Цветовые модели. Что это и зачем про них нужно знать
Во всех графических программах в форме выбора цветов есть переключатели цветовых моделей. Обычно это выпадающий список с вариантами CMYK, RGB, LAB, HSB, HLS и Grayscale. Вроде бы одни и те же цвета, только в разных системах измерения. Зачем вообще предлагать их на выбор?
Если вы задавались таким вопросом, то эта статья будет вам полезна.
Что такое цветовая модель?
Цветовая модель — математическая модель описания цветов в виде набора чисел, называемых цветовыми компонентами или цветовыми координатами. Все возможные значения цветов, задаваемые моделью, определяют цветовое пространство.
Цветовой охват моделей rgb, cmyk и labЗачем нужно знать о цветовых моделях?
Цвет, который вы видите на мониторе при разработке макета и тот цвет, что получается при печати на бумаге генерируются абсолютно разными способами. Каждый из этих способов воспроизведения цвета использует свою цветовую модель, а у каждой модели свой цветовой охват.
Если вы создали в графической программе цвет в модели RGB, то вполне вероятно, что он не может быть напечатан на бумаге. Возможно цветовой охват печати (модель CMYK) просто не содержит такого цвета и в напечатанном изделии вы получите совсем не то, что задавали в макете.
Разница rgb и cmykСегодня мы рассмотрим 3 основные модели цветоделения: RGB, CMYK и Lab.
Модель RGB
RGB — это аббревиатура из первых букв названий основных цветов, из которых складываются оттенки в этой модели: red (красный), green (зеленый) и blue (голубой).
Цвет создается совмещением этих трёх основных цветов и наблюдать весь спектр оттенков этой модели можно только при излучаемом свете (то есть на экране телевизора, компьютера или телефона). Каждый пиксель экрана горит своим цветом за счёт сложения этих основных цветов в определённых пропорциях.
Модель RGBМодель CMYK
Cyan (голубой), magenta (пурпурный), yellow (желтый) и black(черный. В аббревиатуре обозначается буквой K, что означает Key color — ключевой цвет).
Если rgb описывает цвета, которые излучаются, то cmyk описывает отражаемые цвета. Когда свет падает на печатный оттиск и вы видите цвет — это cmyk. Весь спектр, который можно получить цветами cmyk значительно меньше rgb и поэтому при создании макета для печати настоятельно рекомендуется использовать в графических программах именно эту модель.
Модель CMYKПри офсетной печати эти четыре краски закладываются в отдельные секции печатной машины. В каждой секции стоит своя печатная форма, которая отвечает за нанесение на лист бумаги соответствующей краски так, где это нужно.
Деление полноцветной картинки на составные цветаКогда белый лист заходит в печатную машину, он пролетает через все четыре секции, в каждой из которых на листе отпечатывается один из основных цветов, и вылетает из машины уже оттиск с полноцветным изображением.
А вот что будет если одно и тоже изображение показать на мониторе (rgb) и на печатном оттиске (cmyk)Модель LAB
В отличие от первых двух моделей, тут буквы не обозначают основные цвета.
L — это lightness (светлота), a и b — абстрактные координаты.
У LAB нет ограничений в цветовом охвате. Она описывает даже такие цвета, которые не воспроизводит ни печатная машина, ни принтер, ни монитор.
Зачем тогда она вообще нужна спросите вы?
А нужна она для измерений и сравнивания двух цветов. Как например сравнить цвет в файле и на оттиске, если их модели имеют разные координаты? Вот тут то и пригождается lab. С помощью этой модели можно любой цвет представить в виде трёх координат.
Например:
Измерить цвет, отображаемый монитором и напечатанный цвет можно с помощью специального прибора — спектрофотометра. Имея lab данные о двух цветах мы можем посчитать их разницу. Обычно разницу цветов называют deltaE. С помощью этого показателя можно контролировать качество цветопередачи во время печати.
На сколько напечатанные цвета имеют право отличаться от оттиска к оттиску и от эталонного значения говорит стандарт ISO 12647, но о нём мы поговорим уже в следующей статье.
причины, разница между цветами RGB и CMYK
Дата публикации: 15.12.2022
Когда речь идет о производстве печатных материалов, многие из нас знакомы с цветовой моделью CMYK. Но как насчет цветовой модели RGB? Почему она не используется в печати? В этой статье блога мы рассмотрим, почему модель rgb не так подходит для печати, как cmyk, и как ее все же можно использовать в творческих целях.
