Презентация Представление цвета в компьютерной графике онлайн

Содержание слайда: Компьютерная графика Представление цвета в компьютерной графике

Содержание слайда: 3.1. Основные понятия теории цвета Для того, что бы «увидеть» цвет необходимы три составляющих:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Свет и цвет Если пропустить луч белого света через простую призму, он разложится на цветной спектр. Цвета этого спектра, называемого видимым спектром света, условно классифицируют как:

Содержание слайда: Физическая природа света и цвета Для нашего глаза каждый кусочек этого видимого спектра обладает своими уникальными характеристиками, которые называют цветом.

Содержание слайда: Для правильной интерпретации восприятия цвета необходимо различать понятия цвета и окраски предмета.

Содержание слайда:

Содержание слайда: Излученный и отраженный цвет Все, что мы видим в окружающем нас пространстве, либо излучает свет, либо его отражает. Излученный цвет – это свет, испускаемый активным источником. Отраженный свет возникает при отображении некоторым предметом световых волн, падающих на него от источника света. Механизм отражения цвета зависит от цветового типа поверхности, которые делят на две группы:

Содержание слайда: Хроматические и ахроматические цвета

Содержание слайда: Восприятие цвета человеком

Содержание слайда: Восприятие цвета человеком

Содержание слайда:

Содержание слайда: Субъективность ощущения света Цвета воспринимаются различными людьми по-разному. Основные факторы, влияющие на восприятие цвета: спектральная чувствительность глаза каждого человека; возраст, острота зрения, расовая принадлежность; настроение (утомленному человек серые стены кажутся темнее); внешние факторы (контекст)

Содержание слайда: 3.2. Цветовые модели (пространства) Для обеспечения одинакового воспроизведения одного и того же цвета мониторами, принтерами и сканерами разных фирм-изготовителей необходимо наличие объективных измерительных систем, позволяющих установить однозначное определение цветовых координат. Для этих целей разработаны специальные средства:

Содержание слайда: 3.2. Цветовые модели (пространства) Цветовые модели представляют средства для концептуального и количественного описания цвета. Цветовые модели используются для математического описания определенных цветовых областей спектра. Независимо от того, что лежит в основе модели, она должна удовлетворять трем требованиям: Реализовывать определения цвета некоторым стандартным способом, не зависящим от какого-либо конкретного устройства. Точно задавать диапазон воспроизводимых цветов, поскольку ни одно множество не является бесконечным Учитывать механизм восприятия цвета - излучение или отражение

Содержание слайда: Классификация цветовых моделей По принципу действия цветовые модели можно условно разбить на 4 класса: Существуют и другие классификации, например: аппаратно-зависимые (RGB, CMYK); аппаратно-независимые (XYZ, Lab); Психологические (HSB, HSV, HSL).

Содержание слайда:

Содержание слайда: 3.2.1. Аддитивная модель

Содержание слайда: Треугольник Д. Максвелла Шотландский физик Джеймс Максвелл математически упорядочил цветовую модель. В 1872 году он предложил схему в виде равностороннего треугольника, предположив, что все видимые цвета находятся внутри него. В треугольнике Максвелла три основных цвета, красный, зеленый и синий, расположены по углам.  В центре треугольника расположен белый цвет, получаемый комбинацией всех цветов спектра. Внутри треугольника можно расположить все цвета.

Содержание слайда: Аддитивная модель RGB

Содержание слайда: Аддитивная модель RGB

Содержание слайда: Стандарт sRGB

Содержание слайда: 3.2.2. Субтрактивная модель CMY

Содержание слайда: 3.2.2. Субтрактивная модель CMYK

Содержание слайда: 3.2.2. Субтрактивная модель CMYK В принтере присутствуют краски CMY и черная, которая, существенно дешевле, чем сумма трех красок CMY. Поэтому стараются в первую очередь максимально использовать ее. Отсюда возникает следующий алгоритм вычисления количества красок (по CMYK): K = min(C,M,Y), при min(C,M,Y)>0.33; C = C - K; M = M - K; Y = Y - K;

