แผ่นโกงการผสมสีเย็น วิธีการวาดใน GIMP หลักการแสดงสีในคอมพิวเตอร์กราฟิก

สีในคอมพิวเตอร์กราฟิก

เมื่อทำงานกับสี จะใช้แนวคิดต่อไปนี้: ความลึกของสี (เรียกอีกอย่างว่าความละเอียดของสี) และแบบจำลองสี
ในการเข้ารหัสสีของพิกเซลของภาพ สามารถจัดสรรจำนวนบิตที่แตกต่างกันได้ กำหนดจำนวนสีบนหน้าจอที่สามารถแสดงได้พร้อมกัน ยิ่งรหัสไบนารีสียาวเท่าไรก็ยิ่งสามารถใช้สีในภาพวาดได้มากขึ้น ความลึกของสีคือจำนวนบิตที่ใช้เข้ารหัสสีของหนึ่งพิกเซล ในการเข้ารหัสภาพสองสี (ขาวดำ) การจัดสรรหนึ่งบิตต่อการแสดงสีของแต่ละพิกเซลก็เพียงพอแล้ว การจัดสรรหนึ่งไบต์ช่วยให้คุณสามารถเข้ารหัสเฉดสีต่างๆ ได้ 256 เฉด สองไบต์ (16 บิต) ช่วยให้คุณกำหนดสีต่างๆ ได้ 65536 สี โหมดนี้เรียกว่า High Color หากใช้สามไบต์ (24 บิต) สำหรับการเข้ารหัสสี จะสามารถแสดงสีได้ 16.5 ล้านสีพร้อมกัน โหมดนี้เรียกว่า True Color ความลึกของสีกำหนดขนาดของไฟล์ที่จะบันทึกภาพ

สีสันในธรรมชาติมักไม่ค่อยเรียบง่าย เฉดสีส่วนใหญ่เกิดจากการผสมสีหลัก วิธีการแบ่งเฉดสีออกเป็นส่วนประกอบเรียกว่า รุ่นสี. โมเดลสีมีหลายประเภท แต่ในคอมพิวเตอร์กราฟิกมักใช้ไม่เกินสามแบบ โมเดลเหล่านี้เป็นที่รู้จักภายใต้ชื่อ: RGB, CMYK, HSB

1. โมเดลสี RGB

รุ่นที่เข้าใจง่ายและชัดเจนที่สุดคือ RGB จอภาพและทีวีในครัวเรือนใช้งานได้ในรุ่นนี้ สีใดๆ ถือว่าประกอบด้วยสามองค์ประกอบหลัก: แดง (แดง), เขียว (เขียว) และน้ำเงิน (น้ำเงิน). สีเหล่านี้เรียกว่าสีหลัก

เชื่อกันว่าเมื่อองค์ประกอบหนึ่งซ้อนทับกับอีกองค์ประกอบหนึ่ง ความสว่างของสีโดยรวมจะเพิ่มขึ้น การรวมกันของส่วนประกอบทั้งสามนี้ทำให้เกิดสีที่เป็นกลาง (สีเทา) ซึ่งมีแนวโน้มว่าจะเป็นสีขาวที่ความสว่างสูง ซึ่งสอดคล้องกับสิ่งที่เราสังเกตบนหน้าจอมอนิเตอร์ ดังนั้นโมเดลนี้จึงมักใช้ในการเตรียมภาพที่มีไว้สำหรับแสดงบนหน้าจอเสมอ หากภาพผ่านการประมวลผลด้วยคอมพิวเตอร์ในตัวแก้ไขกราฟิก ก็ควรนำเสนอในรูปแบบนี้ด้วย
วิธีการได้สีใหม่โดยการรวมความสว่างของส่วนประกอบที่เป็นส่วนประกอบเรียกว่า วิธีการเสริม. ใช้ทุกที่ที่มีการดูภาพสีในแสงที่ส่องผ่าน ("ทะลุ") ในจอภาพ เครื่องฉายสไลด์ ฯลฯ เดาได้ง่ายว่ายิ่งความสว่างต่ำ เฉดสียิ่งเข้มขึ้น ดังนั้นในโมเดลสารเติมแต่ง จุดศูนย์กลางซึ่งมีค่าศูนย์ของส่วนประกอบ (0,0,0) จึงเป็นสีดำ (ไม่มีแสงเรืองแสงบนหน้าจอมอนิเตอร์) สีขาวสอดคล้องกับค่าสูงสุดของส่วนประกอบ (255, 255, 255) รูปแบบ RGB เป็นสารเติมแต่งและส่วนประกอบ: สีแดง (255.0.0), สีเขียว (0.255.0) และสีน้ำเงิน (0.0.255) เรียกว่า แม่สี.