Содержание:
- Определение цвета RGB
- История полиграфической промышленности и цветовых палитр
- Разница между цветами RGB и CMYK
- Причины отказа от использования rgb-цветов в печати
- Заключение
Определение цвета RGB
Цвет RGB (красный, зеленый и синий) — это цветовая модель, которая определяет, как цвета представлены на дисплее электронного устройства. Она используется в цифровой графике, такой как изображения, видео и компьютерные игры. Несмотря на широкое применение в электронном мире, в полиграфии цвет rgb не используется.
История полиграфической промышленности и цветовых палитр
На ранних этапах производства печатных изданий деревянные блоки или металлические пластины вырезались с изображениями, которые затем печатались на бумаге с помощью красок, изготовленных из растительных красителей или минеральных пигментов. Цветовая палитра в то время была очень ограничена и зависела от наличия этих натуральных красителей или пигментов. В последние годы технологический прогресс позволил использовать более сложные процессы печати, такие как литография, флексография и цифровая офсетная печать, для которых требуются различные типы красок, способные создавать более широкий спектр цветов, чем раньше. В наши дни большинство профессиональных офсетных типографий используют четырехцветный процесс под названием cmyk (голубой, пурпурный, желтый и черный) для смешивания различных количеств этих четырех основных цветов с целью создания широкого спектра оттенков для печатных материалов, таких как брошюры или журналы.
Разница между цветами RGB и CMYK
RGB — это аддитивная цветовая модель, в которой свет складывается из трех основных цветов: красного, зеленого и синего для создания других цветов на экране дисплея; в то время как CMYK — это субтрактивная цветовая модель, в которой чернила наносятся на белую бумагу для создания различных оттенков, которые затем просматриваются под отраженным, а не проходящим светом, как на экранах. В отличие от 8-битного (24-битного, включая альфа-канал) пространства rgb на пиксель, cmyk имеет только 4 бита на пиксель, поскольку использует только четыре основных краски — голубую пурпурную желтую черную — вместо красной зеленой синей, необходимых для точного представления на печатных материалах с гораздо более ограниченным диапазоном, чем то, что может быть отображено на экранных медиа-устройствах из-за их ограничения отраженным светом, а не проходящим, как на экранах при отображении изображений/графики.
Причины отказа от использования rgb-цветов в печати
Одна из причин, по которой типографии избегают использования rgb при производстве печатных материалов, кроется в структуре его дизайна; он просто не может быть точно переведен в точно изготовленные отпечатки из-за его ограниченных возможностей по сравнению с системами cmyk, которые специально разработаны для производства печатной продукции, в отличие от дисплейных систем, требующих большего разрешения — отсюда следует, что экраны могут давать лучшие результаты, чем отпечатки, даже если они используют тот же тип/модель системной структуры/структуры, предоставляемой производителями.
Еще одна причина, по которой принтеры не используют rgb, заключается в том, что преобразование из rgb в cmyk может быть сложным, поскольку каждая система использует различные математические алгоритмы, которые должны быть учтены в любом процессе преобразования, что делает всю процедуру в лучшем случае сложной; сложность возрастает экспоненциально, если изображение содержит градиенты наряду с фоновыми элементами, требующими определенных математических операций, прежде чем они будут готовы к реальному процессу печати.
Заключение
В заключение следует отметить, что типографии обычно не используют формат rgb, поскольку он не точно отображает то, что появится на печатных материалах, из-за его ограниченных возможностей по сравнению с системами cmyk, специально разработанными для печатного производства, плюс трудности, возникающие в процессе преобразования из формата rgb в формат cmyk, поскольку каждый из них использует различные математические алгоритмы, требующие особого внимания во время любой процедуры перевода.
Это еще больше подчеркивает важность точных методов воспроизведения, используемых профессионалами в этой области.
