Цветовое разрешение и цветовая модель

При работе с цветом используются понятия цветовое разрешение и цветовая модель. Цветовое разрешение определяет метод кодирования цветовой информации, и от него зависит сколько цветов одновременно может отображаться на экране. Для кодирования двухцветного изображения достаточно выделить всего по одному биту на кодирование цвета каждого пиксела. Использование для тех же целей одного байта, позволяет закодировать 256 различных оттенков. Два байта (16 битов) позволяют определить 65536 цветовых оттенков. Этот режим называется High Color. Если же используются три байта (24 бита), возможно одновременное отображение 16,5 млн цветов(!). Этот режим называется True Color.
Большинство цветовых оттенков образуется смешением основных цветов. Значит любой оттенок можно разделить на составляющие его основные цвета. В компьютерной графике применяется несколько таких способов разделения, которые и называются цветовыми моделями.

Мир, окружающий нас, полон всевозможных цветов и цветовых оттенков. С физической точки зрения 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 вообще на практике можно получит тот или иной цвет. С развитием многих отраслей производства, в том числе, полиграфии, компьютерных технологий, появилась необходимость объективных способов описания и обработки цвета.
Цвета в природе редко являются простыми. Большинство цветов получаются смешением каких-либо других. Например, сочетание красного и синего даёт пурпурный цвет, синего и зелёного — голубой. Таким образом, путём смешения из небольшого количества простых цветов, можно получить множество (и, причём довольно большое) сложных (составных). Поэтому для описания цвета вводится понятие цветовой модели — как способа представления большого количества цветов посредством разложения его на простые составляющие.
Одной из таких моделей — является цветовой круг, о котором уже неоднократно упоминалось ранее. Он представлен на рисунке и называется большим кругом Освальда.

Наряду с кругом Освальда есть еще и круг Гете, в котором основные цвета расположены в углах равностороннего треугольника, а дополнительные — в углах перевернутого треугольника. Схема такого круга представлена на рисунке. Друг напротив друга расположены контрастные цвета.

Возникает естественный вопрос: а зачем всё это надо? Не проще ли было взять и представить в цветовой модели не основные, а все возможные цвета? Конечно, нет. Дать описание каждого цвета в отдельности очень сложно, особенно сейчас, когда на экране монитора мы имеем возможность видеть не сотни, не тысячи, а 4 миллиарда цветов (точнее, цветов и цветовых оттенков). Попробуйте описать каждый цвет в отдельности. Таким образом, цветовые модели — это почти совершенный способ для описания цветов особенно в компьютерных технологиях и полиграфии. Почему же почти? Дело в том, что не любой цвет можно представить в виде комбинации основных. Это является основной проблемой цветовых моделей. Кроме того, излучаемый и поглощаемый цвет описывается по-разному.
Перед тем как перейти к рассмотрению цветовых моделей в отдельности, рассмотрим сначала понятие цветового охвата, который даст нам представление о том, насколько та или иная цветовая модель хорошо представляет цвета.
Определённым цветовым охватом обладают электронно-лучевая трубка монитора или телевизора, цветовые модели, полиграфические краски и, конечно же, глаз человека. На рисунке схематически показано сравнение цветовых охватов человеческого глаза (a), монитора (b) и печатающей машины (c). Цветовой охват монитора соответствует модели RGB, печатающей машины — CMYK.

Итак, цвет в компьютерных технологиях, в типографии, во многих других отраслях производства, связанных с обработкой изображения, представляется в виде комбинации небольшого количества трёх составных. Такое представление называется цветовой моделью. Различные виды моделей имеют различные цветовые охваты. В этом и заключается их основные преимущества или недостатки. Отражённый и поглощаемый цвет описывается по-разному.

Существует много цветовых моделей, но все они принадлежат к одному из трех типов:

- психологические (по восприятию);

- аддитивные (основанные на сложении);

- субтрактивные (основанные на вычитании).

При обработке изображений при подготовке к печати имеют дело с тремя цветовыми моделями: CIE Lab – психологическое цветовое пространство, RGB – аддитивное цветовое пространство и CMYK – субтрактивное цветовое пространство.

Любое преобразование цвета из одного пространства в другое влечет за собой потерю данных о цвете в изображении.