Mô hình màu RGB. Khái niệm về mô hình màu sắc. Model RGB, CMY(K). Tỷ lệ của mô hình RGB và CMY. vòng tròn màu

Màu sắc có ba đặc điểm chính: Tông màu, độ sáng Và bão hòa.

Tông màu– cho phép bạn xác định các màu là đỏ, vàng, lục, lam hoặc trung gian giữa hai cặp màu liền kề này. Sự khác biệt về tông màu phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng.

độ sáng– mô tả độ sáng tương đối của màu sắc. Nó được xác định bởi mức độ phản xạ của bề mặt mà ánh sáng chiếu vào. Độ sáng càng cao thì màu càng nhạt.

Độ bão hòa– mô tả sự khác biệt giữa một màu nhất định và một màu không màu (xám) có cùng độ sáng. Độ bão hòa càng thấp thì màu xuất hiện càng “xám”. Ở mức độ bão hòa bằng 0, màu sẽ chuyển sang màu xám.

Màu sắc và màu sắc:

ĐẾN có màu sắc màu sắc bao gồm: trắng, xám và đen. Chúng không có đặc điểm màu sắc và độ bão hòa.

ĐẾN màu sắc màu sắc đề cập đến mọi thứ mà chúng ta cho là có “màu” (trừ màu trắng, xám hoặc đen).

Nhiều mô hình toán học khác nhau được sử dụng để mô tả màu sắc phát ra và phản xạ. Chúng được gọi là mô hình màu sắc. Mô hình màu sắc là phương tiện mô tả màu sắc một cách định lượng và phân biệt giữa các sắc thái của nó. Trong mỗi mô hình, một dải màu nhất định được thể hiện trong không gian ba chiều. Trong không gian này, mỗi màu tồn tại dưới dạng một tập hợp tọa độ số, trong đó mỗi màu có thể được gán một điểm được xác định chặt chẽ. Phương pháp này giúp trao đổi thông tin màu sắc giữa thiết bị kỹ thuật số và phần mềm.

Có nhiều mẫu màu, nhưng chúng đều thuộc một trong ba loại:

- phụ gia(dựa trên việc bổ sung màu sắc);

- trừ(dựa trên phép trừ màu);

- tâm lý(dựa trên nhận thức của con người).

Ba mô hình màu được sử dụng khi đăng ký, xử lý và chuẩn bị hình ảnh để in RGB, CMYK Và Phòng thí nghiệm CIE.

Mô hình màu RGB(R - từ tiếng Anh red - red, G - từ tiếng Anh green - green, B - từ tiếng Anh blue - blue) - mô hình màu cộng mô tả các màu phát ra và được hình thành trên cơ sở ba màu cơ bản: đỏ, xanh lá cây và xanh lam (Hình . 39), các màu khác được hình thành bằng cách trộn ba màu cơ bản theo các tỷ lệ khác nhau (tức là với độ sáng khác nhau). Khi trộn theo cặp màu cơ bảnđược hình thành màu thứ cấp: lục lam, đỏ tươi và vàng. Màu chính và màu phụ đề cập đến màu chính. Màu cơ bản là những màu có thể được sử dụng để tạo ra gần như toàn bộ quang phổ của ánh sáng khả kiến. Mô hình RGB được sử dụng trong các thiết bị hoạt động với thông lượng ánh sáng: máy ảnh và video, máy quét, màn hình máy tính, TV, v.v. Nó phụ thuộc vào phần cứng, vì các giá trị của màu cơ bản, cũng như điểm trắng, là được xác định bởi các tính năng công nghệ của thiết bị cụ thể. Ví dụ: cùng một hình ảnh trông khác nhau trên các màn hình khác nhau.

Cơm. 39. Mô hình màu RGB bổ sung

Nhược điểm chính của mô hình RGB là nó phụ thuộc vào phần cứng. Điều này là do trong thực tế, mô hình RGB mô tả không gian màu của một thiết bị cụ thể, chẳng hạn như máy ảnh hoặc màn hình. Tuy nhiên, bất kỳ không gian RGB nào cũng có thể được tạo thành tiêu chuẩn bằng cách xác định nó một cách rõ ràng. Việc triển khai tiêu chuẩn phổ biến nhất của mô hình RGB là (Hình 45):

sRGB(RGB tiêu chuẩn) - Không gian màu Internet tiêu chuẩn phù hợp với không gian màu của màn hình VGA cấp thấp thông thường. Ngày nay, không gian này cung cấp giải pháp thay thế cho hệ thống quản lý màu bằng cách sử dụng cấu hình ICC. Mô hình sRGB được sử dụng để tạo hình ảnh web hoặc in trên máy in phun rẻ tiền do phạm vi giá trị không đủ rộng trong các phần màu xanh lục và xanh lam của quang phổ nên không phù hợp để in ảnh chất lượng chuyên nghiệp;

Adobe RGB(được Adobe Systems chuẩn hóa năm 1998) - dựa trên một trong những tiêu chuẩn truyền hình độ nét cao (HDTV). Model này có gam màu lớn hơn so với sRGB và được sử dụng để đăng ký hình ảnh đáp ứng yêu cầu in ảnh chất lượng cao.

Mô hình màu CMYK(C - từ màu lục lam trong tiếng Anh - xanh lam, M - từ màu đỏ tươi trong tiếng Anh - tím, Y - từ màu vàng - vàng trong tiếng Anh, K - đen) - mô hình màu trừ mô tả thuốc nhuộm thực được sử dụng trong sản xuất in ấn (in offset, kỹ thuật số in ảnh, sơn, nhựa, vải, v.v.). Trong mô hình này, các màu cơ bản là các màu được hình thành bằng cách trừ các màu cơ bản của mô hình RGB khỏi màu trắng (Hình 41). Ba màu cơ bản RGB kết hợp để tạo thành màu trắng và ba màu cơ bản CMY kết hợp để tạo thành màu đen (dựa trên đặc tính hấp thụ của mực).

Cơm. 41. Lấy mô hình CMY từ RGB

Các màu sử dụng ánh sáng trắng (giấy trắng) bằng cách trừ đi một số phần nhất định của quang phổ khỏi nó được gọi là màu trừ: khi thuốc nhuộm hoặc chất màu hấp thụ màu đỏ và phản chiếu ánh sáng xanh lục và xanh lam, chúng ta sẽ thấy màu xanh lam. Khi nó hấp thụ màu xanh lá cây và phản chiếu màu xanh lam và đỏ, chúng ta thấy màu tím. Khi nó hấp thụ màu xanh lam và phản chiếu màu đỏ và xanh lục, chúng ta thấy màu vàng.

Lục lam, đỏ tươi và vàng là ba màu cơ bản (Hình 42) được sử dụng trong pha trộn trừ. Về lý thuyết, việc trộn 100% mỗi màu trong số ba màu trừ cơ bản: lục lam, đỏ tươi và vàng sẽ tạo ra màu đen. Tuy nhiên, tạp chất trong mực khiến mực không thể đạt được màu đen thuần khiết. Vì lý do này, trong in ấn, màu đen được thêm vào ba màu này. Kết quả là một hệ thống gồm bốn màu. Mô hình này cũng phụ thuộc vào phần cứng.

Dải màu được biểu thị trong CMYK hẹp hơn so với RGB (Hình 45) nên khi chuyển đổi dữ liệu từ RGB sang CMYK, thông tin màu sẽ bị mất. Nhiều màu sắc hiển thị trên màn hình không thể được tái tạo bằng mực trên bản in ảnh và ngược lại.

Cơm. 42. Mô hình màu trừ CMYK

Mô hình màu CIE(từ Ủy ban Quốc tế Pháp - Ủy ban Chiếu sáng Quốc tế) dựa trên nhận thức của con người về màu sắc và được sử dụng để xác định cái gọi là màu sắc độc lập với thiết bị có thể được tái tạo chính xác bằng bất kỳ loại thiết bị nào: máy ảnh, máy quét , màn hình, máy in, v.v. Những mẫu này đã trở nên phổ biến do được sử dụng trên máy tính và có nhiều màu sắc mà chúng mô tả. Các mô hình phổ biến nhất là: CIE XYZ và CIE Lab.

Mô hình màu CIE XYZ(mô hình màu cơ bản) được phát triển vào năm 1931. Hệ thống này thường được biểu diễn dưới dạng đồ thị hai chiều (Hình 43). Các thành phần màu đỏ được kéo dài dọc theo trục X của mặt phẳng tọa độ (theo chiều ngang) và các thành phần màu xanh lá cây được kéo dài dọc theo trục Y (theo chiều dọc). Với phương pháp biểu diễn này, mỗi màu tương ứng với một điểm cụ thể trên mặt phẳng tọa độ. Độ tinh khiết quang phổ của màu sắc giảm khi bạn di chuyển sang trái dọc theo mặt phẳng tọa độ. Mô hình này không tính đến độ sáng.