RGB | Описание, разработка, использование, наука и факты
Цветовая модель RGB
Просмотреть все носители
- Связанные темы:
- цвет синий зеленый красный
Просмотреть весь связанный контент →
Цветовая модель RGB — структурированная система, используемая в цифровых устройствах и носителях на основе света для создания цветовой гаммы из небольшого набора основных цветов — в данном случае красного, зеленого и синего ( название цветовой модели происходит от первой буквы названия каждого основного цвета). Это одна из трех наиболее распространенных цветовых моделей, в которую входят CMYK (голубой, пурпурный, желтый, ключевой [черный]), в основном используемые для цветной печати, и RYB (красный, желтый, синий), часто используемые в изобразительном искусстве.
Цветовая модель RGB считается аддитивной системой, так как она суммирует длины волн основных цветов — красного, зеленого и синего — для создания широкого диапазона цветов. Этот процесс можно продемонстрировать, используя три световых прожектора, каждый из которых оснащен цветным фильтром, так что один проецирует луч красного света на белую стену, другой — луч зеленого света, а третий — луч синего света. Если бы красный и зеленый лучи перекрывались на стене, они создавали бы желтый цвет. Если уменьшить интенсивность зеленого света или увеличить насыщенность красного, свет на стене станет оранжевым. Если бы все три источника света были объединены, они бы создали белый цвет. Этот аддитивный процесс отличается от субтрактивного процесса, одним из которых является цветовая модель RYB. Цветовая модель RYB используется художниками, преимущественно работающими с красками. Если все его основные цвета — красный, желтый и синий — соединить, теоретически получится черный цвет. Это связано с тем, что пигменты краски избирательно поглощают и отражают свет для создания цвета.
Компьютерные мониторы, цветные телевизоры и подобные устройства используют аддитивный процесс для создания различных цветов на экранах. Увеличенное изображение экрана показывает, что цвета формируются почти так же, как в приведенном выше примере с использованием трех проекторов с цветными фильтрами. Каждый пиксель на экране состоит из трех маленьких точек люминофора, одна из которых излучает красный свет при активации электронным лучом, другая — зеленый, а третья — синий. Например, если на экране отображается участок желтого цвета, красный и зеленый люминофоры в этом участке пикселей стимулируются, а синие люминофоры в пикселях — нет.
Основа цветовой модели RGB принадлежит английскому физику и математику Исааку Ньютону, в частности, его серии экспериментов со светом в 1665 и 1666 годах.
Изучить эксперимент Томаса Янга с двумя щелями, который поставил под сомнение теорию света Исаака Ньютона
Посмотреть все видео к этой статье Смешение цветного света было предложено английским физиком Томасом Янгом и немецким физиком Германом фон Гельмгольцем в трихроматической теории цветового зрения ( также называемая теорией Юнга-Гельмгольца). В первые годы XIX века Янг окончательно установил волновую природу света, а затем вычислил приблизительные длины волн семи цветов, признанных Ньютоном. Далее он выдвинул гипотезу о том, что человеческий глаз воспринимает цвет с помощью трех фоторецепторов (позже названных колбочками), которые чувствительны к определенным длинам волн в видимом спектре, и что люди могут видеть широкий спектр цветов посредством внутренней комбинации.
Хотя Янг и Гельмгольц предположили, что цветовое зрение основано на трех цветах, ни один из них не установил, что это за три цвета. Однако примерно в то же время, когда Гельмгольц формировал свою теорию, шотландский математик и физик Джеймс Клерк Максвелл экспериментировал с цветовым зрением. Используя цветные волчки собственного дизайна, он продемонстрировал, что — в отличие от основных цветов — красного, желтого и синего, используемых художниками — красный, зеленый и синий цвета могут давать более широкий диапазон.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас
Со временем различные длины волн, описанные Гельмгольцем, были признаны связанными с красным (длинным), зеленым (средним) и синим (коротким). Хотя теория трехцветного цветового зрения в настоящее время считается лишь частью сложного процесса человеческого зрения, она демонстрирует, что цветовая модель RGB больше всего напоминает зрение и, таким образом, считается одной из наиболее точных цветовых моделей.
Алисия Желязко
Цветовая модель RGB: что это такое и как она используется?
Если вы похожи на большинство людей, вы, вероятно, не тратили много времени на размышления о том, как создаются многоцветные изображения на телевизоре или в журнальном столике. Вы можете быть удивлены, узнав, что разные среды требуют разных процессов для создания цвета. Эти разнообразные процессы создания цвета основаны на различных цветовых моделях, каждая из которых создает свой собственный уникальный диапазон цветов. Такие диапазоны цветов называются цветовыми пространствами.
