Ограниченный набор цветов, которые может отображать графическая система компьютера

Обновлено: 21.11.2024

Раздел 404 Закона Сарбейнса-Оксли (SOX) требует, чтобы все публичные компании установили внутренний контроль и процедуры.

Закон о защите конфиденциальности детей в Интернете от 1998 года (COPPA) – это федеральный закон, который налагает особые требования на операторов доменов .

План North American Electric Reliability Corporation по защите критически важной инфраструктуры (NERC CIP) представляет собой набор стандартов.

Стандарт безопасности данных платежных приложений (PA-DSS) – это набор требований, призванных помочь поставщикам программного обеспечения в разработке безопасных .

Взаимная аутентификация, также называемая двусторонней аутентификацией, представляет собой процесс или технологию, в которой оба объекта обмениваются данными .

Экранированная подсеть или брандмауэр с тройным подключением относится к сетевой архитектуре, в которой один брандмауэр используется с тремя сетями .

Медицинская транскрипция (МТ) – это ручная обработка голосовых сообщений, продиктованных врачами и другими медицинскими работниками.

Электронное отделение интенсивной терапии (eICU) — это форма или модель телемедицины, в которой используются самые современные технологии.

Защищенная медицинская информация (PHI), также называемая личной медицинской информацией, представляет собой демографическую информацию, медицинскую .

Снижение рисков – это стратегия подготовки к угрозам, с которыми сталкивается бизнес, и уменьшения их последствий.

Отказоустойчивая технология — это способность компьютерной системы, электронной системы или сети обеспечивать бесперебойное обслуживание.

Синхронная репликация — это процесс копирования данных по сети хранения, локальной или глобальной сети, поэтому .

Коэффициент усиления записи (WAF) – это числовое значение, представляющее объем данных, передаваемых контроллером твердотельного накопителя (SSD) .

API облачного хранилища — это интерфейс прикладного программирования, который соединяет локальное приложение с облачным хранилищем.

Интерфейс управления облачными данными (CDMI) – это международный стандарт, определяющий функциональный интерфейс, используемый приложениями.

Hisour – История+Тур. Виртуальный тур, выставка произведений искусства, история открытий, глобальная культура онлайн.

В компьютерной графике палитра — это конечный набор цветов. Палитры можно оптимизировать для повышения точности изображения при наличии программных или аппаратных ограничений.

Терминология
Адаптивная цветовая палитра, расширяющаяся от 2 до 256 цветов, демонстрирующая изменение изображения (нажмите, чтобы увидеть анимацию).
В зависимости от контекста термин «палитра» и связанные с ним термины, такие как веб-палитра и палитра RGB, могут иметь несколько разные значения. Ниже приведены некоторые из широко используемых значений палитры в компьютерной графике:

Общее количество цветов, которое данная система может генерировать или управлять (хотя из-за ограничений видеопамяти она может не иметь возможности отображать их все одновременно):
полная палитра: например, Highcolor говорят, что дисплеи имеют 16-битную палитру RGB.

На отдельном изображении:
карта цветов или таблица цветов: ограниченный выбор цветов хранится в данном индексированном файле цветного изображения. Например, GIF.
палитра изображения или цвета изображения: предполагается, что ограниченный выбор цветов представляет собой полный список цветов, которые имеет данное цифровое изображение, даже если файл изображения не использует индексированное цветовое кодирование пикселей.
Основное оборудование, которое может использоваться для хранения этих одновременных цветов:
аппаратная палитра или таблица поиска цветов (CLUT): для их отображения значения выбранных цветов должны быть загружены в цвет аппаратные регистры подсистемы отображения. Например, аппаратные регистры Commodore Amiga известны и как их цветовая палитра, и как их CLUT, в зависимости от источников.

Палитра графического интерфейса пользователя
Компоновка ограниченного набора пользовательских или системных цветов, которые можно выбрать. В таких случаях цветовая палитра выражения или пользовательская цветовая палитра являются общими эквивалентами. Это использование напоминает палитру настоящего художника.
Палитра инструментов, прямоугольная область, называемая окном палитры, на экране приложения с кнопками, значками или другими элементами управления графическим интерфейсом, доступными для быстрого доступа к командам или символам; если пользователь может разместить ее в любом месте, перемещая ее с помощью мыши или аналогичного указывающего устройства, она называется плавающей палитрой. Палитра для выбора цветов также может быть плавающей палитрой.

Основная палитра
Приложение, в свою очередь, может отображать множество различных эскизов изображений в виде мозаики на экране. Очевидно, что программа не может одновременно загрузить в аппаратные регистры цвета все адаптивные палитры каждой отображаемой миниатюры изображения.Решение состоит в том, чтобы использовать уникальную общую основную палитру или универсальную палитру, которые можно использовать для отображения любого изображения с достаточной точностью.

Это делается путем выбора цветов таким образом, чтобы основная палитра включала полное цветовое пространство RGB «в миниатюре», ограничивая возможные уровни, которые могут иметь красный, зеленый и синий компоненты. Такое расположение иногда называют единой палитрой. Нормальный человеческий глаз имеет чувствительность к трем основным цветам в разной степени: чем больше к зеленому, тем меньше к синему. Таким образом, схемы RGB могут использовать это преимущество, назначая больше уровней для зеленого компонента и меньше для синего.

