7.2. Цветовые модели

Сейчас, когда на экране монитора имеется возможность увидеть не сотни, не тысячи, а 4 миллиарда цветов (точнее, цветов и цветовых оттенков), дать описание каждого цвета в отдельности очень сложно. Описать каждый цвет в отдельности трудно, поэтому цветовые модели — это почти совершенный способ для описания цветов в компьютерных технологиях и полиграфии. Однако не любой цвет можно представить в виде комбинации основных, что является основной проблемой цветовых моделей. Кроме того, излучаемый и поглощаемый цвета описываются по-разному.

Человеческий разум на протяжении многих столетий придумывал различные цветовые модели. Примеры некоторых из них представлены на рис. 7.2.

Рис. 7.2. Примеры различных цветовых моделей

7.2.1. Модель rgb

Цветовая модель RGB описывает излучаемые цвета. Она основывается на трех базовых цветах с длинами волн: 700,0 нм — красного (Red), 546,1 нм — зеленого (Green) и 435,8 нм — синего (Blue). Название этой цветовой модели образовано из начальных букв английских и немецких слов: red, rot — красный, green, grun — зеленый, blue, blau — синий, голубой. Ее схематическое представление приведено на рис. 7.3.

Рис. 7.3. Схематическое представление модели RGB

Остальные цвета получаются сочетанием базовых. Цвета такого типа называются аддитивными.

Удивительно, что человеческий глаз имеет рецепторы, воспринимающие свет трех основных цветов: красного, зеленого и синего. Остальные цвета воспринимаются как смешение трех основных цветов в различных пропорциях. Поэтому система RGB адекватна цветовому восприятию человеческого глаза.

Сочетание зеленого и красного дает желтый цвет, сочетание зеленого и синего — голубой, а сочетание всех трех цветов — белый. В компьютерных технологиях канал изображения кодируется одним байтом. В модели RGB используется три канала: красный, синий и зеленый, т. е. RGB — трехканальная цветовая модель. Каждый канал может принимать значения от 0 до 255. Это объясняется тем, что байт, которым кодируется канал, да и вообще любой байт, состоит из восьми битов, а бит может принимать два значения, итого 2⁸ = 256. В RGB, например, красный цвет может принимать 256 градаций: от чисто красного до черного. Таким образом, можно подсчитать, что в модели RGB содержится всего 256³ или 16 777 216 цветов.

На рис. 3 изображено пространственное представление модели RGB. В трех углах куба расположены чистые цвета: красный, зеленый и синий. В других трех углах их полные сочетания: желтый, голубой и пурпурный. Между черным и белым цветами проведена диагональ, изображающая градацию серого.

7.2.2. Модель cmyk

Цветовая модель CMYK (рис. 7.4) базируется на четырех основных цветах принтера и является одной из наиболее популярных. Модель является естественным развитием цветовой модели CMY путем добавления к ней черной компоненты цвета для получения при печати действительно черного цвета. В этом случае воспроизведение цветов достигается путем смешивания четырех красок: Cyan (голубой), Magenta (пурпурной), Yellow (желтой) blacK (черной). Интенсивность каждой компоненты цвета может изменяться от 0 до 100 процентов. В аббревиатуре этой модели используется буква К для того, чтобы избежать путаницы, поскольку в английском языке с буквы B начинается не только слово Black (черный), но и слово Blue (синий).

Рис. 7.4. Схематическое представление модели CMYK

Цветовая модель CMYK описывает поглощаемые цвета. Нам уже известно, что цвета, которые используют белый свет, вычитая из него определенные участки спектра, называются субтрактивными (вычитательными). Именно такие цвета и используются в модели CMYK. Они получаются путем вычитания из белого аддитивных цветов модели RGB. Основными цветами в CMYK являются голубой, пурпурный и желтый. Голубой цвет получается путем вычитания из белого красного цвета, пурпурный — зеленого, желтый — синего. Если страница, напечатанная в цвете, освещается белым светом, часть света отражается, а часть поглощается красящими пигментами (типографскими красками); глаз воспринимает сочетание основных цветов, которые отражены, а не поглощены.

Не весь цвет отражается, часть его все же поглощается пигментом, поэтому отпечатанное на принтере изображение получается менее ярким, чем отображаемое монитором.

Не просто добиться того, чтобы цвета, отображаемые монитором, соответствовали тем, которые получаются при печати.

Система CMYK создана и используется для печати. Все файлы, предназначенные для вывода в типографии, должны быть конвертированы в CMYK. Этот процесс называется цветоделением.

Чтобы напечатать черный цвет, необходимо смешение всех перечисленных типов краски. Смешение всех цветов модели CMYK на самом деле дает не черный, а грязно-коричневый цвет. Поэтому для усовершенствования модели CMYK в нее был введен один дополнительный цвет — черный. Он является ключевым цветом при печати, так что еще одно объяснение тому, что в названии модели присутствует буква K, а не B — это происхождение ее от англ. слова "ключ" (Key). Таким образом, модель CMYK является четырехканальной. В этом заключается еще одно ее отличие от RGB.

Аналогичным образом в CMYK существует четыре группы цветов, а для описания каждого цвета используется 32 bpp. Альфа-каналы, быстрая маска, маски слоев в Photoshop'е имеют совершенно сходную 8-битовую природу, но носят вспомогательный характер и не оказывают влияние на цвет. Следует обратить внимание, что если RGB имеет стандартные 256 градаций яркости, то в CMYK яркость измеряется в процентах (то есть до 100). Несмотря на большую, чем в RGB, цветовую глубину в 32 бита на пиксел, диапазон оттенков CMYK значительно меньше, чем в RGB, так как CMYK является не более, чем имитацией на экране печатных цветов.