Что такое палитра в информатике
Что такое палитра на языке компьютерной графики
Цветовая модель является системой, в которой представлены цвета с ограниченным числом красок, для печати или монитора. Разумеется, без этого не существовала бы и компьютерная графика, потому палитра основа или начало истории всей компьютерной графики и эволюции по сей день.
Всего есть два класса цветовых моделей:
На сегодняшний день компьютерная графика так эволюционировала, что практически на любом электроном устройстве есть графические приложения, если не для масштабных работ с рисованием, обработкой, заменой, анимацией, дополнениями, то хотя бы для любительских произведений искусств. Приложения есть как для смартфонов, так и для планшетов, карманных компьютеров, ноутбуков и айпадов.
Мастера реконструкторы придумали даже онлайн графические редакторы, где после обработки вашего искусства, изображение можно загрузить в социальную сеть, поделится с друзьями, или показать всему миру ваш стиль. Такие социальные сети, где во весь ход используется компьютерная графика: Facebook, Instagram, В контакте, Одноклассники, очень популярны среди абсолютно всех возрастов и с каждым днем все больше людей начинают увлекаться компьютерной графикой как искусством. Для многих творение шедевра с помощью компьютера становится повседневным хобби.
Ознакомьтесь подробнее с нашими курсами, где вы сможете изучить данные программы:
Палитра цвета
Содержание
Основные виды цветовых палитр
Существуют три основные палитры цветов :
2. Более современная и быстрорастущая NCS (англ. Natural Color System, естественная система цвета). Эта цветовая модель была предложенная Скандинавским институтом цвета (Skandinaviska Färginstitutet AB), Стокгольм, Швеция в 1979 году. Она основана на системе противоположных цветов и нашла широкое применение в промышленности для описания цвета продукции. При описании цвета по NCS используются шесть простых цветов: белый, чёрный, красный, жёлтый, зелёный и голубой (то есть таких, которые нельзя описать сочетанием двух других). Все остальные цвета представлены сочетанием основных (например, оранжевый — одновременно красноватый и желтоватый). Это облегчает интуитивное понимание цвета из его кодированной записи, в то время как в таких системах как RGB мысленная визуализация цвета по трём цифрам довольно сложна. В описании цвета учитывается близость к черному — темнота цвета, чистота цвета (насыщенность) и процентное соотношение между двумя основными цветами. Полная запись цвета может также включать кодовую букву, обозначающую версию стандарта NCS. Например, цвета шведского флага в системе NCS определяются следующим образом: Для определения цвета по системе NCS издаются каталоги и программное обеспечение. Последняя редакция цветового веера содержит 1950 цветов.
3. Pantone. Используется в основном в полиграфии. Разработанная американской фирмой Pantone Inc в середине XX века. Использует цифровую идентификацию цветов изображения для полиграфии печати как смесевыми, так и триадными красками. Эталонные пронумерованные цвета напечатаны в специальной книге, страницы которой веерообразно раскладываются. Существует множество каталогов образцов цветов Pantone, каждый из которых рассчитан на определённые условия печати. Например, для печати на мелованной, немелованной бумаге, каталог для металлизированных красок (золотая, серебряная) и т. д. Производитель настаивает на том, что «веера» необходимо ежегодно заменять, так как за это время процесс выцветания и истирания изображения делает цвета неточными.
Цветовые палитры в компьютерной графике
2. Цветовые модели
Теория:
Цвет на экране получается при суммировании лучей трёх основных цветов — красного, зелёного и синего. Если интенсивность каждого из них достигает \(100\), то получается белый цвет. Минимальная интенсивность трёх базовых цветов даёт чёрный цвет.
Для описания каждого составляющего цвета требуется \(1\) байт (\(8\) бит) памяти, а чтобы описать один цвет, требуется \(3\) байта, т.е. \(24\) бита, памяти.
При печати изображений на принтерах используется цветовая модель, основными красками в которой являются голубая (Cyan), пурпурная (Magenta) и жёлтая (Yellow).
Из-за несоответствия цветовых моделей часто возникает ситуация, когда цвет, который нужно напечатать, не может быть воспроизведен с помощью модели CMYK (например, золотой или серебряный). В этом случае применяются краски Pantone.
Отображение цвета на экране монитора часто меняется и зависит от особенностей освещения, температуры монитора и цвета окружающих предметов. Кроме того, многие цвета, видимые в реальной жизни, не могут быть выведены при печати, не все цвета, отображаемые на экране, могут быть напечатаны, а некоторые цвета печати не видны на экране монитора.
Палитра (компьютерная графика)
В компьютерной графике палитра — ограниченный набор цветов, который позволяет отобразить графическая система компьютера. Синоним: индексированные цвета.
Содержание
Принцип действия
Из широкого цветового пространства выбираются любые N цветов, и их координаты (обычно: R, G и B) хранятся в специальной таблице — палитре. Данные растровой графики, использующие палитру, представляют собой массив, где хранятся номера (индексы) цветов в палитре.
Палитровая графика позволяет совместить широкий цветовой охват изображения с невысоким расходом памяти.
Палитровые видеорежимы
Палитровые режимы — видеорежимы, в которых каждый пиксель может принимать один из небольшого (от 2 до 256) количества цветов. Видеопамять в таких режимах делится на две части: таблицу цветов (палитру), которая содержит значения красного, зелёного и синего для каждого из цветов, и кадровый буфер, в котором для каждого пикселя хранится номер цвета в палитре.
Как правило, палитру можно изменять независимо от кадрового буфера. Если каким-то образом на экран попала картинка в неправильной палитре, возникает специфический видеоэффект.
Чтобы вывести на 256-цветный экран изображение, в котором более чем 256 цветов, требуется построить палитру, приближающую потребные цвета. Качественное построение 256-цветной палитры может занимать довольно много времени (до нескольких секунд на компьютерах того времени). Поэтому там, где требуется скорость (веб, игры, воспроизведение видео) палитра жёстко задаётся в графических данных, а не строится динамически.
Палитровые спецэффекты
Тот факт, что палитру можно менять независимо от кадрового буфера, широко применяется в видеоиграх для получения очень быстрых спецэффектов. Вот (не исчерпывающий) список игр с подобными видеоэффектами.
Также осветление-затемнение цвета в палитровых играх выполняется очень быстро (хоть и некачественно) с помощью таблиц замены цветов — в одну-две машинных команды на пиксель. В Doom с помощью замены цветов реализованы темнота, прибор ночного видения и неуязвимость; практически во всех стратегиях того времени (да и в том же Doom) — перекраска опознавательных знаков в цвет игрока. В truecolor эту же операцию приходится делать покомпонентно, что требует намного больше процессорного времени.
Сравнение с HighColor и TrueColor
Палитровые файлы
Палитровые, или индексированные файлы — графические файлы, устроенные аналогичным образом. Аналогично палитровым видеорежимам, заменой палитры можно перекрашивать объекты (например, в компьютерной игре встречаются автомобили шести цветов, при этом в файлах данных хранится одна картинка автомобиля с шестью палитрами). См. Цифровое изображение.
Палитровые видеорежимы практически не применяются с современными компьютерными мониторами. Тем не менее, палитровые графические файлы всё ещё активно используются.
Прозрачный цвет
В палитровом файле один или несколько цветов могут быть сделаны прозрачными. При отрисовке таких файлов пиксели полностью прозрачного цвета не рисуются, и на их месте остаётся фон.
Графический формат PNG позволяет 8-битный альфа-канал в 8-битном изображении.
Урок по информатике Цветовая палитра
Мир, окружающий нас, полон всевозможных цветов и цветовых оттенков. С точки зрения физики цвет — это набор определённых длин волн, отражённых от предмета или пропущенных сквозь прозрачный предмет. Однако сейчас нас интересует вопрос не о том, что такое цвет, какова его физическая природа, а то, как практически можно получить тот или иной цвет. Со становлением многих производственных отраслей, в том числе, полиграфии, информационных технологий, появилась необходимость объективных способов описания и обработки цвета.
В природе редко встречаются простые цвета. Большинство цветов получаются смешением каких-либо других. Например, сочетание красного и синего даёт пурпурный цвет, синего и зелёного — голубой. Из чего можно заключить, путём смешения из небольшого количества простых цветов, можно получить множество (и причём довольно большое) сложных (составных). Следовательно, для описания цвета вводится понятие цветовой модели — как способа представления большого количества цветов посредством разложения его на простые составляющие.
Цветовая модель – термин, обозначающий абстрактную модель описания представления цветов в виде кортежей чисел, обычно из трёх или четырёх значений, называемых цветовыми компонентами или цветовыми координатами. Вместе с методом интерпретации этих данных множество цветов цветовой модели определяет цветовое пространство. 1
Выделяют 4 основные цветовые модели:
Главная особенность данной модели заключается в ее аддитивности. Это предполагает то, что вся палитра цветов складывается из светящихся объектов. То есть данная цветовая модель может использоваться только на экранах, так как экраны источают свет, а, например, бумага напротив его поглощает, а не светит сама по себе. Итоговый свет получается прибавлением к исходной черной поверхности доли от каждого из 3 ключевых цветов. При смешение всех 3 цветов получается белый.
Рис. 1 – Цветовая модель RGB и ее цветовой охват
Рис. 2 – субтрактивные и аддитивные цвета
Рис. 3 – Цветовая модель CMY ( K ) и ее цветовой охват
Lab представляет собой трёхмерное пространство, где отрицательные значения a и b содержат холодные цвета, положительные — тёплые. Ось L определяет светлость, где 100 — участок, соответствующий диффузному белому. 4 Изменение параметров L не влияет на насыщенность цвета — он сохраняет естественные свойства так же, как в реальности цвет не становится грязнее от того, что на него падает тень. Черно-белая гамма получается при нулевых значениях координат a и b.
