Скачать презентацию Теория цвета COLORCUBE — это трехмерная модель
Теория цвета.ppt
- Количество слайдов: 37
Скачать презентацию Теория цвета COLORCUBE — это трехмерная модель
Скачать презентацию Теория цвета COLORCUBE — это трехмерная модель
Теория цвета
COLORCUBE - это трехмерная модель цифрового цвета Компания Spittin' Image Software представляет новое простейшее изобретение, предназначенное для того, чтобы объяснить людям принципы работы цифрового цвета. Это изобретение недавно было запатентовано в США под названием COLORCUBE. Оно представляет собой изображение физической модели того, как цвета хранятся, обрабатываются и воспроизводятся в цифровых устройствах.
1. Как человеческий глаз видит цвет В человеческом глазе присутствуют два вида рецепторов: палочки и колбочки. n Палочки реагируют на оттенки серого, а с помощью колбочек мозг способен воспринимать спектр цветов. n Существует три типа колбочек: первые реагируют на красно-оранжевый цвет, вторые - на зеленый, а третьи - на сине-фиолетовый. Когда стимулируется только один тип колбочек, мозг видит только один соответствующий цвет. Таким образом, если стимулируются наши "зеленые" колбочки - мы видим "зеленый" цвет. Если красно-оранжевые - "красный". Если одновременно стимулировать зеленые и красно -оранжевые колбочки, мы видим желтый цвет. n
Из-за такого физиологического свойства нашего глаза, мы можем его "обмануть", представив полную гамму видимых цветов путем пропорционального смешивания всего лишь трех: красного, зеленого и синего.
2. Определение основных цветов Разложив любой цвет с помощью призмы можно определить составляющие его красный, зеленый и синий цвета (основные аддитивные цвета), либо циан, фуксин и желтый (основные субтрактивные цвета). n Этот простой, но показательный прием позволяет определить настоящие основные цвета. n Чем точнее мы знаем, какие цвета являются основными, тем больше вторичных цветов с их помощью мы можем воспроизвести. n
Просматривая эти круги через призму мы можем увидеть основные цвета. Круг на белом фоне разлагается на комбинацию Циан/Фуксин/Желтый. Тот же круг на черном фоне разлагается на комбинацию Красный/Зеленый/Синий.
3. Аддитивный и субтрактивный цвет Телевизоры, камеры, сканеры, мониторы компьютеров основаны на аддитивной системе воспроизведения цветов (RGB), где красный (R), зеленый (G) и синий (B) в комбинации создают белый. n Офсетная печать, цифровая печать, краски, пластик, ткань и фотография основаны на субтрактивной системе цвета (CMY/CMYK), где смесь циана (C), фуксина (M) и желтого (Y) создают черный цвет (K). n
Уникальность COLORCUBE состоит в том, что в нем обе системы объединены в одну модель. Чтобы переключиться из системы RGB в систему CMYK, достаточно всего лишь повернуть куб. Оси RGB и CMY помещенные в одно и то же пространство опорных цветов. Вид извне.
4. Цветовые модели Видеоустройства (например, экран монитора или телевизора) используют аддитивную модель RGB: они передают различные соотношения красного, зеленого и синего, которые мы воспринимаем как разные цвета. n При цветной печати на бумагу наносятся в разных пропорциях полупрозрачные голубая, пурпурная и желтая краски; четвертая, черная краска используется для создания глубоких теней, а также для печати абсолютно черных объектов, таких как текст и линии. Эти краски поглощают и отражают свет на основе субтрактивной модели, причем делают это по-разному, имитируя таким образом все многообразие цветов. n
в 1931 г. Международной комиссией по освещению (CIE — Commission Internationale de L’Eclairage) была разработана система XYZ, охватывающая все цвета и оттенки, которые только может видеть человек. В дальнейшем, после усовершенствования XYZ, создается модель цветового пространства CIELab по оси вверх — увеличение яркости цвета; от оси a к оси b по периметру окружности — изменение цветового тона, а по радиусу — изменение насыщенности цвета и на ее основе известные нам цветовые системы RGB и CMYK.
