Что такое цветовая модель в компьютерной графике

Обновлено: 21.11.2024

Существует несколько устоявшихся цветовых моделей, используемых в компьютерной графике, но наиболее распространенными являются две модели: модель RGB (красный-зеленый-синий) для компьютерного дисплея и модель CMYK (голубой-пурпурный-желтый-черный) для печати.< /p>

Обратите внимание на центры двух цветовых диаграмм. В модели RGB схождение трех основных аддитивных цветов дает белый цвет. В модели CMYK схождение трех основных субтрактивных цветов дает черный цвет.

В модели RGB обратите внимание, что наложение аддитивных цветов (красного, зеленого и синего) приводит к субтрактивным цветам (голубому, пурпурному и желтому). Обратите внимание, что в модели CMYK наложение субтрактивных цветов (голубого, пурпурного и желтого) приводит к аддитивным цветам (красному, зеленому и синему).

Также обратите внимание, что цвета в модели RGB намного ярче цветов в модели CMYK. С моделью RGB можно получить гораздо больший процент видимого спектра. Это связано с тем, что модель RGB использует проходящий свет, а модель CMYK использует отраженный свет. Приглушенный вид модели CMYK демонстрирует ограниченность печатных красок и природу отраженного света. Цвета на этой диаграмме кажутся приглушенными, потому что они отображаются в рамках своей гаммы для печати (см. ниже). � ЦИТАТА Mik09 \l 1033 (Doughty, 2009)

Цвет RGB

Цветовая модель RGB

Аддитивная цветовая модель
Для компьютерных дисплеев
Использует свет для отображения цвета
Цвета являются результатом проходящего света
Красный+Зеленый+Синий=Белый

В цветовой модели RGB цвета представлены красным, зеленым и синим цветом различной интенсивности. Интенсивность каждого из красного, зеленого и синего компонентов представлена ​​по шкале от 0 до 255, где 0 означает наименьшую интенсивность (отсутствие излучения света) до 255 (максимальная интенсивность). Например, на приведенной выше диаграмме RGB пурпурный цвет будет R = 255 G = 0 B = 255. Черный будет R=0 G=0 B=0 (полное отсутствие света). � ЦИТАТА Mik09 \l 1033 (Doughty, 2009)

CMYK или «Обработка цвета»

Метод печати CMYK также известен как "четырехцветный процесс" или просто "обработка" цвета. Все цвета в печатной части цветового спектра могут быть получены путем наложения «оттенков» голубых, пурпурных, желтых и черных чернил. Оттенок — это экран крошечных точек, появляющихся в процентах от сплошного цвета. Когда различные оттенки четырех цветов печатаются в виде перекрывающихся узоров, создается иллюзия непрерывных тонов, как на фотографии:

Модель CMYK формирует свою гамму из основных субтрактивных цветов: голубого, пурпурного и желтого. При смешивании голубых, пурпурных и желтых чернил получается черный цвет — теоретически. Однако из-за примесей в чернилах при смешивании голубых, пурпурных и желтых чернил получается грязно-коричневый цвет. В эту систему добавляются черные чернила, чтобы компенсировать эти примеси.

В цветовой модели CMYK цвета представлены в процентах от голубого, пурпурного, желтого и черного. Например, на приведенной выше диаграмме CMYK красный цвет состоит из 14 % голубого, 100 % пурпурного, 99 % желтого и 3 % черного. Белый будет состоять из 0 % голубого, 0 % пурпурного, 0 % желтого и 0 % черного (полное отсутствие чернил на белой бумаге). � ЦИТАТА Mik09 \l 1033 (Doughty, 2009)

Цветовая модель RGB — один из наиболее широко используемых методов представления цветов в компьютерной графике. Он использует цветовую систему координат с тремя основными цветами:

Каждый основной цвет может иметь значение интенсивности от 0 (самое низкое) до 1 (самое высокое). Смешивание этих трех основных цветов с разными уровнями интенсивности дает множество цветов. Совокупность всех цветов, полученных такой линейной комбинацией красного, зеленого и синего, образует кубическое цветовое пространство RGB.