2. โมเดลสี CMYK

รุ่นนี้ใช้สำหรับเตรียมหน้าจอไม่ใช่ แต่เป็นภาพที่พิมพ์ออกมา พวกเขาต่างกันตรงที่พวกเขาไม่เห็นในการส่งผ่าน แต่ในแสงสะท้อน ยิ่งวางหมึกบนกระดาษมากเท่าไหร่ ก็จะยิ่งดูดซับแสงได้มากเท่านั้นและสะท้อนแสงน้อยลง การรวมกันของสีหลักสามสีจะดูดซับแสงที่ตกกระทบเกือบทั้งหมด และจากด้านข้าง ภาพจะดูเกือบเป็นสีดำ ไม่เหมือนกับรุ่น RGB การเพิ่มปริมาณสีไม่ได้ทำให้ความสว่างของภาพเพิ่มขึ้น แต่ลดลง

ดังนั้นสำหรับการเตรียมภาพที่พิมพ์จึงไม่ใช่รูปแบบการเติม (สรุป) แต่ แบบลบ (ลบ). ส่วนประกอบของสีของโมเดลนี้ไม่ใช่สีหลัก แต่เป็นสีที่เกิดจากการลบสีหลักออกจากสีขาว:
สีฟ้า= ขาว - แดง = เขียว + น้ำเงิน (0.255.255)
ม่วง (ม่วง) (ม่วงแดง)= ขาว - เขียว = แดง + น้ำเงิน (255.0.255)
สีเหลือง= ขาว - น้ำเงิน = แดง + เขียว (255.255.0)
สามสีนี้เรียกว่า เพิ่มเติมเพราะมันเสริมสีหลักให้เป็นสีขาว
ปัญหาที่สำคัญในการพิมพ์คือสีดำ ในทางทฤษฎี สามารถหาได้จากการรวมสามสีพื้นฐานหรือสีเพิ่มเติมเข้าด้วยกัน แต่ในทางปฏิบัติ ผลลัพธ์นั้นใช้ไม่ได้ ดังนั้นจึงมีการเพิ่มองค์ประกอบที่สี่ให้กับโมเดลสี CMYK - สีดำ. ระบบนี้จำเป็นต้องมีตัวอักษร K ในชื่อ (blackK)

ในโรงพิมพ์ ภาพสีจะถูกพิมพ์ในหลายขั้นตอน โดยการจัดวางภาพพิมพ์สีฟ้า สีม่วงแดง สีเหลืองและสีดำบนกระดาษ จะได้ภาพประกอบสีเต็มรูปแบบ ดังนั้น รูปภาพที่เสร็จแล้วที่ได้รับบนคอมพิวเตอร์จะถูกแบ่งออกเป็นสี่องค์ประกอบของภาพสีเดียวก่อนทำการพิมพ์ กระบวนการนี้เรียกว่าการแยกสี โปรแกรมแก้ไขกราฟิกสมัยใหม่มีวิธีดำเนินการนี้
จุดกึ่งกลางเป็นสีขาวต่างจากรุ่น RGB (ไม่มีสีย้อมบนกระดาษสีขาว) เพิ่มสีที่สี่ลงในพิกัดสามสี - ความเข้มของสีดำ แกนสีดำดูโดดเดี่ยวแต่ก็สมเหตุสมผล: การเพิ่มองค์ประกอบสีให้กับสีดำจะยังคงส่งผลให้เกิดสีดำ ทุกคนสามารถตรวจสอบการเพิ่มสีในรุ่น CMYK ได้โดยหยิบดินสอสีน้ำเงิน ชามัวร์ และสีเหลือง หรือปากกาสักหลาด ส่วนผสมของสีน้ำเงินและสีเหลืองบนกระดาษให้สีเขียว ม่วงและเหลือง - แดง ฯลฯ เมื่อทั้งสามสีผสมกันจะได้สีเข้มที่ไม่แน่นอน ดังนั้นในรุ่นนี้จึงจำเป็นต้องมีสีดำเพิ่มเติม

3. รุ่นสี HSB

โปรแกรมแก้ไขกราฟิกบางตัวอนุญาตให้คุณทำงานกับโมเดลสี HSB หากรุ่น RGB สะดวกที่สุดสำหรับคอมพิวเตอร์ และรุ่น CMYK ใช้สำหรับโรงพิมพ์ รุ่น HSB จะสะดวกที่สุดสำหรับบุคคล มันง่ายและใช้งานง่าย โมเดล HSB ยังมีสามองค์ประกอบ: เฉดสี (hue), ความอิ่มตัวของสี (Saturation)และ ความสว่างของสี (ความสว่าง). ด้วยการปรับส่วนประกอบทั้งสามนี้ คุณจะได้สีที่ต้องการได้มากเท่าๆ กับรุ่นอื่นๆ เฉดสีบ่งบอกถึงจำนวนของสีในจานสีสเปกตรัม ความอิ่มตัวของสีเป็นตัวกำหนดความเข้มของสี - ยิ่งสูงเท่าไหร่ สีก็จะยิ่ง "สะอาด" ขึ้นเท่านั้น ความสว่างของสีขึ้นอยู่กับการเพิ่มสีดำเข้าไปในสีที่กำหนด ยิ่งมีมากเท่าใด ความสว่างของสีก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น โมเดลสี HSB นั้นสะดวกสำหรับการใช้งานในโปรแกรมแก้ไขกราฟิกซึ่งไม่ได้เน้นที่การประมวลผลภาพสำเร็จรูป แต่อยู่ที่การสร้างภาพขึ้นมาเอง มีโปรแกรมที่ให้คุณเลียนแบบเครื่องมือของศิลปินต่างๆ (แปรง ปากกา ปากกาสักหลาด ดินสอ) วัสดุสี (สีน้ำ gouache น้ำมัน หมึก ถ่าน สีพาสเทล) และวัสดุผ้าใบ (ผ้าใบ กระดาษแข็ง กระดาษข้าว เป็นต้น) เมื่อสร้างงานศิลปะของคุณเอง จะสะดวกในการทำงานในแบบจำลอง HSB และเมื่อสิ้นสุดการทำงาน ก็สามารถแปลงเป็นรุ่น RGB หรือ CMYK ได้ ขึ้นอยู่กับว่าจะใช้เป็นหน้าจอหรือภาพประกอบการพิมพ์ ค่าสีจะถูกเลือกเป็นเวกเตอร์ที่ออกมาจากจุดศูนย์กลางของวงกลม จุดที่อยู่ตรงกลางตรงกับสีขาว (เป็นกลาง) และจุดรอบปริมณฑลตรงกับสีที่บริสุทธิ์ ทิศทางของเวกเตอร์กำหนดเฉดสีและระบุไว้ในแบบจำลอง HSB เป็นองศาของมุม ความยาวของเวกเตอร์กำหนดความอิ่มตัวของสี ความเข้มของสีถูกกำหนดบนแกนที่แยกจากกัน โดยจุดศูนย์ที่เป็นสีดำ