Как получается аддитивный цвет? В излучающих источниках, в частности в кинескопах, получить цвета довольно просто — надо лишь заставить светиться точки люминофора разных цветов. n Если светящиеся точки красного, зеленого и синего разместить близко друг от друга, то человеческий глаз будет воспринимать их как один целый элемент — пиксел. n Изменяя интенсивность их свечения в разных пропорциях, можно получать практически все другие цвета и оттенки. n Значит, на экране монитора отображается цвет не отдельного элемента изображения, а триады цветовых составляющих, за счет которых наше зрение и формирует в мозге ощущение цвета того самого элемента. n Этот способ называется аддитивным (от английского add — суммировать, складывать), а цветовая система на его основе — RGB. n
Как получается субтрактивный цвет? Здесь необходимо получать цвет светом, отраженным от поверхности. А поскольку в основном на поверхность падает солнечный свет (т. е. белый), то требуется каким-то образом выделить из него необходимый цвет, отразить его, а все другие составляющие — поглотить. n Было установлено, что голубой поглощает только красный цвет, пурпурный — зеленый, а желтый — синий (диаметрально противоположные цвета поглощают друга ). n Благодаря этой особенности были созданы полиграфические краски, работающие как светофильтры. n Из света, проходящего сквозь них, вычиталось все лишнее, а нужная цветовая составляющая проходила и отражалась от поверхности бумаги. n Любые иные цвета получались при наложении базовых красок CMY друг на друга в разных пропорциях. n Назвали такой метод субтрактивным (от английского subtract — вычитать), а систему, основанную на нем, — CMYK n
5. Хранение изображений в компьютере Все цифровые устройства работы с цветом хранят, обрабатывают и воспроизводят цвет и цветные изображения с помощью значений RGB. n Для того чтобы сохранить цифровое изображение, его сначала требуется разбить на сетку мелких пикселей (точек). n Каждый пиксель замеряется на количество в нем красного, зеленого и синего цветов. n Затем все изображение в целом записывается пиксель за пикселем. n Для хранения изображения площадью 3 квадратных дюйма с разрешением 150 точек на дюйм требуется 202. 500 пикселей или 607. 500 байт. n
6. Представление цветовой гаммы Возможность представить все существующие цвета в виде трехмерной цветовой гаммы и видеть их взаимосвязь друг с другом дает огромное преимущество при работе с цветом. Хотя уже и существуют несколько компьютерных моделей, отображающих теоретически цветовую гамму, модель COLORCUBE первая в своем роде физическая модель, в которой видимы все внутренние цвета. n Человеческий глаз способен видеть более 16 миллионов оттенков цветов. n Ключевое свойство COLORCUBE состоит в том, что сначала определяются внешние точки куба, а затем определяются цвета и оттенки между этими ключевыми точками. n Таким образом, определяя крайние границы цветовой гаммы, мы получаем также возможность видеть и промежуточные цвета. n Задавая общее количество требуемых цветов, мы можем генерировать кубы любой плотности. n Например, COLORCUBE который определяет все воспроизводимые цвета будет иметь в каждой грани 256 кубиков, то есть состоять из 16, 777, 216 кубиков. n
Цветовые плоскости в трехмерном цветовом пространстве
7. Смешивание цветов Каждый цветовой элемент в COLORCUBE имеет уникальный цифровой идентификатор, указывающий на то, в какой пропорции были использованы исходные значения для воспроизведения данного цвета. n Каждый элемент так же имеет свое уникальное местоположение внутри куба. n Таким образом образуется связь между информацией о положении и информацией о способе смешении цветов для данного элемента. n Если дана информация о смешении цветов, мы всегда сможем вычислить где в кубе расположен данный элемент. n Если дано расположение элемента, мы можем вычислить в какой пропорции надо смешивать основные цвета, чтобы получить цвет данного элемента. n Используя это свойство COLORCUBE нам не нужно уже больше гадать по поводу названий цветов, их описаний и параметров смешения. n
8. Выбор цвета С помощью куба запросто можно определять дополнительные цвета, гармоничные комбинации, подбирать теплые и холодные цвета, находить ненасыщенные цвета, их оттенки, цвета с одинаковыми значениями. n Становится ясным, что все взаимосвязи между цветами носят математический характер, и эти взаимосвязи можно смоделировать с помощью простой математики в декартовых координатах XYZ. n
9. Манипуляции с цветом Для манипуляции с цветами в цветовой гамме необходимо определить набор математических правил, с помощью которых будут меняться цвета. n Математика цвета (статья о ней будет переведена позже) разбивает цвет на составляющие основные цвета а затем проводит с ними математические операции. n В результате выводятся формулы смешивания для получения любого нового цвета, выбранного с COLORCUBE. n Например, для того, чтобы предсказать результат смешения двух цветов, разложите каждый цвет на составляющие его основные цвета. n Затем, сложите одинаковые основные цвета. В результате получаются координаты, по которым в COLORCUBE можно найти получаемый цвет. n Та же логика применяется и к вычитанию цветов (вычитанию одного цвета из другого), а также к таким более сложным операциям как регулировка контраста, яркости и насыщенности. n
n. Математика цвета в гамме субтрактивных цветов: n. I. Равное количество циана, фуксина и желтого (ABC) дает черный (K) n. II. Потому что: n 1. Равные количества фуксина и желтого дают красный n 2. Равные количества циана и желтого дают зеленый n 3. Равные количества циана и фуксина дают синий n 4. Равные количества красного, зеленого и синего дают черный
10. Определение цветов и калибрация Проблемы, возникающие при калибрации и определении цветов, вызваны тем, что все эти системы используют различные диапазоны видимых цветов. n Для того, чтобы эффективно определять цветовые соответствия между различными цветовыми системами, необходимо проводить сложные математические вычисления. n Если эти вычисления не сделать достаточно точными, цвета конечного изображения не будут соответствовать оригиналу. n В настоящее время для правильного определения соответствия цветов производятся спектральные замеры каждого из устройств, участвующих в процессе, при этом в одинаковых условиях освещенности. n После этого цвета переводятся в единое поле системы CIE. n В таких популярных программах, как Corel Photo Paint и Hewlett Packard Scanning имеются средства с двухмерным интерфейсом калибрации цвета. Эти интерфейсы сложны в использовании, не дают полной информации и требуют глубоких знаний о цвете. n
Словарь теории цвета
Тон ("Hue") (собственно цвет, краска, оттенок, тон) Именно это слово мы имеем в виду, когда задаем вопрос "Какой это цвет? ". Мы интересуемся свойством цвета, которое называется "Тон/Hue". n Например, когда мы говорим о красном, желтом, зеленом, и синем цветах, мы имеем в виду "тон/hue". n Различные тона создаются светом с различной длиной волны. Таким образом, этот аспект цвета обычно довольно легко распознать. n
Контраст тонов - явно различные тона Контраст тона - различные оттенки, одинаковый тон (синий)
Хроматичность (Chromaticity, Chorma) n n n О хроматичности мы говорим, когда рассуждаем о "чистоте" цвета. Это свойство цвета говорит нам, насколько он чист. Это означает, если в цвете отсутствуют примеси белого, черного или серого, цвет имеет высокую чистоту. Эти цвета выглядят живыми и чистыми. Это понятие связано с насыщенностью. И его часто путают с насыщенностью.
