий/фиолетовый. Оттенки упоминаются их начальным символом, например R, YG. Каждый из этих десяти оттенков далее подразделяется десятичным числом.

Однородно воспринимаемая система для отражающих цветов, используемых в графических искусствах, текстильной промышленности и в производстве краски, особенно в США. Она рекомендована ANSI, Американской Национальной Стандартной Ассоциацией. Она состоит из книги окрашенных цветовых образцов, классифицированных тремя параметрами Munsell оттенок, значение и цветность. Имеются пять основных оттенков: красный, желтый, зеленый, синий и фиолетовый. Следующие пять оттенков имеют смеси из них: зеленый/синий, синий/фиолетовый. Оттенки упоминаются их начальным символом, например R, YG. Каждый из этих десяти оттенков далее подразделяется десятичным числом.

Coloroid система Эта система используется прежде всего архитекторами и проектировщиками интерьера в Европе. Как с DIN системой, критерий оттенка связывается с доминирующей длиной волны. Расстояние между оттенками было определено из ряда субъективных оценок. Цветность измеряется в масштабе от 0, для D 65 эталона белого, до 100, для спектрально чистых цветов. Светлота связывается с сигналом яркости МКО, Y, через квадратный корень веса, чтобы дать перцептивно равномерный масштаб. Формулы были изданы, чтобы преобразовать между Coloroid техническими данными и xy. Y значениями МКО

OSA кубовидный восьмигранник Основано на ромбоэдрической (тригональной) структуре кристаллической решетки, где каждая точка имеет двенадцать самых близких соседей в 3 D. Единичное сплошное тело, которое образовывает пучок, таким образом является кубовидным восьмигранником (куб со всеми восьмью углами, отрезанными). Эта пространственная решетка обеспечивает даже точные образцы пространства цвета и позволяет образцам быть легко упорядоченными в плоскостях, которые не параллельны к осям. Это предназначается, чтобы помочь проектировщикам видеть новые масштабы и размещения цвета Три параметра в модели OSA светлота (L), желтизна (j, Французский jaune) и зелень (g). Отбор цветов для точек явился результатом более чем тридцатилетних экспериментов цветового согласования. D 65 используется как источник света, и необычно то, что используется МКО 1964 дополнительный наблюдатель.

Tek. HVC Система разработана в полярных координатах L*C*Huv формы CIELUV. Она имеет три параметра: H = Huv смещение V = L* C = 7. 50725 C*, где смещение есть угол в CIE UCS между u' осью и линией, соединяющей выбранную белую точку с отдельным "самым чистым" красным. Это означает что угол оттенка 00 всегда указывает на этот красный, независимо от белой точки. Однако угол оттенка 900 будет все же указывать на различные цвета, поскольку белая точка изменяется. Коэффициент масштабирования предназначается, чтобы делать визуальный результат изменения в C аналогичным подобному изменению в V или H.

Схема наименования цветов (CNS) Модель дает Английские названия для цветов. Имеется ахроматическая ось с семью точками на ней: черный, очень темный серый, темно серый, светло серый, очень светло серый и белый. Шесть оттенков именованы: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий и фиолетовый. Между каждым оттенком есть три промежуточные точки, например между желтым и зеленым есть, по порядку: зеленовато желтый, желто зеленый, желтовато зеленый. Оттенки меняются согласно насыщенности (сероватый, умеренный, сильный или яркий) и светлоте (очень светлый, средний, темный, очень темный). Так примером определяемого цвета, используя эту схему, был бы "серовато светлый оранжевато красный'. Имеются проблемы выполнения этой модели в системе компьютерной графики, в которой цвета определены как Munsell цвета, которые должны быть преобразованы к МКО XYZ с поиском по таблице. Также она может описывать очень немного цветов (приблизительно 340).

X 11 наименование цветов Предназначенная для описания таких элементов как границы окна и курсоры мыши в Системе X Window, это по существу схема перечисления с цветами, описанными как `Dodger Blue' или `Wheat' например. Спецификация каждого цвета дана в терминах модели цвета RGB. Она имеет неустранимую проблему, которая заключается в том, что цвета выглядят по разному на различных мониторах, такими, что они не соответствуют привычным названиям. X 11, именованный цветовой список, в значительной степени был заменен из X 11 R 5 далее намного более широкими услугами управления цветом (Xcms). Это допускает спецификацию цвета как RGB, HLS, CIEXYZ, CIExy. Y, CIELUV, CIELAB, CIEu'v'Y или Tek. HVC и обеспечивает взаимное программное преобразование между ними. Координаты цветности люминофоров монитора и белой точки стали свойством корневого окна (исходного окна), унаследованным всеми другими окнами.

