Перцепционные цветовые модели

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Так как описанные ранее модели являются аппратно-зависимыми, определяемый ими цвет зависит и от конкретных устройств ввода, вывода и обработки изображений. Для устранения аппаратной зависимости были созданы аппратно-независимые перцепционные (интуитивные) модели. К таким моделям относятся HSV (прототип всех остальных моделей), HIS, HSL, YUV и HSB. Основной особенностью их является разделение цвета и яркости. Эти модели обращаются с цветом на интуитивно понятном уровне и упрощают проблему согласования цветов, т.к. сначала настраивается яркость изображения, а затем осуществляется настройка цветов. Наибольшее распространение получила модель HSB.

Модель HSB разработана с максимальным учетом особенностей восприятия цвета человеческим глазом. Человеку гораздо проще не синтезировать цвет из составляющих, а выбирать его, ориентируясь на более естественные параметры, такие как, тон, насыщенность и яркость. Модель HSB построена на основе цветового круга Манселла, рисунок 29. Цвет описывается тремя компонентами: оттенком (Hue), насыщенностью (Saturation), яркостью (Brightness).

Рисунок 28

Значение цвета определяется как вектор, исходящий из центра круга (белый цвет). Точки по периметру окружности соответствуют чистым спектральным цветам (0 – 360^о). Чистый красный цвет – 0^о, зеленый 120^о, синий – 240^о. Длина вектора определяет насыщенность(0 – 100 %), направление – цветовой оттенок. На отдельной шкале (ахроматической) задается яркость (0 – 100 %).

Модель HSB применяется при имитации приемов художников на компьютере. После создания изображения требуется перевод в другую цветовую модель. Основной недостаток модели – ограниченный цветовой охват, т.к. она использует то же цветовое пространство. Как и модель RGB.

Цветовая модель XYZ

Разработчики модели XYZ обратились к человеческому глазу, как к универсальному инструменту восприятия цвета. Они исходили из того, что цвет является скорее физиологической характеристикой, а не физической. Т.е. характеристикой восприятия цвета человеком.

В результате экспериментов по измерению цветовой реакции "стандартного" человека были получены три спектральные кривые – X , Y , Z (рисунок 30).

Рисунок 30

Виртуальные X , Y , Z цвета не существуют в природе. Но они охватывают все цвета, воспринимаемые человеческим глазом. Основным недостатком модели является сложность учета яркости. Поэтому данная модель была усовершенствована в модель Lab .

Цветовая модель Lab

Цветовая модель Lab была создана в 1976 году Международной комиссией по освещению (С1Е) с целью преодоления существенных недостатков вышеизложенных моделей. Цветовая модель Lab, являющаяся аппаратно-независимоймоделью, основана на человеческом восприятии цвета. При одинаковой интенсивности глаз человека воспринимает наиболее ярким красный цвет, и еще более темным — синий. Необходимо иметь в виду, что яркость является характеристикой восприятия, а не самого цвета.

Любой цвет в модели Lab определяется яркостью (Lightness)и двумя хроматическими компонентами — параметром а, изменяющимся в пределах от зеленого до красного, и параметром b, изменяющимся от синего до желтого. Яркость в модели Lab полностью отделена от цвета, что делает модель удобной для регулировки контраста, резкости и других тоновых характеристик изображения.

Модель Lab является трехканальной. Ее цветовой охват соответствует цветовому охвату обычного человеческого глаза, а также включает охваты всех других цветовых моделей. Цвета соответствующие предельным значениям параметров а и b не воспроизводятся ни на бумаге, ни на экране монитора.

Этот факт позволяет переводить изображение в формат Lab из, например, модели RGB и обратно, без изменения цвета и потери качества изображения, что является несомненным преимуществом данной цветовой модели (рисунок 31). Именно поэтому этой моделью охотно пользуются профессионалы - дизайнеры, фотографы и др.

Модель Lab хорошо согласуется с биологическим механизмом восприятия цвета человеком. Американские ученые Дэвид Хьюбл и Торстен Вайзел в 1981 году получили Нобелевскую премию за исследования цвета. Они выяснили, что человеческий мозг воспринимает не информацию о красном, зеленом и синем, а мозг получает информацию о:

- разнице между светлым и темным;

- разнице между зеленым и красным;

- разнице между синим и желтым.

Т.е. очень похоже на модель Lab, хотя следует отметить, что модель стала использоваться раньше, чем были сделаны открытия этих ученых.

Рисунок 31

Ахроматические изображения.

Изображения, содержащие только оттенки серого цвета, называются ахроматическими. Самый примитивный тип изображения - монохромноеизображение, каждая точка которого может быть окрашена либо только черным, либо только белым цветом. Монохромные изображения требуют очень мало памяти для хранения и вывода информации. Конвертировать в черно-белое изображение можно любой полутоновый рисунок. Однако таким образом можно сохранять не все типы изображений. Рисунок тушью, сохраненный в виде монохромного изображения, при высоких разрешениях будет выглядеть очень реалистично, поскольку тушь имеет очень однородный черный цвет.

С другой стороны, портрет или карандашный рисунок дадут неудовлетворительные результаты. Человеческий глаз очень чувствительный к деталям лица. Поэтому, перевод портрета в монохромное изображение, который удаляет большую часть мелких деталей, может в результате изменить лицо на портрете до неузнаваемости.

Полутоновое изображение получило свое название из-за того, что представлено в виде полутонов - 256 оттенков серого: от черного (0) до белого (255). Это так называемая серая шкала. Она имеет 256 градаций яркости, которых вполне достаточно, чтобы корректно отобразить в виде полутонового изображения черно-белую фотографию или карандашный рисунок.

Необходимо заметить, что карандашный рисунок является не черным, а серым, причем, градации серого зависят от нажима карандаша. Таким образом, это типичный представитель полутонового изображения, поэтому сохранить его в виде монохромного изображения было бы неправильно.

Как монохромное, так и полутоновое изображение, в отличие от остальных типов изображения, имеют один канал, редактируя этот канал, можно редактировать все изображение. Для полноцветного изображения каждый цветовой канал является полутоновым изображением, только вместо оттенков серого отображается распределение базового цвета. При наложении таких каналов с базовыми цветами создается изображение, состоящее из смешанных цветов.

Дата добавления: 2020-11-29; просмотров: 339; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 12

Мы поможем в написании ваших работ!