Высокая хроматичность - очень сияющие, живые цвета Низкая хроматичность - ахроматичные, бесцветные цвета Хроматичность одинакова - средний уровень. Та же живость цветов несмотря на различный тон; чистота меньше, чем у образцов выше.
Насыщенность (Saturation) n n В связи с хроматичностью насыщенность говорит нам, как цвет выглядит в различных условиях освещенности. Например, комната окрашенная в один цвет ночью будет выглядеть иначе, чем днем. В течение дня, несмотря на то, что цвет будет неизменен, его насыщенность будет меняться. Это свойство цвета также называют интенсивностью. Насыщенностью не имеет отношения к словам "темный", "светлый". Вместо этого используйте слова "бледный", "слабый" и "чистый", "сильный".
Насыщенность одинаковая - та же интенсивность, различные тона Контраст насыщенности - различные уровни наполнения, тон одинаковый
Яркость (Value) Когда мы говорим, что цвет "темный" или "светлый", мы имеем в виду его яркость. n Это свойство сообщает нам, насколько светел или темен, в том смысле, насколько он близок к белому. n Например, канареечный желтый цвет считается светлее синего "navy blue", который в свою очередь сам светлее черного. Таким образом, значение (value) канареечного желтого выше, чем синего "navy blue" и черного. n
Контраст яркостей - серый = ахроматичный Контраст яркостей - полное различие яркости
Светимость (Luminance) n n Несмотря на то, что вместо этого слова часто употребляют слово "яркость" (brightness), мы предпочитаем использовать слово "светлота". Это понятие связано с многими теми же переменными, что и яркость в смыле "value". Но в данном случае используется другая математическая формула. Пример: вспомните цветовой круг. В нем цвета расположены по кругу с одинаковой светимостью. Добавление белого увеличивает светимость, добавление черного - уменьшает.
Оттенок (tint), тональность (tone), и тень (shade) Эти термины часто используются неправильно, но они описывают довольно простое понятие в цвете. n Главное помнить, насколько цвет отличается от своего начального тона (hue). n Если к цвету добавляется белый, эта более светлая разновидность цвета называется "оттенок" (tint). n Если цвет делается темнее путем добавления черного, полученный цвет называется "тень" (shade). n Если же добавляется серый цвет, каждая градация дает вам различную тональность (tone). n
оттенки (добавляем белый к чистому цвету) тени (добавляем черный к чистому цвету) тональности (добавляем серый к чистому цвету)
Комплиментарные, дополнительные цвета (Complementary Colors) n n n Когда два или несколько цветов подходят "друг к другу", их называет комплиментарными, дополнящими друга цветами. Этот признак абсолютно субъективен. Более точным определением будет: "если два цвета, будучи смешанными вместе, дают нейтрально-серый (краска/пигмент) или белый (свет) цвет, они называются дополняющими, комплиментарными".
Собственно цвет (Hue) Цвет - это феномен света, вызываемый способностью наших глаз определять различные количества отраженного и проецируемого света. Наука и технология помогла нам понять, как физиологически человеческий глаз воспринимает свет, измерить длины волн света, узнать количества несомой ими энергии. И теперь мы понимаем, насколько сложно понятие "цвет".
n n n Этот термин описывает главную характеристику цвета, которая отличает красный цвет от желтого и синего. Цвет в значительной степени зависит от длины волны света излучаемого или отражаемого объектом. Например, диапазон видимого света находится между инфракрасным (длина волны ~700 nm) и ультрафиолетовым (длина волны ~400 nm). Любой цвет, взятый из спектра можно смешать с белым, черным и серым, и получить цвета соответствующего семейства тонов. В семействе тонов присутствуют цвета с различной яркостью, хроматичностью и насыщенностью.
Скачать презентацию Теория цвета COLORCUBE — это трехмерная модель
Теория цвета.ppt