แนวคิดของสี

สี- ปัญหาที่ยากมากทั้งทางฟิสิกส์และสรีรวิทยาเพราะ มันมีทั้งลักษณะทางจิตและทางกายภาพ การรับรู้สีขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพของแสง เช่น พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า ปฏิสัมพันธ์กับสารทางกายภาพ และการตีความโดยระบบการมองเห็นของมนุษย์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง สีของวัตถุไม่เพียงขึ้นอยู่กับตัววัตถุเท่านั้น แต่ยังขึ้นกับแหล่งกำเนิดแสงที่ส่องสว่างให้กับวัตถุและระบบการมองเห็นของมนุษย์ด้วย นอกจากนี้ วัตถุบางชนิดสะท้อนแสง (กระดาน กระดาษ) ในขณะที่วัตถุอื่นๆ ปล่อยให้แสงผ่าน (แก้ว น้ำ) หากพื้นผิวที่สะท้อนแสงเฉพาะสีน้ำเงินสว่างด้วยแสงสีแดง ก็จะปรากฏเป็นสีดำ ในทำนองเดียวกัน หากมองแหล่งกำเนิดแสงสีเขียวผ่านกระจกที่ส่งเพียงแสงสีแดง ก็จะปรากฏเป็นสีดำเช่นกัน

ง่ายสุดคือ ไม่มีสี สี กล่าวคือ เหมือนที่เราเห็นในจอทีวีขาวดำ ในกรณีนี้ วัตถุที่สะท้อนแสงแบบอะโครมาติกมากกว่า 80% ของแหล่งกำเนิดแสงสีขาวจะมีลักษณะเป็นสีขาว และน้อยกว่า 3% จะปรากฏเป็นสีดำ คุณลักษณะเฉพาะของสีดังกล่าวคือความเข้มหรือปริมาณ ความเข้มสามารถจับคู่กับค่าสเกลาร์ได้โดยกำหนดสีดำเป็น 0 และสีขาวเป็น 1

หากแสงที่รับรู้มีความยาวคลื่นในปริมาณที่ไม่เท่ากันตามอำเภอใจจะเรียกว่า รงค์ .

ในคำอธิบายเชิงอัตนัยของสีดังกล่าว มักใช้ สามปริมาณ เช่น เฉดสี ความอิ่มตัว และความสว่าง โทนสี ช่วยให้คุณสามารถแยกแยะระหว่างสีต่างๆ เช่น แดง เขียว เหลือง ฯลฯ (นี่คือลักษณะสีหลัก) ความอิ่มตัว แสดงถึงความบริสุทธิ์ กล่าวคือ ระดับของการทำให้สีอ่อนลง (การเจือจาง การทำให้จางลง) ของสีที่กำหนดด้วยแสงสีขาว และช่วยให้คุณแยกแยะสีชมพูกับสีแดง สีเขียวมรกตจากสีเขียวสดใส เป็นต้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง ความอิ่มตัวใช้เพื่อตัดสินว่าสีดูอ่อนหรือคมชัดเพียงใด . ความสว่าง สะท้อนแนวคิดเรื่องความเข้มเป็นปัจจัยที่ไม่ขึ้นกับสีสันและความอิ่มตัวของสี (ความเข้มของสี (กำลัง))

มักพบว่าไม่สะอาด สีเดียว แต่สีผสมกัน ทฤษฎีแสงสามองค์ประกอบมีพื้นฐานอยู่บนสมมติฐานว่ามีกรวยที่ไวต่อสีอยู่สามประเภทในส่วนกลางของเรตินา คนแรกรับรู้สีเขียว คนที่สองรับรู้สีแดง และคนที่สามรับรู้สีน้ำเงิน ความไวสัมพัทธ์ของตาสูงสุดสำหรับสีเขียวและต่ำสุดสำหรับสีน้ำเงิน หากกรวยทั้งสามประเภทมีระดับความสว่างของพลังงานเท่ากัน แสงจะปรากฏเป็นสีขาว ความรู้สึกของสีขาวสามารถรับได้โดยการผสมสามสีใดๆ ก็ได้ ตราบใดที่ไม่มีสีใดที่เป็นการผสมผสานเชิงเส้นของอีกสองสีที่เหลือ สีเหล่านี้เรียกว่าสีหลัก .