Основная палитра, построенная таким образом, может быть заполнена до 8R×8G×4B = 256 цветов, но это не оставляет места в палитре для зарезервированных цветов, цветовых индексов, которые программа могла бы использовать для специальных целей. В более общем случае можно использовать только 6R×6G×6B = 216 (как в случае с веб-цветами), 6R×8G×5B = 240 или 6R×7G×6B = 252, что оставляет место для некоторых зарезервированных цветов.

Затем при загрузке мозаики миниатюр изображений (или других разнородных изображений) программа просто сопоставляет каждый исходный индексированный цветной пиксель с его наиболее приближенным значением в основной палитре (после сброса в аппаратные регистры цвета) и записывает результат в видеобуфере. Вот пример простой мозаики из четырех эскизов изображений с использованием основной палитры из 240 цветов RGB плюс 16 дополнительных промежуточных оттенков серого; все изображения собраны без существенной потери точности цветопередачи:

Адаптивная палитра
При использовании методов индексированного цвета реальные изображения представляются с большей точностью по сравнению с исходным изображением истинного цвета с помощью адаптивных палитр (иногда называемых адаптивными палитрами), в которых цвета выбираются или квантуются с помощью некоторого алгоритма. непосредственно из исходного изображения (путем выбора наиболее часто встречающихся цветов). Таким образом, а также при дальнейшем сглаживании индексированное цветное изображение может почти совпадать с оригиналом.

Прозрачность в палитрах
Один элемент палитры в индексированном цветном изображении может быть обозначен как прозрачный цвет для выполнения простого наложения видео: наложение данного изображения на фон таким образом, что некоторая часть перекрывающееся изображение скрывает фон, а остальные нет. Наложение титров и титров фильмов/телепередач – типичное применение наложения видео.

В накладываемом изображении (предполагается индексированный цвет) заданный элемент палитры играет роль прозрачного цвета. Обычно порядковый номер равен 0, но может быть выбран и другой, если наложение выполняется программно. Во время разработки элемент палитры прозрачных цветов назначается произвольному (обычно характерному) цвету. В приведенном ниже примере типичный указатель-стрелка для указывающего устройства выполнен на оранжевом фоне, поэтому здесь оранжевые области обозначают прозрачные области (слева). Во время выполнения перекрывающееся изображение размещается в любом месте над фоновым изображением и смешивается таким образом, что если индекс цвета пикселя соответствует прозрачному цвету, фоновый пиксель сохраняется, в противном случае он заменяется.

Этот метод используется для указателей, в типичных двухмерных видеоиграх для персонажей, маркеров и т. д. (спрайтов), титров к видео и других приложений для микширования изображений.

Некоторые ранние компьютеры, такие как Commodore 64, MSX и Amiga, аппаратно поддерживают спрайты и/или наложение полноэкранного видео. В этих случаях номер записи прозрачной палитры определяется аппаратно, и раньше это был номер 0.

Некоторые форматы файлов индексированных цветных изображений, такие как GIF и PNG, изначально поддерживают обозначение данной записи палитры как прозрачной, которую можно свободно выбирать среди любых записей палитры, используемых для данного изображения.
Формат файла BMP резервирует место для значений альфа-канала в своей таблице цветов, однако в настоящее время это пространство не используется для хранения каких-либо данных о полупрозрачности и установлено на ноль.

При работе с полноцветными изображениями некоторое оборудование для микширования видео может использовать триплет RGB (0,0,0) (без красного, зеленого и синего: самый темный оттенок черного, который в данном контексте иногда называют суперчерным). прозрачный цвет. Во время разработки его заменяет так называемый волшебный розовый. Точно так же типичное программное обеспечение для настольных издательских систем может исходить из чисто белого цвета, триплета RGB (255 255 255) из фотографий и иллюстраций, чтобы исключить абзацы текста из ограничивающей рамки изображения для неравномерного расположения текста вокруг объектов изображения.

Программы двухмерного рисования, такие как Microsoft Paint и Deluxe Paint, могут использовать заданный пользователем цвет фона в качестве прозрачного цвета при выполнении операций вырезания, копирования и вставки.

Хотя битовые маски изображения и альфа-каналы связаны между собой (поскольку они используются для одних и тех же целей), они представляют собой методы, которые вообще не предполагают использования палитр или прозрачного цвета, а добавляют дополнительные слои двоичных данных вне изображения.

Системная палитра — это копия в ОЗУ аппаратных регистров цветного дисплея, прежде всего физической палитры, и это уникальный общий ресурс системы. При загрузке он загружается с системной палитрой по умолчанию (в основном это основная палитра, которая достаточно хорошо работает с большинством программ).

Когда данное приложение намеревается выводить раскрашенную графику и/или изображения, оно может установить свою собственную логическую палитру, то есть свой собственный набор цветов (до 256). Предполагается, что каждый графический элемент, который приложение пытается отобразить на экране, использует цвета своей логической палитры. Каждая программа может свободно управлять одной или несколькими логическими палитрами без дальнейшего ожидаемого вмешательства (заранее).

Прежде чем будет выполнен вывод, программа должна реализовать свою логическую палитру: система пытается затем сопоставить логические цвета с физическими. Если предполагаемый цвет уже присутствует в системной палитре, система внутренне сопоставляет индексы как логической, так и системной палитры (поскольку они редко совпадают). Если желаемого цвета еще нет, система применяет внутренний алгоритм для отбрасывания наименее используемого цвета в системной палитре (как правило, некоторые из них используются другим фоновым окном) и заменяет его новым цветом. Из-за ограниченного места для цветов в системной палитре алгоритм также пытается переназначить похожие цвета вместе, всегда избегая избыточных цветов.

Конечный результат зависит от того, сколько приложений работает с цветами на экране. Окно на переднем плане всегда предпочтительнее, поэтому окна на заднем плане могут вести себя по-разному: от повреждения до быстрой перерисовки. Когда системная палитра изменяется, система инициирует определенное событие, чтобы информировать каждое приложение. При получении окно может быстро перерисовать себя с помощью одной функции Win32 API. Но это нужно делать явно в коде программы; отсюда тот факт, что многие программы не умеют управлять этим событием, и их окна в этой ситуации портятся.

Приложение может принудительно загружать системную палитру с определенными цветами и даже в определенном порядке, обманывая систему, сообщая, что это элементы цвета, предназначенные для анимации (быстрое изменение цвета цветов в физической палитре в определенных элементах). . Тогда система не может предположить, что каждая запись аппаратной палитры свободна для управления цветом своей палитры, и эти записи исключены из ее алгоритма. Конечный результат зависит от навыков программы форсирования цвета и поведения других программ (последних точно так же, как в обычном случае), а также от самой операционной системы.

В компьютерной графике палитра — это заданный конечный набор цветов для управления цифровыми изображениями (то есть цветовая палитра) или небольшой графический элемент на экране для выбора из ограниченного набора вариантов. не обязательно цвета (например, палитра инструментов).

В зависимости от контекста (техническая спецификация инженера, реклама, руководство программиста, спецификация файла изображения, руководство пользователя и т. д.) термин палитра и связанные с ним термины, такие как Веб-палитра и палитра RGB, например, могут иметь несколько разные значения.

Содержание

Цветовые палитры

Ниже приведены некоторые из широко используемых значений цветовой палитры в вычислительной технике:

Графические палитры

Системы с графическим интерфейсом пользователя (GUI) используют экранные палитры, в том числе:

  • Сочетание ограниченного набора пользовательских или системных цветов, которые можно выбрать. В таких случаях выражения цветовая палитра или пользовательская цветовая палитра являются общими эквивалентами. Такое использование напоминает палитру настоящего художника.
  • Палитра инструментов, прямоугольная область, называемая окном палитры, на экране приложения с кнопками, значками или другими элементами управления графического интерфейса, доступными для быстрого доступа к командам или символам; если пользователь может разместить ее в любом месте, перемещая с помощью мыши или аналогичного указывающего устройства, она называется плавающей палитрой. Палитра для выбора цветов также может быть плавающей палитрой.

Связанные термины и технологии

Термины цветовая палитра, индексированный цвет и связанные с ними термины используются с различными значениями, как описано ниже.

Цветовая модель RGB сегодня является наиболее распространенным методом создания и кодирования цветов. но цвета в палитрах могут воспроизводиться или не воспроизводиться через основные цвета красный-зеленый-синий, в зависимости от данного аппаратного обеспечения дисплея. Чтобы показать, что использование данной палитры основано на цветовой модели RGB, обычно используется термин палитра RGB во многих контекстах, в которых может использоваться термин палитра. (см. предыдущий раздел).Цветовая модель RGB обычно используется по умолчанию для палитр, если не указано иное.

Индексированный цвет – это метод ограниченного управления цветами изображения с целью экономии места в ОЗУ и буфере видеопамяти, места для хранения файлов, полосы пропускания телекоммуникационных сетей, а также для ускорения обновления экрана и передачи телекоммуникационных данных. Вместо того, чтобы хранить и управлять каждым компонентом основного цвета каждого пикселя, наиболее репрезентативные цвета или фиксированные аппаратные цвета группируются в палитру ограниченного размера: массив цветовых элементов, в котором каждый элемент ( цвет) индексируется по его положению. Таким образом, пиксели содержат не полноцветные компоненты, а только их индекс в палитре; это иногда называют псевдоцветом.

Этот метод экономит много памяти/пространства для хранения и/или времени передачи: если полная цветовая палитра RGB является истинным цветом, существует 16 777 216 различных возможных цветов, и каждому пикселю требуется 24 бита или 3 байта. Типичное несжатое изображение с разрешением VGA 640 × 480 и полноцветным изображением требует 640 × 480 × 3 = 921 600 байт (900 КиБ). При ограничении количества цветов изображения до 256 каждому пикселю требуется только 8 бит, 1 байт, поэтому для примера изображения теперь требуется всего 640 × 480 × 1 = 307 200 байт (300 КиБ), плюс 256 × 3 = 768 дополнительных байтов для хранения карты палитры. (при условии 24-битного RGB), примерно треть исходного размера. Меньшие палитры (4-битные 16 цветов, 2-битные 4 цвета) могут еще больше упаковать пиксели (до 1/6 или 1/12), очевидно, за счет точности цветопередачи. В то время как это приемлемо для небольших изображений (значков) или очень простой графики, для воспроизведения реальных изображений эта потеря доступности цвета становится более серьезной проблемой. Некоторые хитрые приемы, такие как квантование цвета, сглаживание и дизеринг, объединенные вместе, могут приблизить индексированные 256-цветные изображения к исходному.

Запись палитры — это один из цветовых элементов в цветовой палитре (аппаратной или в файле).