Cơm. 43. Biểu đồ màu CIE XYZ

Mô hình màu CIE L*a*b* là mô hình màu CIE XYZ cải tiến. CIE L*a*b*(L* - từ độ chói tiếng Anh, light - lightness, a* - giá trị của thành phần đỏ/xanh lá cây, b* - giá trị của thành phần màu vàng/xanh lam, * có nghĩa là hệ thống được phát triển bởi các chuyên gia CIE) - dựa trên lý thuyết cho rằng một màu không thể có màu xanh lục cùng lúc với màu đỏ hoặc vàng và xanh lam. Do đó, các trục tọa độ giống nhau có thể được sử dụng để mô tả các thuộc tính “đỏ/xanh” và “vàng/xanh”. Trong mô hình ba chiều này, sự khác biệt về màu sắc do con người cảm nhận được phụ thuộc vào khoảng cách từ đó thực hiện phép đo màu. Trục MỘTđi từ màu xanh lá cây ( -MỘT) sang màu đỏ ( +a) và trục b– từ màu xanh ( -b) sang màu vàng ( +b). Độ sáng ( L) đối với mô hình ba chiều tăng theo hướng từ dưới lên trên (Hình 44). Màu sắc được thể hiện bằng các giá trị số. So với mô hình màu XYZ, màu CIE Lab tương thích hơn với màu sắc mà mắt người cảm nhận được. Trong mô hình CIE Lab, độ sáng màu (L), màu sắc và độ bão hòa ( một, b) có thể được xem xét riêng biệt. Do đó, màu sắc tổng thể của hình ảnh có thể được thay đổi mà không làm thay đổi bản thân hình ảnh hoặc độ sáng của nó. CIE L*a*b* là mô hình màu độc lập với thiết bị phổ quát, được sử dụng để tính toán toán học được thực hiện bởi máy tính khi làm việc với màu sắc và được sử dụng khi chuyển đổi giữa các mô hình phụ thuộc vào phần cứng khác. Ví dụ: khi chuyển đổi từ RGB sang CMYK hoặc từ CMYK sang RGB.

Dữ liệu RGB và CMYK được phần cứng dữ liệu không mang thông tin về cảm giác màu sắc mà không tham chiếu đến một thiết bị cụ thể. Khi chuyển đổi, chúng tôi xác định tọa độ màu trong hệ tọa độ màu CIE L*a*b* cho các giá trị của mô hình RGB hoặc CMYK được triển khai trong thiết bị cụ thể này. Việc chuyển đổi màu từ không gian màu này sang không gian màu khác dẫn đến mất thông tin màu. Cần phân biệt rõ ràng giữa mô hình màu và hệ tọa độ màu: trong trường hợp đầu tiên, chúng ta đang nói về cách tái tạo cảm giác màu sắc, và trong trường hợp thứ hai là về việc đo lường những cảm giác này.

Cơm. 44. Biểu đồ màu CIE Lab: L – độ sáng;
a – từ xanh sang đỏ; b – từ xanh sang vàng

Gam màu(từ gam màu tiếng Anh) là một dải màu có thể được phân biệt bởi một người hoặc được tái tạo bởi một thiết bị, bất kể cơ chế tạo ra màu sắc (bức xạ hoặc phản xạ). Mắt người, phim ảnh màu, máy ảnh kỹ thuật số, máy quét, màn hình máy tính và máy in màu có các gam màu khác nhau (Hình 45). Gam màu hạn chế được giải thích là do sử dụng phương pháp tổng hợp cộng (RGB) hoặc trừ (CMYK) về cơ bản là không thể thu được tất cả các màu của quang phổ nhìn thấy được. Đặc biệt, một số màu sắc như xanh lam thuần khiết hoặc vàng thuần khiết không thể được tái tạo chính xác trên màn hình điều khiển.

Hiển thị gam màu là công nghệ chỉnh sửa màu sắc trên nhiều thiết bị khác nhau, trong đó hình ảnh mà một người nhìn thấy sẽ gần giống nhất có thể với hình ảnh được tái tạo trên các thiết bị có phạm vi tái tạo màu khác. Ví dụ: gam màu của máy in màu (CMYK) nhỏ hơn gam màu được tái tạo trên màn hình (RGB). Màu xanh lục rực rỡ hiển thị trên màn hình trở nên kém sáng và kém bão hòa khi in. Điều này xảy ra do hình ảnh trên màn hình chứa các màu không thể tái tạo được trong không gian CMYK (Hình 45).

Cơm. 45. Gam màu của các thiết bị khác nhau (biểu đồ màu CIE)

Nhiệm vụ tái tạo màu sắc đáng tin cậy phụ thuộc vào việc xây dựng cấu hình thiết bị. Một định dạng phổ quát đã được phát triển cho hồ sơ thiết bị, được gọi là ICC. Mỗi thiết bị tham gia vào quá trình in (máy ảnh, máy quét, màn hình, máy in, v.v.) đều có bảng mô tả màu riêng - Hồ sơ ICC. Khi lập hồ sơ thiết bị, dải màu duy nhất của chúng được so sánh với không gian tham chiếu tiêu chuẩn. Những cấu hình này có thể được tích hợp vào một tập tin hình ảnh.

Các loại hồ sơ:

Đầu vào(hoặc bản gốc). Mô tả không gian màu của thiết bị ghi ảnh (thiết bị kỹ thuật số, máy quét);

Hồ sơ hiển thị. Mô tả không gian màu của một màn hình cụ thể.

Ngày nghỉ(hoặc mục tiêu). Mô tả không gian màu của một thiết bị tái tạo (máy in, máy vẽ, máy in, v.v.)

Chuyển đổi gam màu được thực hiện hệ thống quản lý màu sắc CMS (từ hệ thống quản lý màu tiếng Anh). Chức năng chính của nó là giám sát khả năng tái tạo màu sắc tốt nhất của tất cả các thiết bị được sử dụng trong chuỗi công nghệ. CMS cố gắng tạo ra các màu độc lập với phần cứng và sử dụng mô hình màu CIE XYZ cơ bản để chuyển đổi.

Phần kết luận

Bài giảng khảo sát chủ đề và mục tiêu của môn học “Công nghệ giảng dạy nghe nhìn” và xác định vị trí của nó trong việc đào tạo sư phạm cho giáo viên tương lai. Chúng em được làm quen với những khái niệm cơ bản của khóa học, có được hiểu biết tổng quát về lịch sử hình thành, hiện trạng và xu hướng phát triển của công nghệ dạy học nghe nhìn.

Bài giảng tiếp theo sẽ được dành cho các công nghệ nghe nhìn hiện đại.

Đây là một trong những mô hình phổ biến nhất và được sử dụng thường xuyên. Nó được sử dụng trong các thiết bị phát ra ánh sáng, chẳng hạn như màn hình, đèn định vị, bộ lọc và các thiết bị tương tự khác.

Trong mô hình RGB, các màu dẫn xuất thu được bằng cách thêm hoặc trộn các màu cơ bản, màu chính, gọi là tọa độ màu. Tọa độ là màu đỏ (Red), xanh lá cây (Green) và xanh lam (Blue). Mô hình RGB có tên từ các chữ cái đầu tiên trong tên tiếng Anh của tọa độ màu.

Mỗi thành phần trên có thể thay đổi từ 0 đến 255, tạo thành các màu khác nhau và do đó cung cấp quyền truy cập vào tất cả 16 triệu (tổng số màu được đại diện bởi mô hình này là 256 * 256 * 256 = 16.777.216.).

Mô hình này phụ gia. Từ bổ sung (cộng thêm) nhấn mạnh rằng màu sắc thu được bằng cách cộng các điểm gồm ba màu cơ bản, mỗi màu có độ sáng riêng. Độ sáng của mỗi màu cơ bản có thể lấy giá trị từ 0 đến 255 (256 giá trị), do đó mô hình có thể mã hóa 256 3 hoặc khoảng 16,7 triệu màu. Các bộ ba điểm cơ bản (điểm sáng) này nằm rất gần nhau, sao cho mỗi bộ ba hợp nhất với chúng ta thành một điểm lớn có màu nhất định. Chấm màu càng sáng (đỏ, lục, lam) thì càng có nhiều màu đó được thêm vào chấm (gấp ba) thu được.

Khi làm việc với trình chỉnh sửa đồ họa Adobe PhotoShop, chúng ta có thể chọn màu, không chỉ dựa vào những gì chúng ta nhìn thấy mà nếu cần, chỉ định một giá trị kỹ thuật số, do đó đôi khi, đặc biệt là khi chỉnh màu, kiểm soát quá trình làm việc.

