Основные понятия компьютерной графики

1.3.1 Разрешение изображения и его размер

В компьютерной графике с понятием резрешение обычно происходит больше всего путаницы, поскольку приходится иметь дело сразу с несколькими свойствами разных объектов. Следует четко различать: разрешение экрана, разрешение печатающего устройства и разрешение изображения. Все эти понятия относятся к разным объектам. Друг с другом эти виды разрешения никак не связаны, пока не потребуется узнать, какой физический размер будет иметь картинка на экране монитора, отпечаток на бумаге или файл на жестком диске.

Разрешение экрана — это свойство компьютерной системы (зависит от монитора и видеокарты) и операционной системы (зависит от настроек Windows, Linux и т.п.). Разрешение экрана измеряется в пикселах и определяет размер изображения, которое может поместиться на экране целиком.

Разрешение печатающего устройства — это свойство печатающего устройства (принтера, плоттера и т.п.), выражающее количество отдельных точек, которые могут быть напечатанына участке единичной длины. Оно может измеряться в единицах dpi (точки на дюйм) и определяет размер изображения при заданном качестве или, наоборот, качество изображения при заданном размере.

Разрешение изображения — это свойство самого изображения. Оно тоже измеряется в точках на дюйм и задается при создании изображения в графическом редакторе или с помощью сканера. Значение разрешения изображения хранится в файле изображения и неразрывно связано с другим свойством изображения — его физическим размером.

Физический размер изображения может измеряться как в пикселах, так и в единицах длины (миллиметрах, сантиметрах. дюймах). Он задается при создании изображения и хранится вместе с файлом.

Если изображение готовят для демонстрации на экране, то его ширину и высоту задают в пикселах, чтобы знать, какую часть экрана оно занимает.

Если изображение готовят для печати, то его размер задают в единицах длины, чтобы знать, какую часть листа бумаги оно займет. Нетрудно пересчитать размер изображения из пикселов в единицы длины или наоборот, если известно разрешение изображения.

1.3.2 Основные понятия теории цвета

Для того чтобы "увидеть" цвет, необходимы, как минимум, две вещи - источник и приемник света (в частном случае приемником является глаз). Увидеть цвет также можно, не видя его источника, для этого нужен объект, отражающий свет, включая многократно отраженный (например, в помещении). Еще из курса школьной физики вы, вероятно, помните, что белый свет вне зависимости от источника представляет собой смесь цветов, которые обычно описывают последовательностью красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового цветов ("каждый охотник желает знать, где сидит фазан").

Напомню, что свет представляет собой электромагнитное излучение, причем разные длины волн воспринимаются как разные цвета. Поэтому указанные составляющие белого света являются весьма условными, т.к. в свете присутствуют и все промежуточные оттенки каждого цвета, и все они перекрывают весь диапазон видимого спектра (вспомните школьный опыт с призмой, разлагающей белый свет на цветной спектр).

1.3.3 Параметры света и восприятие их человеком

С физической точки зрения свет характеризуется двумя параметрами: энергией, переносимой волнами, и длиной волны. Однако в сфере телевидения и компьютерной графики применяются два других параметра, являющиеся, по сути, аналогами физических параметров света. Это яркость света, которая определяется суммой энергий всех составляющих цветового спектра, и цветность, определяющаяся преобладанием определенных длин волн в этом спектре. При этом один из них - цветность (или цвет) является качественной характеристикой света, а второй - яркость - является его количественной характеристикой. Используя эти параметры, можно сравнивать различные источники света между собой как по цвету излучения, так и по его интенсивности (яркости), хотя практически отделить цветность от яркости невозможно. Теоретически же это реализуется во многих графических приложениях с помощью специальной цветовой модели Lab (цветовые модели будут рассмотрены несколько позже), цветовые составляющие а и b которой обладают нулевой яркостью, а канал L содержит только яркостную информацию.

Подобно запахам и звукам, цвета воспринимаются различными людьми по-разному. Восприятие цветов меняется с возрастом, зависит от остроты зрения, настроения, усталости и даже национальности. Кроме того, на восприятие цвета влияют также и внешние факторы, такие как интенсивность освещения и окружающий фон. За цветовое и яркостное восприятие человеческого глаза отвечают два различных типа рецепторов (нервных клеток), часто называемых соответственно колбочками и палочками.