Pantone Это патентованная система для определения цвета, широко используемая в коммерческом мире графического дизайна. Первоначально она определила большой ряд пигментов для цветовых пятен. Теперь она расширена на область Pantone цвета процесса, которая связывает цвета с процентами от стандартизированного; Pantone сертифицировала голубые, сиреневые, желтые и черные чернила процесса, используемые со стандартизированными углами экрана. Цвета процесса могут изменяться заметно у "эквивалентного" цвета пятна. Pantone вообще используется с книгой напечатанных образцов; некоторые приложения имеют лицензию Pantone и могут производить экранный цвет, но это только приблизительная аппроксимация, поскольку цвета определяются в модели цвета RGB. Pantone является методом получения точных результатов, особенно для цвета пятна, но утомительным для использования. Координаты цвета МКО для образцов являются доступными. Другие подобные системы включают Focoltone и True. Match.

SML пространство Это трехцветное пространство подобно МКО XYZ за исключением того, что человеческие спектры пигмента конуса используются как функции согласования. Цвета таким образом определены в терминах степени возбуждения, произведенного в каждом из трех типов конусов прежде, чем любая визуальная обработка выполнена нервной системой. SML пространство использовалось в исследовании системы технического зрения, особенно в проекте тестов цветовой слепоты и в визуализации результатов зрительных дефектов. Используя данную спецификацию частных спектров пигмента конуса, возможно осуществить преобразование между SML и МКО 1931 XYZ.

Hunt ACAM model Развиваемая, чтобы предсказать внешний вид цветов независимо от условий, эта сложная модель требует двух наборов измерений с различными источниками света. Используя модель МКО XYZ как базу, она (Hunt ACAM) пробует принимать во внимание такие факторы, как адаптация, цветная индукция, и одновременная контрастность. Модель Hunt ACAM дает численные предсказания для полноцветности, насыщенности, интенсивности, светлоты и яркости.

Растровая и векторная графика Растровая модель это таблица одинаковых неделимых элементов, каждый из которых в закодированном виде хранит информацию о соотвтствующем ему участке изображения. Важными характеристиками изображения являются: количество пикселей разрешение. Может указываться отдельно количество пикселей по ширине и высоте (1024*768, 640*480, . . . ) или же, редко, общее количество пикселей (часто измеряется в мегапикселях); количество используемых цветов или глубина цвета (эти характеристики имеют следующую зависимость: N = 2 I, где N количество цветов, а I глубина цвета); цветовое пространство (цветовая модель) RGB, CMYK, XYZ, YCb. Cr и др. Растровую графику редактируют с помощью растровых графических редакторов. Создается растровая графика фотоаппаратами, сканерами, непосредственно в растровом редакторе, также путем экспорта из векторного редактора или в виде скриншотов.

Достоинства Растровая графика позволяет создать практически любой рисунок, вне зависимости от сложности, в отличие, например, от векторной, где невозможно точно передать эффект перехода от одного цвета к другому без потерь в размере файла. Распространённость — растровая графика используется сейчас практически везде: от маленьких значков до плакатов. Высокая скорость обработки сложных изображений, если не нужно масштабирование. Растровое представление изображения естественно для большинства устройств ввода вывода графической информации, таких как мониторы (за исключением векторных), матричные и струйные принтеры, цифровые фотоаппараты, сканеры. Недостатки Большой размер файлов с простыми изображениями. Невозможность идеального масштабирования. Невозможность вывода на печать на плоттер. Из за этих недостатков для хранения простых рисунков рекомендуют вместо даже сжатой растровой графики использовать векторную графику.

Форматы растровой графики Растровые изображения обычно хранятся в сжатом виде. В зависимости от типа сжатия может быть возможно или невозможно восстановить изображение в точности таким, каким оно было до сжатия (сжатие без потерь или сжатие с потерями соответственно). Так же в графическом файле может храниться дополнительная информация: об авторе файла, фотокамере и её настройках, количестве точек на дюйм при печати и др. Информационный объем растрового изображения (Q) определяется как произведение числа входящих в изображение точек (N) на информационный объем одной точки (q), который зависит от количества возможных цветов, т. е. Q = N*q. При черно–белом изображении q=1 бит (например, 1 — точка подсвечивается и 0 — точка не подсвечивается). Поэтому для хранения черно–белого (без оттенков) изображения размером 100 х 100 точек требуется 10000 бит. Если между черным и белым цветом имеется еще шесть оттенков серого (всего 8), то информационный объем точки равен 3 бита (log 28=3). Информационный объем такого изображения увеличивается в три раза: Q=30000 бит.