Состоит из трёх каналов (Рисунок 4):
L ( Lightness ) — устанавливает координаты света (100) и тени (0)
a — спектр от зеленого (-128) до пурпурного (127)
b — спектр от голубого (-128) до желтого (127)
Благодаря характеру определения цвета в Lab появляется возможность отдельно воздействовать на яркость, контраст изображения и на его цвет. Во многих случаях это позволяет ускорить обработку изображений, например, при допечатной подготовке. Lab предоставляет возможность избирательного воздействия на отдельные цвета в изображении, усилиения цветового контраста, незаменимыми являются и возможности, которые это цветовое пространство предоставляет для борьбы с шумом на цифровых фотографиях.
Рис. 5 – цветовая модель Lab и ее цветовой охват
Хотя модель HSB декларирована как аппаратно-независимая, на самом деле в её основе лежит RGB. В любом случае HSB конвертируется в RGB для отображения на мониторе и в CMYK для печати, а любая конвертация не обходится без потерь.
Рис. 5 – цветовая модель HSB
Цветовые палитры
Компьютерные цветовые палитры используемые в Coral Draw и Adobe illustrator по назначению схожу с палитрами художников, только включают в себя большее число цветов. Компьютерная палитра состоит из данного числа ячеек, каждая из которых содержит в себе отдельный цветовой тон. Конкретная цветовая палитра соотносится с определенной цветовой моделью, так как ее цвета созданы на основе цветового пространства этой модели. Но если в цветовой модели возможно воспроизвести любой из описываемых ею цветов, цветовая палитра содержит ограниченный набор цветов, называемых стандартными.
Примером стандартных цветовых палитр являются наборы фирмы Pantone, ориентированные на полиграфическую публикацию изображений. Программы создания и обработки компьютерной графики, как правило, предоставляют на выбор несколько цветовых палитр в цветовых моделях RGB, HSB, ClELab, CMYK. 3
Состав цветовых палитр RGB зависит от выбранного цветового разрешения – 24, 16 или 8 бит. В последнем случае цветовая палитра называется индексной, потому что каждый цветовой оттенок кодируется одним числом, которое выражает не цвет пиксела, а индекс (номер) цвета. Таким образом, к файлу цветного изображения, созданного в индексной палитре, должна быть приложена сама палитра, так как программе обработки компьютерной графики неизвестно, какая именно палитра была использована.
Особые взаимоотношения двух цветовых моделей
Цветовые модели RGB и CMYK являются дополнительнительными друг к другу, по крайней мере, в первом приближении. Теоритечески так сказать. Но простого одноозначного соответствия между этими цветовыми простанствами не существует. А иначе бы зачем их надо было разделять на две модели? 🙂
Многие приятные для глаза цвета, которые видны на мониторе, не могут быть воспроизведены красками на оттиске.
Следует отметить, что при преобразовании цифрового изображения из модели RGB в CMYK отмечается сдвиг цвета к голубому. Точное значение сдвига зависит от используемых при печатании триад красок и типа бумаги, а также от технологии печати (листовая, рулонная, по сухому или по сырому, если речь идет об офсетной печати).
Таким образом, несмотря на то, что модели RGB и CMYK связаны друг с другом, однако их взаимные переходы (конвертирование) не происходят без потерь, так как цветовой охват у них разный. Снижение этих потерь требует выполнения сложных калибровок всех аппаратных средств и самих изображений.
Точность воспроизведения цвета
Цель полиграфического репродуцирования состоит в наиболее точном воспроизведении изображения оригинала на оттиске. К сожалению, необходимо отметить, что идентичное воспроизведение полутоновых, в особенности цветных, изображений практически недостижимо. 2 Ниже приведены одни из главных причин этого:
— оттиск изготавливается на иной подложке, нежели оригинал (когда появляются различия в белизне, глянце, гладкости поверхности подложки между оригинал и оттиском);
— оттиск изготавливается с использованием различных видов печатных красок, которые определяются и способом печати;
— оттиск полутонового изображения всегда имеет растровую структуру, в то время как оригинал может иметь непрерывную структуру полутона и контура.
Таким образом, если у вас в руках есть что-то, что вы хотите сделать точь-в-точь, то первоначально надо определить то, на каком материале оно сделано, каким способом (это минимум, что надо знать). Если вы затрудняетесь ответить на эти вопросы, обращайтесь к профессионалам-полиграфистам, иначе не избежать досадных ошибок, перепечаток и т.д.
Заключение
Выбор цветовой модели очень важен при работе с компьютерной графикой. Ведь при печати цвета должны быть максимально схожими с теми, что задумывал автор. Так же с этими цветовыми палитрами необходимо работать на электронных устройствах. Принцип смешения цветов в каждой цветовой модели уникален и служит для конкретных целей. Например, цветовая модель RGB подходит для отображения цвета на экранах, а цветовая модель CMYK нужна для вывода цвета на печать. Цветовые модели LAB и HSB используются в полиграфии, а также часто применяются как промежуточные цветовые модели.
Список литературы
Грабалов П.К.Компьютерная графика и основные графические редакторы. – Калининград,2003