Палочки способны реагировать только на общую энергию света, но чувствительность их во много больше, чем у колбочек. Палочки «работают» при низком уровне освещения и нечувствительны к разнице в длине волны попадающего на них света — они реагируют только на его интенсивность, то есть светлоту, поэтому они отвечают за "черно-белое зрение" и именно они обеспечивают распознавание предметов при плохой освещенности, когда цвет уже не различим (именно поэтому ночью все кошки серые, это — научный факт).

Колбочки «включаются» только при достаточно высокой освещенности и распознают цветовую информацию. В отличие от палочек, колбочки в глазе подразделяются на три группы: первая группа реагирует на интенсивность низкочастотных колебаний красного света, вторая — среднечастотных колебаний зеленого света, третья — высокочастотных колебаний синего цвета. Но степень восприятия этими типами колбочек яркости (интенсивности, энергии) различных длин волн (различных цветностей) также отличается. В результате многочисленных опытов было установлено, что для большинства людей ощущение яркости при восприятии цветных изображений определяется главным образом яркостью зеленой составляющей (на 60—70 %), затем - красной (на 20—30 %) и в последнюю очередь - синей (7—11 %).

Все, что мы видим своими глазами, представляет собой результат обработки мозгом сигналов, поступающих от этих трех групп колбочек и несущих информацию об интенсивности красного, зеленого и синего. Спрашивается, как же мы тогда видим другие цвета, например желтый, оранжевый, голубой? За счет смешения световых потоков базовых цветов в различных пропорциях.

Таким образом, исходя из особенности строения человеческого глаза, можно сделать вывод, что цвет трехмерен по своей природе. И принцип большинства технических устройств, предназначенных для обработки и отображения цветовой информации, также основывается на раздельной передаче этих трех составляющих света, о чем далее будет рассказано подробнее.

1.3.4 Излучение и отражение

Все, что мы видим вокруг нас, либо излучает свет, либо его отражает. Излученный свет - это свет, испускаемый активным источником, например, солнцем, лампочкой или монитором. Цвет любого излучения зависит от его спектрального состава: равномерная интенсивность волн во всем диапазоне видимых волн воспринимается глазом как белый цвет, а преобладание длин волн определенного диапазона дает ощущение доминирующего цвета.

Отраженный свет возникает при отражении излученного света от поверхности какого-либо предмета, например, бумага, на которой печатается изображение, отражает свет. При этом отражение может быть ахроматическим (бесцветным - черным, белым или серым) или хроматическим (обладающим определенным цветом). Чем это определяется? Конечно же, свойствами отражающей поверхности - бесцветные поверхности равномерно отражают (и поглощают) световые волны разной длины, а поверхности, воспринимаемые нами как цветные, - отражают световые волны по-разному. (например, красная бумага отразит только красный цвет, а остальные поглотит). Для адекватного понимания восприятия цвета необходимо также различать понятия цвета и окраски, где окраска определяется только свойствами самого предмета отражать излучение в определенном диапазоне волн, а его цвет еще зависит от свойств (спектрального состава) освещения. Так как цвет может получиться как в процессе излучения, так и в процессе отражения, то говорят, что существуют два типа цветов в мире — аддитивный и субтрактивный. В аддитивном мире для создания цвета необходимы источники света. При наложении основных цветов (красный, зеленый и синий) получается белый цвет.

В качестве источника аддитивной модели цветов можно привести монитор. В субтрактивном мире цвет определяется степенью поглощения света. При объединении дополнительных цветов (голубой, пурпурный и желтый) получается грязно-коричневый цвет (например, при печати изображений на белой бумаге, для получения насыщенного черного цвета к указанным трем цветам добавляется черный цвет, благодаря чему при печати изображений экономятся более дорогие цветные чернила).

Попарное объединение аддитивных основных цветов приводит к образованию субтрактивных цветов, а попарное объединение субтрактивных основных цветов приводит к образованию аддитивных цветов.