GIF (Graphics Interchange Format) Формат GIF был разработан в 1987 году компьютерной информационной службой Compu. Serve. Сейчас этот формат является наиболее используемым форматом в сети Интернет. Преимущества 1. Малый размер, который достигается ограниченной цветовой гаммой не более 256 цветов. 2. Прозрачный фон. 3. Анимация. И еще один немаловажный фактор, то что алгоритм сжатия LZW формата GIF запатентован. Владельцем патента с 1994 года является фирма Unisys, и она начала брать плату с разработчиков, использующих формат GIF.

PNG (Portable Network Graphics) Плод сообщества независимых программистов ответная реакция на переход популярнейшего формата GIF в разряд коммерческих продуктов. Формат PNG делает почти все, что и формат GIF, за исключением анимации. Преимущества 1. Лучшие сжатие данных сжимает растровые изображения не только по горизонтали, но и по вертикали 2. поддерживает цветные фотографические изображения вплоть до 48 битных включительно 3. 256 уровней прозрачности Размер картинки в формате PNG будет меньше, чем у GIF. Но самые мелкие мелочи получатся легче у GIF, потому что в файле изображения PNG около 1 Кб занимает описание палитры цветов, что порой бывает сопоставимо с размером самого изображения.

JPG, JPEG, JFIF (JPEG File Interchange Format) Для поиска лучшего способа сжатия изображений фотографического качества, две организации по стандартизации – International Telecommunications Union (ITU) и International Organization for Standartization (ISO) – создали Joint Photographic Experts Group (JPEG). Использует сжатие с "потерями" (lossy compression). При таком сжатии удаляется та информация, которая несущественна для восприятия изображения. Формат растровых изображений, глубина цвета зависит от степени сжатия (задается в у. е. , от 1 до 100), принято, что глубина цвета 24 бит/пиксель, максимальное количество цветов в 16777216, максимальный размер: 65536× 65535 пикселей. Особенности: возможность сжатия с потерями (по одноименному методу), при сильном сжатии возникают заметные искажения от оригинала, однако при сжатии от 90 до 100 у. е. на экране монитора искажения малозаметны, при этом размер файла заметно уменьшается. Область применения: самый распространенный формат растровых изображений большого размера, используется в любительской цифровой фотографии, изображениях в Интернете (не в качестве элементов веб страниц, а в качестве «пользовательского» формата), подходит для сканированных файлов.

WBMP (WAP Bit. Map) монохромные (двухцветные) изображения. Максимальный размер картинки не должен превосходить ограничений на размер карты – 1, 5 Кбайт.

BMP (Bit. Map) Самый простой растровый формат BMP является родным форматом Windows. В BMP данные о цвете хранятся только в модели RGB, то есть этот формат создан для использования на экране. «Побитовая карта» изображения, формат хранения растровых изображений. Глубина цвета: 24 бит, максимальное число цветов: 16777216, максимальный размер: 65535× 65535 пикселей. Особенности: мало используется в силу большого объема конечных файлов, имеется поддержка сжатия RLE. Область применения: используется для хранения небольших по размеру изображений.

PCX (PCExchange) Изображения в формате PCX можно посмотреть большинством программ под DOS. Как и ВМР, этот формат в значительной мере устарел и поддерживается современными графическими программами исключительно для совместимости с антикварным софтом.

TIFF, TIF (Tagged Image File Format) Изначально разработан компанией Aldus для своего графического редактора Photo. Styler. Как универсальный формат для хранения растровых изображений, TIFF достаточно широко используется, в первую очередь, в издательских системах, требующих изображения наилучшего качества. Благодаря своей совместимости с большинством профессионального ПО для обработки изображений, формат TIFF очень удобен при переносе изображений между компьютерами различных типов (например, с PC на Маc и обратно).

PSD (Photoshop) Формат Adobe Photoshop, отличается возможностью хранения слоев (layers). Удобен только для обработки в Photoshop и для хранения исходника для редактирования в будушем.