Угол цветового куба RGB, находящийся в начале координат, соответствует черному цвету, тогда как угол куба, диагонально противоположный началу координат, соответствует белому цвету. Диагональная линия, соединяющая черный и белый, соответствует всем оттенкам серого между черным и белым, что также называется серой осью.

В цветовой модели RGB произвольный цвет в кубическом цветовом пространстве может быть задан его цветовыми координатами: (r, g.b).

Пример:

Указание цвета с использованием модели RGB — это аддитивный процесс. Мы начинаем с черного и добавляем соответствующие первичные компоненты, чтобы получить желаемый цвет. Концепция цветовой модели RGB используется в мониторе дисплея. С другой стороны, существует дополнительная цветовая модель, известная как цветовая модель CMY. В цветовой модели CMY используется процесс вычитания, и эта концепция используется в принтере.

В модели CMY мы начинаем с белого и удаляем соответствующие первичные компоненты, чтобы получить желаемый цвет.

Пример:
Если мы вычтем красный цвет из белого, останется зеленый и синий, который является голубым.В системе координат модели CMY используются дополнительные цвета трех основных цветов:

Угол цветового куба CMY в точке (0, 0, 0) соответствует белому цвету, тогда как угол куба в точке (1, 1, 1) соответствует черному цвету. Следующие формулы обобщают преобразование между двумя цветовыми моделями:

Цветовая модель RGB – это аддитивная цветовая модель, в которой красный, зеленый и синий цвета смешиваются друг с другом в различных пропорциях, образуя различные массивы цветов. Название было дано из первых букв трех основных цветов: красного, зеленого и синего. В этой модели цвета готовятся путем добавления компонентов: белый содержит все цвета, а черный - без присутствия какого-либо цвета. Цветовая модель RGB используется в различных цифровых дисплеях, таких как телевизионные и видеодисплеи, компьютерные дисплеи, цифровые камеры и другие устройства отображения на основе света.

Цветовая модель RGB

Цветовая модель – это процесс создания большего количества цветов с использованием нескольких основных цветов. Существует два типа цветовых моделей: аддитивная цветовая модель и субтрактивная цветовая модель. В аддитивном цвете модельный свет используется для отображения цветов. В субтрактивной цветовой модели для получения цвета используются печатные краски. Наиболее распространенной аддитивной цветовой моделью является цветовая модель RGB, а для печати используется цветовая модель CMYK.

Веб-разработка, языки программирования, тестирование программного обеспечения и другое

Цветовая модель RGB — это аддитивная цветовая модель, использующая красный, зеленый и синий цвета. Цветовая модель RGB в основном используется для отображения изображений на электронных устройствах. В этом процессе цветовой модели RGB, если три цвета накладываются с наименьшей интенсивностью, то формируется черный цвет, а если он добавляется с полной интенсивностью света, то формируется белый цвет. Чтобы получить другой набор цветов, эти основные цвета должны быть наложены друг на друга с разной интенсивностью. Согласно некоторым исследованиям, интенсивность каждого основного цвета может варьироваться от 0 до 255, в результате чего получается почти 16 777 216 цветов.

Работа с цветовой моделью RGB

Как мы уже говорили выше, основным принципом работы цветовой модели RGB является аддитивное смешение цветов. Это процесс смешивания трех основных цветов (красного, зеленого и синего) в разных пропорциях для получения большего количества разных цветов.

Для каждого основного цвета можно взять 256 различных оттенков этого цвета. Таким образом, добавляя 256 оттенков трех основных цветов, мы можем получить более 16 миллионов различных цветов. Колбочки или фоторецепторы являются частью человеческого глаза, отвечающей за восприятие цвета. В цветовой модели RGB комбинация основных цветов создает разные цвета, которые мы воспринимаем, одновременно стимулируя разные колбочки.

Как показано на рисунке выше, добавление красного, зеленого и синего света заставит нас воспринимать разные цвета. Например, если мы соединим синий и зеленый свет в некоторых пропорциях, это приведет к образованию циана. А если объединить красный и зеленый свет, получится желтый свет.

