Кольорові моделі

Кожен піксель растрового зображення містить інформацію про колір. Будь-який векторний об'єкт також містить інформацію про колір його контуру і зафарбованої області. Інформація може займати від одного до тридцяти двох біт, у залежності від глибини кольору. Якщо працювати з чорно-білими зображеннями, то колір кодується нулем або одиницею. Ніяких проблем в цьому випадку не виникає. Для нескладних малюнків, що містять 256 кольорів або стільки ж градацій сірого кольору, неважко пронумерувати всі використовувані кольору. Але, для зображень в істинному кольорі, що містять мільйони різних відтінків, проста нумерація не підходить. Для них розроблено кілька моделей представлення кольору, що допомагають однозначно визначити будь-який відтінок. Колірна модель визначає спосіб створення квітів, використовуваних у зображенні.

У телевізорах і комп'ютерних моніторах використовується люмінофор, який світиться червоним, зеленим і синім кольором.

Рис. 1.3 Приклад люмінофора

Змішуючи ці три кольори можна отримати різноманітні кольори і їх відтінки. На цьому й ґрунтується модель представлення кольору RGB, названа так за початковими літерами що входять до неї квітів: Red - червоний, Green - зелений, Blue - синій.

Рис. 1.4 Модель представлення кольору RGB

Будь-який колір в цій моделі представляється трьома числами, що описують величину кожної колірної складової. Чорний колір утвориться, коли інтенсивність всіх трьох складових дорівнює нулю, а білий - коли їх інтенсивність максимальна. Безліч комп'ютерного обладнання працює з використанням моделі RGB, крім того, ця модель дуже проста. Цим пояснюється її широке поширення. На жаль, в моделі RGB теоретично неможливо отримати деякі кольори, наприклад насичений синьо-зелений, тому працювати з моделлю кольору RGB не завжди зручно. Крім того, модель RGB сильно пов'язана з реалізацією її на конкретних пристроях. Більшість квітів, які можна побачити в оточуючому світі, є наслідком відображення і поглинання світла. Наприклад, сонячне світло, падаючи на зелену траву, частково поглинається, і відображається тільки його зелена складова. При друку на принтері, на папір наноситься кольорова фарба, яка відображає тільки світло певного кольору. Всі інші кольори поглинаються, або віднімаються від сонячного світла.

На ефекті вирахування кольорів побудована інша модель представлення кольору, звана CMYK. Ці літери також узяті з назв квітів: Cyan – блакитний, Magenta - пурпуровий, Yellow - жовтий, black - чорний.

Рис. 1.5 модель представлення кольору CMYK

Строго кажучи, Magenta не є пурпурним кольором. Точна назва цього кольору-фуксин, але в комп'ютерній літературі і в програмах прийнято називати цей колір пурпурним. У різновиди цієї моделі, званої CMYK, відсутній чорний колір, але вона застосовується значно рідше. Вибір квітів для моделі невипадковий, вони тісно пов'язані з квітами моделі RGB. Блакитний колір утворюється при поглинанні червоного, пурпурний при поглинанні зеленого, а жовтий відбитий колір виходить в результаті поглинання синього. При нанесенні більшої кількості фарб різних кольорів поглинається більше кольору і менше відбивається. Таким чином, при змішанні максимальних значень цих трьох кольорів можна отримати чорний колір, а при повній відсутності фарби повинен вийти білий колір. Проте в дійсності при змішуванні трьох фарб виходить брудно-бурий колір, так як використовуються реальні барвники відображають і поглинають колір не так, як описано в теорії. Чорний колір виходить тільки при додаванні чорної фарби, тому в модель CMYK і додана чорна складова. Система CMYK широко застосовується в поліграфії. Друкарське обладнання працює виключно з цією моделлю, та й сучасні принтери теж використовують барвники чотирьох кольорів. При друку на папір наносяться декілька шарів прозорої фарби, і в результаті отримується кольорове зображення, що містить мільйони різних відтінків.