Цвет — физическая характеристика света. В ходе изучения природы и свойств света ещё в начале XVIII в. была предложена модель видимых цветов — цветовой круг.
Если вписать в цветовой круг равносторонний треугольник, его вершины укажут на цвета, дающие при смешении белый цвет. Это свойство цвета лежит в основе изображения на экране монитора. Экран состоит из пикселей — светящихся точек. Но элементы экрана не могут изменять цвет. Каждый пиксель экрана состоит из трёх элементов, светящихся красным, зелёным и синим цветом. Именно для такого способа воспроизведения цвета предназначена модель RGB.
RGB — способ кодирования цвета в виде трёх целых чисел от 0 до 255, отражающих яркость красной (Red), зелёной (Green) и синей (Blue) составляющих цвета.
Код белого цвета — 255, 255, 255; чёрного — 0, 0, 0. Красный, синий и зелёный цвета имеют коды с одним ненулевым значением, например 255, 0, 0 — красный. Жёлтый — смесь красного и зелёного: 255, 255, 0. Светло-жёлтому соответствует код 255, 255, 128.
Цвета RGB используют для задания цвета на веб-страницах. Запись кода цвета начинают знаком #, а далее указывают шесть шестнадцатеричных цифр. Первая пара цифр задаёт интенсивность красного, вторая — зелёного, третья — синего. Например, светло-жёлтый записывается как #FFFF7F.
Таким образом, код цвета в модели RGB занимает 3 байта. Такой код цвета называется истинным цветом. В режиме истинного цвета можно использовать цветов — более 16 миллионов.
Но процессор компьютера способен работать лишь с машинным словом из 4 байтов. Ещё один байт либо заполняется нулями, либо задаёт прозрачность цвета.
Модель RGB описывает цвет света. Например, если смешать свет красного, зелёного и синего цвета, получится белый свет. Цвет же предметов и материалов зависит от того, свет каких цветов предмет поглощает и отражает: если смешать голубую, пурпурную и жёлтую краски, которые поглощают красный, зелёный и синий цвета соответственно, смесь получится чёрной. На этой идее основано представление цвета в полиграфии.
CMYK — способ кодирования цвета, применяемый в полиграфии и основанный на обозначении интенсивности голубого (Cyan, циан), пурпурного (Magenta, маджента), жёлтого (Yellow) и чёрного (Key или Black) цветов.
Почему чёрный выделен в отдельный цвет? Это связано с технологическими особенностями полиграфии. Нет единого мнения, почему чёрный обозначается буквой K: возможно, это сокращение от немецкого Kontur или английского Key color. Есть также версия, что цвет назван по последней букве английского blacK, чтобы не путать его с B — синим цветом в модели RGB.
Стоит также знать модель HSB, поскольку она близка к естественному цветовосприятию человека и её любят авторы олимпиадных задач.
HSB — цветовая модель, в которой параметрами цвета служат цветовой тон (Hue), насыщенность (Saturation) и яркость (Brightness).
Как кодируется цвет в HSB, показано на иллюстрации. Тон цвета — это угол (азимут) в цилиндре, насыщенность (чистота цвета) — расстояние от центральной оси, яркость — высота.
Теперь вы знаете, как кодируется цвет в различных цветовых моделях.
Информационный объем графического изображения
N = 2i, где
N – количество цветов в палитре,
i – глубина цвета.
I = K · i, где
I – информационный объём изображения,
K – количество пикселей в изображении,
i – глубина цвета.
| Глубина цвета | Количество цветов в палитре |
| 8 | 28 = 256 |
| 16 | 216 = 65 536 |
| 24 | 224 = 16 777 216 |
Домашняя работа!
Примеры решения задач:
Задача №1
В цветовой модели RGB для кодирования одного пикселя используется 3 байта. Фотографию размером 2048×1536 пикселей сохранили в виде несжатого файла с использованием RGB-кодирования. Определите размер получившегося файла.
Дано: Решение:
K =2048*1536 I= K*i=2048*1536*3байта= 9437184 байта=9216 Кбайт = 9 Мбайт
i =3 байта
I – ?
Задача №2
Для хранения растрового изображения размером 128*128 пикселей отвели 4 килобайта памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?
Решение: i=I/K=4Кбайта*1024байт*8бит/(128*128)=2(i)
N=2i
N=4
Задача №3
Укажите минимальный объем памяти (в килобайтах), достаточный для хранения любого растрового изображения размером 64*64 пикселя, если известно, что в изображении используется палитра из 256 цветов. Саму палитру хранить не нужно.
Задача №4
Для хранения растрового изображения размером 64*64 пикселя отвели 512 байтов памяти. Каково максимально возможное число цветов в палитре изображения?
Задача №5
Дисплей работает с 256-цветной палитрой в режиме 640*400 пикселей. Для кодирования изображения требуется 1250 Кбайт. Сколько страниц видеопамяти оно занимает?
Задача №6
Какой объем видеопамяти необходим для хранения двух страниц изображения при условии, что разрешающая способность дисплея равна 640 * 350 пикселей, а количество используемых цветов – 16?