ดวงตาของมนุษย์สามารถแยกแยะสีต่างๆ ได้ประมาณ 350,000 สี ตัวเลขนี้ได้มาจากการทดลองหลายครั้ง แยกแยะโทนสีได้ประมาณ 128 สีอย่างชัดเจน หากเพียงแค่ความอิ่มตัวของสีเปลี่ยนไป ระบบการมองเห็นจะไม่สามารถแยกแยะสีต่างๆ มากมายได้อีกต่อไป: เราสามารถแยกแยะจากสี 16 (สำหรับสีเหลือง) ถึง 23 (สำหรับสีแดงและสีม่วง)

ดังนั้น คุณลักษณะต่อไปนี้จึงถูกใช้เพื่อกำหนดลักษณะสี:

· โทนสี . สามารถกำหนดได้โดยความยาวคลื่นที่โดดเด่นในสเปกตรัมการแผ่รังสี ช่วยให้คุณแยกแยะสีได้

· ความอิ่มตัว หรือความบริสุทธิ์ของเสียง มันแสดงโดยสัดส่วนของการปรากฏตัวของสีขาว ในสีที่บริสุทธิ์อย่างสมบูรณ์แบบไม่มีส่วนผสมสีขาว ตัวอย่างเช่น หากเพิ่มสีขาวเป็นสีแดงบริสุทธิ์ในสัดส่วนที่แน่นอน จะได้สีแดงอ่อนอ่อน

· ความสว่าง . ถูกกำหนดโดยพลังงาน ความเข้มของรังสีแสง แสดงปริมาณแสงที่รับรู้

คุณลักษณะทั้งสามนี้ช่วยให้คุณสามารถอธิบายสีและเฉดสีทั้งหมดได้ ความจริงที่ว่ามีคุณลักษณะสามอย่างพอดีเป็นหนึ่งในการแสดงคุณสมบัติสามมิติของสี

คนส่วนใหญ่สามารถแยกแยะสีได้ และผู้ที่เกี่ยวข้องกับคอมพิวเตอร์กราฟิกควรรู้สึกถึงความแตกต่างอย่างชัดเจน ไม่เพียงแต่ในสีเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเฉดสีที่ละเอียดที่สุดด้วย สิ่งนี้สำคัญมาก เนื่องจากเป็นสีที่มีข้อมูลจำนวนมาก ซึ่งไม่มีความสำคัญต่อรูปร่าง หรือมวล หรือพารามิเตอร์อื่นๆ ที่กำหนดแต่ละส่วน

ปัจจัยที่มีผลต่อการปรากฏตัวของสีใดสีหนึ่ง:

§ แหล่งกำเนิดแสง;

§ ข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุรอบข้าง

§ ดวงตาของคุณ;

สีที่เลือกอย่างเหมาะสมสามารถดึงความสนใจไปที่ภาพที่ต้องการและผลักออกจากภาพได้ สิ่งนี้อธิบายได้ด้วยความจริงที่ว่าขึ้นอยู่กับสีที่คนเห็น เขามีอารมณ์ต่างๆ ที่สร้างความประทับใจครั้งแรกให้กับวัตถุที่มองเห็นโดยไม่รู้ตัว

สีในคอมพิวเตอร์กราฟิกมีความจำเป็นด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:

§ มีข้อมูลบางอย่างเกี่ยวกับวัตถุ ตัวอย่างเช่น ต้นไม้มีสีเขียวในฤดูร้อนและสีเหลืองในฤดูใบไม้ร่วง ในภาพถ่ายขาวดำ แทบเป็นไปไม่ได้เลยที่จะระบุช่วงเวลาของปี เว้นแต่ข้อเท็จจริงเพิ่มเติมอื่น ๆ จะระบุสิ่งนี้

§ สีก็จำเป็นเช่นกันเพื่อแยกแยะวัตถุ

§ ด้วยความช่วยเหลือ คุณสามารถนำบางส่วนของภาพไปไว้ข้างหน้าได้ ในขณะที่ส่วนอื่นๆ สามารถนำไปที่แบ็คกราวด์ได้ กล่าวคือ เน้นที่ส่วนสำคัญ - การจัดองค์ประกอบ - ศูนย์กลาง

§ โดยไม่ต้องเพิ่มขนาดโดยใช้สี คุณสามารถถ่ายทอดรายละเอียดของภาพได้

§ ในกราฟิกสองมิติ คือภาพที่เราเห็นบนจอภาพ เนื่องจากไม่มีมิติที่สาม จึงใช้สีหรือเฉดสีที่เลียนแบบ (ส่ง)

§ ใช้สีเพื่อดึงดูดความสนใจของผู้ดู สร้างภาพที่มีสีสันและน่าสนใจ

ภาพคอมพิวเตอร์มีลักษณะเฉพาะนอกเหนือจากมิติทางเรขาคณิตและความละเอียด (จำนวนจุดต่อนิ้ว) ด้วยจำนวนสีสูงสุดที่สามารถใช้ได้ จำนวนสีสูงสุดที่สามารถใช้ได้ในรูปภาพประเภทหนึ่งเรียกว่าความลึกของสี

นอกจากภาพสีเต็มรูปแบบแล้ว ยังมีประเภทของภาพที่มีความลึกของสีต่างกัน เช่น เส้นขาวดำ ระดับสีเทา สีที่จัดทำดัชนี รูปภาพบางประเภทมีความลึกของสีเท่ากันแต่แตกต่างกันในแบบจำลองสี

กระแสคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวและแอมพลิจูดต่างๆ ดวงตาของมนุษย์ซึ่งเป็นระบบออปติคัลที่ซับซ้อน รับรู้คลื่นเหล่านี้ในช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่ 350 ถึง 780 นาโนเมตร แสงสามารถรับรู้ได้โดยตรงจากแหล่งกำเนิด เช่น จากอุปกรณ์ให้แสงสว่าง หรือแสงที่สะท้อนจากพื้นผิวของวัตถุหรือหักเหแสงเมื่อผ่านวัตถุโปร่งแสงและโปร่งแสง สีเป็นลักษณะเฉพาะของการรับรู้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวต่างกันด้วยตา เนื่องจากเป็นความยาวคลื่นที่กำหนดสีที่มองเห็นได้สำหรับดวงตา แอมพลิจูดซึ่งกำหนดพลังงานของคลื่น (สัดส่วนกับกำลังสองของแอมพลิจูด) รับผิดชอบความสว่างของสี ดังนั้น แนวคิดเรื่องสีจึงเป็นคุณลักษณะของ "การมองเห็น" ของมนุษย์เกี่ยวกับสิ่งแวดล้อม

ข้าว. 2.1.

