Цветовая модель hsb

Цветовая модель HSB описывает цвета так, как их воспринимает человеческий глаз. В цветовой модели HSB в качестве компонентов рассматривают цветовой тон, яркость и насыщенность тона.

Для построения цвета используются три компонента: оттенок (Hue), насыщенность (Saturation) и яркость (Brightness).

Оттенок - это качественная характеристика, которая отличает один цвет от другого, например: красный от зеленого. Красный цвет принят за нулевое значение, положение остальных цветов характеризуется величиной угла между данным тоном и красным, и может изменяться в пределах от 0 до 360.

Изменяя насыщенность, можно сделать цвет светлее или темнее, она изменяется от максимума (100 или 255 градаций) до нуля. Чем меньше насыщенность, тем светлее цвет. Можно сравнить насыщенность цвета с его разбавлением белой краской.

Яркость. Спектральные цвета имеют максимальную яркость (100% или 255 градаций). При снижении яркости цвет становится темнее. Если параметр Brightness равен нулю, любой цвет превращается в черный. Уменьшение яркости цвета можно сравнить с добавлением к нему черной краски.

Если модель RGB наиболее удобна для компьютера, а модель CMYK - для типографий, то модель HSB наиболее предпочтительна для человека. Она проста и интуитивно понятна. Значение цвета выбирается как вектор, выходящий из центра окружности. Точка в центре соответствует белому (нейтральному) цвету, а точки по периметру - чистым цветам. Направление вектора определяет цветовой оттенок и задается в модели HSB в угловых градусах. Длина вектора определяет насыщенность цвета. Яркость цвета задают на отдельной оси, нулевая точка которой имеет черный цвет.

Модель lab

Трехканальная цветовая модель LAB была создана Международной комиссией по освещению (CIE) с целью преодоления существенных недостатков вышеизложенных моделей. В цветовой охват этой модели входят все три модели, описанные выше. В LAB цвет отделен от яркости. В ней применяется принцип независимого описания цветности и яркости, который позволяет изменять яркость изображения без искажения цветовых тонов изображения.

Яркость объектов определяется в канале светлоты (L), а цвет двумя хроматическими каналами:

• а (цвет изменяется в диапазоне от зеленого до красного);

• b (цвет изменяется в диапазоне от синего до желтого).

Используемые в данной модели координаты согласуются с биологическим механизмом восприятия цвета, открытым в 1981 году американскими учеными Давидом Хьюболом и Торстеном Вайзелом, получившим Нобелевскую премию за исследование зрения. В числе прочего они показали, что глаз предоставляет в мозг вовсе не информацию о красном, зеленом и синем. Мозг получает:

• разницу между светлым и темным,

• разницу между зеленым и красным,

• разницу между синим и желтым, где желтый – это сумма красного и зеленого.

Достоинства Lab-модели

Lab-модель призвана решить проблему универсального под­хода к репродуцированию изображений, связанную с использованием различ­ных типов мониторов и устройств печати. В силу своей независимости от аппа­ратных средств она позволяет воссоздавать одни и те же цвета независимо от особенностей устройства (монитора, принтера или компьютера), используемого для создания или вывода изображений.

Поскольку цветовая палитра этой модели перекрывает цветовые палитры RGB- и CMYK-моделей, то в ряде современных графических программ (например, Photoshop) эта модель используется в качестве внутренней модели для реализа­ции взаимного конвертирования RGB- и CMYK-моделей.

При работе с графическими пакетами цветовую модель Lab обычно используют в следующих случаях:

• печать изображения на принтерах Postscript Level 2 и Level 3;

• работа с изображениями PhotoCD;

• конвертирование цветного изображения в формат Grayscale (Градации серого);

• изменение яркости изображения без искажения его цветовых тонов (оттенков).

Существует еще одна сфера использования Lab-модели. Цифровые фотографии часто не отличаются резкостью. Можно попробовать повысить ее, используя все три канала RGB-модели, но в самых тяжелых случаях этого недостаточно. Если же перевести изображение в модель Lab, то можно поработать над ее яркостным кана­лом как над обычной черно-белой фотографией. При этом цветовая информация останется без изменений и искажений, которые часто возни­кают при слишком усердном применении фильтров к цветному изображению.

Сегодня цветовое пространство CIE LAB (или, по другой записи, CIE L*a*b*) яв­ляется «родным» для многих графических пакетов, включая, например, такие из­вестные программные продукты, как Adobe Photoshop или Heidelberg LinoColor.

Одновременно с этой системой комиссией МКО была принята система CIE L*u*v* (CIE LUV). Считается, что система CIE LUV лучше отвечает условиям аддитивного синтеза (используемого, к примеру, в телевидении), a CIE LAB — субтрактивного (полиграфия).

Вопросы для самоконтроля

1. Какой вид компьютерной графики стоит применить для обработки цветной фотографии, предназначенной для рекламы?

2. Почему цветовую модель RGB называют аддитивной?

3. Расшифруйте аббревиатуру RGB.

4. Как зависит яркость суммарного цвета в модели RGB при наложении одного компонента на другой?

5. Какие основные цвета вам известны?

6. Какой цвет образуется при совмещении трех компонентов в аддитивной модели RGB, к какому цвету он стремится при большой яркости?

7. В каких случаях применяют модель RGB?

8. Почему цветовую модель CMYK называют субтрактивной?

9. Расшифруйте аббревиатуру CMYK.

10. Как образуются новые оттенки в субтрактивной модели?

11. Какие дополнительные цвета вы знаете?

12. Какой цвет дает сумма дополнительных цветов в субтрактивной модели?

13. В каких случаях применяют модель CMYK?

14. Какие компоненты присутствуют в модели HSB. Дайте им определение.

15. Как описывается цвет в системе цветов HSB?

16. В каких случаях применяют модель HSB?

17. Что вы знаете о модели LAB?

18. Опишите метод образования цветового оттенка в модели LAB.

19. Что означает понятие цветоделение.

20. Что означает понятие безопасная палитра?

21. В чем состоит отличие излучаемого и отраженного света?

22. Какие методы описания цвета вам известны?

23. Почему цвета, созданные на экране, не всегда можно воспроизвести при печати?

24. Почему система RGB не может быть использована для создания изображений на печатаемой странице?

25. Какая существует зависимость между насыщенностью и цветом в модели HSB?

26. Какая существует зависимость между яркостью и цветом в модели HSB?

ТЕСТ

1. Как расшифровывается режим RGB, используемый вашим монитором?

1. Raster, Gray, Black (белый, серый, черный).

2. Red, Green, Blue (красный, зеленый, синий),

2. Сколько цветов Web-страницы можно корректно воспроизвести на различных мониторах?

1. Миллион.

2. 256.

3. 216.

3. Какой режим необходимо использовать при печати изображений?

а) CMYK.

б) HSB

в) PANTONE.

Ответы к тесту

2. в. Поскольку для системных палитр Macintosh и Windows общим является только такое количество оттенков.

3. а. Если речь идет о четырехцветной технологической печати. Обычные настольные струйные принтеры отлично справляются с печатью изображений, представленных в режиме RGB.

Литература

1. Петров М.Н., Молочков В.П. Компьютерная графика. СПб: - Питер, 2002.

2. Симонович С., Евсеев Г., Алексеев А. Специальная информатика. Учебное пособие. - М.: АСТПРЕСС: Инфорком-Пресс, 1999.

3. Т.А. Блинова, В.Н. Пореев Компьютерная графика. Киев.: Издательство Юниор, 2005.