Шаблон проекта

Материал из Saratov FIO Wiki
Перейти к: навигация, поиск

Название проекта

Тайны компьютерной графики

Участники проекта

Иванова Мария, ученица 11 класса

Сидоров Петр, ученик 11 класса

Сергеев Иван, ученик 11 класса


Руководитель: Тигунцева Ольга Владимировна

Тема исследования

Способы образования цветов

Проблемный вопрос

Какого цвета радуга?

Гипотеза исследования

Все возможные цвета, которые видит человек, можно получить различными способами

Цели исследования

Выяснить, как образуются цвета в радуге

Узнать способы образования цветов, применяемые в компьютере

Полученные результаты

Дисперсия света.

И.Ньютоном было открыто явление дисперсии света. Если луч белого света, выделенный из светового потока узкой щелью, пропустить сквозь трехгранную стеклянную призму, то на выходе из призмы исходный белый свет будет разложен в радужную полосу — цветовой спектр, состоящий из огромного числа одноцветных (монохромных) излучений, цвета которых от излучения с одной длиной волны к излучению с другой длиной волны переходят постепенно и малозаметно.


В получаемом спектре легко различаются семь цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Эти семь хроматических тонов (от греческого слова «хрома» — цвет) принято называть спектральными.

Разложение в спектр происходит в результате того, что лучи различных длин волн из-за неодинаковой скорости распространения их в среде призмы (стекле) при прохождении через грани призмы отклоняются от своего первоначального направления на различные углы (красные наименее преломляемые, а фиолетовые наиболее преломляемые).

В компьютерной графике используется несколько способов образования цвета.

Палитра цветов RGB.


С экрана монитора человек воспринимает цвет как сумму излучения трех базовых цветов - красный, зеленый, синий (red, green, blue).


Цвет из палитры можно определить с помощью формулы:

Цвет = R + G + B, где R, G, B принимают значения от 0 до max.

Так при глубине цвета в 24 бита на кодирование каждого из базовых цветов выделяется по 8 битов, тогда для каждого из цветов возможны N=28=256 уровней интенсивности.


Палитра цветов CMYK используется при печати изображений на принтере.


Основными красками в этой палитре являются Cyan – голубая, Magenta – пурпурная и Yellow - желтая. При смешении цветов должен получаться черный цвет, но на практике получается грязно-серый. Поэтому в палитру добавлен черный цвет Black (так как буква В занята в палитре RGB, то взята последняя буква в слове - К).

Система CMYK в отличие от RGB, основана на восприятии не излучаемого, а отражаемого света. Так, нанесенная на бумагу голубая краска поглощает красный цвет и отражает зеленый и синий цвета. Цвета палитры CMYK можно определить с помощью формулы:

Цвет = C + M + Y, где C, M и Y принимают значения от 0% до 100%


Палитры цветов HSB и HLS.

Модель HSB основана на трех параметрах: H — оттенок или тон (Hue), S — насыщенность (Saturation) и B — яркость (Brightness). Модель HSB лучше, чем RGB и CMYK, соответствует понятию цвета, которое используют профессиональные художники. У них обычно есть несколько основных красок, а все другие получаются добавлением к ним белой и черной. Таким образом, нужные цвета — это некоторая модификация основных: осветлить или затемнить. Хотя художники и смешивают различные краски, но это уже выходит за рамки модели HSB.

Насыщенность характеризует чистоту цвета. Нулевая насыщенность соответствует серому цвету, а максимальная — наиболее яркому варианту данного цвета. Можно считать, что изменение насыщенности связано с добавлением белой краски. То есть уменьшение насыщенности соответствует добавлению белой краски.

Яркость понимается как степень освещенности. При нулевой яркости цвет становится черным. Максимальная яркость при максимальной насыщенности дают наиболее выразительный вариант данного цвета. Можно также считать, что яркость изменяется путем добавления черной краски. Чем больше черной краски добавлено, тем меньше яркость.

В некоторых графических редакторах, например, в Macromedia FreeHand используется модель HLS (Hue, Lightness, Saturation), которая похожа на HSB. В модели HLS, в отличие от HSB, вместо яркости используется параметр L — освещенность (Lightness). Уменьшение освещенности приближает цвет к черному, а увеличение — к белому. Чистый спектральный цвет получается при освещенности 50%.

Модели HSB и HLS не ориентированы ни на какое техническое устройство воспроизведения цветов, поэтому их называют еще аппаратно независимыми.

Модель Lab.

Как уже отмечалось, что модель RGB ориентирована в основном на особенности излучаемого света (монитор), а CMYK — на особенности поглощаемого света (принтер). Кроме того, цветовые диапазоны этих моделей не совпадают. RGB хорошо воспроизводит цвета в диапазоне от синего до зеленого и несколько хуже — желтые и оранжевые оттенки, а в модели CMYK не хватает очень многих оттенков. Модель Lab основана на трех параметрах: L — яркость (Luminosity) и два цветовых параметра — a и b. Параметр a содержит цвета от темно-зеленого через серый до ярко-розового. Параметр b содержит цвета от светло-синего через серый до ярко-желтого. Параметр L еще называют освещенностью, легкостью и даже светлостью. Следует отметить, что понятия яркости в моделях Lab и HSB не тождественны. Как и в RGB, смешение цветов из шкал a и b позволяет получить более яркие цвета. Уменьшить яркость результирующего цвета можно за счет параметра яркости L.

Модель Lab аппаратно независима, ее цветовой диапазон покрывает диапазоны RGB и CMYK. В Lab работают многие профессионалы компьютерной графики. В графическом редакторе Photoshop при переходе от режима RGB к CMYK используется Lab в качестве промежуточного этапа.

Выводы

В результате исследования мы выяснили, что существуют несколько способов получения цветов в зависимости от области применения - будем ли мы рассматривать изображение на экране монитора, распечатаем фотографию на принтере или нарисуем картину маслом на холсте. Ну и вспомнили, что радугу можно получить из обычного света, заставив его преломиться!

Использованные ресурсы

  1. Угринович Н.Д. Информатика и ИКТ. Профильный уровень: учебник для 11 класса/3-е изд.-М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. - 308 стр.
  2. Угринович Н.Д. Информатика и ИКТ. Базовый курс: Учебник для 9 класса / Н.Д.Угринович – 6-е изд. – М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. – 320 с.
  3. Техническая библиотека. Самоучитель по WEB-графике
  4. Кодирование графической информации
  5. Жиганов М. Общие сведения о цветной фотографии

Вернуться на страницу портфолио проекта