Mô hình màu này được coi là phụ gia, đó là khi Việc tăng độ sáng của từng thành phần riêng lẻ sẽ làm tăng độ sáng của màu thu được: Nếu trộn cả ba màu với cường độ tối đa thì kết quả sẽ là màu trắng; ngược lại, nếu không có tất cả các màu thì kết quả là màu đen.

Bảng 1

Ý nghĩa của một số màu trong mô hình RGB

Mô hình này phụ thuộc vào phần cứng vì giá trị của các màu cơ bản (cũng như điểm trắng) được xác định bởi chất lượng của phốt pho được sử dụng trong màn hình. Kết quả là, cùng một hình ảnh trông khác nhau trên các màn hình khác nhau.

Các thuộc tính của mô hình RGB được mô tả rõ ràng bằng cái gọi là khối màu (xem Hình 3). Đây là một mảnh không gian ba chiều, tọa độ của nó là đỏ, lục và lam. Mỗi điểm bên trong khối tương ứng với một màu nhất định và được mô tả bằng ba hình chiếu - tọa độ màu: nội dung của màu đỏ, xanh lục và xanh lam. Việc thêm tất cả các màu cơ bản có độ sáng tối đa sẽ tạo ra màu trắng; điểm bắt đầu của khối có nghĩa là không có sự đóng góp của các màu cơ bản và tương ứng với màu đen.

Nếu tọa độ màu được trộn theo tỷ lệ bằng nhau thì kết quả là màu xám có độ bão hòa khác nhau. Các điểm tương ứng với màu xám nằm trên đường chéo của hình lập phương. Trộn màu đỏ và xanh lá cây sẽ tạo ra màu vàng, đỏ và xanh lam sẽ tạo ra màu đỏ tươi, còn xanh lá cây và xanh lam sẽ tạo ra màu lục lam.

Cơm. 3.

Tọa độ màu: đỏ, lục và lam đôi khi được gọi là màu chính hoặc màu phụ. Các màu lục lam, đỏ tươi và vàng thu được bằng cách trộn từng cặp màu cơ bản, được gọi là màu thứ cấp. Vì phép cộng là hoạt động cơ bản của quá trình tổng hợp màu sắc nên mô hình RGB đôi khi được gọi là phụ gia (từ tiếng Latin additivus, có nghĩa là được thêm vào).

Nguyên tắc thêm màu thường được mô tả dưới dạng sơ đồ tròn phẳng (xem Hình 4), mặc dù nó không cung cấp thông tin mới về mô hình nhưng so với hình ảnh không gian, nó dễ nhận biết và dễ nhớ hơn. .

Cơm. 4.

Nhiều thiết bị kỹ thuật hoạt động theo nguyên tắc bổ sung màu sắc: màn hình, tivi, máy quét, máy chiếu, máy ảnh kỹ thuật số, v.v. Nếu bạn nhìn qua kính lúp ở màn hình điều khiển, bạn có thể thấy một lưới thông thường, tại các nút của nó có là các chấm hạt lân quang màu đỏ, lục và lam. Khi bị kích thích bởi chùm electron, chúng phát ra các màu cơ bản có cường độ khác nhau. Việc bổ sung bức xạ từ các hạt có khoảng cách gần nhau được mắt người cảm nhận dưới dạng màu sắc tại một điểm nhất định trên màn hình.

Trong công nghệ máy tính, cường độ của các màu cơ bản thường được đo bằng các số nguyên trong khoảng từ 0 đến 255. Số 0 nghĩa là không có thành phần màu nhất định, số 255 nghĩa là cường độ tối đa của nó. Vì các màu cơ bản có thể được trộn lẫn mà không bị hạn chế nên có thể dễ dàng tính được tổng số màu mà mô hình phụ gia tạo ra. Nó bằng 256 * 256 * 256 = 16.777.216 hoặc hơn 16,7 triệu màu. Con số này có vẻ rất lớn nhưng trên thực tế mô hình chỉ tạo ra một phần nhỏ phổ màu.

Bất kỳ màu tự nhiên nào cũng có thể được chia thành các thành phần màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam và đo cường độ của chúng. Nhưng quá trình chuyển đổi ngược lại không phải lúc nào cũng có thể thực hiện được. Người ta đã chứng minh bằng thực nghiệm và lý thuyết rằng dải màu trong mô hình RGB hẹp hơn nhiều màu trong phổ khả kiến. Để thu được phần quang phổ nằm giữa xanh lam và xanh lục, cần có các nguồn phát có cường độ đỏ âm, tất nhiên là không tồn tại trong tự nhiên. Phạm vi màu sắc mà một kiểu máy hoặc thiết bị có thể tái tạo được gọi là gam màu. Một trong những nhược điểm nghiêm trọng của mô hình phụ gia, nghe có vẻ nghịch lý, là gam màu hẹp của nó.

Có vẻ như bộ tọa độ màu này xác định duy nhất màu xanh lục nhạt trên bất kỳ thiết bị nào hoạt động theo nguyên tắc thêm các màu cơ bản. Trong thực tế, mọi thứ phức tạp hơn nhiều. Màu sắc do thiết bị tái tạo phụ thuộc vào nhiều yếu tố bên ngoài, thường không thể tính đến.

Màn hình hiển thị được phủ một lớp phốt pho có thành phần hóa học và quang phổ khác nhau. Màn hình của cùng một thương hiệu có điều kiện hao mòn và ánh sáng khác nhau. Thậm chí, một màn hình còn tạo ra các màu sắc khác nhau khi được làm nóng và ngay sau khi bật. Bằng cách hiệu chỉnh thiết bị và sử dụng hệ thống quản lý màu, bạn có thể thử ước chừng gam màu của các thiết bị khác nhau. Điều này sẽ được thảo luận chi tiết hơn trong chương tiếp theo.

Không thể không kể đến một nhược điểm khác của mẫu màu này. Từ quan điểm của một nhà thiết kế hoặc nghệ sĩ máy tính đang hành nghề, nó không trực quan. Hoạt động trong môi trường của nó, có thể khó trả lời những câu hỏi đơn giản nhất liên quan đến tổng hợp màu sắc. Ví dụ: nên thay đổi tọa độ màu như thế nào để làm cho màu hiện tại sáng hơn một chút hoặc ít bão hòa hơn? Để trả lời chính xác câu hỏi đơn giản này cần có nhiều kinh nghiệm với hệ màu này.

Mục tiêu bài học:

• giáo dục: Cung cấp kiến ​​thức cơ bản về các mô hình vật lý của nhận thức màu sắc đối tượng RGB và CMY(K). Giải thích sự tương tác của tọa độ màu của các mô hình này.
• Phát triển : phát triển khả năng trình bày kết quả nghiên cứu theo một định dạng nhất định
• giáo dục: phát triển kỹ năng độc lập hoàn thành nhiệm vụ, phát triển gu thẩm mỹ, thể hiện thái độ sáng tạo trong công việc

Mục tiêu bài học:

• Lặp lại: mục đích và chức năng chính của trình soạn thảo đồ họa, nguyên tắc hình thành hình ảnh trong đồ họa raster và vector
• Tìm hiểu cách xác định màu cơ bản bằng cách sử dụng mô hình màu
• Kiểm tra sự hiểu biết của bạn về tài liệu. Phân tích các lỗi được xác định.

Khi nghiên cứu chủ đề, học sinh cần:

biết:

• mô hình vật lý nhận biết màu sắc của đối tượng RGB và CMY(K)
• tỷ lệ của mô hình RGB và CMY

có thể:

• xác định màu sắc theo một bảng màu nhất định

Thiết bị: PC, chương trình PowerPoint, máy chiếu đa phương tiện, bảng trắng tương tác, tài liệu phát tay, thuyết trình “Mô hình màu”.

Trong các lớp học

Kế hoạch bài học

1. Thời điểm tổ chức (2 phút)
2. Khảo sát trực diện (3 phút)
3. Giải thích tài liệu mới (19 phút)
4. Xem bản trình bày (8 phút)
5. Kiểm tra mức độ hiểu bài của bạn (10 phút)
6. Tóm tắt bài học (1 phút).
7. Bài tập về nhà (2 phút)

BÀI HỌC 45 phút

1. Thời điểm tổ chức ( 2 phút).

• Kiểm tra những người có mặt
• Thiết kế tạp chí
• Giới thiệu cho học sinh chủ đề bài học

2. Khảo sát trực diện (3 phút).

Học sinh phải trả lời các câu hỏi sau:

a) bổ nhiệm một biên tập viên đồ họa

Trình chỉnh sửa đồ họa - một chương trình (hoặc gói phần mềm) cho phép bạn tạo và chỉnh sửa hình ảnh bằng máy tính.

b) nguyên tắc hình thành hình ảnh trong đồ họa raster và vector

Trong đồ họa raster, hình ảnh được thể hiện bằng một mảng hai chiều các chấm (phần tử raster), màu sắc và độ sáng của mỗi phần được đặt độc lập. Pixel là thành phần cơ bản của tất cả các hình ảnh raster. Đồ họa vector mô tả một hình ảnh bằng các công thức toán học.

c) Giải thích tài liệu mới ( 19 phút )

Giáo viên: Người ta tin rằng mắt người của chúng ta có khả năng phân biệt khoảng 16 triệu sắc thái màu. Một câu hỏi tự nhiên được đặt ra: làm thế nào để giải thích cho máy tính rằng một vật có màu đỏ và vật kia có màu hồng? Sự khác biệt giữa chúng là gì mà chúng ta có thể nhìn thấy rõ ràng bằng mắt? Để mô tả chính thức màu sắc, một số mô hình màu sắc và phương pháp mã hóa tương ứng đã được phát minh.

Hãy viết định nghĩa vào sổ tay của chúng ta:

Phương pháp chia sắc thái màu thành các thành phần cấu thành của nó được gọi là mô hình màu.

Hôm nay chúng ta sẽ xem xét các mô hình RGB và CMY(K).

Sao chép điều này vào sổ tay của bạn.

Mô hình màu RGB(viết tắt của các từ tiếng Anh R ed, G ree, B lue - đỏ, lục, lam) - phụ gia mô hình màu sắc.

Được sử dụng để ánh sáng phát ra , I E. khi chuẩn bị tài liệu màn hình.

Việc lựa chọn màu cơ bản được xác định bởi sinh lý nhận biết màu sắc của võng mạc mắt người.

Bất kỳ màu nào cũng có thể được biểu diễn dưới dạng kết hợp của 3 màu cơ bản R ed (màu đỏ), G reen (màu xanh lá cây), B lue (màu xanh). Những màu này được gọi là thành phần màu sắc.

phụ gia mô hình được gọi vì màu sắc thu được bằng cách thêm (bổ sung tiếng Anh) vào màu đen.

Viết ra các màu cơ bản vào sổ tay của bạn. (Học ​​sinh chép bài trên bảng)

Giáo viên: Từ bổ sung (cộng thêm) nhấn mạnh rằng màu sắc thu được bằng cách cộng các điểm gồm ba màu cơ bản, mỗi màu có độ sáng riêng. Độ sáng của mỗi màu cơ bản có thể lấy giá trị từ 0 đến 255 (256 giá trị), do đó mô hình có thể mã hóa 2563 hoặc khoảng 16,7 triệu màu. Các bộ ba điểm cơ bản (điểm sáng) này nằm rất gần nhau, sao cho mỗi bộ ba hợp nhất với chúng ta thành một điểm lớn có màu nhất định. Chấm màu càng sáng (đỏ, lục, lam) thì càng có nhiều màu đó được thêm vào chấm (gấp ba) thu được.

Nhìn vào bảng và tài liệu được đưa ra.

Mô hình RGB được hiển thị trên bảng tương tác (một sơ đồ tương tự có trong tài liệu phát tay cho mỗi học sinh). Giáo viên tiếp tục giải thích và thể hiện trên sơ đồ.

Hình ảnh trong mô hình màu này bao gồm ba kênh.

• Màu đỏ thuần có thể được định nghĩa là (255,0,0) - R ed
• Xanh thuần khiết (0.255.0) - G reen
• Màu xanh sáng thuần khiết (0,0,255) – B lue

Trong sơ đồ các bạn thấy khi trộn các màu cơ bản (các màu cơ bản là đỏ, lục và lam) chúng ta được

• khi trộn lẫn màu xanh lam (B) và đỏ (R), chúng ta có màu tím hoặc màu hoa cà (M màu đỏ tươi)
• khi trộn màu xanh lá cây (G) và đỏ (R) - vàng (Y vàng)
• khi trộn màu xanh lá cây (G) và xanh lam (B) - lục lam (C cyan)
• Khi trộn cả ba thành phần màu ta được màu trắng (W)

• Nếu độ sáng của cả ba màu cơ bản là tối thiểu (bằng 0) thì hóa ra chấm đen (Đen - (0,0,0))
• Nếu độ sáng của cả ba màu là tối đa (255), việc cộng chúng lại với nhau sẽ cho ra kết quả chấm trắng (Trắng - (255,255,255)
• Nếu độ sáng của mỗi màu cơ bản là như nhau, chúng ta nhận được chấm màu xám (giá trị độ sáng càng cao thì càng sáng).

Một chấm màu đẹp, phong phú thu được khi trộn một (hoặc hai) màu ít hơn nhiều so với hai (một) màu khác. Ví dụ: màu hoa cà sẽ thu được nếu chúng ta lấy tối đa màu đỏ và xanh lam và chúng tôi sẽ không lấy cái màu xanh lá cây , và màu vàng đạt được bằng cách trộn màu đỏ và xanh lá cây.

Các thiết bị đầu vào thông tin đồ họa (máy quét, máy ảnh kỹ thuật số) và thiết bị đầu ra (màn hình) hoạt động trong mô hình này.

Mô hình màu RGB có gam màu rộng hơn với nhiều tông màu (có thể thể hiện màu sắc phong phú hơn) so với gam màu CMYK thông thường, vì vậy đôi khi những hình ảnh trông đẹp ở chế độ RGB sẽ mờ đi đáng kể và mờ dần trong mô hình CMYK mà chúng ta sẽ xem xét bây giờ.

Mô hình màu CMY ( K)

Các vật thể có màu, không phát sáng hấp thụ một phần quang phổ ánh sáng trắng chiếu sáng chúng và phản xạ phần bức xạ còn lại. Tùy thuộc vào vùng quang phổ xảy ra sự hấp thụ, các vật thể phản chiếu các màu khác nhau (có màu trong đó).

Tên mẫu mã và các màu cơ bản đã được ghi sẵn trên bảng.

CMY ( K )
C yan Mđại diện Y vàng đen K
Màu xanh lam đỏ tươi vàng đen

Sao chép điều này vào sổ tay của bạn.

Màu sắc sử dụng ánh sáng trắng bằng cách trừ đi một số phần nhất định của quang phổ được gọi là trừ ("trừ") . Để mô tả chúng nó được sử dụng trừ người mẫu CMY (C là Cyan, M là Magenta, Y là Yellow). Trong mô hình này, các màu cơ bản được hình thành bằng cách trừ các màu phụ chính của mô hình RGB khỏi màu trắng.

Nếu chúng ta trừ ba màu RGB chính khỏi màu trắng, chúng ta sẽ có được bộ ba màu CMY bổ sung.

Trong trường hợp này, sẽ có ba màu trừ chính:

• xanh lam (trắng trừ đỏ)
• màu đỏ tươi (màu trắng trừ màu xanh lá cây)
• màu vàng (trắng trừ xanh)

Mô hình màu CMY ( K ) được sử dụng khi làm việc với màu phản chiếu (khi in) .

Khi hai thành phần trừ (trừ) được trộn lẫn với nhau, màu thu được sẽ tối hơn (hấp thụ nhiều ánh sáng hơn, sơn nhiều hơn). Như vậy:

• khi trộn các giá trị tối đa của cả ba thành phần, màu phải là màu đen
• trong trường hợp hoàn toàn không có sơn (giá trị 0 của các thành phần), kết quả sẽ là màu trắng (giấy trắng)
• dịch chuyển các giá trị bằng nhau của ba thành phần sẽ tạo ra sắc thái xám.

Mô hình này là mô hình in chính. Màu tím, lục lam, vàng tạo nên cái gọi là bộ ba in ấn và khi được in bằng các loại mực này, hầu hết quang phổ màu nhìn thấy được có thể được tái tạo trên giấy.

Tuy nhiên, sơn thật có tạp chất, màu sắc của chúng có thể không lý tưởng và sự kết hợp của ba màu cơ bản lẽ ra sẽ tạo ra màu đen thay vì màu nâu bẩn mơ hồ (xem chất liệu được cấp). Ngoài ra, để có được màu đen đậm, bạn cần phết một lượng lớn từng màu sơn lên giấy. Điều này sẽ khiến giấy bị úng và chất lượng in sẽ giảm. Ngoài ra, sử dụng một lượng lớn sơn là không kinh tế.

Để cải thiện chất lượng bản in, hãy thêm mực in cơ bản (và model) sơn thêm màu đen. Chính cô ấy là người đã thêm chữ cái cuối cùng vào tên của mẫu CMYK, mặc dù không thường xuyên lắm. Thành phần màu đen được viết tắt là chữ K, vì màu sơn này là thành phần chính, then chốt ( K ey) trong quá trình in màu (hoặc blac K).

Giống như mô hình RGB, số lượng của mỗi thành phần có thể được biểu thị bằng phần trăm hoặc theo cấp độ từ 0 đến 255.