Для фотореставратора понимание подобных противоположных отношений оказывается очень важным при идентификации и исправлении проблем с цветом. Например, если в изображении избыток синего цвета, у вас есть две возможности решения этой проблемы: или увеличить количество желтого (который является дополнительным по отношению к синему, а значит, уменьшает степень его присутствия в изображении), или уменьшить степень синего. Оба подхода приводят к одному и тому же результату: уменьшению синего цвета в изображении.

Субъективность восприятия цвета людьми при создании и обработке изображений цифровыми устройствами (сканерами, цифровыми камерами - считывание; мониторами, принтерами - отображение) крайне нежелательна. Поэтому для обеспечения одинакового воспроизведения и считывания цветов различными типами цифровых устройств и от различных производителей используются специальные средства и методы, к которым относятся: цветовые модели; цветовые режимы; рабочие цветовые пространства; системы соответствия цветов; системы управления цветом; организация процесса управления цветом.

1.3.5 Цветовое разрешение

При работе с цветом используют понятии цветовое разрешение (еще его называют глубиной цвета). Цветовое разрешение определяет метод кодирования цветовой информации, и от него зависит то, сколько цветов на экране может отображаться одновременно. Для кодирования двухцветного (черно-белого) изображения достаточно выделить по одному биту на представление цвета каждого пиксела. Выделение одного байта позволяет закодировать 256 различных цветовых оттенков. Два байта (16 битов) позволяют определить 65536 различных цветов. этот режим называют High Color. Если для кодирования цвета используются три байта (24 бита), возможно одновременное отображение 16,5 млн. цветов. Этот режим называется True Color.

1.3.6 Цветовые модели

Цвета в природе редко являются простыми. Большинство цветовых оттенков образуется смешением основных цветов. Способ разделения цветового оттенка на составляющие компоненты и называется цветовой моделью. Цветовая модель - это система представления широкого диапазона цветов и оттенков с помощью концептуального и количественного его описания (например, на основе ограниченного числа доступных красок в полиграфии или цветовых каналов в мониторах). По принципу действия все цветовые модели разделяются на четыре класса: аддитивные, субтрактивные, перцепционные и колориметрические, хотя последние часто относят к перцепционным моделям. Рассмотрим их подробнее.

1.3.6.1 Аддитивная цветовая модель (RGB)

Рассматриваемый класс цветовых моделей представлен единственной моделью, получившей распространение на практике. В основе этой модели лежит тот факт, что большинство цветов видимого спектра можно получить путем смешения трех цветов, называемых первичными. Этими цветами являются красный (Red), зеленый (Green) и синий (Blue), a модель, соответственно, получила название RGB. Когда все три компоненты принимают максимальное значение, получается яркий белый цвет. Одинаковые нулевые значения образуют абсолютно черный цвет (точнее, отсутствие света), а одинаковые ненулевые значения соответствуют шкале серого цвета. Сочетания компонент, где их значения не равны, образуют соответствующий цветовой тон. При этом попарное смешение первичных цветов образует вторичные цвета: голубой (Cyan), пурпурный (Magenta) и желтый (Yellow).

Первичные и вторичные цвета относятся к базовым цветам. Математически цветовую модель RGB удобнее всего представлять в виде куба.

В этом случае каждому цвету однозначно можно сопоставить точку внутри куба, соответствующую значениям координат X (Red), Y (Green) и Z (Blue). Тогда направление вектора, исходящего из начала координат, однозначно определяет цветность, а его модуль выражает яркость.

Несмотря на простоту и наглядность цветовой модели RGB, она имеет два существенных недостатка: аппаратная зависимость (например, использование различных люминофоров и его элементарное старение в мониторах) и ограниченный цветовой охват (невозможность получения всех цветов видимого спектра). В частности, не удается с помощью физически реализуемых источников основных цветов получить голубой цвет (как в теории — путем смешения синей и зеленой составляющих), на экране монитора он создается с некоторыми техническими ухищрениями. Кроме того, любой получаемый цвет находится в сильной зависимости от вида и состояния применяемых источников. Одинаковые числовые параметры цвета на различных экранах будут выглядеть по-разному. И, по сути дела, модель RGB — это цветовое пространство какого-то конкретного устройства, например сканера или монитора.