Индексированные цвета широко использовались в первых персональных компьютерах и видеоадаптерах для снижения затрат. Известные системы компьютерной графики, широко (или даже исключительно) использующие псевдоцветовые палитры, включают EGA и VGA (для совместимых с IBM PC), Atari ST и Amiga OCS и AGA.

Точно так же в тот же период (около 1980-х годов) возникли форматы файлов изображений, используемые для инкапсуляции таких изображений, такие как PCX и GIF, которые вместе с заголовком и необработанными данными изображения также хранят карты цветов палитры. ). Некоторые из более современных форматов файлов изображений, такие как BMP, TIFF и PNG, также допускают индексированные цветовые режимы, обычно до 16 или 256 (четыре или восемь бит на пиксель). Все эти форматы файлов обычно поддерживают некоторую схему сжатия, что расширяет их возможности для хранения индексированных цветных изображений в файлах меньшего размера.

Таблица поиска цветов (CLUT) — это аппаратный ресурс подсистемы дисплея, который можно использовать для различных целей. Один из них заключается в том, чтобы содержать значения цвета для данной палитры в некотором графическом режиме с индексированными цветами (скажем, 320×200 с 256 цветами, часто используемом для компьютерных видеоигр). Сегодня CLUT используются в основном для аппаратной калибровки гаммы и цветовой температуры. Хотя термин справочная таблица цветов был придуман в области проектирования оборудования для дисплеев (поскольку машины всегда на первом месте), он был перенесен в программный жаргон как почти синоним палитра тоже; но в этих случаях это может означать не только цветовую карту индексированного цветного изображения, но и любую промежуточную справочную таблицу, которая отображает один цвет в другой, независимо от индексированного или используется истинный цвет. [ 1 ] Во избежание путаницы термин CLUT предпочтительнее для аппаратных регистров цвета и палитра для программных цветовых карт, когда оба используются в одной и той же статье. [ 2 ]

Изображения в оттенках серого обычно не требуют палитр. Значения пикселей могут быть непосредственно уровнем серого в заданном диапазоне (от 0 до 15, от 0 до 255), поэтому файлы изображений, которые имеют дело с изображениями в градациях серого, обычно не хранят карту цветов палитры для этой цели. Но при отображении с помощью цветных устройств обычно необходимо синтезировать карту цветов в оттенках серого для правильного управления изображением (либо путем загрузки аппаратных регистров цвета/CLUT, либо путем преобразования изображения в RGB в видеопамяти RGB). Некоторые форматы файлов изображений, такие как формат файлов BMP, реализуют оттенки серого, сохраняя палитру оттенков серого, созданную с полными значениями RGB.

Глубина цвета показывает, сколько битов используется для хранения информации о цвете в пикселях изображения: чем больше управляемых цветов, тем больше битов используется. Битовые шаблоны пикселя можно интерпретировать как целые целые числа (что имеет место для индексов индексированных цветных изображений) или путем назначения некоторых битов для управления, связанного с цветом, как относительную интенсивность для каждого основного красного-зеленого-синего цвета в изображениях истинного цвета RGB. Размеры индексированных цветовых палитр часто имеют до 2, увеличенных до некоторых значений мощности, что легко соответствует шаблонам битов глубины пикселя: 2 2 = 4 , 2 4 = 16 или 2 8 = 256 являются наиболее распространенными вариантами.Highcolor использует полные палитры RGB с глубиной 15 и 16 бит, в то время как truecolor использует полные палитры RGB с глубиной 24 бита или выше.

Адаптивная и основная палитры

При использовании методов индексированного цвета реальные изображения представляются с большей точностью по сравнению с исходным изображением в реальном цвете с помощью адаптивных палитр (иногда называемых адаптивными палитрами), в которых цвета выбираются или квантуются с помощью некоторых алгоритм непосредственно из исходного изображения (выбирая наиболее часто встречающиеся цвета). Таким образом, а также при дальнейшем сглаживании индексированное цветное изображение может почти совпадать с оригиналом.

< /td>

Приложение, в свою очередь, может отображать на экране множество различных эскизов изображений в виде мозаики. Очевидно, что программа не может одновременно загрузить в аппаратные регистры цвета все адаптивные палитры каждой отображаемой миниатюры изображения. Решением является использование уникальной общей главной палитры или универсальной палитры, которые можно использовать для отображения любого изображения с достаточной точностью.

Это достигается путем выбора цветов таким образом, чтобы основная палитра содержала полное цветовое пространство RGB «в миниатюре», ограничивая возможные уровни красного, зеленого и синего компонентов. Такое расположение иногда называют однородной палитрой. [ 3 ] Нормальный человеческий глаз имеет чувствительность к трем основным цветам в разной степени: чем больше к зеленому, тем меньше к синему. Таким образом, схемы RGB могут использовать это преимущество, назначая больше уровней для зеленого компонента и меньше для синего.

Основная палитра, построенная таким образом, может быть заполнена до 8R×8G×4B = 256 цветов, но это не оставляет места в палитре для зарезервированных цветов, цветовых индексов, которые программа могла бы использовать для специальных целей. В более общем случае можно использовать только 6R×6G×6B = 216 (как в случае с веб-цветами), 6R×8G×5B = 240 или 6R×7G×6B = 252 , что оставляет место для некоторых зарезервированных цветов.

Затем при загрузке мозаики миниатюр изображений (или других разнородных изображений) программа просто сопоставляет каждый исходный индексированный цветной пиксель с его наиболее приближенным значением в основной палитре (после сброса в аппаратные регистры цвета) и записывает результат в видеобуфере. Вот пример простой мозаики из четырех эскизов изображений с использованием основной палитры из 240 цветов RGB плюс 16 дополнительных промежуточных оттенков серого; все изображения собраны без существенной потери точности цветопередачи:

< /таблица>

Прозрачный цвет в палитрах

Одну запись палитры в индексированном цветном изображении можно обозначить как прозрачный цвет, чтобы выполнить простое наложение видео: наложение данного изображения на фон таким образом, что некоторая часть перекрывающееся изображение скрывает фон, а остальные нет. Наложение титров и титров фильмов/телепередач – типичное применение наложения видео.

В накладываемом изображении (предполагается индексированный цвет) заданный элемент палитры играет роль прозрачного цвета. Обычно порядковый номер равен 0, но может быть выбран и другой, если наложение выполняется программно. Во время разработки элемент палитры прозрачных цветов назначается произвольному (обычно характерному) цвету. В приведенном ниже примере типичный курсор-стрелка для указывающего устройства выполнен на оранжевом фоне, поэтому здесь оранжевые области обозначают прозрачные области (слева). Во время выполнения перекрывающееся изображение размещается в любом месте над фоновым изображением и смешивается таким образом, что если индекс цвета пикселя является прозрачным цветом, фоновый пиксель сохраняется, в противном случае он заменяется. В результате получается изображение неправильной формы, идеально размещенное на фоне (справа).

ПРИМЕЧАНИЕ: это всего лишь пример. Нельзя предполагать фактическое использование в данной операционной системе.

Этот метод используется для наведения курсоров устройств, в типичных двухмерных видеоиграх для персонажей, пуль и т. д. (спрайтов), титров для видео и других приложений для микширования изображений.

Некоторые ранние компьютеры, такие как Commodore 64, MSX и Amiga, аппаратно поддерживают спрайты и/или наложение полноэкранного видео. В этих случаях номер записи прозрачной палитры определяется аппаратно, и раньше это был номер 0.

Некоторые форматы файлов индексированных цветных изображений, такие как GIF и PNG, изначально поддерживают обозначение данной записи палитры как прозрачной, которую можно свободно выбирать среди любых записей палитры, используемых для данного изображения.
Формат файла BMP резервирует место для значений альфа-канала в своей таблице цветов [ 4 ], однако в настоящее время это пространство не используется для хранения каких-либо данных о полупрозрачности и установлено на ноль.

При работе с полноцветными изображениями некоторое оборудование для микширования видео может использовать триплет RGB (0,0,0) (без красного, зеленого и синего: самый темный оттенок черного, иногда называемый суперчерным в этом контексте) как прозрачный цвет. Во время разработки его заменяет так называемый волшебный розовый. Точно так же типичное программное обеспечение для настольных издательских систем может исходить из чисто белого цвета, триплета RGB (255 255 255) из фотографий и иллюстраций, чтобы исключить текстовые абзацы вторгаться в ограничивающую рамку изображения для неравномерного расположения текста вокруг темы изображения.

Программы двухмерного рисования, такие как Microsoft Paint и Deluxe Paint, могут использовать назначенный пользователем фоновый цвет в качестве прозрачного цвета при выполнении операций вырезания, копирования и вставки.

Хотя битовые маски изображения и альфа-каналы связаны между собой (поскольку они используются для одних и тех же целей), они представляют собой методы, которые вообще не предполагают использования палитр или прозрачного цвета, а добавляют дополнительные слои двоичных данных вне изображения.

Системная и логическая палитры в Microsoft Windows

системная палитра — это копия аппаратных регистров цветного дисплея в ОЗУ, в первую очередь физическая палитра, и это уникальный общий ресурс системы. При загрузке загружается системная палитра по умолчанию (в основном это основная палитра, которая достаточно хорошо работает с большинством программ).

Когда данное приложение намеревается выводить раскрашенную графику и/или изображения, оно может установить свою собственную логическую палитру, то есть собственный набор цветов (до 256). Предполагается, что каждый графический элемент, который приложение пытается отобразить на экране, использует цвета своей логической палитры. Каждая программа может свободно управлять одной или несколькими логическими палитрами без дальнейшего ожидаемого вмешательства (заранее).

Прежде чем будет выполнен вывод, программа должна реализовать свою логическую палитру: система пытается затем сопоставить логические цвета с физическими те. Если предполагаемый цвет уже присутствует в системной палитре, система внутренне сопоставляет индексы как логической, так и системной палитры (поскольку они редко совпадают). Если желаемого цвета еще нет, система применяет внутренний алгоритм для отбрасывания наименее используемого цвета в системной палитре (как правило, некоторые из них используются другим фоновым окном) и заменяет его новым цветом. Из-за ограниченного места для цветов в системной палитре алгоритм также пытается переназначить похожие цвета вместе, всегда избегая избыточных цветов.

Конечный результат зависит от того, сколько приложений работает с цветами на экране. Окно на переднем плане всегда предпочтительнее, поэтому окна на заднем плане могут вести себя по-разному: от повреждения до быстрой перерисовки. Когда системная палитра изменяется, система инициирует определенное событие, чтобы информировать каждое приложение. При получении окно может быстро перерисовать себя с помощью одной функции Win32 API. Но это нужно делать явно в коде программы; отсюда тот факт, что многие программы не умеют управлять этим событием, и их окна в этой ситуации портятся.