In 4 màu tương ứng với CMYK còn gọi là in xử lý màu sắc.

Màu sắc trong CMYK không chỉ phụ thuộc vào đặc tính quang phổ của thuốc nhuộm và phương pháp ứng dụng mà còn phụ thuộc vào số lượng, đặc tính giấy và các yếu tố khác. Trên thực tế, số CMYK chỉ là một tập hợp dữ liệu phần cứng cho máy sắp chữ và không xác định màu duy nhất.

vòng tròn màu

Khi xử lý ảnh cần hiểu rõ sự tương tác tọa độ màu của hệ RGB cộng và hệ CMYK trừ. Nếu không có kiến ​​thức về các mẫu này thì rất khó để đánh giá chất lượng màu sắc, đưa ra các thao tác khắc phục và điều khôn ngoan là sử dụng các công cụ đơn giản nhất được thiết kế để làm việc với màu sắc.

Nếu hai mô hình này được biểu diễn dưới dạng mô hình thống nhất , rồi nó sẽ thành công bị cắt cụt một biến thể của bánh xe màu trong đó các màu được sắp xếp theo thứ tự được biết đến từ trường học (chỉ không có màu cam phái sinh): đỏ (R), vàng (Y), xanh lục (G), lục lam (C), xanh lam (B) ) - màu tím (màu hoa cà, màu tím) M - Màu đỏ tươi

MỌI THỢ SĂN MUỐN BIẾT CON GÀ THUÊ ĐANG Ở ĐÂU
hoặc
MỘT NGÀY JEAN THE BELLER ĐẬP ĐÈN LÔNG BẰNG ĐẦU MÌNH
hoặc
MỌI NHÀ THIẾT KẾ MUỐN BIẾT NƠI TẢI PHOTOSHOP

Hãy xem xét mô hình đơn giản và phổ biến nhất được gọi là bánh xe màu. Nó chứa tọa độ của các hệ màu chính RGB và CMYK ở cùng khoảng cách với nhau.

Những cặp hoa nằm ở hai đầu có cùng đường kính (góc 180 độ) được gọi là
Trên bánh xe màu, màu cơ bản của mô hình RGB và CMY có mối quan hệ sau: mỗi màu nằm đối diện với màu bổ sung của nó; đồng thời nó ở một khoảng cách bằng nhau giữa các màu mà nó thu được.

Màu sắc bổ sung là:

• xanh lá cây và tím,
• xanh và vàng,
• màu xanh nước biển và màu đỏ.

Các màu bổ sung về mặt nào đó loại trừ lẫn nhau. Việc thêm bất kỳ loại sơn nào vào bánh xe màu sẽ bù đắp cho lượng sơn bổ sung, như thể pha loãng nó với màu thu được.

Ví dụ: để thay đổi tỷ lệ màu sang tông xanh lục, bạn nên giảm hàm lượng màu đỏ tươi, màu bổ sung cho màu xanh lá cây.

Tuyên bố này có thể được thể hiện dưới dạng các công thức ngắn gọn sau:

Giáo viên ghi lên bảng:

Bây giờ hãy viết 5 công thức còn lại vào sổ tay của bạn:

100%Đỏ tươi = 0Xanh lục

100%Vàng = 0Xanh

0%Đỏ tươi = 255Xanh lục

0%Vàng = 255Xanh.

Hãy nghe và viết câu sau đây vào sổ tay của bạn:

Cyan đối lập với màu đỏ vì thuốc nhuộm màu lục lam hấp thụ màu đỏ và phản chiếu màu xanh lam và xanh lục. Màu xanh là sự vắng mặt của màu đỏ.

Giáo viên yêu cầu 5 học sinh thay đổi cách diễn đạt của câu cho 5 màu còn lại.

Dưới đây là bản tóm tắt các quy tắc cơ bản và phái sinh của việc tổng hợp màu sắc bằng mô hình vòng tròn (xem tài liệu):

• Mỗi màu trừ (cộng) nằm giữa hai màu cộng (trừ).
• Việc thêm hai màu RGB (CMY) bất kỳ sẽ tạo ra màu CMY (RGB) nằm giữa chúng. Ví dụ: trộn màu xanh lá cây và xanh lam sẽ tạo ra màu lục lam, trong khi trộn màu vàng và đỏ tươi sẽ tạo ra màu đỏ.

Viết vào sổ tay của bạn tất cả các mối quan hệ có thể có thuộc loại này (6 công thức)

Đỏ + Xanh = Vàng

Xanh lam + Xanh lục = Lục lam

Đỏ + Xanh = Đỏ tươi

Lục lam+ Đỏ tươi = Xanh lam

Lục lam + Vàng = Xanh lục

Màu đỏ tươi + Vàng = Đỏ.

• Việc chồng màu đỏ và xanh lục ở cường độ tối đa sẽ tạo ra màu vàng thuần khiết. Việc giảm cường độ của màu đỏ sẽ chuyển kết quả sang các sắc thái xanh lục và việc giảm sự góp phần của màu xanh lá cây sẽ làm cho màu có màu cam.
• Trộn màu xanh lam và đỏ với tỷ lệ tối đa sẽ tạo ra màu tím. Giảm màu xanh lam sẽ chuyển màu sang màu hồng, trong khi giảm màu đỏ sẽ chuyển màu sang màu tím.
• Màu xanh lá cây và xanh lam tạo thành màu lục lam. Có khoảng 65 nghìn sắc thái khác nhau của màu xanh lam có thể được tổng hợp bằng cách trộn các tọa độ màu này theo các tỷ lệ khác nhau.
• Phân lớp mực màu lục lam và đỏ tươi ở mật độ tối đa sẽ tạo ra màu xanh đậm.
• Thuốc nhuộm màu tím và màu vàng tạo ra màu đỏ. Mật độ của các thành phần càng cao thì độ sáng của nó càng cao. Giảm cường độ màu đỏ tươi sẽ tạo ra màu cam, giảm tỷ lệ thành phần màu vàng sẽ tạo ra màu hồng; Màu vàng và xanh lam tạo ra màu xanh lục tươi sáng. Sự giảm tỷ lệ màu vàng sẽ tạo ra ngọc lục bảo và sự giảm tỷ lệ màu xanh lam sẽ tạo ra màu xanh lục nhạt.
• Làm sáng hoặc làm tối một màu có độ bão hòa cực cao sẽ làm giảm độ bão hòa của nó.

Hãy viết vào sổ tay của chúng tôi:

Phần đính kèm màu có thể được tăng và giảm bằng cách điều chỉnh đầu vào của nó ca ngợi màu sắc hoặc liền kề màu sắc.

4. Xem bản trình bày ( 8 phút)

Bây giờ chúng ta sẽ xem phần trình bày để củng cố tài liệu đã trình bày và tìm hiểu điều gì đang chờ đợi chúng ta trong các bài học tiếp theo.

5. Kiểm tra độ nắm vững tài liệu ( 10 phút)

Vui lòng trả lời các câu hỏi về chủ đề mới:

1. Liệt kê các màu cơ bản của kiểu RGB và CMY(K).

• Mô hình màu RGB - Đỏ, Xanh lục, Xanh lam - đỏ, lục, lam
• Mô hình màu CMY- C là Cyan (Xanh lam), M là Magenta (Tím), Y là Vàng (Vàng)

2. Màu phát ra được sử dụng mô hình màu nào?

3. Tại sao gọi là phụ gia?

Mô hình phụ gia được gọi vì màu sắc thu được bằng cách thêm (bổ sung tiếng Anh) vào màu đen

4. Chữ K có ý nghĩa gì trong mô hình màu CMYK?

Thành phần màu đen, vì màu sơn này là thành phần chính, then chốt ( K ey) trong quá trình in màu (hoặc blac K).

5. Mô hình bánh xe màu dùng để làm gì?

Để hiểu sự tương tác của tọa độ màu giữa hệ thống RGB cộng và hệ thống CMYK trừ.

6. Màu nào được gọi là bổ túc?

Các cặp màu nằm ở hai đầu có cùng đường kính trên bánh xe màu (góc 180 độ) được gọi là miễn phí hoặc bổ sung.

• Liệt kê các màu sắc miễn phí.
• màu xanh lá cây và màu tím
• màu xanh và màu vàng
• màu xanh nước biển và màu đỏ.

6. Tóm tắt bài học ( 1 phút).

Bài học của chúng ta sắp kết thúc. Hôm nay bạn đã tìm hiểu về mô hình màu RGB và CMY(K), màu cơ bản của các mô hình này, sự tương tác của tọa độ màu của hệ thống RGB cộng và hệ thống CMYK trừ. Chúng ta sẽ tiếp tục làm quen với các mẫu màu trong bài học tiếp theo.