ในรูป 2.1 เป็นตัวแทนแผนผังของสายตามนุษย์ ตัวรับแสงที่อยู่บนพื้นผิวของเรตินาทำหน้าที่เป็นตัวรับแสง เลนส์เป็นเลนส์ชนิดหนึ่งที่สร้างภาพ และม่านตาทำหน้าที่เหมือนไดอะแฟรม ซึ่งควบคุมปริมาณแสงที่ส่องเข้าสู่ดวงตา เซลล์ที่บอบบางของดวงตาตอบสนองต่อคลื่นที่มีความยาวคลื่นต่างกัน ความเข้มแสงเป็นตัววัดพลังงานของแสงที่ส่งผลต่อดวงตาและ ความสว่างเป็นการวัดการรับรู้ถึงผลกระทบนี้ด้วยตา เส้นโค้งรวมของความไวสเปกตรัมของตาแสดงในรูปที่ 2.2; มัน เส้นโค้งมาตรฐานของคณะกรรมาธิการระหว่างประเทศว่าด้วยการส่องสว่าง (CIE หรือ CIE - Comission International de l "Eclairage).

เซลล์รับแสงมีสองประเภท: แท่งและกรวย แท่งไม้มีความไวสูงและทำงานในสภาพแสงน้อย พวกมันไม่ไวต่อความยาวคลื่น ดังนั้นจึงไม่ "แยกแยะ" สี ในทางตรงกันข้าม Cones มีเส้นโค้งสเปกตรัมแคบและสีที่ "แยกแยะ" มีแท่งเพียงประเภทเดียว และกรวยแบ่งออกเป็นสามประเภท ซึ่งแต่ละประเภทมีความไวต่อช่วงความยาวคลื่นที่แน่นอน (ยาว กลาง หรือสั้น) ความไวของแท่งแต่ละชนิดก็ต่างกันด้วย

ในรูป 2.3 แสดงเส้นโค้งความไวของกรวยทั้งสามประเภท จะเห็นได้ว่ากรวยที่รับรู้สีของสเปกตรัมสีเขียวนั้นมีความไวสูงสุด กรวย "สีแดง" จะอ่อนกว่าเล็กน้อย และกรวย "สีน้ำเงิน" จะอ่อนกว่ามาก

ข้าว. 2.2.

ข้าว. 2.3.

ดังนั้น หากฟังก์ชันแสดงลักษณะการสลายตัวของสเปกตรัมของรังสีแสงจากแหล่งกำเนิดที่แน่นอน (รูปที่ 2.4) เช่น การกระจายของความเข้มตามความยาวคลื่น กรวยสามประเภทจะส่งสัญญาณไปยังสมอง (แดง เขียว น้ำเงิน) กำลังซึ่งถูกกำหนดโดยอัตราส่วนอินทิกรัล

ที่ไหน

- ฟังก์ชั่นความไวของกรวยประเภทที่เกี่ยวข้อง

ข้าว. 2.4.

ถ้าแสงที่รับรู้มีความยาวคลื่นที่มองเห็นได้ทั้งหมดในปริมาณที่เท่ากันโดยประมาณ เรียกว่า ไม่มีสีและที่ระดับความเข้มสูงสุดจะถูกมองว่าเป็นสีขาว และที่ระดับความเข้มที่ต่ำกว่า - เป็นเฉดสีเทา สะดวกในการพิจารณาความเข้มของแสงสะท้อนในช่วง 0 ถึง 1 จากนั้นค่าศูนย์จะตรงกับสีดำ ถ้าแสงมีความยาวคลื่นในสัดส่วนที่ไม่เท่ากัน แสดงว่าเป็น รงค์. วัตถุที่สะท้อนแสงจะถูกมองว่าเป็นสีหากสะท้อนหรือส่งแสงในช่วงความยาวคลื่นที่แคบ ในทำนองเดียวกัน แหล่งกำเนิดแสงจะถูกมองว่าเป็นสี หากปล่อยคลื่นในช่วงความยาวคลื่นที่แคบ เมื่อพื้นผิวสีสว่างขึ้นด้วยแหล่งกำเนิดแสงสี เอฟเฟกต์สีค่อนข้างหลากหลาย

ในส่วนนี้:

แสงที่ปล่อยออกมาและสะท้อนแสงในคอมพิวเตอร์กราฟิก

การก่อตัวของเฉดสีบนหน้าจอมอนิเตอร์

การก่อตัวของเฉดสีเมื่อพิมพ์ภาพ

เพื่ออธิบายเฉดสีที่สามารถทำซ้ำได้บนหน้าจอคอมพิวเตอร์และบนเครื่องพิมพ์ ได้มีการพัฒนาเครื่องมือพิเศษขึ้น - รุ่นสี (หรือ ระบบสี) หากต้องการนำไปใช้ในคอมพิวเตอร์กราฟิกได้สำเร็จ คุณต้อง:

เข้าใจคุณสมบัติของสีแต่ละรุ่น

สามารถระบุสีเฉพาะได้โดยใช้แบบจำลองสีต่างๆ

ทำความเข้าใจว่าโปรแกรมกราฟิกต่างๆ แก้ปัญหาเรื่องรหัสสีได้อย่างไร

ทำความเข้าใจว่าเหตุใดโทนสีที่แสดงบนจอภาพจึงยากที่จะพิมพ์ซ้ำได้อย่างแม่นยำ

เราเห็นวัตถุเพราะมันเปล่งแสงหรือสะท้อนแสง

แสงสว่าง - รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

สีเป็นตัวกำหนดผลกระทบของรังสีต่อดวงตาของมนุษย์ ดังนั้นรังสีของแสงที่ตกลงมาบนเรตินาของดวงตาทำให้เกิดความรู้สึกของสี

ปล่อยแสง - เป็นแสงที่มาจากแหล่งกำเนิดแสง เช่น แสงอาทิตย์ หลอดไฟ หรือจอมอนิเตอร์

แสงสะท้อน - มันคือแสงที่ "กระเด็นออกไป" ที่พื้นผิวของวัตถุ นี่คือสิ่งที่เราเห็นเมื่อเรามองไปที่วัตถุใดๆ ที่ไม่ใช่แหล่งกำเนิดแสง

แสงที่ปล่อยออกมาซึ่งส่งตรงจากแหล่งกำเนิดไปยังดวงตาจะคงสีทั้งหมดที่สร้างขึ้น แต่แสงนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้เมื่อสะท้อนจากวัตถุ (รูปที่ 1)

ข้าว. หนึ่ง.การปล่อย การสะท้อน และการดูดกลืนแสง

เช่นเดียวกับดวงอาทิตย์และแหล่งกำเนิดแสงอื่นๆ จอภาพจะปล่อยแสง กระดาษที่พิมพ์ภาพจะสะท้อนแสง เนื่องจากสามารถรับสีได้ในกระบวนการของการแผ่รังสีและในช่องว่างการสะท้อน มีสองวิธีที่ตรงกันข้ามในการอธิบายสี: ระบบสีบวกและลบ

ระบบสีเสริม

หากคุณมองหน้าจอมอนิเตอร์ที่ใช้งานหรือทีวีในระยะใกล้ (และยิ่งดีไปกว่านั้นด้วยแว่นขยาย) คุณจะเห็นจุดสีแดง (สีแดง) สีเขียว (สีเขียว) และสีน้ำเงิน (สีน้ำเงิน) จำนวนมาก สี ความจริงก็คือมีจุดสีเรืองแสงหลายพันจุดอยู่บนพื้นผิวของหน้าจอ ซึ่งถูกอิเลคตรอนถล่มด้วยความเร็วสูง จุดสีเปล่งแสงเมื่อสัมผัสกับลำอิเล็กตรอน เนื่องจากจุดเหล่านี้มีขนาดเล็กมาก (เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 0.3 มม.) จุดหลายสีที่อยู่ติดกันจึงรวมกันเป็นสีและเฉดสีอื่นๆ ทั้งหมด ตัวอย่างเช่น

แดง + เขียว = เหลือง,

แดง + น้ำเงิน = ม่วงแดง,

เขียว + น้ำเงิน = ฟ้า,

แดง + เขียว + น้ำเงิน = ขาว

คอมพิวเตอร์สามารถควบคุมปริมาณแสงที่เปล่งผ่านแต่ละจุดของหน้าจอได้อย่างแม่นยำ ดังนั้น ด้วยการเปลี่ยนความเข้มของการเรืองแสงของจุดสี คุณสามารถสร้างเฉดสีได้หลากหลาย

ดังนั้นสีเสริม (เพิ่ม - แนบ) ได้มาจากการรวม (รวม) รังสีของสีหลักสามสี - แดงเขียวและน้ำเงิน หากความเข้มของแต่ละคนถึง 100% ก็จะได้สีขาว การขาดทั้งสามสีส่งผลให้เป็นสีดำ ระบบสีเสริมที่ใช้ในจอคอมพิวเตอร์มักเรียกกันว่า RGB

ในโปรแกรมสร้างและแก้ไขภาพส่วนใหญ่ ผู้ใช้สามารถสร้างสีของตนเองได้ (นอกเหนือจากจานสีที่แนะนำ) โดยใช้องค์ประกอบสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน ตามกฎแล้ว โปรแกรมกราฟิกช่วยให้คุณสามารถรวมสีที่ต้องการจาก 256 เฉดสีแดง 256 เฉดสีเขียวและ 256 เฉดสีฟ้า อย่างที่คุณคำนวณได้ง่ายๆ 256 x 256 x 256 = 16.7 ล้านสี ลักษณะของกล่องโต้ตอบสำหรับการตั้งค่าเฉดสีตามอำเภอใจในโปรแกรมต่างๆ อาจแตกต่างกัน

ดังนั้นผู้ใช้สามารถเลือกสีสำเร็จรูปจากจานสีในตัวหรือสร้างเฉดสีของตัวเองโดยป้อนค่า R, G และ B สำหรับองค์ประกอบสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงินในช่องป้อนข้อมูลในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 255

ใน CorelDRAW! โมเดลสี RGB ยังแสดงเป็นระบบพิกัดสามมิติเพิ่มเติม ซึ่งจุดศูนย์จะสอดคล้องกับสีดำ แกนพิกัดสอดคล้องกับสีหลัก และแต่ละสามพิกัดในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 255 สะท้อนถึง "ส่วนสนับสนุน" ของสีหลักอย่างน้อยหนึ่งสีต่อเฉดสีที่ได้ การย้ายตัวชี้ ("ตัวเลื่อน") ตามแกนของระบบพิกัดส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงค่าในช่องป้อนข้อมูลและในทางกลับกัน บนเส้นทแยงมุมที่เชื่อมต่อจุดกำเนิดของพิกัดและจุดที่ส่วนประกอบทั้งหมดมีระดับความสว่างสูงสุด มีเฉดสีเทา - จากสีดำเป็นสีขาว (เฉดสีเทาจะได้รับด้วยค่าระดับความสว่างที่เท่ากันของทั้งสามองค์ประกอบ ).