Приложение может заставить системную палитру загружаться с определенными цветами и даже в определенном порядке, обманывая систему, сообщая, что это элементы цвета, предназначенные для анимации ( быстрое изменение цвета цветов в физической палитре при определенных записях). Тогда система не может предположить, что каждая запись аппаратной палитры свободна для управления цветом своей палитры, и эти записи исключены из ее алгоритма. Конечный результат зависит от навыков программы форсирования цвета и поведения других программ (последних точно так же, как в обычном случае), а также от самой операционной системы.

Глубина цвета или битовая глубина — это термин компьютерной графики, описывающий количество битов, используемых для представления цвета одного пикселя в растровом изображении или в буфере видеокадров. Эта концепция также известна как биты на пиксель (bpp), особенно если она указана вместе с количеством используемых битов. Более высокая глубина цвета дает более широкий диапазон различных цветов.

Глубина цвета — это только один из аспектов цветового представления (формально гамма: какие цвета могут быть выражены), выражающий то, насколько точно могут быть выражены уровни цвета (формально, глубина гаммы); другой аспект заключается в том, насколько широкий диапазон цветов может быть выражен. Цветовая модель RGB, используемая ниже, не может отображать многие цвета, особенно насыщенные цвета, такие как желтый.Таким образом, проблема представления цвета заключается не только в "достаточной глубине цвета", но и в "достаточно широкой гамме".

Содержание

Индексированный цвет

  • 1-битный цвет (2 1 = 2 цвета), монохромный, часто черно-белый, компактные компьютеры Macintosh.
  • 2-битный цвет (2 2 = 4 цвета) CGA, ранние NeXTstation с оттенками серого, цветные Macintosh.
  • 3-битный цвет (2 3 = 8 цветов) многие ранние домашние компьютеры с телевизионными дисплеями

  • 4-битный цвет (2 4 = 16 цветов), используемый EGA и стандартом VGA с наименьшим общим знаменателем при более высоком разрешении, цветным Macintosh.
  • 5-битный цвет (2 5 = 32 цвета) Оригинальный чипсет Amiga
  • 6-битный цвет (2 6 = 64 цвета) Оригинальный чипсет Amiga

Старые графические чипы, особенно используемые в домашних компьютерах и игровых консолях, часто имеют дополнительный уровень сопоставления палитр, чтобы увеличить максимальное количество одновременно отображаемых цветов. Например, в ZX Spectrum картинка хранится в двухцветном формате, но эти два цвета можно задать отдельно для каждого прямоугольного блока 8х8 пикселей.

Прямой цвет

По мере увеличения количества бит количество возможных цветов становится непрактично большим для карты цветов. Таким образом, при большей глубине цвета значение цвета обычно напрямую кодирует относительную яркость красного, зеленого и синего, чтобы указать цвет в цветовой модели RGB.

Очень ограниченная, но истинная система прямой цветопередачи, в которой имеется 3 бита (8 возможных уровней) для компонентов R и G, а два оставшихся бита в байтовом пикселе — для компонента B (четыре уровня), что позволяет использовать 256 ( 8×8×4) разных цветов. Нормальный человеческий глаз менее чувствителен к синему компоненту, чем к красному или зеленому, поэтому ему присваивается на один бит меньше остальных. Использовался, среди прочего, в серии компьютеров MSX2 с начала до середины 1990-х годов.

Не путайте с индексированной глубиной цвета 8bpp (хотя в таких системах ее можно смоделировать, выбрав соответствующую таблицу).

12-битный прямой цвет

В 12-битном прямом цвете есть 4 бита (16 возможных уровней) для каждого из компонентов R, G и B, что обеспечивает 4096 (16 × 16 × 16) различных цветов. Такая глубина цвета иногда используется в небольших устройствах с цветным дисплеем, таких как мобильные телефоны.

Высокий цвет

Highcolor или HiColor считается достаточным для обеспечения реалистичных цветов и кодируется с использованием 15 или 16 бит:

  • 15-bit использует 5 бит для представления красного цвета, 5 для зеленого и 5 для синего. Поскольку 2 5 равно 32, существует 32 уровня каждого цвета, которые можно комбинировать, чтобы получить в общей сложности 32 768 (32 × 32 × 32) смешанных цветов.
  • Многие 16-битные цветовые схемы используют 5 бит для представления красного и 5 бит для представления синего, но (поскольку человеческий глаз более чувствителен к зеленому цвету) используется 6 бит для представления 64 уровней зеленого, иногда называемых 5650. формат. Таким образом, их можно объединить, чтобы получить 65 536 (32 × 64 × 32) смешанных цветов. Некоторые форматы, такие как 16-битная цветовая схема Macintosh, известная как «Тысячи цветов», используют 5 бит для каждого из цветов, а затем последний бит для 1-битного альфа-значения. Существует еще один формат, в котором для всех цветов и альфа-канала используются 4 бита, известный как формат 4444.

ЖК-дисплеи

Истинный цвет

Truecolor может имитировать гораздо больше цветов, встречающихся в реальном мире, воспроизводя более 16,7 миллионов различных цветов. Это приближается к уровню, на котором мегапиксельные мониторы могут отображать различные цвета для большинства фотографических изображений, хотя манипулирование изображениями, монохроматические изображения (которые ограничены 256 уровнями из-за их одного канала), большие изображения или «чистые» сгенерированные изображения обнаруживают полосы и размытие. артефакты.