Все в одном пакете дизайна (280+ курсов, 100+ проектов) 280+ онлайн-курсов | 2000+ часов | Поддающиеся проверке сертификаты | Пожизненный доступ
4,6 (2374 оценки)

Использование цветовой модели RGB

Ниже приведены некоторые варианты использования цвета RGB, а именно:

1. RGB на дисплее

Основным применением цветовой модели RGB является отображение цифровых изображений. Он используется в электронно-лучевых трубках, ЖК-дисплеях и светодиодных дисплеях, таких как телевизоры, компьютерные мониторы или большие экраны. Каждый пиксель на этих дисплеях построен с использованием трех небольших и очень близких источников света RGB. Эти цвета нельзя различить по отдельности на обычном расстоянии просмотра и рассматривать как один сплошной цвет.

RGB также используется в сигналах отображения компонентного видео. Он состоит из трех сигналов: красного, зеленого и синего, которые передаются по трем отдельным контактам или кабелям. Эти видеосигналы являются сигналами наилучшего качества, которые можно передавать через стандартный разъем SCART.

2. RGB в камерах

Цифровые фотокамеры, в которых используется датчик изображения CMOS или CCD, в большинстве случаев работают с цветовой моделью RGB того или иного типа. Современные цифровые камеры оснащены датчиком RGB, который помогает выполнять оценку интенсивности света решающим образом. В результате получается оптимальное значение экспозиции для каждого изображения.

3. RGB в сканере

Сканер изображений – это устройство, которое сканирует физический документ, преобразует его в цифровую форму и передает на компьютер. Существуют разные типы таких сканеров, и большинство из них работают на основе цветовой модели RGB.В этих сканерах в качестве датчика изображения используется устройство с зарядовой связью или контактный датчик изображения. Цветные сканеры часто считывают данные как значения RGB, а затем эти данные обрабатываются с помощью некоторого алгоритма для преобразования в другие цвета.

Преимущества

  • Для отображения данных на экране никаких преобразований не требуется.
  • Он считается базовым цветовым пространством для различных приложений.
  • Это практичная вычислительная система.
  • С помощью аддитивного свойства используется в видеодисплеях.
  • Это относится просто к приложениям CRT.
  • Эту модель очень легко реализовать.

Недостатки

  • Значения RGB обычно нельзя передавать между устройствами.
  • Восприятие неоднородно.
  • Не идеально подходит для идентификации цветов.
  • Трудно определить конкретный цвет.
  • Разница между цветами нелинейна

Примеры цветовой модели RGB

Ниже приведен пример модели RGB, которая выглядит следующим образом:

1. Фотография

Эксперименты с RGB в цветной фотографии начались в начале 1860-х годов. И, таким образом, сделал процесс объединения трех отдельных дублей с цветовой фильтрацией. Большинство стандартных камер захватывают одни и те же бренды RGB, поэтому изображения, которые они создают, выглядят почти так же, как видят наши глаза.

2. Компьютерная графика

Цветовая модель RGB — это один из основных методов представления цветов, используемых в компьютерной графике. Он имеет цветовую систему координат с тремя основными цветами.

3. Телевидение

Первый в мире телевизор с передачей цветов RGB был разработан в 1928 году. А в 1940 году система вещания Колумбии начала эксперименты с последовательной цветовой системой RGB. В современном веке в ЭЛТ-дисплеях используется технология теневой маски RGB.

Заключение

Ученые обнаружили три цвета: красный, зеленый и синий, которые при смешивании дают множество других цветов. Они назвали эти цвета основными. В сочетании красный и зеленый дают желтый, синий и зеленый — голубой, красный и синий — пурпурный. И эта технология позже реализована в виде цветовой модели и названа цветовой моделью RGB.

Основной целью этой цветовой модели является восприятие, представление и отображение изображений в электронной системе. Эволюция цветовой модели RGB создает огромное развитие в цифровой области. Он использовался в различных электронных устройствах, таких как телевизоры, мониторы, камеры, принтеры и т. д.

Рекомендуемые статьи

Это руководство по цветовой модели RGB. Здесь мы обсудили некоторые основные концепции, определения, преимущества и недостатки использования цветовой модели RGB. Вы также можете просмотреть другие предлагаемые нами статьи, чтобы узнать больше –

"Цветовая модель – это трехмерная система цветовых координат, позволяющая воспроизводить весь цветовой диапазон с помощью набора основных цветов". В компьютерной графике используются миллионы цветов. Свет отображает цвет. Цветовая модель — это иерархическая система, в которой мы можем создать любой цвет, используя модели RGB (красный, зеленый, синий) и CMYK (голубой, пурпурный, желтый, черный). Мы можем использовать разные цвета для разных целей.