7. Bài tập về nhà ( 2 phút)

Viết bài tập về nhà của bạn:

1. Dựa trên mô hình Bánh xe màu, hãy lặp lại các công thức cơ bản để có được màu sắc
2. Hồ sơ trường “Công nghệ xử lý thông tin văn bản”. Công nghệ xử lý thông tin đồ họa và đa phương tiện” A.V. Mogilev, L.V. Listratova St. Petersburg: BHV-Petersburg, 2010 tr.
3. Bài giảng đồ họa máy tính. Tên một phần mềm đồ họa. Khóa đào tạo L. Levkovets St. Petersburg: Peter, 2006 cấp 2

Tôi được đào tạo để trở thành một lập trình viên, nhưng tại nơi làm việc, tôi phải xử lý việc xử lý hình ảnh. Và rồi một thế giới không gian màu sắc tuyệt vời và chưa được biết đến đã mở ra cho tôi. Tôi không nghĩ rằng các nhà thiết kế và nhiếp ảnh gia sẽ học được điều gì mới cho bản thân họ, nhưng có lẽ ai đó sẽ thấy kiến ​​​​thức này ít nhất là hữu ích và thú vị nhất.

Mục đích chính của mô hình màu là giúp xác định các màu một cách thống nhất. Về bản chất, các mô hình màu sắc xác định các hệ tọa độ nhất định cho phép người ta xác định màu sắc một cách rõ ràng.

Các mẫu màu phổ biến nhất hiện nay là: RGB (chủ yếu được sử dụng trong màn hình và máy ảnh), CMY(K) (dùng trong in ấn), HSI (được sử dụng rộng rãi trong thiết kế và thị giác máy). Có rất nhiều mô hình khác. Ví dụ: CIE XYZ (mẫu tiêu chuẩn), YCbCr, v.v. Sau đây là tổng quan ngắn gọn về các mẫu màu này.

Khối màu RGB

Từ định luật Grassmann nảy sinh ý tưởng về mô hình tái tạo màu phụ gia (tức là dựa trên việc trộn các màu từ các vật thể phát ra trực tiếp). Một mô hình tương tự lần đầu tiên được đề xuất bởi James Maxwell vào năm 1861, nhưng mãi về sau nó mới trở nên phổ biến.

Trong mô hình RGB (từ tiếng Anh red - red, green - green, blue - blue), tất cả các màu đều thu được bằng cách trộn ba màu cơ bản (đỏ, lục và lam) theo các tỷ lệ khác nhau. Tỷ lệ của mỗi màu cơ bản trong màu cuối cùng có thể được coi là tọa độ trong không gian ba chiều tương ứng, đó là lý do tại sao mô hình này thường được gọi là khối màu. Trong bộ lễ phục. Hình 1 thể hiện mô hình khối màu.

Thông thường, mô hình được xây dựng sao cho khối lập phương là một khối duy nhất. Các điểm tương ứng với các màu cơ bản nằm ở các đỉnh của khối lập phương, nằm trên các trục: đỏ - (1;0;0), xanh lá cây - (0;1;0), xanh lam - (0;0;1) . Trong trường hợp này, các màu thứ cấp (thu được bằng cách trộn hai màu cơ bản) nằm ở các đỉnh khác của khối: lục lam - (0;1;1), đỏ tươi - (1;0;1) và vàng - (1;1; 0). Màu đen và trắng nằm ở gốc (0;0;0) và điểm xa nhất so với gốc (1;1;1). Cơm. chỉ hiển thị các đỉnh của khối.

Hình ảnh màu trong mô hình RGB được xây dựng từ ba kênh hình ảnh riêng biệt. Trong bảng. cho thấy sự phân hủy của hình ảnh gốc thành các kênh màu.

Trong mô hình RGB, một số bit nhất định được phân bổ cho từng thành phần màu, ví dụ: nếu 1 byte được phân bổ để mã hóa từng thành phần thì khi sử dụng mô hình này, bạn có thể mã hóa 2^(3*8)≈16 triệu màu. Trong thực tế, việc mã hóa như vậy là dư thừa, bởi vì Hầu hết mọi người không thể phân biệt được nhiều màu sắc như vậy. Thường bị giới hạn trong cái gọi là. Chế độ “Màu sắc cao” trong đó 5 bit được phân bổ để mã hóa từng thành phần. Một số ứng dụng sử dụng chế độ 16 bit trong đó 5 bit được phân bổ để mã hóa thành phần R và B và 6 bit để mã hóa thành phần G. Chế độ này, trước hết, tính đến độ nhạy cao hơn của một người với màu xanh lá cây và thứ hai, nó cho phép sử dụng hiệu quả hơn các tính năng của kiến ​​​​trúc máy tính. Số bit được phân bổ để mã hóa một pixel được gọi là độ sâu màu. Trong bảng. ví dụ về mã hóa cùng một hình ảnh với độ sâu màu khác nhau được đưa ra.

Các mô hình CMY và CMYK trừ

Mô hình CMY trừ (từ màu lục lam - xanh lam, đỏ tươi - đỏ tươi, vàng - vàng trong tiếng Anh) được sử dụng để tạo ra các bản sao cứng (bản in) của hình ảnh và theo một cách nào đó là phản cực của khối màu RGB. Nếu trong mô hình RGB các màu cơ bản là màu của nguồn sáng thì mô hình CMY là mô hình hấp thụ màu.

Ví dụ, giấy được phủ thuốc nhuộm màu vàng không phản chiếu ánh sáng xanh, tức là. chúng ta có thể nói rằng thuốc nhuộm màu vàng sẽ trừ đi màu xanh lam khỏi ánh sáng trắng phản chiếu. Tương tự, thuốc nhuộm màu lục lam loại bỏ màu đỏ khỏi ánh sáng phản chiếu và thuốc nhuộm màu đỏ tươi loại bỏ màu xanh lá cây. Đó là lý do tại sao mô hình này thường được gọi là trừ. Thuật toán chuyển đổi từ mô hình RGB sang mô hình CMY rất đơn giản:

Người ta cho rằng màu RGB nằm trong phạm vi. Dễ dàng nhận thấy rằng để có được màu đen trong mô hình CMY, bạn cần trộn màu lục lam, đỏ tươi và vàng theo tỷ lệ bằng nhau. Phương pháp này có hai nhược điểm nghiêm trọng: thứ nhất, màu đen thu được khi trộn sẽ trông nhạt hơn màu đen “thật”, và thứ hai, điều này dẫn đến chi phí thuốc nhuộm đáng kể. Do đó, trên thực tế, mô hình CMY được mở rộng sang mô hình CMYK, thêm màu đen vào ba màu.

Không gian màu sắc, độ bão hòa, cường độ (HSI)

Các mô hình màu RGB và CMY(K) được thảo luận trước đó rất đơn giản về mặt triển khai phần cứng, nhưng chúng có một nhược điểm đáng kể. Một người sẽ rất khó thao tác với các màu được chỉ định trong các mẫu này, bởi vì... Khi mô tả màu sắc, một người không sử dụng nội dung của các thành phần cơ bản trong màu sắc được mô tả mà sử dụng các phạm trù hơi khác nhau.

Thông thường, mọi người hoạt động với các khái niệm sau: màu sắc, độ bão hòa và độ sáng. Đồng thời, khi nói về tông màu người ta thường nói đến màu sắc. Độ bão hòa cho thấy màu được mô tả loãng như thế nào so với màu trắng (ví dụ: màu hồng là sự kết hợp của màu đỏ và trắng). Khái niệm độ sáng là khái niệm khó mô tả nhất, và với một số giả định, độ sáng có thể được hiểu là cường độ ánh sáng.

Nếu chúng ta xem xét hình chiếu của khối RGB theo hướng đường chéo trắng-đen, chúng ta sẽ có một hình lục giác:

Tất cả các màu xám (nằm trên đường chéo của hình lập phương) được chiếu lên điểm trung tâm. Để mô hình này có thể mã hóa tất cả các màu có sẵn trong mô hình RGB, cần phải thêm trục độ sáng (hoặc cường độ) dọc (I). Kết quả là một hình nón lục giác:

Trong trường hợp này, màu sắc (H) được đặt theo góc so với trục màu đỏ, độ bão hòa (S) đặc trưng cho độ tinh khiết của màu (1 có nghĩa là màu hoàn toàn thuần khiết và 0 tương ứng với sắc thái của màu xám). Điều quan trọng là phải hiểu rằng màu sắc và độ bão hòa không được xác định ở cường độ bằng 0.

Thuật toán chuyển đổi từ RGB sang HSI có thể được thực hiện bằng các công thức sau:

Mô hình màu HSI rất được các nhà thiết kế và nghệ sĩ ưa chuộng vì... Hệ thống này cung cấp khả năng kiểm soát trực tiếp màu sắc, độ bão hòa và độ sáng. Những đặc tính tương tự này làm cho mô hình này trở nên rất phổ biến trong các hệ thống thị giác máy. Trong bảng. cho biết hình ảnh thay đổi như thế nào khi tăng và giảm cường độ, màu sắc (xoay ±50°) và độ bão hòa.