1.3.6.2 Субтрактивные цветовые модели (CMY и CMYK)

Для описания отраженного от объекта цвета используется субтрактивная цветовая модель. Субтрактивные цвета, в отличие от аддитивных, получаются путем поглощения (вычитания - subtract) одного из первичных цветов из белого цвета, что соответствует физике процессов поглощения и отражения света от поверхности объекта:

ü белый - красный = голубой;

ü белый - зеленый = пурпурный;

ü белый-синий = желтый.

Таким образом, для описания этих процессов используется модель CMY, в которой используется три основных субтрактивных цвета, а именно голубой (Cyan), пурпурный (Magenta) и желтый (Yellow).

В результате при смешении двух субтрактивных красок результирующий цвет затемняется (положено больше краски - поглощено больше света). Смешивание равных значений трех компонент дает оттенки серого цвета. Белый цвет получается при отсутствии всех цветов (отсутствии краски), тогда как их присутствие в полном объеме теоретически дает черный цвет. Однако в реальном технологическом процессе получение черного цвета путем смешения трех основных (вторичных) цветов на бумаге не эффективно. И на это имеется две причины. Во-первых, практически невозможно создать идеально чистые пурпурные, голубые и желтые краски. В результате при смешении этих цветов получается не чистый черный цвет, а грязно-коричневый. Во-вторых, неэкономный расход красок на создание черного цвета и это при том, что любые цветные краски дороже обычных черных. Как следствие, на практике широкое распространение получила иная субтрактивпая цветовая модель, называемая CMYK и использующая дополнительную, четвертую, черную краску. Заметим, что в названии модели используется буква К (последняя буква в слове BlaK (черный)), чтобы избежать путаницы, т.к. с буквы В в английском языке начинается и слово Blue (синий). Хотя иногда букву К трактуют как первую букву в слове Key (ключ, ключевой), т.к. эта краска является главной в процессе цветной печати и последней наносится на бумагу.

Цветовая модель CMYK имеет те же ограничения, что и RGB-модель - аппаратная зависимость и ограниченный цветовой диапазон. Причем она даже более аппаратно-зависима и цветовой диапазон еще уже, чем у RGB-модели, т.к. цветные красители имеют худшие характеристики по сравнению с люминофором в мониторах. Например, она не может воспроизводить яркие насыщенные цвета, а также ряд специфических цветов, таких как металлический и золотистый.

Ограниченность цветового диапозона наглядно представляется при сопоставлении цветовых охватов для рассмотренных цветовых моделей (RGB и CMYK) по отношению к натуральному цветовому охвату.

Об экранных цветах, которые невозможно воссоздать при печати, говорят, что они лежат вне цветового охвата модели CMYK. Для предотвращения таких ситуаций обычно используют комплекс специальных мер, включающий выявление и исключение (заменой близким) несоответствующих цветов еще на этапе создания и редактирования изображений или расширением цветового охвата модели путем добавления новых или плашечных цветов (плашечными называются цвета или краски, созданные с помощью специальных технологий и на основе использования для каждого цвета уникальных красителей или чернил).

Например, к краскам CMYK добавляются еще зеленая и оранжевая краски (шестицветная печать), что позволяет существенно расширить диапазон воспроизводимых цветов.

Еще один способ, возможно, наиболее эффективный, заключается в использовании систем управления цветом - CMS (color management system), которые мы рассмотрим несколько позже.

1.3.6.3 Перцепционные цветовые модели (HSB и другие)

Эта цветовая модель позволяет работать в традиционном режиме, т. е. оперировать цветом не с точки зрения технических устройств, а с точки зрения обычной художественной практики. Когда требуется подобрать определенный оттенок красного цвета, художник не выделяет составляющие его красный, зеленый и синий, а берет тюбик с красной краской, выдавливает некоторое количество краски, а потом в нее добавляет необходимое количество белил и других красок. При этом цвет остается в пределах диапазона красных цветов.

Первую подобную модель, для устранения аппаратной зависимости, присутствующей в аддитивных и субтрактивных цветовых моделях, предложил художник Мансель (Munsell A. H.), впоследствии на ее основе были разработаны ряд перцепционных (интуитивных) цветовых моделей, в основу которых положено раздельное восприятие цветности и яркости света, как воспринимает свет глаз человека. Прототипом большинства цветовых моделей, использующих эту идею, является HSV-модель, на основе которой позже появились HSB, HSL и другие модели. Общим для них является то, что цвет в них задается не в виде смеси трех основных цветов, а путем задания двух компонентов (например, в модели HSB это цветовой тон - Hue, и насыщенность - Saturation). Третий параметр во всех этих моделях различными способами задает яркость изображения и обозначается как В (Brightness - в модели HSB), L (Lightness - в HSL) или V (Value - в HSV).