Общее количество цветов, отображаемых монитором, зависит от емкости карты видеоконтроллера.

Плата видеоконтроллера используется в качестве интерфейса между компьютерной системой и устройством отображения. Он также известен как «Видео оперативная память (VRAM)».

Типы цветовой модели

Основная цветовая модель разделена на две части:

  • Аддитивная цветовая модель. Ее также называют «моделью RGB». RGB означает красный, зеленый, синий. Аддитивная цветовая модель использует смесь света для отображения цветов. Воспринимаемый цвет зависит от пропускания света. Он используется в цифровых медиа.

Например, монитор компьютера, телевизор и т. д.

  • Субтрактивная цветовая модель. Ее также называют «моделью CMYK». CMYK означает голубой, пурпурный, желтый и черный. Субтрактивная модель использует отражение света для отображения цветов. Воспринимаемый цвет зависит от отражения света.

В модели CMYK используются печатные краски.

Например, краска, пигменты, цветной фильтр и т. д.

Преимущества:

  1. Простота реализации.
  2. Для приложений используется цветовое пространство.
  3. Нет преобразования для отображения данных.

Недостатки:

  1. Мы не можем передавать значения цвета с одного устройства на другое.
  2. Комплекс для определения конкретного цвета.

Таблица поиска цветов

Таблица поиска цветов — это метод или процесс преобразования диапазона входных цветов в другой диапазон цветов. Его также называют «CLUT». В графической плате существует таблица поиска цветов. Видеокарта также называется «адаптером дисплея». Таблица Color Look-Up предоставляет нам различные цвета, которые используются для изменения цвета объектов. Либо мы можем использовать цвета, доступные в палитре, либо мы можем создать цвета по нашему выбору в цветовом окне.

При обработке изображений справочная таблица используется для преобразования входных данных в более необходимый выходной формат. Таблица Color Look-Up используется для хранения и индексирования значения цвета изображения.

Файл поиска. Файл поиска — это двумерная таблица, которая используется для хранения данных. Данные поиска хранятся в файле на диске.

Цветовые палитры. Цветовые палитры определяются как математические таблицы, используемые для определения цвета пикселя, отображаемого на экране.

В операционной системе Macintosh она называется «Таблица поиска цветов».

В операционной системе Windows она известна как «Цветовая палитра».

Он используется для хранения набора байтов вместо цвета изображения.

Преимущества:

Недостатки:

  1. Он не сохраняет никаких изменений в истории.
  2. Необходимо определить и сохранить ссылку.

Прямое кодирование

"Прямое кодирование — это метод или процесс, который используется для предоставления определенного объема памяти для хранения пикселя, чтобы кодировать пиксель с помощью цвета".

Например. Если мы назначим один бит для каждого основного цвета на 3 бита для каждого пикселя. Это 3-битное представление позволяет разделить два уровня интенсивности каждого основного цвета: 0 (выкл.) или 1 (вкл.), тогда каждый пиксель может занимать один цвет из восьми цветов, которые аналогичны углу цветового куба RGB.< /p>

< td>Голубой
Бит1: красный Бит2: зеленый Бит: синий Название цвета
0 0 0 Черный
0 0 1 Синий
0 1 0 Зеленый
0 1 1
1 0 0 Красный
1 0 1 Пурпурный
1 1 0 Желтый
1 1 1 Белый

В основном в отраслях и компаниях используются 3 байта, или 24 бита на пиксель, по 1 байту на каждый основной цвет. Мы можем назначить каждому основному цвету 265 различных уровней интенсивности, аналогично двоичным значениям от 00000000 до 11111111.

Цвет пикселя может быть 265 x 265 x 265 или 16,7 миллиона. Для представления черно-белого изображения в градациях серого требуется всего 1 бит на пиксель. Битовое значение 0 соответствует черному цвету, а 1 — белому. Метод прямого кодирования прост и поддерживает различные приложения.

Читайте также: