Компьютерные сети, интернет и мультимедиа технологии

Ахроматически предметы (белые, серые, черные) поглощают лучи всего спектра  равномерно, а хроматически - избирательно определенную часть спектра (противоположную  им по цветовому тону), то есть избирательно.

Так, красные предметы больше поглощают  зелено-голубые лучи, оранжевые предметы поглощают сине-фиолетовые и т.п.

Поэтому хроматические предметы, поглощающие  полностью или в значительной степени красно-желтые лучи, при  свете электрических, а в особенности  керосиновых ламп (излучаемый лампами  свет — желтый по сравнению с  дневным, в нем мало содержится сине-голубых  лучей) кажутся очень темными  или черными. Синий цвет многих предметов  при вечернем искусственном освещении  темнеет и приобретает более  теплый оттенок.

При красном освещении заходящего солнца все в природе приобретает  красноватый оттенок. Большинство  зеленых предметов сильно поглощает  красные лучи, поэтому при заходе солнца они кажутся почти черными, листва же деревьев — красноватой (листья частично отражают красный свет).

Помимо изменения цветового  тона под влиянием цветного освещения  происходит изменение светлоты цветов.

Художнику важно знать, как изменяются цвета при электрическом свете. Перед ним может возникнуть задача передачи вечернего электрического освещения, кроме того, ему иной раз  приходится учитывать, как будут  выглядеть при электрическом  свете живописные работы, исполненные  днем, и как днем будут выглядеть  работы, исполненные при электрическом  освещении.

При электрическом освещении:

- красные, оранжевые и желтые  цвета светлеют;

- голубо-зеленые, голубые, синие  и фиолетовые темнеют; 

- светлота желто-зеленых не изменяется;

- красные цвета становятся более  насыщенными;

- оранжевые цвета краснеют;

- светло-желтые цвета сближаются  с белыми (их трудно бывает  отличить от белых);

- голубые цвета зеленеют и  в ряде случаев почти не  отличаются от голубо-зеленых;

- синие цвета теряют насыщенность: темно-синие кажутся черными,  некоторые синие слегка краснеют;

- фиолетовые цвета краснеют, и  иногда их нельзя отличить  от пурпурных.

В картинах, передающих вечернее искусственное  освещение внутри помещений, не встречается  интенсивных синих цветов (за исключением  цвета незанавешенных окон), если же они и встречаются, то бывают мало насыщенными. Чаще всего такие картины  ограничены желто-оранжевой гаммой. Все цветы имеют желтовато-розовые  оттенки, особенно заметные на белых  и серых поверхностях. При свете  керосиновых ламп, свечей, лучины этот эффект бывает особенно сильным.

Художнику также важно знать, как  изменяются цвета при ярком свете. Наш глаз приспосабливается к  освещению: при ярком свете его  чувствительность снижается, при менее  ярком повышается. При очень слабом свете мы плохо различаем, а подчас и вовсе не различаем цветовые тона. В сумерках все представляется бесцветным.

При постепенном ослаблении света  цветовые тона перестают различаться  последовательно, начиная с красных  и кончая синими, которые остаются видимыми дольше других. При постепенном  же усилении освещения (например, на рассвете) цвета начинают различаться опять-таки последовательно, но в обратном порядке: раньше всех синие и позже всех красные. При слепяще-ярком свете  все цвета выбеливаются, становятся менее насыщенными, беловатыми или  желтоватыми. Красные цвета изменяются меньше других, фиолетовые — больше других.

Цвета спектра мы видим различными по светлоте. При полном дневном  свете самыми светлыми кажутся желтые цвета; в сумерках — голубые.

Когда художники пишут свои этюды, они прищуривают глаза. Этот прием, действительно, помогает оценивать  светлоту цветовых пятен. Он основан  на том, что с прищуриванием глаз резко уменьшается попадаемое в  глаза количество света, в результате чего перестают различаться (как  в сумерках) цветовые тона, но четче  определяются светлотные отношения.

Изучение живописи показывает, что  эффект освещения в картине может  быть достигнут лишь при сохранении тех характерных изменений, которые  претерпевают цвета в данных условиях освещения в натуре. Кроме того, освещенные предметы почти всегда пишутся  более плотно, корпусно, тени же и  все не освещенные предметы — более  прозрачно, лессировочно (лессировка —  нанесение красок прозрачными слоями ).

Общий тон картин, изображающих ночь, обычно бывает черновато-синим. Теплые цвета, как правило, в них отсутствуют, краски темны, за исключением голубых. При слабом свете сумерек или  ночью голубые цвета сильно светлеют, не теряя при этом своего цветового  тона (в отличие от всех остальных, особенно красно-оранжевых цветов, которые уже не различаются и  кажутся почти черными). Картины, в которых передается лунное освещение, колористически ограничены черно-синеватыми, синими и голубыми цветами. Яркие  белые освещенные луной предметы зеленоваты, иногда даже желтоваты. Картины, передающие эффекты захода или восхода  солнца, как правило, отличаются общим  розовато-красноватым или оранжеватым  тоном. Зеленые предметы в таких  картинах бывают очень темны, листва деревьев имеет красноватый оттенок.

Особый эффект освещения наблюдается  в природе перед грозой, когда  солнечный свет проходит через слои туч. Частицы влаги, скапливающиеся в тучах, рассеивают фиолетовые, синие  и голубые лучи (этим объясняется  фиолетово-голубой цвет самих туч) и более свободно пропускают красно-оранжево-желтые лучи. Поэтому перед грозой, когда  небо затянуто тучами, все освещается розоватым рассеянным светом и исчезают контрасты света и тени. Такой  эффект можно видеть в любом пейзаже, в котором изображается природа  перед грозой.

Остановимся еще на одном вопросе. От затененного белого предмета отражается света меньше, чем от ярко освещенного  такого же белого предмета. Когда непосредственно  сравниваешь цвет одного с цветом другого, то освещенный предмет кажется  белым, а затененный — сероватым  или даже серым. Но когда смотришь на затененный белый предмет и  сам при этом находишься в тени, то его цвет кажется чисто-белым. При вечернем искусственном освещении, когда все освещается желто-оранжевым  светом, белые предметы мы продолжаем видеть белыми, они не кажутся оранжевыми. Более того, при свете красного фотографического фонаря в фотолаборатории  трудно, даже невозможно найти красную  бумажку, — все бумажки кажутся  белыми. Указанные факты относятся  к очень сложному явлению, названному трансформацией цветов.

Явление, аналогичное трансформации  цветов, наблюдается в произведениях  живописи, когда в картинах с пожелтевшим  лаком зритель продолжает видеть ахроматические цвета, хотя под слоем  желтого лака все цвета становятся желтоватыми. Во многих картинах Рембрандта мы видим своеобразное золотистое освещение. Фактически в этих картинах, как  и в картинах с пожелтевшим  лаком, нет ахроматических цветов, однако зритель находит в них и  белые и другие ахроматические цвета.

Для восприятия цветов имеет также  значение их «предметность», то есть их связь с теми или иными предметами. Бегло взглянув на какой-либо белый  или серый предмет, ярко освещенный солнцем, в первое мгновение его  можно принять за оранжевый и  увидеть на нем фиолетовые тени. Но как только будет осознано, что  собой представляет данный предмет, так сразу же исчезнет ощущение оранжевого и фиолетового— предмет покажется  белым (серым) лишь с легким желтоватым оттенком в свету и с серо-сиреневыми тенями.

Локальный цвет - основной, собственный  цвет предметов, например: оранжевый  цвет апельсина, белый цвет снега, желтый цвет золота.

Оттенок - незначительное отклонение цвета от его основного цветового  тона.

2 Теория цвета

 

Все больше и больше людей открывают для себя рынок цифрового изображения. Цифровые камеры, цветные принтеры и сканеры становятся все больше дешевеют и таким образом, становятся доступными для все большего числа пользователей. Вместе с этой революцией в использовании цвета появилась и необходимость понять, что же такое цифровой цвет и разобраться в его особенностях.

Исследования показывают, что рядовые пользователи пасуют перед сложным поведением цифрового цвета и часто жалуются на то, что "цвета при печати выглядят совсем не так, как на мониторе".

Несмотря на удивительный прогресс в технологиях воспроизведения цвета очевидно, что лишь немногие люди разбираются в теории цифрового цвета. Из-за неспособности разобраться в новых технологиях цвета клиент может разочароваться в продукте или предъявлять к нему завышенные требованиям.

Компания Spittin' Image Software представляет новое простейшее изобретение, предназначенное для того, чтобы объяснить людям принципы работы цифрового цвета. Это изобретение недавно было запатентовано в США под названием COLORCUBE. Оно представляет собой изображение физической модели того, как цвета хранятся, обрабатываются и воспроизводятся в цифровых устройствах.

В комплекте с COLORCUBE покупатель получает с учебник, в котором в 10 пунктах объясняются основы цифрового цвета. Данная статья является кратким изложением этого учебника:

1) Как человеческий глаз видит цвета

В человеческом глазе присутствуют два вида рецепторов: палочки и колбочки. Палочки реагируют на оттенки серого, а с помощью колбочек мозг способен воспринимать спектр цветов. Существует три типа колбочек: первые реагируют на красно-оранжевый цвет, вторые - на зеленый, а третьи - на сине-фиолетовый. Когда стимулируется только один тип колбочек, мозг видит только один соответствующий цвет. Таким образом, если стимулируются наши "зеленые" колбочки - мы видим "зеленый" цвет. Если красно-оранжевые - "красный". Если одновременно стимулировать зеленые и красно-оранжевые колбочки, мы видим желтый цвет. Глаз не способен отличить настоящий желтый цвет от некоей комбинации красного и зеленого. То же самое касается нашего восприятия таких цветов как циан, фуксин и прочих межспектральных цветов.

Из-за такого физиологического свойства нашего глаза, мы можем его "обмануть", представив полную гамму видимых цветов путем пропорционального смешивания всего лишь трех: красного, зеленого и синего.

 

 

Рисунок 7. Кривые чувствительности к спектру трех типов колбочек человеческого глаза

2) Определение основных цветов

Разложив любой цвет с помощью призмы можно определить составляющие его красный, зеленый и синий цвета (основные аддитивные цвета), либо циан, фуксин и желтый (основные субтрактивные цвета). Этот простой, но показательный прием позволяет определить настоящие основные цвета. Чем точнее мы знаем, какие цвета являются основными, тем больше вторичных цветов с их помощью мы можем воспроизвести.

 

 

 

Рисунок 8

Просматривая эти круги через призму мы можем увидеть основные цвета. Круг на белом фоне разлагается на комбинацию Циан/Фуксин/Желтый. Тот же круг на черном фоне разлагается на комбинацию Красный/Зеленый/Синий.

3) Аддитивный и субтрактивный цвет

Телевизоры, камеры, сканеры, мониторы компьютеров основаны на аддитивной системе воспроизведения цветов (RGB), где красный (R), зеленый (G) и синий (B) в комбинации создают белый. Офсетная печать, цифровая печать, краски, пластик, ткань и фотография основаны на субтрактивной системе цвета (CMY/CMYK), где смесь циана (C), фуксина (M) и желтого (Y) создают черный цвет (K).

Уникальность COLORCUBE состоит в том, что в нем обе системы объединены в одну модель. Чтобы переключиться из системы RGB в систему CMYK, достаточно всего лишь повернуть куб.

 

Рисунок 9. Оси RGB и CMY помещенные в одно и то же пространство опорных цветов. Вид извне.

4) Цветовые модели

С каждым новым успехом в теории цвета появляется новая модель, с помощью которой излагается эта новая теория. К сожалению, приверженцы старых цветовых моделей редко когда обращают внимание на новые модели. Например, популярный сейчас цветовой круг мало чем отличается по внешнему виду и работе от того, что был представлен сэром Исааком Ньютоном. Художники, опираясь на этот круг, по-прежнему неправильно считают основными цветами красный, желтый и синий вопреки тому факту, что такие технологии как офсетная печать и фотография, которым уже более ста лет, базируются на трехмерной системе цвета, где основными цветами являются циан, фуксин и желтый.

В число прочих моделей, используемых специалистами в различных отраслях, являются: Hue/Saturation/Value (HSV), карты CMYK, система RGB, система цветов Pantone, система CIE, стандартные цвета DIN и карты спектрального свечения.

Компьютеры и прочие цифровые устройства определяют цвет, основываясь на новой цветовой модели, которая называется COLORCUBE. Она охватывает область цифрового представления цвета.

5) Хранение изображений в компьютере

Все цифровые устройства работы с цветом хранят, обрабатывают и воспроизводят цвет и цветные изображения с помощью значений RGB. Для того чтобы сохранить цифровое изображение, его сначала требуется разбить на сетку мелких пикселей (точек). Каждый пиксель замеряется на количество в нем красного, зеленого и синего цветов. Затем все изображение в целом записывается пиксель за пикселем. Для хранения изображения площадью 3 квадратных дюйма с разрешением 150 точек на дюйм требуется 202.500 пикселей или 607.500 байт.