เนื่องจากกระดาษไม่ปล่อยแสง แบบจำลองสี RGBไม่สามารถใช้สร้างภาพบนหน้าที่พิมพ์ได้

ระบบสีลบ

ระหว่างการพิมพ์ แสงจะสะท้อนจากกระดาษแผ่นหนึ่ง ดังนั้นสำหรับการพิมพ์ภาพกราฟิกจึงใช้ระบบสีที่ทำงานร่วมกับแสงสะท้อน - ระบบสีลบ (ลบ - ลบ)

สีขาวประกอบด้วยสีรุ้งทั้งหมด หากคุณส่งลำแสงผ่านปริซึมธรรมดา มันจะสลายตัวเป็นสเปกตรัมสี สีแดง ส้ม เหลือง เขียว ฟ้า คราม และม่วง เป็นสเปกตรัมของแสงที่มองเห็นได้ กระดาษสีขาวจะสะท้อนแสงทุกสีเมื่อได้รับแสง ในขณะที่กระดาษสีจะดูดซับสีบางส่วนและสะท้อนส่วนที่เหลือ ตัวอย่างเช่น แผ่นกระดาษสีแดงที่ส่องสว่างด้วยแสงสีขาวจะปรากฏเป็นสีแดงอย่างแม่นยำเพราะกระดาษดังกล่าวดูดซับสีทั้งหมดยกเว้นสีแดง กระดาษสีแดงแบบเดียวกันที่เรืองแสงด้วยสีน้ำเงินจะมีลักษณะเป็นสีดำเพราะดูดซับสีน้ำเงิน

ในระบบของสีแบบลบ สีหลักคือ สีฟ้า (สีฟ้า) สีม่วงแดง (สีม่วงแดง) และสีเหลือง (สีเหลือง) แต่ละคนดูดซับ (ลบ) สีบางสีจากแสงสีขาวที่ตกบนหน้าที่พิมพ์ นี่คือวิธีการใช้สีหลักสามสีเพื่อสร้างสีดำ สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน:

ฟ้า + ม่วงแดง + เหลือง = ดำ

สีฟ้า + สีม่วงแดง = สีน้ำเงิน

สีเหลือง + สีม่วงแดง = สีแดง

เหลือง + น้ำเงิน = เขียว

โดยการผสมสีหลักเข้ากับ สัดส่วนต่างกันบนกระดาษสีขาว คุณสามารถสร้างเฉดสีได้หลากหลาย

สีขาวจะเกิดขึ้นเมื่อสีหลักทั้งสามหายไป เปอร์เซ็นต์ที่สูงของสีฟ้า สีม่วงแดง และสีเหลืองเกิดเป็นสีดำ ให้แม่นยำกว่านั้น สีดำควรจะออกมาในทางทฤษฎี แต่ในความเป็นจริง เนื่องจากคุณสมบัติบางอย่างของหมึกพิมพ์ การผสมของสีหลักทั้งสามให้โทนสีน้ำตาลสกปรก ดังนั้นเมื่อพิมพ์ภาพ หมึกสีดำจะถูกเพิ่มเข้าไปมากขึ้น (สีดำ).

ระบบสีลบมีตัวย่อ CMYK(เพื่อหลีกเลี่ยงความสับสนกับ สีฟ้า, เพื่อแสดงว่า สีดำใช้อักขระ ถึง).

กระบวนการพิมพ์สี่สีสามารถแบ่งออกเป็นสองขั้นตอน

1. การสร้างภาพสี่องค์ประกอบ ได้แก่ สีฟ้า, สีม่วงแดง, สีเหลืองและสีดำบนพื้นฐานของภาพวาดต้นฉบับ

2. พิมพ์ภาพเหล่านี้ทีละภาพบนกระดาษแผ่นเดียวกัน

การแยกภาพสีออกเป็นสี่ส่วนดำเนินการโดยโปรแกรมแยกสีพิเศษ หากเครื่องพิมพ์ใช้ระบบ CMY (โดยไม่เติมหมึกสีดำ) การแปลงภาพจากระบบ RGB เป็นระบบ CMY จะง่ายมาก: ค่าสีในระบบ CMY เป็นเพียงค่ากลับด้านของระบบ RGB. แผนภาพ "วงกลมสี" (รูปที่ 2) แสดงความสัมพันธ์ระหว่างสีหลักของโมเดล RGB และ CMY ส่วนผสมของสีแดงและสีเขียวให้สีเหลือง สีเหลือง และสีน้ำเงิน - เขียว สีแดงและสีน้ำเงิน - สีม่วง ฯลฯ