Однако Truecolor, как и другие цветовые модели RGB, не может отображать цвета за пределами своего цветового пространства RGB (обычно sRGB), например насыщенный желтый цвет — это проблема ограниченной гаммы.

  • 24-битный истинный цвет использует 8 бит для представления красного цвета, 8 бит для представления синего и 8 бит для представления зеленого. Таким образом, 2·8 = 256 уровней каждого из этих трех цветов можно объединить, чтобы получить в общей сложности 16 777 216 смешанных цветов (256 × 256 × 256). В системах Macintosh 24-битный цвет называется "миллионами цветов".

30-битный цвет

Видеокарты с 10-битным или 30-битным цветом начали появляться на рынке в конце 1990-х годов. Первым примером была карта Radius ThunderPower для Macintosh, которая включала расширения для плагинов Quickdraw и Photoshop для поддержки редактирования 30-битных изображений. [1]

32-битный цвет

"32-битный цвет" обычно является неправильным термином в отношении глубины цвета дисплея. В то время как фактический 32-битный цвет от десяти до одиннадцати бит на канал дает более 4,2 миллиарда различных цветов, термин «32-битный цвет» чаще всего используется неправильно, имея в виду 24-битные цветные изображения с дополнительными восемью битами нецветных данных. (IE: данные альфа-канала, Z или Bump), а иногда даже в простые 24-битные данные.

Существуют системы, использующие более 24 бит в 32-битном пикселе для фактических данных о цвете, но большинство из них выбирают 30-битную реализацию с двумя битами заполнения, чтобы они могли иметь даже 10 бит цвета для каждого. канал, аналогичный многим системам HiColor.

Помимо истинного цвета

Поскольку битовая глубина превышает 8 бит на канал, некоторые системы используют дополнительные биты для хранения большего диапазона интенсивности, чем можно отобразить сразу, например, при визуализации с расширенным динамическим диапазоном (HDRI). Числа с плавающей запятой используются для описания чисел, превышающих «полные» белые и черные. Это позволяет изображению точно описывать интенсивность солнца и глубокие тени в одном и том же цветовом пространстве для уменьшения искажений после интенсивного редактирования. Различные модели описывают эти диапазоны, многие используют 32-битную точность на канал. Новым форматом является «половина» ILM, использующая 16-битные числа с плавающей запятой. Похоже, что это гораздо лучшее использование 16-битных чисел, чем использование 16-битных целых чисел, и, вероятно, он полностью заменит его, поскольку аппаратное обеспечение станет достаточно быстрым, чтобы его поддерживать.

Графическая карта ATI FireGL V7350 поддерживает 40-битный и 64-битный цвет. [2]

Цвет телевизора

Большинство вчерашних телевизоров и компьютерных экранов формируют изображение, изменяя интенсивность всего трех основных цветов: красного, зеленого и синего. Например, ярко-желтый состоит из равных частей красного и зеленого без синего компонента. Однако это только приближение, и оно не такое насыщенное, как реальный желтый свет. По этой причине новейшие технологии, такие как BrilliantColor от Texas Instruments, дополняют типичные красный, зеленый и синий каналы тремя другими: голубым, пурпурным и желтым. [3] Mitsubishi и Samsung, среди прочих, используют эту технологию в некоторых телевизорах. Если предположить, что для каждого цвета используется 8 бит, то такие шестицветные изображения будут иметь глубину цвета 48 бит.

Аналоговые телевизоры используют непрерывный сигнал и поэтому имеют бесконечную глубину цвета.

Эти изображения представляют собой диапазон того, как любое изображение может выглядеть для любого, кто просматривает эту веб-страницу сегодня. Хотя это преувеличение, оно показывает, как изображение, хорошо выглядящее на одном компьютере, может выглядеть совершенно иначе на другом. Крайнее левое изображение соответствует реальным цветам, второе слева представляет очень ограниченную цветовую палитру (из-за возможностей компьютера или неправильного формата файла), третье слева — гораздо более светлая версия первое и последнее изображения справа представляют очень серьезное искажение цвета, вызванное очень старым монитором.


Имеет ли значение настоящий цвет?

Подумайте вот о чем: если вы заходите в магазин одежды в Интернете и видите синюю рубашку, вам не повезло, если вы думаете, что рубашка действительно такого оттенка синего. Кроме того, если вы посещаете музей в Интернете, чтобы посмотреть картины Матисса, или исследовать кожные заболевания, или анализировать снимок погоды со спутника, вы можете видеть неправильные цвета и получать неверную информацию.

Как компьютеры видят цвет

Следующие компоненты работают вместе, чтобы создать цвет на вашем компьютере:

<р>1. Компьютерное оборудование на материнской плате
Проще говоря, глубоко внутри вашего компьютера находится «мозг». Он может или не может видеть и воссоздавать точные цвета.

<р>2. Графические карты или видеокарты/платы
Возможно, у вас установлена ​​графическая карта или видеокарта/плата. Если это так, это поможет вашему компьютеру лучше видеть цвета и больше цветов. (Примечание: это встроено во все компьютеры Macintosh.)

<р>3. Ваш монитор
Есть несколько факторов, которые могут вызвать искажение цвета:

Старые мониторы могут сгореть. Например, механика, создающая зеленый цвет, может ослабевать.

