MODELE BARW 7 V 2017

Barwa to zjawisko związane z odbieraniem przez ludzkie oko promieniowania świetlnego. Promieniowanie to (światło widzialne) tworzy fale elektromagnetyczne o określonej długości. Oko człowieka charakteryzuje się zróżnicowaną wrażliwością na te fale.

Maksymalny zakres widzialności fal świetlnych wynosi 380-700nm, lecz praktyczny przedział to 400-700nm. Fala o długości 400nm rozpoznawana jest jako światło o barwie fioletowej, 550nm – jako światło o barwie zielonej, natomiast 700nm – jako światło o barwie czerwonej. nm - nanometry

Całe spektrum światła widzialnego (wszystkie barwy) przedstawiono na rysunku. UV –ultrafiolet IR – podczerwień

W grafice komputerowej określenie wybranej barwy musi być precyzyjne. Za opisanie poszczególnych kolorów odpowiadają modele barw.

Najczęściej stosowane modele barw to model RGB model CMYK model CMY model HSV model CIE XYZ

Model barw RGB Model ten jest oparty na trzech podstawowych składowych: R – czerwonej (ang. Red) G – zielonej (ang. Green) B – niebieskiej (ang. Blue)

Wynikowa barwa piksela powstaje przez połączenie trzech składowych podstawowych (czerwonej, zielonej i niebieskiej). Nazywamy to addytywnym mieszaniem barw, a sam model RGB modelem addytywnym (ang. additive color model).

Model RGB można przedstawić graficznie w postaci sześcianu rozpostartego na trzech osiach R, G, B

Każdy punkt wewnątrz sześcianu można określić podając trzy wartości (r, g, b), przy czym każda z nich jest liczbą z przedziału [0, 1]. Barwy składowych podstawowych w tym zapisie to: R=(1,0, 0), czyli czerwona, G=(0, 1, 0), czyli zielona, B=(0, 0, 1), czyli niebieska,

W pozostałych wierzchołkach sześcianu w wyniku addytywnego mieszania barw otrzymujemy: C=(0, 1, 1), czyli cyjan jako połączenie barwy zielonej i niebieskiej, M=(1, 0, 1), czyli magenta jako połączenie barwy czerwonej i niebieskiej, Y=(1, 1, 0), czyli żółta jako połączenie barwy czerwonej i zielonej, K=(0, 0, 0), czyli czarna, W=(1, 1, 1), czyli biała. Wzdłuż głównej przekątnej sześcianu od wierzchołka (0, 0, 0) do (1, 1, 1) są szarości.

Ćwiczenie 1. Sprawdź powyższe barwy na stronie http://doc.instantreality.org/tools/color_calculator/ Ćwiczenie 2. Przy użyciu programu graficznego Microsoft Paint, zdefiniuj kolor RGB=(100, 100, 100). Nastepnie utwórz kolory RGB=(120, 100, 100), (120, 140, 100), (120, 80, 140). Czy potrafisz przewidzieć kolor każdej z tych wartości?

Co mówi nam zapis #FFFF00? Jest to reprezentacja koloru w kodzie szesnastkowym. Kod koloru składa się z sześciu cyfr szesnastkowych poprzedzonych znakiem #. Pierwsze dwie cyfry kodują składową czerwoną modelu RGB, dwie środkowe cyfry - składową zieloną, a ostatnie dwie – składową niebieską. Daje to szablon kodu koloru #RRGGBB.

Zgodnie z modelem RGB każda składowa jest wyrażona jako wartość z zakresu od 0 do 255. Cyfry w zapisie dziesiętnym: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Cyfry w zapisie szesnastkowym: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F, gdzie A = 10, B = 11, C = 12, D = 13, E = 14 oraz F = 15

Ćwiczenie 3. Zapisz w systemie szesnastkowym barwę RGB(10, 187, 160) oraz w modelu RGB barwę #FF00FF. Rozwiązanie: Konwertujemy składowe modelu RGB na system heksadecymalny: 10=0*16+10=0*16+A, 187=11*16+11=B*16+B, 160=10*16+0=A*16+0. Zapisujemy otrzymane wyniki zgodnie z szablonem #0ABBA0.

