Цветовое пространство – графическое представление размерностей цвета

Любой цвет или цветное изображение может быть закодировано с помощью 3-х основных моделей: RGB, CMYK и Lab. Цветокоррекция в различных цветовых моделях имеет свои специфические особенности, поэтому сначала стоит рассмотреть немного теории о самих цветовых пространствах. Она поможет понять эту специфику.

1. Цветовое пространство RGB.

Для большинства сканеров родной является трехканальная яркостная модель RGB. Она является логичным продолжением способа оцифровки изображения сканером. Три линейки чувствительных элементов с помощью красного, синего и зеленого фильтров воспринимают свою часть спектра падающего на них света и преобразуют его в электрический ток. С помощью аналого-цифровых преобразователей электрический сигнал квантуется и в виде двоичных цифр записывается в файл на диск компьютера. Эта же цвето-вая модель используется в электронно-лучевых трубках мониторов. В этой модели цвет складывается из яркостей 3-х его составляющих: красной -Red, зеленой - Green и синей - Blue, поэтому эта модель называется аддитивной (т.к. она основана на аддитивном синтезе цвета).

К достоинствам этой модели можно отнести:

- ее "генетическое" родство с аппаратурой (сканером и монитором), - широкий цветовой охват (возможность отображать многообразие цветов, близкое к возможностям человеческого зрения),

- доступность многих процедур обработки изображения (фильтров) в программах растровой графики, - небольшой (по сравнению с моделью CMYK) объем, занимаемый изображением в оперативной памяти компьюте-ра и на диске.

К недостаткам этой модели можно отнести:

- коррелированность цветовых каналов (при увеличении яркости одного канала другие уменьшают ее),

- возможность ошибки представления цветов на экране монитора по от-ношению к цветам, получаемым в результате цветоделения (перевода в модель CMYK).

2. Цветовое пространство CMYK.

К сожалению нельзя создать красок аналогичных RGB для печати. Все дело в том, что эти цвета работают только "на просвет", т.е. через пленку-фильтр или люминофор монитора. Цвета как бы вырезаются соответствую-щими фильтрами из сплошного спектра. В печати все происходит с точно-стью до наоборот, т. е. бумага поглощает весь спектр за исключением того цвета, в который она покрашена. Но создать краски, являющиеся абсолютно точно "противоположными" (дополнительными) к цветам RGB не удается, поэтому приходится вводить четвертую дополнительную краску - черную. Ее задача - усилить поглощение света в темных областях, сделать их максималь-но черными, т. е. увеличить тоновый диапазон печати. Неидеальная "проти-воположность" красок приводит к тому, что для получения серых нейтральных оттенков необходимо накладывать триадные краски не в равных пропорциях, как в случае RGB, а с избытком голубого. Обычно его (Cyan) требуется на 15-20% больше чем пурпурной (Magenta) и желтой (Yellow). Это наглядно видно в графике настройки печатных красок Ink SetUp в PhotoShop.

Триадная полутоновая печать осуществляется с помощью технологии растрирования - когда оттенки цвета получаются за счет изменения площади растровых элементов (амплитудное) или их частоты на единицу площади (частотное) растрирование.

CMYK модель является субтрактивной, т. е. чем больше накладывается краски, тем темнее получается цвет.

Достоинством этой модели является:

- независимость каналов (изменение процента любого из цветов не влияет на остальные),

- это родная модель для триадной печати, только ее понимают растро-вые процессоры - RIP выводных устройств (неделенные RGB изображения на пленках могут выйти серыми и только на черной фотоформе).

Недостатками этой модели являются:

- узкий цветовой охват, обусловлен несовершенством пигментов и от-ражающими свойствами бумаги,

- не совсем точное отображение цветов CMYK на мониторе.

- многие фильтры растровых программ в этой модели не работают,

- на 30% требуется больший объем памяти по сравнению с моделью RGB.

3. Цветовое пространство HSB.

В этой модели цвета определяются с помощью трех критериев, которые люди распознают интуитивно: цветового тона (Hue), насыщенности (Saturation) и яркости (Brightness). (В самых ранних версиях программы Photoshop действительно имелся цветовой режим HSB. Он больше в ней не используется, но HSB еще можно увидеть, если в среде Photoshop временно установить палитру цветов фирмы Apple, выполнив для этого команду File-Preferences-Genera (Файл-Установки-Основные).)

Цветовое пространство HSB представлено в виде цилиндра. Цветовой тон - это цвета цветового круга RGB/CMY. Если пространство HSB предста-вить в виде трехмерного цилиндра, то видимый спектр цветов располагается по окружности, где каждому цвету соответствует определенный угол.

Насыщенность означает интенсивность цвета. Например, мягкий пас-тельно-оранжевый цвет имеет слабую насыщенность; ярко-оранжевый, в который окрашены конусы, применяемые в дорожных работах, наоборот, сильно насыщенный. В цилиндре HSB цвета в центре имеют насыщенность, равную 0, которая создает один из серых оттенков. По мере перемещения к внешней границе насыщенность цвета нарастает.

Яркость (цветовая, а не световая) означает интенсивность цвета, или на-сколько светлым или темным он выглядит. При меньших значениях яркости цвет затемняется, создавая то, что вы воспринимаете как темный оттенок. В цилиндрической модели яркость меняется при перемещении с переднего на задний план. С одной стороны цилиндра яркость имеет наивысшее значение, а с другой - все цвета сводятся к черному.

В отличие от RGB и CMYK, HSB - это ссылочная модель. Зато первые две модели в действительности задают инструкции, которые дают указание монитору или принтеру, как создавать цвет. Однако цветовой тон, насыщен-ность и яркость можно использовать в качестве основы для выполнения настроек в каждом цветовом режиме. Эти характеристики задаются в палитре цветов программы Photoshop и в командах, таких как Image-Adjust-Hue/Saturation (Изображение-Коррекция-Цветовой тон/Насыщенность) и Image-Adjust-Replace Color (Изображение-Коррекция-Заменить цвет).

4. Цветовое пространство LAB.

Эта модель наиболее точно описывает параметры цвета, так как облада-ет самым широким охватом. Ее часто используют в качестве внутренней модели многих программных продуктов и с ее помощью в них осуществляет-ся пересчет из одной модели цвета в другую.

Достоинством данной модели является то, что в ней информация о цве-те и яркости разделены и являются независимыми. Это дает возможность изменять тоновые градационные характеристики изображения не затрагивая цветовые. Использование фильтров в канале Lightness не искажает цветовую информацию.

Недостатком можно считать высокую концентрацию цветовой инфор-мации в середине осей a и b. Это затрудняет тонкую коррекцию цвета с помощью градационных кривых.