Model CIE XYZ

Với mục đích thống nhất, một mô hình màu tiêu chuẩn quốc tế đã được phát triển. Là kết quả của một loạt thí nghiệm, Ủy ban Chiếu sáng Quốc tế (CIE) đã xác định được đường cong bổ sung của các màu cơ bản (đỏ, lục và lam). Trong hệ thống này, mỗi màu nhìn thấy được tương ứng với một tỷ lệ nhất định của các màu cơ bản. Đồng thời, để mô hình được phát triển có thể phản ánh tất cả các màu mà con người có thể nhìn thấy được thì cần phải đưa vào một số âm các màu cơ bản. Để thoát khỏi các giá trị CIE âm, tôi đã giới thiệu cái gọi là. màu cơ bản không thực hoặc tưởng tượng: X (màu đỏ tưởng tượng), Y (màu xanh lá cây tưởng tượng), Z (màu xanh tưởng tượng).

Khi mô tả màu sắc, các giá trị X, Y, Z được gọi là kích thích cơ bản tiêu chuẩn và tọa độ bắt nguồn từ chúng được gọi là tọa độ màu tiêu chuẩn. Các đường cong cộng chuẩn X(λ),Y(λ),Z(λ) (xem Hình.) mô tả độ nhạy của người quan sát trung bình đối với các kích thích tiêu chuẩn:

Ngoài tọa độ màu tiêu chuẩn, khái niệm tọa độ màu tương đối thường được sử dụng, có thể tính bằng các công thức sau:

Dễ dàng thấy rằng x+y+z=1, có nghĩa là bất kỳ cặp giá trị nào cũng đủ để chỉ định duy nhất tọa độ tương đối và không gian màu tương ứng có thể được biểu diễn dưới dạng biểu đồ hai chiều:

Tập hợp các màu được xác định theo cách này được gọi là tam giác CIE.
Dễ dàng nhận thấy rằng tam giác CIE chỉ mô tả màu sắc chứ không mô tả độ sáng theo bất kỳ cách nào. Để mô tả độ sáng, một trục bổ sung được đưa vào, đi qua một điểm có tọa độ (1/3;1/3) (còn gọi là điểm trắng). Kết quả là một khối màu CIE (xem hình.):

Phần thân này chứa tất cả các màu sắc mà người quan sát bình thường có thể nhìn thấy được. Nhược điểm chính của hệ thống này là khi sử dụng, chúng ta chỉ có thể nêu sự trùng hợp hoặc khác biệt của hai màu, nhưng khoảng cách giữa hai điểm của không gian màu này không tương ứng với cảm nhận trực quan về sự khác biệt màu sắc.

Mô hình CIELAB

Mục tiêu chính trong việc phát triển CIELAB là loại bỏ tính phi tuyến tính của hệ thống CIE XYZ theo quan điểm nhận thức của con người. LAB viết tắt thường đề cập đến không gian màu CIE L*a*b*, hiện là tiêu chuẩn quốc tế.

Trong hệ thống CIE L*a*b, tọa độ L có nghĩa là độ sáng (trong khoảng từ 0 đến 100) và tọa độ a,b có nghĩa là vị trí giữa xanh lục-đỏ tươi và xanh lam-vàng. Công thức chuyển đổi tọa độ từ CIE XYZ sang CIE L*a*b* được đưa ra dưới đây:

trong đó (Xn,Yn,Zn) là tọa độ của điểm trắng trong không gian CIE XYZ và

Trong bộ lễ phục. các phần của thân màu CIE L*a*b* được trình bày cho hai giá trị độ sáng:

So với khoảng cách Euclide của hệ thống CIE XYZ (√((L1-L2)^2+(a1^*-a2^*)^2+(b1^*-b2^*)^2)) trong hệ thống CIE L*a * b* phù hợp hơn nhiều với sự khác biệt màu sắc mà con người cảm nhận được, tuy nhiên, công thức tiêu chuẩn cho sự khác biệt màu sắc là CIEDE2000 cực kỳ phức tạp.

Hệ thống màu sắc khác biệt của tivi

Trong hệ thống màu YIQ và YUV, thông tin màu sắc được biểu diễn dưới dạng tín hiệu độ chói (Y) và hai tín hiệu chênh lệch màu (tương ứng là IQ và UV).

Sự phổ biến của các hệ màu này chủ yếu là do sự ra đời của truyền hình màu. Bởi vì Thành phần Y về cơ bản chứa hình ảnh thang độ xám ban đầu; tín hiệu trong hệ thống YIQ có thể được nhận và hiển thị chính xác trên cả TV đen trắng cũ và TV màu mới.

Ưu điểm thứ hai, có lẽ quan trọng hơn của những không gian này là khả năng tách biệt thông tin về màu sắc và độ sáng của hình ảnh. Thực tế là mắt người rất nhạy cảm với những thay đổi về độ sáng và ít nhạy cảm hơn nhiều với những thay đổi về màu sắc. Điều này cho phép thông tin sắc độ được truyền đi và lưu trữ ở độ sâu giảm. Chính dựa trên đặc điểm này của mắt người mà các thuật toán nén hình ảnh phổ biến nhất hiện nay (bao gồm cả jpeg) đã được xây dựng. Để chuyển đổi từ không gian RGB sang YIQ, bạn có thể sử dụng các công thức sau:

Mô hình màu

Mô hình màu- một thuật ngữ biểu thị một mô hình trừu tượng để mô tả cách biểu diễn màu sắc dưới dạng các bộ số, thường là ba hoặc bốn giá trị, được gọi là thành phần màu sắc hoặc tọa độ màu. Cùng với phương pháp diễn giải dữ liệu này (ví dụ: xác định các điều kiện tái tạo và/hoặc xem - nghĩa là chỉ định phương pháp triển khai), tập hợp màu của mô hình màu sẽ xác định một không gian màu.

Không gian màu ba thành phần của kích thích

Con người là một cơ thể ba màu - võng mạc của mắt có 3 loại cơ quan thụ cảm ánh sáng chịu trách nhiệm về tầm nhìn màu sắc (xem: tế bào hình nón). Mỗi loại hình nón phản ứng với một phạm vi cụ thể của quang phổ khả kiến. Phản ứng gây ra ở tế bào hình nón bởi ánh sáng thuộc một quang phổ nhất định được gọi là kích thích màu sắc, trong khi ánh sáng có quang phổ khác nhau có thể có cùng kích thích màu sắc và do đó, được một người cảm nhận theo cùng một cách. Hiện tượng này được gọi là metamerism - hai bức xạ có quang phổ khác nhau nhưng kích thích giống nhau về màu sắc, con người sẽ không thể phân biệt được.

Biểu diễn ba chiều của không gian màu sắc của con người

Chúng ta có thể định nghĩa không gian màu kích thích là không gian tuyến tính bằng cách chỉ định tọa độ x, y, z là các giá trị kích thích tương ứng với phản ứng của các tế bào hình nón trong bước sóng dài (L), bước sóng giữa (M) và bước sóng ngắn phạm vi bước sóng (S) của quang phổ. Gốc (S, M, L) = (0, 0, 0) sẽ đại diện cho màu đen. Màu trắng sẽ không có vị trí rõ ràng trong định nghĩa này về sơ đồ của tất cả các màu có thể có, nhưng sẽ được xác định, ví dụ, thông qua nhiệt độ màu, cân bằng trắng nhất định hoặc theo một cách nào khác. Không gian màu hoàn chỉnh của con người có hình dạng giống như một hình nón hình móng ngựa (xem hình bên phải). Về cơ bản, cách biểu diễn này cho phép bạn mô phỏng màu sắc ở bất kỳ cường độ nào - bắt đầu từ 0 (đen) đến vô cùng. Tuy nhiên, trong thực tế, cơ quan thụ cảm của con người có thể bị bão hòa quá mức hoặc thậm chí bị tổn thương do bức xạ ở cường độ cực cao, do đó mô hình này không thể áp dụng để mô tả màu sắc trong điều kiện cường độ bức xạ cực cao và cũng không xem xét việc mô tả màu sắc trong điều kiện cường độ rất thấp (vì có một cơ chế khác liên quan đến nhận thức của con người thông qua que).