Модель HSB или ее ближайший аналог - HSL - представлены в большинстве современных графических редакторов. И именно модель HSB, также представленная в Photoshop, наиболее точно соответствует способу восприятия цветов человеческим глазом (из уже рассмотренных моделей), и ее мы рассмотрим более подробно.

Под цветовым тоном (Н - Hue) понимается свет с доминирующей длиной волны и для его описания обычно используется, собственно, название цвета, например, синий или желтый. В графической интерпретации этой модели каждый цвет занимает определенное место на окружности и описывается углом в диапазоне 0—360°. В положении 0° находится красный цвет, 120° - зеленый цвет, 240° - синий (это первичные цвета). Вторичные цвета находятся между ними. Дополнительные цвета находятся на диаметрально противоположных сторонах цветового круга. При их смешении образуется черный цвет (при печати красками) или белый (при излучении на мониторе). Это максимально контрастные цвета и действуют они на глаз раздражающе. Цвета, равноотстоящие друг от друга, образуют триады, дающие гармоничное сочетание цветов и насыщенную оттенками палитру.

Однако понятие цветового тона не дает полного описания цвета. Кроме доминирующей длины волны, в формировании цвета участвуют и другие длины волн. Соотношение между основной, доминирующей длиной волны и всеми остальными длинами волн, образующими "серые вкрапления", называется насыщенностью. Его значение изменяется от 0 % (серый цвет) в центре круга до 100 % (полностью насыщенный) на окружности.

Третий параметр - яркость - никоим образом не влияет на цветность, но от нее зависит, как сильно цвет будет восприниматься глазом, т.е. яркость характеризует интенсивность, с которой энергия света воздействует на рецепторы глаза. При нулевой яркости мы не увидим ничего, и любой цвет будет восприниматься как черный, а максимальная яркость вызывает ощущение ослепительно белого цвета. Величина яркости также измеряется в процентах от 0е (черный) до 100° (белый). Данная компонента является нелинейной, что соответствует природе глаза.

Модель HSB носит абстрактный характер, т.к. ее компоненты на практике измерить невозможно. Чаще всего компоненты модели получают путем математического пересчета измеренных значений RGB-модели. Как следствие, в наследство от RGB-модели она получает и ограниченное цветовое пространство. Кроме того, яркость и цветовой тон не являются полностью независимыми параметрами, т.к. значительное изменение яркости влияет на изменение цветового тона, что приводит к нежелательным эффектам в виде цветовых отливов (сдвигов). Вместе с тем HSB-модель обладает двумя важными преимуществами: большей аппаратной независимостью (по сравнению с двумя предыдущими моделями) и более простым и интуитивно понятным механизмом управления цветом.

1.3.6.4 Колориметрические цветовые модели

(Lab и другие)

Как уже говорилось, для корректного измерения цвета необходимо создание специальных цветовых моделей, обеспечивающих однозначность и воспроизводимость результатов измерений. Рассмотренные ранее модели в полной мере не отвечают этим требованиям, т.к. либо аппаратно зависимы (в большей или меньшей степени), либо имеют ограниченный цветовой охват, либо и то, и другое вместе.

Проводя аналогию, аппаратную зависимость других цветовых моделей можно сравнить, скажем, с зависимостью блюда от конкретного повара, хотя все используют один и тот же репепт приготовления. Невозможно утверждать, что если все станут придерживаться рецепта, то и вкус блюда окажется идентичным.

