Цветовые модели

Цветовая сфера Филиппа Отто Рунге

Цветова́я модель — термин, обозначающий абстрактную модель описания цветов в виде набора чисел называемых цветовыми элементами или цветовыми координатами, в системе координат цветовых компонентов. Все возможные значения цветов, задаваемые моделью, определяют цветовое пространство.

Цвет в компьютерных технологиях, в типографии, во многих других отраслях производства, связанных с обработкой изображения, представляется в виде комбинирования небольшого количества трёх компонентов. Такое представление называется цветовой моделью. Это необходимо для того, чтобы печатная продукция соответствовала заданным стандартам колера, чтобы изображение на мониторе и печатном оттиске было максимально схожим. Различные виды моделей имеют разные цветовые охваты.

История

Первое упоминание цветовых моделей было в публикации первого издания «Оптики» (1704 год) Исаака Ньютона. Учёный открыл, что белый солнечный свет является комбинацией всех видимых цветов спектра, а не бесцветным, как считалось ранее. Основой его эксперимента было хорошо известное явление: когда белый свет проходит сквозь призму, он расщепляется на все цвета спектра. Ньютон обнаружил, что он может рекомбинировать эти цвета и снова получить белый свет.

Цветовой круг Гёте с тремя базовыми цветами — пурпурным, жёлтым и синим

Это послужило основой для систематизации цветов в виде цветового круга, в которой Исаак Ньютон выделил семь секторов: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый

Следующее упоминание было в книге «Теория цвета» (1810 год) Вольфганга фон Гёте, посвященной чувственно-нравственному восприятия цвета человеком. Проведя серию экспериментов, в которых он измерял реакцию глаза на определённые цвета, Гёте создал самый известный цветовой круг. На круге расположены 3 основных цвета — пурпурный, жёлтый и синий — из которых можно получить все остальные цвета.

В 1810 году свою теорию цвета опубликовал Филипп Отто Рунге. К числу основных цветов, помимо жёлтого, красного и синего, художник относил также чёрный и белый. Рунге строил свои выводы на опыте с пигментами, что делало его учение более близким к живописи.

Трехмерная модель систематики цветов Рунге стала основой для всех последующих моделей.

Классификация цветовых моделей

Все используемые в настоящее время цветовые модели можно условно классифицировать следующим образом:

1. Монохромные:

• двухградационные (черно-белые).
• полутоновые (градации серых цветов).

2. Цветные:

• индексные — каждому цвету в цветовой таблице ставится в соответствие индекс.
• полноцветные

Цветовая модель RGB

- аддитивные (RGB) — основанные на сложении цветов непосредственно излучающих объектов;

— субтрактивные (CMY, CMYK) — основанные на вычитании цветов друг из друга;

— перцепционные (HSV, HSB, HLS, LAB, и т. д.) — основанные на восприятии цвета.

Виды цветовых моделей

Существует бoльшое количество цветовых моделей. Самые распространенные из них RGB, CMYK, LAB, HSB, Pantone.

• RGB (аббревиатура английских слов Red (красный), Green (зеленый) и Blue (голубой)) — это адаптивная цветовая модель получения любых оттенков видимого человеческим глазом спектра, при которой смешиваются красный, зелёный и синий и наблюдать весь спектр оттенков этой модели можно только при излучаемом свете (то есть на экране телевизора, компьютера и т. д.). Каждый пиксeль экрана горит своим цветом за счёт сложения этих основных цветов в определённых пропорциях.
  

  Цветовая модель CMYK
• CMYK (аббревиатура английских слов Cyan (голубой), Magenta (пурпурный), Yellow (желтый), Key color (ключевой цвет)). — субтрактивная (subtract, англ. — вычитать) схема формирования цвета, используемая в полиграфии для стандартной триадной печати. Обладает меньшим, в сравнении с RGB, цветовым охватом. Если RGB описывает цвета, которые излучаются, то СМYК описывает отражаемые цвета. Цвета в модели CMYK образуются путем вычитания из чёрного цвета жёлтого, пурпурного и голубого цветов. CMYK называют субстрактивной моделью потому, что бумага и прочие печатные материалы являются поверхностями, отражающими свет. Таким образом, если вычесть из белого три первичных цвета — RGB, мы получим тройку дополнительных цветов CMY.
  

  Цветовая модель HSB
• HSB (аббревиатура английских слов Hue (цветовой тон, оттенок), Saturation (насыщенность), Brightness (яркость)) — модель, которая является аналогом RGB, она основана на её цветах, но отличается системой координат. Любой цвет в этой модели характеризуется тоном (Hue), насыщенностью (Saturation) и яркостью (Brightness).

H — значение, опредeляющее положение цвета в спектре (Например, зелёный цвет расположен между жёлтым и синим цветами)

S — параметр управления цветом, определяющий чистоту оттенка цвета в диапазоне от серого до чистого цвета.

B — значение яркости цвета по шкале от чёрного до белого на мониторе пользователя измеряется в процентах: от 0 до 100 %, где нулевая яркость соответствует чёрному цвету.

Модель HSB принято использовать при создании изображений на компьютере с имитацией инструментария художников. Цветовой охват модели HSB перекрывает все известные значения реальных цветов. HSB-модель больше чем модели RGB и CMYK соответствует традиционному восприятию цвета человеком и наиболее проста в понимании: сначала можно определить цветовой тон, а после задать ему насыщенности и яркость.