Цветовая модель RGB — это метод представления цветов, который используется для создания цветов, которые вы видите на экранах телевизоров и компьютеров. Вот еще немного информации о том, как работает эта цветовая модель.
Что такое цветовая модель RGB?
Когда вы играете в игру на своем телефоне, просматриваете Интернет на своем компьютере или смотрите свой любимый сериал по телевизору, вы видите цветовую модель RGB в действии.
Эта модель основана на трех основных цветах света: красный , зеленый и синий . Как вы уже, наверное, заметили, название этой модели состоит из инициалов этих трех цветов.
Существует два основных типа цветовых моделей: аддитивная и субтрактивная. Цветовая модель RGB является аддитивной. В аддитивных цветовых моделях свет используется для отображения цветов. Вот почему цветовая модель RGB в основном используется для световых устройств, таких как цифровые камеры и телевизоры. Хотя на цифровых устройствах используется одна и та же цветовая модель, интересно отметить, что цвета, которые вы видите на разных устройствах, будут различаться. Это означает, что абсолютный красный цвет на телефоне Galaxy может отличаться от цвета на iPhone.
В аддитивных цветовых моделях по мере добавления цветов света видимый цвет становится светлее. Интересно, что когда все три основных цвета отображаются одновременно и с полной интенсивностью, получается белый цвет.
И наоборот, когда три цвета накладываются с наименьшей интенсивностью, вы увидите черный. Другими словами, черный цвет — это результат отсутствия света.
Как работает цветовая модель RGB?
В модели RGB массив различных цветов создается путем смешивания трех основных цветов с разной интенсивностью. Каждый цвет представлен триплетом значений, называемым триплетом RGB, где каждое значение описывает интенсивность основного цвета. Интенсивность каждого цветового луча, который называется компонентом, может варьироваться от полностью включенного до полностью выключенного.
Когда компонент имеет наибольшую интенсивность, результирующий цвет является оттенком этого основного цвета. И наоборот, когда два компонента имеют наибольшую интенсивность, результирующий цвет является оттенком вторичного цвета, образованного путем смешивания этих двух основных цветов. Например, когда красный и зеленый цвета имеют наибольшую интенсивность в триплете RGB, вы увидите на экране желтоватый цвет.
Или, когда синий и красный являются доминирующими цветовыми лучами, вы увидите оттенок пурпурного.
Уровень интенсивности цветного луча может быть выражен различными способами:
Проценты
Значение компонента может быть выражено в процентах, которые, очевидно, находятся в диапазоне от 0% до 100%. Вот несколько примеров:
| ЦВЕТ | RGB TRIPLET |
| Красный | (100% , 0%, 0%) |
| Желтый | (100%, 100% , 0%) |
| Серый | (50%, 50%, 50%) |
| Зеленый | (0%, 100%, 0%) |
Числа с плавающей запятой
Триплетные значения RGB также можно определить путем деления процентов на 100, в результате чего вы получите соответствующие числа с плавающей запятой от 0 до 1. Этот тип представления часто используется в теоретическом анализе. Вот несколько примеров:
| ЦВЕТ | RGB TRIPLET |
| Красный | (1. 0, 0,0, 0,0) |
| Желтый | (1,0, 1,0, 0,0) |
| Серый | (0,5, 0,5, 0,5) |
| Зеленый | (0,0, 1,0, 0,0) |
Целые числа без знака
На компьютерах триплеты RGB обычно состоят из беззнаковых, 8- битовые целые значения в диапазоне от 0 до 255. Эти значения могут быть записаны в виде десятичных или шестнадцатеричных чисел. Вот примеры обоих:
| ЦВЕТ | ТРИПЛЕТ RGB (ДЕСЯТИЧНЫЙ) |
| Красный | (255, 0, 0) |
| Желтый | (255, 255, 0) |
| Серый | (128, 128, 128) |
| Зеленый | (0 , 255, 0) |
| ЦВЕТ | ТРИПЛЕТ RGB (ШЕСТНАДЦАТЕРИЧНЫЙ) |
| Красный | #FF0000 |
| Желтый | #FFFF00 |
| Серый | #808080 |
| Зеленый | #00FF00 |
Как человеческий глаз воспринимает цвета?