Для решения этих проблем в 1931 году на сессии Международной комиссии по освещению (МКО или CIE - Commision Internationale de L'Eclairage) была предложена новая аппаратно-независимая колориметрическая модель, получившая название Система RGB CIE (или RGB МКО). В ее основе лежит выбор трех монохроматических линейно-независимых цветов: красного с длиной волны 700 нм (легко выделяется красным светофильтром из спектра лампы накаливания), зеленого с длиной волны 546,1 нм и синего с длиной волны 435,8 нм (два последних выделяются из спектра ртутной лампы). Однако и эта модель обладает рядом недостатков, основными из которых являются сложность вычислений и наличие отрицательной составляющей красного компонента для получения некоторых цветов видимого спектра. С точки зрения математики это возможно, но на практике это реализовать нельзя, т.к. не существует отрицательной интенсивности света.

В настоящее время модель RGB CIE выполняет только вспомогательную или контрольную функцию, а на ее основе были созданы другие колориметрические модели - сначала XYZ, а затем в 1976 году все та же Международная комиссия по освещению утвердила дальнейшее усовершенствование этой модели - и новая модель получила название Lab (или CIE Lab). В результате абстрактные параметры были заменены реальными: а - цветность в диапазоне от зеленого до красного; b - цветность в диапазоне от синего до желтого; и L - светлота (Lightness), представляющая собой некоторый аналог яркости. В этом случае реальный вид цветового пространства Lab в графическом виде можно представить в виде шара, через центр которого проходят три оси: вертикально - ось яркости L (от черного внизу до белого вверху); слева направо - ось цветности a (от зеленого слева до красного справа); и третья ось, перпендикулярная эти двум, - ось цветности b (от синего спереди до желтого сзади).

Отметим здесь, что используемые в модели Lab компоненты удивительно точно соответствуют биологическим механизмам восприятия цвета, открытым в 1981 году учеными. Так, они доказали, что глаз предоставляет информацию в мозг не в виде трех цветов (красного, синего и зеленого), а разностные показатели: между зеленым и красным, между синим и желтым и между светлым и темным - почти полная аналогия модели Lab.

В связи с тем, что на базе параметров этой цветовой модели можно легко получить параметры других цветовых моделей, а цветовая палитра этой модели полностью перекрывает цветовые палитры RGB- и CMYK-моделей, модель Lab нашла широкое применение в различных графических программах, включая и Photoshop CS2, решая проблему универсального подхода к преобразованию изображений, связанному с использованием различных устройств отображения и печати.

Итак, после знакомства с наиболее распространенными цветовыми моделями мы убедились, что точное задание нужного цвета в одной из них не обеспечивает адекватного воспроизведение выбранного цвета на всех устройствах компьютерных систем. Поэтому были разработаны специальные режимы, пространства и системы, предназначенные для получения воспроизводимого цвета на всех этапах обработки изображения. Рассмотрим их подробнее.

1.3.7. Цветовые режимы

Режим - это способ реализации определенной цветовой модели в рамках конкретной графической программы. В большинстве графических программ реализованы только три или четыре цветовые модели - RGB, CMYK, HSB и Lab - и имеют одноименные цветовые режимы. Вмести с ними широко используются также и ограниченные цветовые режимы, такие как черно-белое изображение (bitmap), градации серого (Grayscale), дуплекс (Duotone - двухцветное изображение), индексированный цвет (Indexed - палитра из 256 цветов) и др.

Каждый элемент изображения, будь то пиксел растрового изображения или какой-либо объект векторного изображения, обладает такой характеристикой как цвет, представленной неким числом или несколькими числами. Для представления цвета в компьютере используется двоичная система счисления. Простейшее черно-белое изображение обладает цветовым разрешением, часто называемым "глубиной цвета", в один бит (двоичный разряд).

В таком представлении каждый элемент изображения описывается одним двоичным разрядом: 0 соответствует, например, черному цвету, а 1 - белому. Таким образом, на изображении может присутствовать только два цвета, а изображение называется черно-белым.

Изображение в серой шкале и индексированное цветное изображение чаще всего используют 8-битовую систему, в которой каждый пиксел может описываться одним из 256 чисел и, соответственно, принимать один из 256 оттенков серого или одного из цветов некоей, заранее заданной палитры. Поскольку каждый пиксел описывается 8-битным двоичным числом (цветовое разрешение 8 бит), а каждый бит принимает значение 0 или 1, всего возможно 256 вариантов (28 = 256).