RAW (RAW Image Data) Формат разработан для цифровых фотоаппаратов. Это точная копия картинки, запечатленной на матрице во время съемки, представляет из себя три фотографии, снятые в красных, синих и зеленых цветах. Расширения RAW файлов у разных производителей могут отличаться, и их далеко не всегда получается открыть с помощью программ для обработки изображений. В настоящее время корпорацией Adobe предложен формат DNG (Digital Negative Specification), который создан для того, чтобы облегчить жизнь производителям средств для работы с графикой. Некоторые компании (Leica и Pentax) уже включили DNG в свои камеры, однако большинство поставщиков камер всё таки продолжают использовать свои форматы.

Расширения формата RAW . dng Adobe (универсальный) . crw. cr 2 Canon . raf Fuji . kdc Kodak . mrw Minolta . nef Nikon . orf Olympus . ptx. pef Pentax . x 3 f Sigma . arw Sony

Векторная графика Векторная модель список параметров, математически определяющих объекты, из которых состоит синтезированное изображение Векторная графика — способ представления объектов и изображений в компьютерной графике, основанный на использовании геометрических примитивов, таких как точки, линии, сплайны и многоугольники. Термин используется в противоположность к растровой графике, которая представляет изображение как матрицу фиксированного размера, состоящую из точек (пикселей) со своими параметрами.

Обзор Для создания изображения векторного формата, отображаемого на растровом устройстве, используются преобразователи, программные или аппаратные (встроенные в видеокарту). Подавляющее большинство современных компьютерных видеодисплеев, в силу принципов используемых для построения изображения, предназначены для отображения информации в растровом формате. Кроме этого, существует узкий класс устройств, ориентированных исключительно на отображение векторных данных. К ним относятся мониторы с векторной развёрткой, графопостроители, а также некоторые типы лазерных проекторов. Термин «векторная графика» используется в основном в контексте двухмерной компьютерной графики.

Способ хранения изображения Рассмотрим, к примеру, такой графический примитив, как окружность радиуса r. Для её построения необходимо и достаточно следующих исходных данных: 1. координаты центра окружности; 2. значение радиуса r; 3. цвет заполнения (если окружность не прозрачная); 4. цвет и толщина контура (в случае наличия контура);

Преимущества перед растровой графикой Преимущества векторного способа описания графики над растровой графикой Размер, занимаемой описательной частью, не зависит от реальной величины объекта, что позволяет, используя минимальное количество информации, описать сколько угодно раз большой объект файлом минимального размера В связи с тем, что информация об объекте хранится в описательной форме, можно бесконечно увеличить графический примитив, например, дугу окружности, и она останется гладкой. С другой стороны, если кривая представлена в виде ломаной линии, увеличение покажет, что она на самом деле не кривая Параметры объектов хранятся и могут быть легко изменены. Также это означает что перемещение, масштабирование, вращение, заполнение и т. д. не ухудшат качества рисунка. Более того, обычно указывают размеры в аппаратно независимых единицах (англ. device independent unit), которые ведут к наилучшей возможной растеризации на растровых устройствах При увеличении или уменьшении объектов толщина линий может быть задана постоянной величиной, независимо от реального контура.

Фундаментальные недостатки векторной графики Не каждый объект может быть легко изображен в векторном виде — для подобного оригинальному изображению может потребоваться очень большое количество объектов и их сложности, что негативно влияет на количество памяти, занимаемой изображением, и на время для его отображения Перевод векторной графики в растр достаточно прост. Но обратного пути, как правило, нет — трассировка растра, при том что требует значительных вычислительных мощностей и времени, не всегда обеспечивает высокое качества векторного рисунка

Типичные примитивные объекты • Линии и ломаные линии. • Многоугольники. • Окружности и эллипсы. • Кривые Безье. • Безигоны. • Текст (в компьютерных шрифтах, таких как True. Type, каждая буква создаётся из кривых Безье). Этот список неполон. Есть разные типы кривых (Catmull Rom сплайны, NURBS и т. д. ), которые используются в различных приложениях. Также возможно рассматривать растровое изображение как примитивный объект, ведущий себя как прямоугольник.

Векторные операции Векторные графические редакторы, типично, позволяют вращать, перемещать, отражать, растягивать, скашивать, выполнять основные аффинные преобразования над объектами, изменять z order и комбинировать примитивы в более сложные объекты. Более изощрённые преобразования включают булевы операции на замкнутых фигурах: объединение, дополнение, пересечение и т. д. Векторная графика идеальна для простых или составных рисунков, которые должны быть аппаратно независимыми или не нуждаются в фотореализме. К примеру, Post. Script и PDF используют модель векторной графики.