ดังนั้น สีของรูปสามเหลี่ยมแต่ละรูป 2 ถูกกำหนดเป็นผลรวมของสีของสามเหลี่ยมที่อยู่ติดกัน แต่เนื่องจากความจำเป็นในการเติมหมึกสีดำ ขั้นตอนการแปลงจึงยากขึ้นมาก ถ้าสีของจุดถูกกำหนดโดยส่วนผสมของสี RGB, จากนั้นในระบบใหม่ก็สามารถกำหนดได้โดยการผสมผสานของค่าต่างๆ CMYบวกกับสีดำบางส่วน ในการแปลงข้อมูลระบบ RGB เป็นระบบ CMYKโปรแกรมแยกสีใช้การดำเนินการทางคณิตศาสตร์จำนวนหนึ่ง หากพิกเซลในระบบ RGB มีสีแดงบริสุทธิ์ (100% R, 0% G, 0% B) แสดงว่าอยู่ในระบบ CMYKควรมีค่าสีม่วงแดงและสีเหลืองเท่ากัน (0% C, 100% M, 100% Y, 0% K)

ตัวอย่างเช่น ในตารางด้านล่าง จะนำเสนอคำอธิบายของสีต่างๆ โดยใช้แบบจำลอง RGBและ CMYK(ช่วงของการเปลี่ยนแปลงของส่วนประกอบของสี - จาก 0 ถึง 255)

ตารางที่ 1

สิ่งสำคัญคือ แทนที่จะใช้พื้นที่สีทึบ โปรแกรมแยกสีจะสร้างหน้าจอจากจุดแต่ละจุด และหน้าจอจุดเหล่านี้จะหมุนเล็กน้อยสัมพันธ์กันเพื่อให้จุดที่มีสีต่างกันไม่ทับซ้อนกัน แต่จะตั้งอยู่เคียงข้างกัน

จุดเล็ก ๆ หลากสีสันใกล้กันดูเหมือนจะรวมเข้าด้วยกัน นี่คือวิธีที่ดวงตาของเรารับรู้สีที่เกิดขึ้น

ดังนั้นระบบ RGB จะทำงานด้วยแสงที่ปล่อยออกมาและ CMYK- มีการสะท้อนแสง หากจำเป็นต้องพิมพ์ภาพที่ได้รับจากจอภาพบนเครื่องพิมพ์ โปรแกรมพิเศษจะแปลงระบบสีหนึ่งเป็นอีกระบบหนึ่ง แต่ในระบบ RGBและ CMYKลักษณะของการรับดอกไม้นั้นแตกต่างกัน ดังนั้นสีที่เราเห็นบนจอภาพจึงค่อนข้างยากที่จะทำซ้ำได้อย่างแม่นยำเมื่อพิมพ์ โดยปกติ สีจะปรากฏบนหน้าจอสว่างกว่าสีเดียวกันเล็กน้อย

ชุดสีทั้งหมดที่สร้างได้ในแบบจำลองสีเรียกว่า ช่วงสี. ช่วง RGB เหนือช่วง CMYK. ซึ่งหมายความว่าสีที่สร้างขึ้นบนหน้าจออาจไม่ได้รับการทำซ้ำในการพิมพ์เสมอไป ดังนั้นโปรแกรมกราฟิกบางโปรแกรมจึงมีสัญญาณเตือนช่วง จะปรากฏขึ้นหากสีที่สร้างในรุ่น RGB อยู่นอกช่วง CMYK.

มีโปรแกรมต่างๆ (เช่น CorelDraw! และAdobeโพธิ์ toShop), ที่ให้คุณสร้างภาพวาดบนหน้าจอไม่เพียงแต่ในระบบ RGB เท่านั้นแต่ยังรวมถึงสีด้วย CMYK. เพื่อสร้างสีตามอำเภอใจในระบบ CMYKคุณต้องระบุเปอร์เซ็นต์ของสีหลักแต่ละสีในลักษณะเดียวกับที่ทำเมื่อทำงานกับโมเดล RGB จากนั้นเมื่อดูที่หน้าจอ ผู้ใช้จะสามารถดูได้ว่าภาพวาดจะออกมาเป็นอย่างไรเมื่อพิมพ์ออกมา

Hue - Saturation - ระบบความสว่าง

ระบบสี RGBและ CMYKขึ้นอยู่กับข้อจำกัดที่กำหนดโดยฮาร์ดแวร์ (จอคอมพิวเตอร์และหมึกพิมพ์) วิธีอธิบายสีที่เข้าใจง่ายกว่าคือแสดงเป็นโทนสี (เว้), ความอิ่มตัว (ความอิ่มตัว) และความสว่าง (ความสว่าง). ตัวย่อของระบบสีนี้คือ HSB. โทน - เฉดสีเฉพาะ: แดง, เหลือง, เขียว, ม่วงแดง ฯลฯ อิ่มตัว เนส แสดงถึง "ความบริสุทธิ์" ของสี: โดยการลดความอิ่มตัวของสี เรา "เจือจาง" ด้วยสีขาว ความสว่าง ขึ้นอยู่กับปริมาณสีดำที่เติมลงในสีที่กำหนด ยิ่งสีดำน้อย ความสว่างของสีก็จะยิ่งมากขึ้น เพื่อแสดงบนจอคอมพิวเตอร์ ระบบ HSBแปลงเป็น RGB และสำหรับการพิมพ์บนเครื่องพิมพ์ - เป็นระบบ CMYK. คุณสามารถสร้างสีที่กำหนดเองได้โดยการป้อนค่าสำหรับเฉดสี ความอิ่มตัว และความสว่างในช่องป้อนข้อมูล H, S และ B ตั้งแต่ 0 ถึง 255