Несмотря на широкое использование цветной графики, цвет остается одним из наиболее трудных для реализации элементов дизайна.
Для обеспечения одинакового воспроизведения одного и того же цвета видеомониторами, принтерами и сканерами разных фирм-изготовителей необходимо наличие объективных измерительных систем, позволяющих установить однозначное определение цветовых координат. Для этих целей разработаны специальные средства, включающие: цветовые модели, системы соответствия цветов, цветовые режимы.
В современных компьютерных программах манипуляции с цветом осуществляются с помощью цветовых моделей и режимов.
По принципу действия компьютерные цветовые модели можно условно разделить на три класса:
аддитивные (RGB), основанные на сложении цветов;
субтрактивные (CMY, CMYK), основу которых составляет операция вычитания цветов (субтрактивный синтез);
перцепционные (HSB, HSL, Lab, YCC), базирующиеся на восприятии.
В цифровых технологиях используются, как минимум, четыре основные модели: RGB, CMYK, HSB в различных вариантах и Lab.
Цветовая модель RGB
Это одна из наиболее распространенных аддитивных цветовых моделей. Она применяется в приборах, излучающих свет (мониторы, телевизоры и другие подобные устройства).
Данная цветовая модель базируется на трех основных цветах: Red - красном, Green - зеленом и Blue - синем.
При смешивании двух основных аддитивных цветов результат осветляется: из смешения красного и зеленого получается желтый, зеленого и синего - голубой, синий и красный дают пурпурный. Если смешиваются все три цвета, образуется белый (рис. 1).
Для наглядности все цвета, входящие в данную цветовую модель, можно представить в виде куба (рис. 2).
При использовании такой схемы модели в точке, где все величины равны нулю (все цвета отсутствуют), будет располагаться черный цвет, там же, где все они будут принимать максимальное значение (все три цвета имеют максимальную интенсивность) - белый.
Главная диагональ такого куба, проходящая от черного к белому цвету, является так называемой ахроматической осью, или шкалой яркости. На ней располагаются серые оттенки: от черного до белого.
Три вершины куба дают чистые исходные цвета, остальные три отражают двойные смешения исходных цветов.
Рис. 2. Цветовой куб RGB
Цветовая модель CMYK
Это одна из наиболее часто используемых субтрактивных цветовых моделей. Работа ее основана на поглощении одних составляющих световой волны и отражении других (принцип наложения краски на белый лист бумаги (печать)).
Основные цвета в субтрактивной модели: Cyan - голубой, Magenta- пурпурный,Yellow - желтый.
Голубой, пурпурный и желтый цвета составляют так называемую полиграфическую триаду (process colors). При печати эти цвета поглощают красную, зеленую и синюю составляющие белого света таким образом, что большая часть видимого цветового спектра может быть репродуцирована на бумаге.
При смешивании двух субтрактивных составляющих результирующий цвет затемняется, а при смешении все трех должен получиться черный цвет.
Так как при смешении этих цветов черный цвет не получается, то вводится еще одна дополнительная краска - черная (blасК), которая позволяет добиваться большей плотности цвета и используется для печати чисто черных объектов.
При полном отсутствии краски остается белый цвет (белая бумага). Двойные сочетания красок дадут следующие результаты: смешение голубого и пурпурного даст синий цвет, голубого и желтого - зеленый, желтого и пурпурного - красный.
Графически такое смешение представлено на рис. 3.
Рис. 3. Смешение цветов в модели С MY.
Цветовая модель HSB
Заглавные буквы в названии данной модели не соответствуют конкретным цветам, а символизируют Hue (Цветовой тон), Saturation (Насыщенность) и Brightness (Яркость).
Цветовую модель HSB можно представить в виде цветового круга (рис. 4), на котором основные цвета моделей RGB и CMY находятся в такой зависимости: каждый цвет расположен напротив дополняющего его (комплементарного) цвета, при этом он находится между цветами, с помощью которых получен. По краю этого цветового круга располагаются так называемые спектральные цвета или цветовые тона (Hue). Цветовой тон характеризуется положением на цветовом круге и определяется величиной угла в диапазоне от 0 до 360°. Эти цвета обладают максимальной насыщенностью.
Насыщенность (Saturation) - это параметр цвета, определяющий его чистоту. Данному параметру соответствует отсутствие (серых) примесей.Уменьшение насыщенности цвета означает его разбеливание. На модели все одинаково насыщенные цвета располагаются на концентрических окружностях и чем ближе к центру круга, тем все более разбеленные цвета получаются.
Яркость (Brightness) - это параметр цвета, определяющий освещенность или затемненность цвета. Уменьшение яркости цвета означает его зачернение.
Несмотря на то, что данная модель гораздо ближе к традиционному пониманию работы с цветом, она является достаточно абстрактной, поскольку не существует технических средств для измерения параметров цветового тона и насыщенности непосредственно программных приложениях они получаются путем математических расчетов.
Следовательно, недостатком этой модели является необходимость преобразовывать ее в модель RGB для отображения на экране монитора или в модель CMYK для получения полиграфического оттиска.
Рис. 4. Цветовая модель HSI
Особенностью этой цветовой модели является то, что она не образует цветовых каналов в документе. Нельзя сохранить документ в этой цветовой модели.