Teraz przekonwertujemy w drugą stronę barwę #FF00FF: 00=0*16+0=0. Zapisujemy w modelu RGB otrzymane wyniki barw składowych, czyli RGB(255, 0, 255).

Ćwiczenie 4. Zapisz barwę #0F0A40 w modelu RGB. Wykonaj obliczenia. Ćwiczenie 5. Barwę w modelu RGB(11, 171, 2) zapisz w systemie szesnastkowym. Wykonaj obliczenia.

Ćwiczenie 6. Barwy #FF8128, #AABBCC, #AA64AA, #128128 zapisz w modelu RGB, uzupełniając poniższą tabelę Kod szesnastkowy Zapis w modelu RGB

Modele barw CMY i CMYK Barwami podstawowymi w modelu CMY, który wykorzystuje się w sprzęcie drukującym (w drukarkach i maszynach poligraficznych) są: C – cyjan (ang. Cyan) M – magenta (ang. Magenta) Y – żółty (ang. Yellow)

Nakładanie się barw pozostałych po wyeliminowaniu ze światła białego fal o wybranych długościach nazywamy subtraktywną syntezą koloru, a model CMY modelem subtraktywnym.

Model CMY można przedstawić graficznie w postaci sześcianu rozpostartego na trzech osiach C, M, Y

Barwę każdego punktu opisujemy podając odpowiednie wartości (c, m, y): C=(1,0, 0), czyli cyjan, M=(0, 1, 0), czyli magenta, Y=(0, 0, 1), czyli żółta, R=(0, 1, 1), czyli czerwona, G=(1, 0, 1), czyli zielona, B=(1, 1, 0), czyli niebieska, K=(1, 1, 1), czyli czarna, W=(0, 0, 0), czyli biała.

Ze względów praktycznych w procesie druku zaczęto stosować model CMY rozszerzony o czwartą barwę. Do podstawowych trzech barw dodano czarną, ponieważ mieszanie trzech barw podstawowych tylko teoretycznie daje pełną czerń (w praktyce uzyskujemy kolor ciemnobrązowy). Uzupełnienie modelu CMY o kolor czarny daje model barw CMYK, gdzie K jest ostatnią literą słowa blacK (czarny).

Model barw HSV Model HSV jest oparty na trzech parametrach: odcień (ang. Hue) nasycenie (ang. Saturation) wartość (ang. Value)

Model HSV nawiązuje do sposobu, w jakim widzi ludzki narząd wzroku, gdzie wszystkie barwy postrzegane są jako światło pochodzące z oświetlenia. Według tego modelu wszelkie barwy wywodzą się ze światła białego, gdzie część widma zostaje wchłonięta, a część odbita od oświetlanych przedmiotów.

Symbole w nazwie modelu to pierwsze litery nazw angielskich dla składowych opisu barwy: H – odcień światła (ang. Hue) wyrażona kątem na kole barw przyjmująca wartości od 0° do 360°. Model jest rozpatrywany jako stożek, którego podstawą jest koło barw.

Model barw CIE XYZ XYZ to nazwy współrzędnych, z kolei CIE pochodzi od francuskiego Commission Internationale de l’Eclairage – Międzynarodowa Komisja Oświetleniowa. Model tan ma na celu najbardziej ogólne opisanie kolorów. Współrzędne X, Y i Z to trzy składowe nieodpowiadające wprost żadnej barwie.

Model XYZ opisuje możliwość odwzorowania kolorów poprzez poszczególne urządzenia. Przestrzeń barw opisanych współrzędnymi XYZ będzie inna dla drukarki atramentowej, dla monitora LCD i dla wyświetlacza telefonu komórkowego, ponieważ każde z tych urządzeń potrafi wyświetlić inny podzbiór kolorów. Współrzędne XYZ można przeliczać na współrzędne RGB i odwrotnie.

Żródła: http://www.drukarnia-matrix.pl/article_7.html https://pl.wikipedia.org/wiki/Synteza_addytywna https://pl.wikipedia.org/wiki/RGB https://pl.wikipedia.org/wiki/CMYK https://pl.wikipedia.org/wiki/HSV_(grafika) K. T. Czarkowski, I. Nowosad „Tworzenie stron internetowych”, E.14.1, Nowa era T. Rudny „Multimedia i grafika komputerowa”, Helion