Цветовые модели

Модель RGB
Наш глаз, как и светочувствительная матрица фотокамеры или монитор, работает с этой моделью. Данная цветовая модель аддитивна (additive - «добавочный»), потому что при увеличении яркости отдельных цветов будет увеличиваться и яркость результирующего цвета, как бы складывая яркости исходных цветов.
Каждый из цветов называется каналом, а изображение формируется из трех лучей разной интенсивности каждого цвета. Отсутствие излучения дает черный цвет. Максимальное излучение всех трех каналов - белый.
Технически каждый из каналов модели RGB имеет 256 градаций интенсивности - от 0 до 255. При нулевом значении канала этот цвет не участвует в формировании изображения. Значение 255 соответствует максимальной интенсивности канала. Поскольку 256 значений можно зашифровать в 8 бит информации (2 в степени 8), часто говорят, что изображение имеет 8 бит на канал. Три канала по 256 возможных значений в каждом дают 16 млн. комбинаций оттенков, т.е. цветовой охват модели RGB - 16 млн. цветов. Это достаточно много, поскольку человеческий глаз способен различать всего лишь около 10 млн. оттенков. Однако существуют цветовые модели и с большим цветовым охватом, чем RGB.
Необходимо помнить, что глаз имеет несколько иной цветовой охват, чем техническая модель RGB: он не ограничен 256 значениями на канал. Поэтому иногда бывает, что фотография значительно уступает по цветопередаче тому пейзажу, который вы хотели запечатлеть.
Главный недостаток этой модели заключается в том, что при выводе изображения на печать теряются самые яркие и насыщенные цвета. Именно поэтому для печати изображений на практике используют другую цветовую модель CMYK, о которой мы расскажем чуть позже.
Модель RGB графически можно представить в виде куба. Если принять один из углов куба за начало координат и задать длину стороны 256, то в начале координат расположится черный цвет (яркости всех трех каналов - 0,0,0), а в противоположном углу - белый цвет (максимальные яркости каналов -255, 255, 255). На рисунке 1.2. белый угол виден читателю, а черный скрыт кубом. Ось «от черного к белому» является ахроматической осью (по ней изменяется яркость одного цвета), т.е. осью градаций серого от 0 до 255. Вдоль осей координат у куба располагаются соответствующие цветовые каналы R, G, В, а пространство внутри куба будет заключать в себе 16 млн. возможных цветов.

Модель CMYK
Эта модель повсеместно используется в полиграфии и является субтрактивной (subtractive - «вычитаемый»), т.е. основывается не на излученных, а на отраженных цветах. Яркость смешанных цветов понижается по сравнению с исходными. Базовыми цветами являются голубой, пурпурный и желтый. Четвертый цвет - черный - выступает в роли контурного. Поскольку в реальных условиях печати при сложении трех основных цветов невозможно получить 100% черный (как это реализуется в идеальной системе субтрактивного синтеза), то для усиления насыщенности отпечатка добавляют черную краску (чернила или тонер в офисной печати). Белый цвет - цвет бумаги, т.е. отсутствие каких-либо цветов. Интенсивность каналов изменяется в пределах от 0 до 100%.
Эта модель как бы противоположна модели RGB. Дело в том, что голубой цвет поглощает красный, пурпурный - зеленый, желтый - синий.
Это самая распространенная модель для печати, но, к сожалению, цветовой охват CMYK еще меньше, чему RGB.

Модель HSB
В этой модели цветовой тон (Hue) располагается по кругу, т.е. возможно всего 360 цветов - по одному цвету на градус. Яркость (Brightness) определяет интенсивность цвета от 0 (черный) до 100% (самый яркий оттенок). Насыщенность (Saturation) меняется также от 0 (оттенок серого, ненасыщенный цвет) до 100% (максимально насыщенный цвет). Геометрически модель описывается конусом и охватывает около 1,8 млн. цветов. Данная модель удобна для понимания и описания цвета тем, что можно менять насыщенность и яркость, не изменяя цветового тона.

Модель СIЕ Lab
Цветовая модель Lab равноконтрастная (контраст цветов в плоскости координат цвета а и Ь одинаков), обладает самым большим цветовым охватом. В канале яркости (L - luminosity) задается яркость от 0 (черный) до 100 (белый) остальных двух каналов. Построение двух остальных каналов основано на определении цветовых координат:
канал а - это цвета от темно-зеленого до розового
канал b - это цвета от светло-синего до ярко-желтого
Каналы а и b меняют значения от -100 до 100. Данную модель можно использовать для определения цветового охвата любого устройства, если известны цветовые координаты а и b основных цветов.

Безопасная палитра Web
Данная модель была разработана для веб-графики. Она содержит всего 216 цветов, которые одинаково отображаются в любом браузере и на любой платформе. Небольшое количество цветов компенсируется уверенностью в том, что сайт в Интернете будет восприниматься именно таким, каким вы его создали.

Палитра градаций серого
Палитра градаций серого (Grayscale) используется в черно-белых изображениях и содержит всего один канал от черного цвета до белого, включая 254 градации серого.
Цветовые модели имеют ограниченные пространства цветов, но устройства, использующие эти модели, имеют охваты еще меньше. Это связано с техническими ограничениями в конструкциях и технологиях. Ниже мы рассмотрим, как можно управлять цветовыми профилями устройств для получения предсказуемого результата печати.

По книге Дж Томсона "Цифровая фотография с нуля"