Содержание слайда: Схема смешения цветов для моделей RGB и CMY

Содержание слайда: Цветовой куб для моделей RGB и CMY

Содержание слайда: Потери при преобразовании цветовых моделей

Содержание слайда: Почему используются аббревиатуры RGB и CMYK? Почему RGB, а не GRB или BRG? Почему CMYK, а не MCYK или YMCK

Содержание слайда: Проблемы RGB В конце 1920-х годов В.Д. Райтом и Дж.Гилдом были проведены эксперименты, в которых наблюдателю предлагалось каждому монохроматическому цвету фиксированной яркости в видимом диапазоне сопоставить цвет, составленный из смеси основных цветов R, G и B с некоторыми весами, регулируемыми наблюдателем. Оказалось, что для некоторых монохроматических цветов необходимо было добавить к яркости испытуемого света один из базисных цветов (R), с тем, чтобы получить одинаковое восприятие. Это соответствует отрицательному весу R-компоненты:

Содержание слайда: 3.2.3. Модели CIE. Модель XYZ В 1931 был принят стандарт CIE (Commission International de l’Eclairage - Международная комиссия по освещению) , в качестве основы которого были выбраны три перенасыщенных цвета XYZ, не соответствующих никаким реальным, но все реальные могут быть представлены их комбинациями с положительными коэффициентами. Введено понятие «стандартного наблюдателя». Y – выражает интенсивность света [Вт/м2] с учетом спектральной чувствительности глаза стандартного наблюдателя и называется люминантностью (CIE luminance). K- масштабный коэффициент, выбираемый исходя из того, какой цвет принимается белым. Введены также нормированные координаты x,y,z:

Содержание слайда: Цветовая CIE-диаграмма

Содержание слайда:

Содержание слайда: Цветовая CIE-диаграмма и цветовой охват

Содержание слайда: XYZ как основа аппаратнонезависимого преобразования моделей Координаты цветности CIE представляют точный стандарт определения цвета. Их необходимо знать для преобразования координат CIE в другие цветовые модели и обратно. Например, преобразование RGB - CIE XYZ задается следующей формулой:

Содержание слайда: Преобразования XYZ - RGB

Содержание слайда: 3.2.4. Цветовые пространства Luv и Lab

Содержание слайда: 3.2.4. Цветовое пространство Luv Цветовое пространство CIE Luv позволяет определить различие цветов для человека с "усредненным" зрением, (т.е. различные люди неодинаково воспринимают разницу между цветами). Свое название пространство получило благодаря его компонентам L, u и v.  Параметр L соответствует яркости цвета, u отвечает за переход от зеленого к красному (при увеличении), а при увеличении параметра v происходит переход от синего к фиолетовому. Если u и v равны 0, то, меняя L, получаем цвета, являющиеся градациями серого.

Содержание слайда: 3.2.4. Цветовое пространство Lab Одновременно с разработкой CIE Luv было также разработано перцептивно равномерное цветовое пространство CIE Lab. Из этих двух моделей более широко применяется модель CIE Lab. Структура цветового пространства Lab основана на той теории, что цвет не может быть одновременно зеленым и красным или желтым и синим. Следовательно, для описания атрибутов "красный/зеленый" и "желтый/синий" можно воспользоваться одними и теми же значениями. 

Содержание слайда: 3.2.4. Модель L*a*b* (CIELab)

Содержание слайда: 3.2.5. Перцепционные модели

Содержание слайда: 3.2.5. Цветовая модель HSV

Содержание слайда: 3.2.5. Цветовая модель HSV

Содержание слайда: 3.2.5. Цветовая модель HSL

Содержание слайда:

Содержание слайда: Сравнение моделей HSL и HSV

Содержание слайда: Другие цветовые модели

Содержание слайда:

Содержание слайда: Иллюзия Эббингаузена (Ebbinghaus)

Содержание слайда: Иллюзия размера

Содержание слайда:

Содержание слайда: Иллюзия цвета и контраста

Содержание слайда: Иллюзия цвета и контраста

Содержание слайда: