Четыре цветовые модели

Любое цветное изображение или даже сам цвет можно закодировать с помощью 3-х основных моделей: RGB, CMYK и Lab. Цветокоррекция в разных цветовых моделях имеет свои особенности, поэтому чтобы понять эту специфику, нужно для начала ознакомиться с теорией о цветовых пространствах в целом.

1. Цветовое пространство RGB.                                                                                       

Большинство сканеров применяют трехканальную яркостную модель RGB. Она является логичным продолжением метода оцифровки  изображения сканером. Три линейки чувствительных элементов с помощью фильтров, а именно - красного, синего и зеленого – воспринимают свою часть спектра падающего на них света и преобразуют его в электрический ток. Через аналогово-цифровые преобразователи электрический сигнал квантуется, а затем в виде двоичных чисел фиксируется в файле на диске компьютера. Та же цветовая модель применяется в электронно-лучевых трубках мониторов. В данной модели цвет суммируется из яркостей 3-х его составляющих, а именно красной – Red, синей – Blue и зеленой – Green, отсюда модель и называется аддитивной (поскольку основана на аддитивном синтезе цвета). Достоинствами данной модели являются:                                                                                                   

- ее “генетическое” родство с техникой (монитором и сканером);                                                  

- широкие цветовые возможности, то есть отображение всего многообразия цветов, приближенное к возможностям человеческого зрения;                                                                    

- сравнительно (с моделью CMYK) небольшой объем изображения, занимаемый в оперативной памяти компьютера и на диске;                                                                                    

- доступность многих действий при обработке изображения (фильтров) в программах растровой графики.

Теперь о недостатках такой модели:                                                                                                       

- коррелированность цветовых каналов. Так как при увеличении яркости одного канала, происходит ее уменьшение другими каналами;

- не исключены ошибки при представлении цветов на экране монитора и непосредственно цветов, получаемых в результате цветоделения (перевода в модель CMYK).

2. Цветовое пространство CMYK.

Для печати, к сожалению, нельзя создать красок, аналогичных RGB. Потому что эти цвета работают исключительно “на просвет”, то есть через люминофор монитора либо через пленку-фильтр. Цвета, так сказать, вырезаются из сплошного спектра соответствующими фильтрами. В печати все происходит наоборот – бумага поглощает весь спектр, минуя только тот цвет, в который она окрашена. Но создать краски, которые бы являлись абсолютно на все 100 % “противоположными” (дополнительными) к цветам RGB пока не удается, поэтому приходится вводить дополнительно четвертую краску – черную. Она должна усилить поглощение света в темных областях, и сделать их максимально черными, то есть повысить тоновый диапазон печати. Неидеальная “противоположность” красок, чтобы в результате получить серые нейтральные оттенки, вынуждает накладывать триадные краски с избытком голубого, а не в равных пропорциях, как случае RGB. Таким образом, голубого (Cyan) требуется на 15-20% больше, чем желтого (Yellow) и пурпурного (Magenta). Это хорошо видно в графике настройки печатных красок Ink SetUp в PhotoShop.                                     

Триадная полутоновая печать производится при помощи технологии растрирования, то есть оттенки цвета получаются ввиду изменения площади растровых элементов (амплитудное) либо их частоты на единицу площади (частотное растрирование).

Модель CMYK является субстрактивной, в ней срабатывает принцип – чем больше накладывается краски, тем темнее становится цвет.

К достоинствам этой модели можно отнести следующее:                                                                      

- независимость каналов, то есть при изменении процента одного цвета, другие остаются неизменными;                                                                                                                                         

- эта модель является родной для триадной печати, и только ее принимают растровые процессоры – RIP выводных устройств (неделенные RGB изображения на пленке могут получиться серыми и исключительно на черной фотоформе).

Недостатки такой модели:                                                                                                                       

- узкий цветовой охват, объясняется несовершенством пигментов и отражающими свойствами бумаги;                                                    

- несколько не точное отображение цветов CMYK на мониторе;                                                  

- в этой модели многие фильтры растровых программ просто не работают;                                   

- требуется на 30% больше объема памяти, чем в RGB модели.

3. Цветовое пространство HSB.                                                                                                   

Цвета в данной модели определяются при помощи трех критериев, которые человек распознает на интуитивном уровне: цветового тона (Hue), яркости (Brightness) и насыщенности (Saturation). В первых версиях программы Photoshop действительно существовал цветовой режим HSB. Теперь в программе он больше не используется. Тем не менее, HSB еще можно встретить, если в среде Photoshop на время установить палитру цветов фирмы Apple, для этого нужно выполнить команду File-Preferences-Genera (Файл-Установки-Основные). Цветовое пространство HSB представлено в виде цилиндра, а цвета цветового круга RGB/CMY – это цветовой тон. Если же пространство HSB изобразить в виде трехмерного цилиндра, то видимый спектр цветов будет располагаться по окружности и каждому цвету будет соответствовать определенный угол.                                                                 

Насыщенностью называется интенсивность цвета. То есть, ярко-оранжевый, в который окрашены конусы, используемые при дорожных работах, являются сильно насыщенными, а вот мягкий пастельно-оранжевый цвет, наоборот, имеет слабую насыщенность. В цилиндре HSB цвета в центре насыщенность равна нулю, она и создает один из серых оттенков. По мере перемещения к внешней границе насыщенность цвета нарастает.                                Яркость (цветовая, но не световая) – это интенсивность цвета, либо насколько светлым или темным цвет выглядит. Чем меньше яркость, тем темнее цвет и выглядит это как обычный темный оттенок. В цилиндрической модели яркость изменяется за счет перемещения с переднего плана на задний. С одной стороны цилиндра яркость достигает наивысшего значения, а с другой – все цвета сводятся к черному.

В отличие от RGB и CMYK HSB является ссылочной моделью. А вот модели RGB и CMYK в действительности задают инструкции, которые дают указания монитору и принтеру, как создать цвет. Однако цветовой тон, яркость и насыщенность можно взять за основу при выполнении настроек в каждом цветовом режиме. Данные  характеристики задаются в палитре цветов программы Photoshop и в командах Image-Adjust-Hue/Saturation (Изображение-Коррекция-Цветовой тон/Насыщенность) и Image-Adjust-Replace Color (Изображение-Коррекция-Заменить цвет).

4. Цветовое пространство LAB.                                                                                                                 

Данная модель  наиболее точно передает параметры цвета, поскольку она обладает широким охватом. Как правило, ее часто применяют в качестве внутренней модели многих программ с целью пересчета из одной модели цвета в другую.

Главным достоинством такой модели является разделение информации о яркости и цвете, при этом они совершенно не зависят друг от друга. Это позволяет менять тоновые градационные характеристики изображения и никак не влиять на цветовые. Применение фильтров в канале Lightness не искажает цветовую информацию.

Недостатком  этой модели можно назвать высокую концентрацию цветовой информации в середине осей a и b, что несколько затрудняет тонкую коррекцию цвета при помощи градационных кривых.

Автор Олеся Ижбердеева