Поскольку цветовая модель RGB основана на восприятии цвета человеческим глазом, может быть полезно кратко рассказать, как именно работает этот процесс.
Что делает желтый цвет желтым, а красный — красным? Что ж, человеческий глаз и мозг работают вместе, чтобы преобразовать свет в цвет.
Внутри человеческого глаза находятся специальные рецепторы, которые называются «колбочками». Хотя человеческий глаз содержит от шести до семи миллионов колбочек, существует только три типа конусообразных клеток. Каждый из трех типов клеток чувствителен к определенной длине волны света:
| ДЛИНА ВОЛНЫ | ЦВЕТ |
| Длинная длина волны | Красный свет | 9 0089
| Средняя длина волны | Зеленый свет |
| Короткая длина волны | Синий свет |
Длинный Длина волны света от красного конца спектра, например, активирует клетки колбочек, чувствительные к красному свету. Затем они отвечают, посылая сигнал через зрительный нерв в зрительную кору головного мозга. Величина этого сигнала будет зависеть от количества активированных колбочек и силы их сигнала.
Хотя у людей есть только три типа колбочек, которые улавливают длины волн трех основных цветов, мозг способен смешивать сигналы от трех цветовых рецепторов. Таким образом, вы сможете увидеть множество цветов. Например, когда вы смотрите на лимон при дневном свете, активируются как красные, так и зеленые колбочки. После того, как мозг обработает сигналы от обоих рецепторов, вы сможете увидеть желтый цвет лимона.
Цвет, который вы видите на экране телевизора, работает точно так же. Если вы увеличите цифровой экран, вы увидите множество крошечных прямоугольников, называемых пикселями, которые состоят из красных, зеленых и синих областей. Например, для отображения желтого цвета на экране активируются только красные и зеленые области соответствующих пикселей.
Альтернативы модели RGB
Помимо модели RGB существует множество других цветовых моделей, каждая из которых воспроизводит цвет по-разному. Вот краткий обзор некоторых из этих альтернативных цветовых моделей:
Цветовая модель CMYK
В отличие от модели RGB, которая является аддитивной цветовой моделью, модель CMYK является субтрактивной.
В то время как аддитивная цветовая модель работает со светом, субтрактивная цветовая модель работает за счет вычитания света. В субтрактивной модели определенные длины волн удаляются из белого света с помощью фильтра. Например, с зеленым фильтром вычитается красный цвет, а с желтым фильтром вычитаются синие части спектра.
В модели CMYK используются основные цвета материала: голубой, пурпурный и желтый. «К» означает черные чернила, которые добавляются для создания глубокого и нейтрального черного цвета. Модель CMYK используется для цветной печати. Этот процесс предполагает использование цветных чернил для маскировки цветов на белом фоне, таким образом вычитая яркость из белого фона.
Цветовая модель HSL
Цветовая модель HSL идентична модели RGB, за исключением одного отличия: способа выражения цветов. Подобно модели RGB, модель HSL представляет цвета как комбинацию красного, зеленого и синего, а также является аддитивной цветовой моделью.
Модель HSL отличается от цветовой модели RGB тем, что она также учитывает оттенок, насыщенность и яркость.
Оттенок цвета относится к его положению на цветовом круге, которое представлено в градусах. Насыщенность относится к яркости цвета, которая выражается в процентах. Наконец, яркость также выражается в процентах, где 0% соответствует черному цвету, а 100% — белому.
Таким образом, цветовая модель HSL является более сложной и интуитивно понятной системой. Вместо того, чтобы представлять цвета как комбинацию различных длин волн света, цветовая модель HSL выражает цвета как часть всего цветового спектра.
Цветовая модель CIE
Цветовая модель CIE использует комбинацию трех цветовых значений, которые очень похожи на красный, зеленый и синий. Эти значения, которые называются трехцветными значениями, затем наносятся на трехмерное пространство и при объединении могут точно воспроизводить каждый отдельный цвет, который может воспринимать человеческий глаз. По этой причине цветовая модель CIE считается наиболее точной цветовой моделью.
В отличие от любой другой существующей цветовой модели, цветовая модель CIE учитывает хроматическую реакцию глаза, которая является функцией, отвечающей за стабильное отображение цветов объектов, несмотря на широкое разнообразие света, которое может быть отражение от предмета.