Полноцветные изображения в режиме RGB обладают цветовым разрешением 24 бита, при этом на долю каждого из цветовых составляющих, называемых каналами (красный, зеленый и синий), приходится по 8 бит и, таким образом, каждый принимает один из 256 тонов соответствующего цвета. Вместе взятые, три цветовых канала в состоянии воспроизвести около 16 миллионов цветовых тонов (2563 = 16 777 216). Реалистические цветные фотографии состоят из плавных переходов цвета, где присутствуют тончайшие цветовые оттенки, и потому такие изображения требуют для достоверной передачи не менее 24-битовой "глубины" цвета. Если вы готовите изображение для печати в режиме CMYK, имеющем четыре канала цветов, то цветовое разрешение будет равно 32 битам (8 бит * 4).

Некоторые сканеры способны различать на изображении 48-битовый цвет, а современные редакторы уже способны с ним справляться (к ним относится и Adobe Photoshop версий CS, CS2 и CS3). Более того, в Photoshop, начиная с CS2, уже реализована поддержка режима с 32 битами на канал (только для RGB и градаций серого), составляя в RGB 96-битную глубину цвета. В таких системах градации серого или цветовая информация, отображаемая в 16- или 32-битовых цветовых каналах, воспроизводит, соответственно, 65 536 или более 4 миллиардов оттенков (4 294 967 296) своего цвета. В результате такие изображения воспроизводят триллионы цветовых тонов и более (таким цифрам и названий, то, не придумали). Многие профессионалы предпочитают использовать глубину цвета 16 (или даже 32) бита на канал, поскольку такие изображения обладают более широким динамическим диапазоном и передают более тонкие градации (по сравнению с 8-ю битами на канал). Но даже если изображения с большей глубиной цвета и содержит в себе больше цветовой информации, на мониторе они все равно отображаются в соответствии с глубиной цвета видеоадаптера.

У каждого цветового режима есть свои достоинства и недостатки, поэтому он подходит для решения только определенного круга задач.

1.3.8 Гамма

Гамма - это мера контраста и насыщенности цвета. Если выразить гамму в числе, то значения от 1,0 до, примерно, 2,5 соответствуют кривизне математической кривой, описывающей контраст. В системах Macintosh традиционно используется значение 1,8, которое немного уступает гамме стандартного телевидения, а в Windows применяется гамма 2,2, которая обеспечивает большую степень контраста и насыщенности. Гамма Windows-компьютеров ближе к видению объектов реального мира, зато гамма Macintosh больше соответствует той степени контраста, которая достигается на печатных изображениях.

Если вы работаете над изображением для телевидения или для World Wide Web, то вам больше подходит гамма 2,2. Для подготовки печатных изображений лучше использовать значения гаммы между 1,8 и 2,0.

1.3.9 Системы управления цветом

Система в управления цветом (CMS - Color Management System) - это набор программных средств, реализующих согласование цветовых пространств различных устройств ввода-вывода издательской системы (сканеров, цифровых камер, мониторов, принтеров, фотонаборных машин и т.п.) с целью достижения согласованного воспроизведения цветов на всех этапах от создания (получения) изображения, его подготовки (редактирования) и до вывода результата на печать.

Основными компонентами этой системы являются:

ü аппаратно-независимое цветовое пространство (цветовая модель), используемое в качестве эталона;

ü цветовые профили задействованных в процессе устройств ввода-вывода, определяющие их цветовые характеристики;

ü модуль управления цветом (СММ - Color Management Module), который обрабатывает находящуюся в профиле устройства информацию и на ее основе выполняет преобразование цветовой информации из одного цветового пространства в другое.

Конечно же, основой правильного функционирования всей системы является использование аипаратно-независимой цветовой модели в качестве "языка общения" между различными устройствами ввода-вывода. Функции такой модели выполняет рассмотренная нами ранее колориметрическая цветовая модель CIE Lab. Так, данные, полученные с RGB-устройства, преобразуются в промежуточное представление CIE Lab, перекрывающее цветовые пространства входящих и выходящих данных, а затем снова преобразуются в цветовое пространство устройства вывода (CMYK).

Чтобы правильно выполнить эти преобразования, необходимы математические описания цветовых пространств всех устройств, задействованных в процессе подготовки изображения. Такое описание называется профилем устройства и хранится обычно в файле с расширением ICC или ICM, поставляемом производителем вместе с устройством.