Лекции / Лекция 3

//Лекция 3// Цветовое пространство

Определение цвета с помощью палитры

Пиксельные данные, содержащие более 1 бита на пиксель, могут представляться:

1. как набор индексов палитры цветов

2. определяется в соответствии со схемой определения цветов.

Палитра также называется картой индексов, таблицей цветов или таблицей перекодировки и представляет собой одномерный массив цветных величин. С помощью палитры цвета задаются косвенно, посредством указания их позиций в массиве. При использовании этого метода данные записываются в файл в виде последовательности индексов. Растровые данные, в которых используется палитра, называется растровыми данными с косвенно или псевдоцветной записью. Палитра обычно включается в тот же самый файл, где содержится изображение. Таким образом, получается значение цвета, которое необходимо для окрашивания пикселя на устройстве вывода. Обычно каждый элемент палитры занимает 24 бита. Каждое пиксельное значение содержит как индекс палитры. Программа визуализации читает из файла пиксельное значение и обращается к палитре за значением цвета.

Т.к цветовые модели, существующие с начала века, базируются на 3 цветах, то использование 3-х байтов для хранения пиксельных данных очень удобно. Т.о. объем памяти, занимаемый палитрой, в 3 раза больше, чем максимальное количество определяемых ею цветов. Использование палитры оправдано тогда, когда количество цветов ≤ 256.

	R	G	B
1	255	255	255	Белый
2	255	0	0	Красный
3	0	255	0	Зеленый
4	0	0	255	Синий
5	255	255	0	Желтый
6	0	255	255	Голубой
7	255	0	255	Фиолетовый
8	128	0	0	Бордовый
9	0	128	0	Темно-зеленый
10	0	0	128	Темно-синий
11	128	128	0	Горчичный
12	0	128	128	Грязно-голубой
13	128	0	128	Темно-фиолетовый
14	128	128	128	Серый
15	255	128	128	Кирпичный

В больших и сложных изображениях косвенное сохранение цветов с использованием палитры экономит память за счет сокращения объема данных.

Если объем растровых данных в файле невелик или используется больше 255 цветов, то включение в файл палитры может привести к обратному результату, т.е. требуемый объем памяти возрастет. Косвенное задание цветов имеет некоторые преимущества:

1. Всегда можно узнать, сколько цветов содержит изображение;

2. Очень удобно менять цвета изображения, для этого достаточно изменить в палитре значение одного цвета на значение другого.

К недостаткам относится то, что палитру неэффективно применять для полноцветного изображения.

Цветовые пространства

Чтобы передать цвет, нужно задать несколько значений, определяющих интенсивность цветовых каналов каждого из основных цветов, которые смешивают для получения составных цветов. Составной цвет задаётся упорядоченным набором значений различной интенсивности цветовых каналов. Цвет задается посредством цветового триплета. Порядок следования цветовых составляющих может быть произвольным, а порядок и обработка цветовых составляющих в пиксельном значении – разные в отдельных форматах. Этот порядок следования наиболее предпочтителен, т.к. он соответствует порядку следования электромагнитных частот в спектре.

Наиболее распространенным способом передачи цвета является модель RGB. В модели RGB –(0,0,0)-черный,

(255,255,255)-белый.

Типы палитры

Различают одноканальные и многоканальные палитры.

Одноканальная палитра предусматривает только одну цветовую величину для каждого элемента изображения, причем эта цветовая величина явно указывает цвет пикселя. (G)-220

Многоканальная палитра предусматривает 2 или более цветовые величины для каждого цветового элемента. (RGB)-(215,3,108)

Палитры могут быть как пиксельно- так и плоско-ориентированные.

Пиксельно-ориентированные палитры хранят все данные о цветах пикселей в виде последовательности битов в каждом элементе массива.

В плоскоориентированной палитре цветовые составляющие пикселей плоскостно разделены. Величины, соответствующие определенному цветовому каналу сохраняются вместе, и палитра состоит из 3-х одноканальных палитр, по одной для каждого цветового канала.

Одноканальная пиксельно-ориентированная палитра содержит одно пиксельное значение на элемент. Многоканальная пиксельно-ориентированная палитра также хранит по 1 пикселю на элемент, но каждый пиксель содержит 2 или более цветовых канала.

Одноканальная плоскоориентированная хранит 1 пиксель на элемент и 1 бит на плоскость. Многоканальная плоскоориентированная палитра содержит одно значение цветового канала на элемент и несколько разноцветных плоскостей.

Количество элементов в палитре определяется по формуле 2 в степ n,где n-размер пиксельного значения.

Используемые элементы палитры не всегда следуют один за другим, не всегда упорядочены и не всегда начинаются с 1 индексного значения.