Дешевые мониторы обеспечивают ужасную цветопередачу. Ты получаешь то, за что платишь. Монитор стоимостью менее 100 долларов США может иметь низкую точность цветопередачи.

Экраны с антибликовым покрытием снижают излучение, что влияет на цвета, отображаемые на мониторе. Цвета будут казаться темнее, чем на самом деле, и вы можете увидеть серую дымку по всему экрану монитора (аналогично тому, как выглядят цвета при ношении солнцезащитных очков). Лучшее решение — расположить монитор подальше от источников бликов. Это даст вам лучший цвет и оптимальные визуальные условия. Что касается излучения электромагнитного поля, то считается, что хорошие мониторы должным образом экранированы, а излучение ограничено по бокам и сзади.Достоверность этих отчетов подлежит дальнейшему сомнению.

Поэтому монитор может быть основной причиной хорошего или плохого цвета. или монитор может быть частью комбинации нескольких компонентов, создающих хороший или плохой цвет. Другими словами, если у вас есть хорошая видеокарта, хорошая операционная система и хорошее прикладное программное обеспечение, плохой монитор все равно может создавать неточные цвета. И даже если у вас фантастический монитор, другие компоненты все равно могут создавать плохие цвета. Таким образом, вы рассматриваете ситуацию в каждом конкретном случае.

<р>
4. Веб-браузер (Safari, Chrome, Firefox, Explorer, Opera и т. д.)
Считайте браузер мессенджером, который доставляет цветную графику на ваш компьютер.

В настоящее время большинство веб-браузеров поддерживают форматы графических файлов, содержащие важную информацию о цвете (например, PNG). Прошлым стандартом (который все еще действует для полной доступности) является 216 цветовая палитра, безопасная для Интернета, основанная на цветах, которые, как известно, существуют в цветовом словаре всех компьютеров (от 8 бит и выше). См. палитру из 216 цветов ниже. Вы также можете скачать изображение и увеличить его, чтобы увидеть каждый отдельный цветной квадрат.

*** Подробную информацию об этих 4 компонентах см. в разделах «Советы по цвету на компьютере» и «Будущее цвета в Интернете».

Электронная книга

О цветах в изображениях

Изображения, которые вы видите в Интернете, представляют собой изображения в формате GIF, JPEG или PNG. Проще говоря, эти форматы файлов относятся к компьютерному языку, который работает с графическими изображениями. Это можно сравнить с тем, как некоторые люди говорят на китайском языке, некоторые говорят по-французски, а некоторые говорят по-английски. Некоторые графические изображения говорят в формате GIF, некоторые в формате JPEG, некоторые в формате PNG, некоторые в формате TIFF и т. д.

Эти изображения в формате GIF, JPEG и PNG можно просматривать на компьютерах всех марок, ПК, Macintosh и Unix. Они также содержат информацию о цвете, и эта информация основана на RGB, о том, сколько (R) красного (G) зеленого и (B) синего в изображении.

Вот некоторые общие сведения о теории цветов RGB. Компьютеры создают цвета на основе специального набора из трех основных цветов: красного, зеленого и синего. Как и ваш телевизор. Если вы подойдете близко к телевизору (приложите взгляд прямо к верхней части экрана), вы увидите маленькие точки красного, зеленого и синего цветов. В компьютерах и телевидении передача света создает цвет. Красный и зеленый смешать, чтобы получился желтый. См. иллюстрации ниже.

Это называется "аддитивным цветом" и полностью отличается от того, как цвета смешиваются в материальном мире красок и пигментов. Когда мы смешиваем красную и зеленую краску, мы получаем мутные коричневые цвета. Это «субтрактивный цвет», основанный на основных цветах: красном, желтом и синем (или на основе красного/пурпурного, на основе желтого/желтого, на основе синего/голубого). У нас есть специальная страница в Color Matters, которая объясняет больше об этом. Ссылка на цветовые системы.

Давайте взглянем на цвет ниже и проанализируем процессы, через которые он прошел, прежде чем попал к вам на глаза.

Сначала цвет был создан в Adobe Photoshop. Рецепт цвета, который вы видите: красный = 204, зеленый = 102, синий = 102. Истинный цвет можно было бы назвать приглушенным коралловым или тусклым лососевым.

Вот путь, которым изображение попало к вам:

<р>1. Изображение было помещено в html-скрипт (веб-страницу), который может быть прочитан всеми веб-браузерами. Этот сценарий был отправлен на веб-сервер Color Matters.

<р>2. Программное обеспечение вашего веб-браузера подключило ваш компьютер к нашему серверу и перенесло изображение на ваш компьютер. Цвета в этом gif-изображении прошли через браузер и перенесли эту информацию в операционную систему вашего компьютера.

<р>3. Цвета на изображении также прошли через аппаратное обеспечение вашей операционной системы. Если у вас есть графическая карта или видеокарта, она также интерпретирует цвет.

<р>4. Ваш монитор принял всю информацию и отправил ее вам в глаза.

В заключение помните, что разные компьютеры выполняют разные функции, многие «системы» имеют разные конфигурации всего вышеперечисленного, а браузеры, используемые для просмотра Всемирной паутины, являются частью общей картины.

Ссылки на другие статьи о компьютерных цветах находятся в меню вверху слева на этой странице.

Читайте также: