ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Из курса геометрии мы знаем, что математическая точка — это бесконечно малый объект, имеющий положение в пространстве, но не имеющий таких свойств, как размер и цвет. Чтобы ввести возможность кодирования цвета, необходимо расширить математическую модель. Такие расширенные модели называют психофизиологическими моделями цветового пространства.

Существует несколько психофизиологических моделей. Они используются в разных областях вычислительной техники. Мы рассмотрим две основные модели: RGB и CMYK.

ЦВЕТОВАЯ МОДЕЛЬ RGB

В основе цветовой модели RGB лежит положение о том, что любой произвольный цвет можно получить, смешивая три основные цветовые составляющие: красную (Red, R), зелёную (Green, G) и синюю (Blue, В). Соответственно, числовой код произвольного цвета в этой модели выражают комбинацией трёх чисел, значения которых пропорциональны яркостям цветовых составляющих. Каждую из составляющих записывают одним байтом. Таким образом, цвет одной точки в модели RGB записывается тремя байтами (24 бита).

Поскольку цвет получается сложением трёх цветов, эту модель называют аддитивной (addition, англ. — сложение). Применяют её в тех случаях, когда итоговый цвет физически получается сложением сигналов трёх лучей, что, например, имеет место на экранах компьютерных мониторов. Чёрный цвет в модели RGB соответствует I минимальному значению каждой из трёх составляющих (0, 0, 0). Белый цвет соответствует максимальным значениям составляющих цветов (255, 255, 255).

Поскольку модель RGB предусматривает представление цвета одной точки тремя байтами (24 бита), это даёт в совокупности 224 (то есть более 16,5 миллионов) цветовых оттенков. В некоторых областях спектра количество возможных значений превосходит возможности человеческого глаза, а в некоторых областях возможности глаза шире. В целом же считается, что эта модель соответствует усреднённым психофизиологическим характеристикам человеческого зрения.

ЦВЕТОВАЯ МОДЕЛЬ CMYK

Каждому из трёх основных цветов соответствует свой дополнительный цвет: голубой, пурпурный и жёлтый. Эти цвета названы дополнительными, потому что они дополняют основной цвет до белого, например:

КРАСНЫЙ + ГОЛУБОЙ = БЕЛЫЙ.

Справедливо и обратное: основной цвет можно получить вычитанием дополнительного цвета из белого:

КРАСНЫЙ = БЕЛЫЙ - ГОЛУБОЙ.

С вычитанием лучей света мы имеем дело, когда просматриваем изображения, напечатанные на бумаге. Из белого света, попадающего на страницу, вычитаются цветовые составляющие, «захваченные» красителем. Такая модель называется субтрактивной (subtraction, англ. — вычитание).

Цветовая модель CMYK - это пример субтрактивной модели. В её основе лежат четыре цветовые составляющие: голубая (Cyan, С), пурпурная (Magenta, М), жёлтая (Yellow, Y) и чёрная (BlacK, К). Эту модель применяют, когда создают или обрабатывают изображения, предназначенные для печати на бумаге.

Чисто теоретически, любой произвольный цвет можно было бы представить комбинацией трёх дополнительных цветов (CMY). Но цветовая модель CMYK не теоретическая, а практическая. На практике при просмотре печатных изображений мы никогда не имеем идеального потока белого света. Не бывает идеальной белой бумаги и не бывает идеальных красителей. Для компенсации погрешностей, связанных с используемыми материалами, в цветовую модель добавлена четвёртая составляющая, чёрная. Поэтому в цветовой модели CMYK код цвета точки записывается комбинацией четырёх байтов, а не трёх, как в модели RGB. Идеальному чёрному цвету в этой модели соответствуют максимальные значения составляющих (255, 255, 255, 255), а идеальному белому — нулевые значения (0, 0, 0, 0)