Цветовой спектр LAB

Каталог цветов Pantone

• LAB — это аппаратно-независимая модель, определяющая цвета без учёта особенностей устройств (монитора, принтера, и т. д.). В отличие от других цветовых моделей Lab-модель описывает цвет с использованием 3-х составляющих цветового зрения человека. Цвет в цветовой модели Lab определяется 3-я параметрами, 2 из которых задают цветовой тон. A — цветность в диапазоне от зелёного до пурпурного; B — цветнoсть в диапазоне от синего до жёлтого; L (Lightnesss) — светлота (аналог яркости). В отличие от цветовых пространств RGB или CMYK, которые являются набором аппаратных данных для воспроизведения цвета на бумаге или на экране монитора LAB однозначно определяет цвет. Поэтому эта цветовая модель нашла широкое применение в программном обеспечении для обработки изображений в качестве промежуточного цветового пространства, через которое происходит изменение данных между другими цветовыми пространствами. При этом особые свойства LAB сделали редактирование в этом пространстве мощным инструментом цветокоррекции.
• Pantone — это компания из Соединенных Штатов Америки, разработавшая стандартизованную систему подбора цвета и их оттенков — Pantone Matching System. Использует цифровое определение цветов изображения для полиграфии печати смесевыми красками. Такие краски называют печатными, потому что смешаны ещё до запуска в работу, используется в готовом виде для печати плашечных изображений. Плашки — это области изображения, в которых используется только одна краска. Существует множество каталогов образцов цветов Pantone, каждый из которых рассчитан на определённые условия печати.

Подготовка макетов для полиграфии

При печати цветного изображения, цвета наносятся в виде точек. В зависимости от программного способа растрирования печатной формы, точки могут располагаться упорядочено или хаотично. Точки могут иметь различную площадь или плотность цвета, может передаваться за счет меньшего или большего количества точек на одной и той же площади. Визуально напечатанные точки сливаются в цельное изображение и воспринимаются не как отдельные цветные точки, а как элемент определённого цвета.

Так при цветоделении и растрировании формируются различные цвета и оттенки. Растрирование может быть классическим, гибридным или стохастическом растрировании общее количество точек остаётся неизменным, меняется лишь их размер. При гибридном растрировании неизменным остаётся размер точек, а вот их количество меняется. При стохастическом растрировании точки размещены нерегулярно, хаотично и передают градации, темные и светлые участки за счет своей концентрации на площади.

Многослойная печать основана на использовании триадныx (иначе: составных или смешанных) цветов и включает в себя четыре процесса. При этом многoцветная иллюстрация воспроизводится путем последовательного наложения и смешивания в разных пропорциях триадных красок (голубой, пурпурной, жёлтой), применяемых в стандартной четырёхкрасочной печати (четвертый цвет чёрный). В графических программах все цветовые модели работают именно с триадными цветами.

Плашечными (или простыми) цветами называются цвета, которые воспроизводятся на бумаге готовыми смесевыми красками. Каждый плашечный цвет репродуцируется с помощью одной печатной Формы (плашками).

При верстке издания надо четко представлять, какой вариант будет выгоднее в конкретном случае: создавать цвет на основе триады красок или использовать плашечную краску (готовый цвет из библиотеки)

Иными словами, если по замыслу оформления в издании используется чёрный и ещё один какой-либо цвет, то следует репродуцировать этот цвет из готовой библиотеки, так как нерационально делать четыре печатные формы и печатать в четыре краски для получения единственного цвета.

Литература

• Минаева О. Е. Учебное пособие//Верстка. Требование к оформлению книг / Московский издательско-полиграфический колледж. — 2020.
• А. Кириленко Photoshop CS 2 — Стань профессионалом! Самоучитель / Изд. Питер. — 2006.
• Агеева А. И., Кретинина С., Ходов С. И.  Сравнительный анализ моделей CMYK и RGB при поканальном выводе полноцветных изображений / Известия ТулГУ. Технические науки. — 2011.
• Акиньшин В. С., Истомина Н. Л., Каленова Н. В., Карковский Ю. И. Оптика: Учебное пособие / Под ред. С. К. Стафеева. 2-е изд., перераб. — СПб.: Издательство «Лань». — 2015.
• И. В. Гете Учение о цвете / Азбука-Классика. Non-Fiction. — 2021.
• Разумов В. И., Федяев Д. М. Визуальные образы современной культуры: Цвет в культуре и религии : сборник научных статей по материалам IX Всероссийской научно-практической конференции с международным участием / Отв. ред.: П. Л. Зайцев. — Омск : Издательство Омского государственного университета. — 2021.
• Котова В. М., Лапо А. И., Быкадорова Ю. А., Войтехович Е. Н. Электронное приложение для повышенного уровня к учебному пособию «Информатика» для 11 класса учреждений общего среднего образования с русским языком обучения / Минск «Народная асвета». — 2021.
• Иофис Е.А. Синтез цвета. Фотокинотехника: Энциклопедия / М.: Советская энциклопедия. — 1981.

Ссылки

• Цветовой конвектор онлайн

Одним из источников этой статьи является статья в википроекте «Знание.Вики» («znanierussia.ru») под названием «Цветовые модели», находящаяся по адресам: «https://baza.znanierussia.ru/mediawiki/index.php/Цветовые_модели» «https://znanierussia.ru/articles/Цветовые_модели». Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Знание.Вики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?»