Цветовые пространства.

Чтобы определить цвет, нужно задать несколько значений. Обычно это 3 значения, которые определяют интенсивность каждого из основных цветов (цветовых каналов), которые смешивают для получения составных цветов. Составной цвет создается упорядоченным набором значений. Конкретный цвет представляет собой точку на графическом отображении всех возможных цветов, т.е. точку в цветовом пространстве.

Наиболее распространенным способом передачи цвета является модель RGB. В этой модели красный, зеленый и синий являются основными, т.е. не составными. Цвет в этой модели задается посредством триплета (R, G, B).

(0%, 0%, 0%) – черный;

(100%, 100%, 100%) – белый;

(100%, 0%, 0%) – красный;

(50%, 50%, 50%) – серый.

Точнее цветовые компоненты задаются не в процентах, а в виде цветовых величин. Если для каждого цветового компонента отводится 1 байт, то диапазон этих величин составляет от 0 до 255. И т.к. цвета определяются 3-мя байтами, то разумно присваивать каждому из 3-ех байтов значение одного цветового компоненты. Т.о., получается: 0 – нулевая интенсивность; 255 – максимальная интенсивность.

Черный – (0, 0, 0);

Белый – (255, 255, 255);

Красный – (255, 0, 0);

Серый – (127, 127, 127).

Порядок следования цветовых составляющих в модели может быть произвольный, а порядок и обработка цветовых составляющих в пиксельных значениях разные в различных форматах. Составляющие пиксельного значения могут быть интерпретированы как (R, G, B), (G, B, R), (B, R, G). Задача прочтения в таком случае ложится на программу визуализации. Задание цветов в последовательности RGB является наиболее предпочтительным, т.к. в этом случае цвета упорядочены в соответствии со своими электромагнитными частотами, определяющими их место в физическом спектре. Равномерное распределение памяти для цветовых составляющих в модели является наиболее распространенным.

Типы палитр.

Различают одно- и многоканальные палитры. Одноканальные предусматривают только одну цветовую величину для каждого элемента. Причем эта цветовая величина явно указывает цвет пикселей. (G) = 233. Многоканальные предусматривают 2 и более отдельные цветовые величины для каждого цветового элемента. (R, G, B) = (180, 215, 15). Палитры могут быть как пиксельно так и плоскостно ориентированные. Пиксельно ориентированные – хранят все данные о цветах пикселей в виде последовательности битов в каждом элементе массива.

(RGB)(RGB)(RGB)…….

(BGR)(BGR)(BGR)…….

В плоскостно ориентированной палитре цветовые составляющие пикселя разделены. Величины, соответствующие определенному цветовому каналу, сохраняются вместе и палитра в этом случае состоит как бы из 3-ех одноканальных, по одной палитре для каждого цветового канала. Поэтому в файле пиксельные значения записываются в виде множества цветовых плоскостей. В этом случае те же данные:

(RRR GGG BBB)

(BBB GGG RRR)

И одно- и многоканальные палитры могут быть как пиксельно, так и плоскостно ориентированными:

• Одноканальная пиксельно ориентированная палитра: содержит одно пиксельное значение на элемент.

• Многоканальная пиксельно ориентированная палитра: хранит по одному пикселю на элемент, но каждый пиксель содержит 1 или более цветовых каналов данных.

• Одноканальная плоскостно ориентированная палитра: хранит 1 пиксель на элемент и 1 бит на плоскость.

• Многоканальная плоскостно ориентированная палитра: содержит одно значение цветового канала на элемент. В этом случае каждая плоскость – это разные цветовые каналы.

Количество элементов в палитре определяется по формуле 2^N, где N – размер пиксельного значения в файле. Обычно количество элементов в палитре соответствует максимальному количеству цветов заданного изображения. Используемые элементы палитры не всегда следуют один за другим, не всегда упорядочены и не всегда начинаются с 1-го индексного значения. Местоположение применяемых элементов задается программой, записывающей изображение в файл.

Цвет.

Рецепторы человеческого глаза могут воспринимать световое излучение в диапазоне длин волн от 380 до 770 нм. Теоретически глаз может воспринимать одновременно около 10000 различных цветов. Волны различной длины воспринимаются глазом по-разному. Наиболее чувствительный глаз к зеленому, затем – к красному и к синему. Человеческий глаз плохо воспринимает цвет очень маленьких объектов, и когда одновременно отображается много пикселей, даже если он окрашен в цвет, глаз далеко от экрана не различает эти пиксели. Для восприятия цвета важно и то, как этот цвет получен. Обычно для нас цвет – излучение определенной длины волны, но при смешивании 2-ух или более цветов образуется 3-ий цвет. Такое же смешивание происходит при освещении окрашенного объекта. Цвет объекта всегда смешивается с цветом света, образуя 3-ий цвет. Из-за разного способа получения цвета изображение, визуализированное на разных устройствах, выглядит по-разному.

Для описания цветов применяют несколько различных математических систем. И цвета всегда задаются числовыми величинами. Выбор подходящей цветовой модели зависит от типа данных, содержащихся в файле. В графических файлах обычно применяются цветовые модели, использующие 3 основных цвета, т.е. 3 таких цвета, которые не могут быть получены смешиванием других цветов. Все множество цветов, которое получается путем смешивания основных цветов, представляют собой цветовое пространство или цветовую гамму.