Hiện tại tuyến tính không gian, không gian của kích thích màu sắc có tính chất trộn lẫn phụ gia - tổng của hai vectơ màu sẽ tương ứng với màu sắc thu được khi trộn hai màu này (xem thêm: Định luật Grassmann). Vì vậy, có thể mô tả bất kỳ màu nào (vectơ không gian màu) thông qua sự kết hợp tuyến tính của các màu được chọn làm cơ sở. Những màu này được gọi là chủ yếu(Tiếng Anh) màu cơ bản). Thông thường, màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam (kiểu RGB) được chọn làm màu chính, nhưng cũng có thể có các tùy chọn khác làm nền cho các màu cơ bản. Việc lựa chọn màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam là tối ưu vì một số lý do, chẳng hạn vì nó giảm thiểu số lượng điểm trong không gian màu được biểu thị bằng tọa độ âm, điều này có ý nghĩa thực tế đối với việc tái tạo màu sắc (màu sắc không thể được tái tạo bằng bức xạ). với cường độ âm). Thực tế này xuất phát từ thực tế là các cực đại độ nhạy của hình nón L, M và S xuất hiện ở các phần màu đỏ, lục và lam của quang phổ khả kiến.

Một số mô hình màu được sử dụng để tái tạo màu, chẳng hạn như tái tạo màu trên màn hình tivi và máy tính hoặc in màu trên máy in. Sử dụng hiện tượng metamerism, các thiết bị tái tạo màu sắc không tái tạo quang phổ gốc của hình ảnh mà chỉ bắt chước thành phần kích thích của quang phổ này, điều này lý tưởng giúp con người có thể có được một hình ảnh không thể phân biệt được với cảnh ban đầu.

Không gian màu CIE XYZ

Không gian màu XYZ là mô hình màu tham chiếu được xác định theo nghĩa toán học chặt chẽ bởi tổ chức CIE (Ủy ban chiếu sáng quốc tế) vào năm 1931. Mô hình XYZ là mô hình chính của hầu hết các mô hình màu khác được sử dụng trong các lĩnh vực kỹ thuật.

Tính năng phối màu

Là một trichromat, một người có ba loại máy dò nhạy sáng hay nói cách khác là thị giác của con người. ba thành phần. Mỗi loại máy dò (hình nón) có độ nhạy khác nhau với các bước sóng khác nhau của quang phổ, được mô tả bằng hàm độ nhạy quang phổ (được xác định trực tiếp bởi loại phân tử photopsin cụ thể được sử dụng bởi loại hình nón đó). Chúng ta có thể nói rằng mắt, giống như một máy dò, tạo ra ba loại tín hiệu (xung thần kinh). Từ quan điểm toán học, từ phổ (được mô tả bằng vectơ vô hạn) bằng cách nhân với các hàm độ nhạy quang phổ của hình nón, thu được vectơ ba thành phần mô tả màu sắc được mắt phát hiện. Trong phép đo màu, các hàm này thường được gọi là chức năng phối màu(Tiếng Anh) chức năng phối màu).

Các thí nghiệm được thực hiện bởi David Wright David Wright) và John Guild (eng. Hiệp hội John) vào cuối những năm 1920 và đầu những năm 1930, được dùng làm cơ sở để xác định các hàm khớp màu. Ban đầu, các chức năng khớp màu được xác định cho trường nhìn 2 độ (sử dụng máy đo màu thích hợp). Năm 1964, ủy ban CIE công bố dữ liệu bổ sung cho góc nhìn 10 độ.

Đồng thời, có yếu tố mang tính tùy tiện trong định nghĩa của các đường cong mô hình XYZ - hình dạng của mỗi đường cong có thể được đo với độ chính xác vừa đủ, tuy nhiên, tổng đường cong cường độ (hoặc tổng của cả ba đường cong) chứa đựng trong đó định nghĩa một khoảnh khắc chủ quan trong đó người nhận được yêu cầu xác định xem hai nguồn sáng có cùng độ sáng hay không, ngay cả khi những nguồn này có màu sắc hoàn toàn khác nhau. Ngoài ra, có sự tùy ý trong việc chuẩn hóa tương đối của các đường cong X, Y và Z, vì có thể đề xuất một mô hình làm việc thay thế trong đó đường cong độ nhạy X có biên độ gấp đôi. Trong trường hợp này, không gian màu sẽ có hình dạng khác. Các đường cong X, Y và Z trong các mẫu CIE XYZ 1931 và 1964 được chọn sao cho diện tích bề mặt dưới mỗi đường cong bằng nhau.

Tọa độ Yxy màu

Hình bên phải hiển thị sơ đồ màu sắc cổ điển của mô hình XYZ với bước sóng của màu sắc. Giá trị x Và y nó tương ứng với X, Y và Z theo công thức sau:

x = X/(X + Y + Z), y = Y/(X + Y + Z).

Theo nghĩa toán học, sơ đồ màu này có thể được biểu diễn dưới dạng miền phụ của mặt phẳng xạ ảnh thực, trong khi x Và y sẽ là tọa độ xạ ảnh của màu sắc. Biểu diễn này cho phép bạn đặt giá trị màu thông qua sự nhẹ nhàng Y (tiếng Anh) độ sáng) và hai tọa độ x, y. Tuy nhiên, độ sáng Y trong mô hình XYZ và Yxy không giống với độ sáng Y trong mô hình YUV hoặc YCbCr.

Thông thường, sơ đồ Yxy được sử dụng để minh họa các đặc điểm gam màu của các thiết bị tái tạo màu khác nhau - màn hình và máy in. Một gam màu cụ thể thường có hình tam giác, các góc của tam giác được hình thành bởi các điểm chủ yếu, hoặc sơ đẳng, màu sắc. Vùng bên trong gam màu mô tả tất cả các màu sắc mà thiết bị có khả năng tái tạo.

Đặc điểm của tầm nhìn màu sắc

Giá trị X, Y Và Z thu được bằng cách nhân phổ phát xạ vật lý với các hàm khớp màu. Các phần màu xanh lam và đỏ của quang phổ ít ảnh hưởng hơn đến độ sáng cảm nhận được, điều này có thể được chứng minh bằng ví dụ sau:

màu đỏ MÀU ĐỎ

màu xanh lá MÀU XANH LÁ

màu xanh da trời MÀU XANH DA TRỜI

màu vàng MÀU ĐỎ +XANH

nước/lục lam MÀU XANH LÁ +XANH

màu hoa vân anh/đỏ tươi MÀU ĐỎ +XANH

đen ĐEN

trắng MÀU ĐỎ +XANH +XANH

Đối với người bình thường có tầm nhìn màu sắc bình thường, màu xanh lá cây sẽ được coi là sáng hơn màu xanh lam. Đồng thời, mặc dù màu xanh lam thuần khiết được cho là rất mờ (nếu bạn nhìn dòng chữ màu xanh lam từ khoảng cách xa, màu của nó sẽ khó phân biệt với màu đen), khi trộn với màu xanh lá cây hoặc đỏ, độ sáng cảm nhận được tăng lên đáng kể. .

Với một số dạng mù màu nhất định, màu xanh lá cây có thể được coi là sáng tương đương với màu xanh lam và màu đỏ là rất tối hoặc thậm chí không thể phân biệt được. Con người với lưỡng sắc- suy giảm nhận thức về màu đỏ, chẳng hạn như không thể nhìn thấy đèn giao thông màu đỏ dưới ánh nắng ban ngày. Tại deuteranopia- suy giảm nhận thức về màu xanh lá cây; vào ban đêm, tín hiệu đèn giao thông màu xanh lá cây trở nên không thể phân biệt được với ánh sáng của đèn đường.

Phân loại

Các mô hình màu có thể được phân loại theo định hướng mục tiêu của chúng:

1. XYZ - mô tả nhận thức; L*a*b* - cùng một không gian ở các tọa độ khác.
2. Mô hình phụ gia là công thức để thu được màu trên màn hình (ví dụ: RGB).
3. Mô hình in - lấy màu bằng cách sử dụng các hệ thống mực và thiết bị in khác nhau (ví dụ: CMYK).
4. Các mô hình không liên quan đến tính chất vật lý của thiết bị, là tiêu chuẩn để truyền thông tin.
5. Các mô hình toán học hữu ích cho một số kỹ thuật phân loại màu, nhưng không hữu ích cho phần cứng cụ thể, chẳng hạn như HSV.

Các mẫu màu phổ biến

Xem thêm

Ghi chú

Liên kết

• Alexey Shadrin, Andrey Frenkel. Hệ thống quản lý màu (CMS) trong logic của hệ tọa độ màu. Phần I, Phần 2, Phần 3

Phương pháp nén
Lý thuyết
Không thua lỗ	nén entropy Thuật toán Huffman Thuật toán Huffman thích ứng Thuật toán Shannon-Fano Mã hóa số học (Khoảng) Mã Golomb Mã Delta Universal (Elias Fibonacci) Phương pháp từ điển RLE Xả hơi LZ (LZ77/LZ78 LZSS LZW LZWL LZO LZMA LZX LZRW LZJB LZT) Khác RLE