RGB (цветовая модель)

Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»
Перейти к: навигация, поиск
Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: Цветовой круг
Аддитивное смешение цветов
Сверхъяркие светоизлучающие диоды (СИД) с различными спектрами излучения
Ограничение RGB по возможности передачи цветов
Barn grand tetons rgb separation.jpg

RGB (аббревиатура английских слов Red, Green, Blue — красный, зелёный, синий) — аддитивная цветовая модель, как правило описывающая способ синтеза цвета для цветовоспроизведения. В российской терминологии изредка можно встретить сокращение КЗС (красный, зелёный, синий).

Выбор основных цветов ни как не связан с особенностями физиологии восприятия цвета сетчаткой глаза, но основан на эффекте метамерии свойственному глазу человека. Цветовая модель RGB находит широкое применение в науке и технике.

Аддитивной модель называется потому, что цвета получаются путём добавления их при смешивании (англ. addition) к чёрному цвету. Если цвет экрана, освещённого цветным прожектором, обозначается в RGB как (r1, g1, b1), а цвет того же экрана, освещённого другим прожектором, — (r2, g2, b2), то при освещении двумя прожекторами цвет экрана будет обозначаться как (r1+r2, g1+g2, b1+b2).

Изображение в данной цветовой модели состоит из трёх каналов. При смешении основных цветов (основными цветами считаются красный, зелёный и синий) — например, синего (B) и красного (R), мы получаем пурпурный (M magenta), при смешении зеленого (G) и красного (R) — жёлтый (Y yellow), при смешении зеленого (G) и синего (B) — циановый (С cyan). При смешении всех трёх цветовых компонентов мы получаем белый цвет (W).

В телевизорах и мониторах применяются три электронные пушки и три типа люминофоров, (Светодиодов или светофильтров) для соответственно красного, зелёного и синего каналов.

Цветовая модель RGB имеет по многим тонам цвета более широкий цветовой охват (может представить более насыщенные цвета), чем типичный охват цветов CMYK, поэтому иногда изображения, контрастно выглядящие в RGB системе, значительно тускнеют в CMYK.[1]

История[править]

Джеймс Максвелл предложил аддитивный синтез цвета как способ получения цветных изображений в 1861 году.[2]

Аддитивный синтез цвета[править]

Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: Аддитивный синтез цвета
Рисунок Аддитивного синтеза цвета RGB

Чтобы сформировать цвет с помощью RGB модели, три цветных световых луча: красный, зеленый и синий (основные цвета) должны быть сведены в одной точке экрана (например эмиссией от черного экрана, или отражением от белого экрана). Каждый из трех лучей называют компонентом полученного цвета, и каждый из них может иметь произвольную интенсивность, от полностью отсутствующей до полностью входящей в смеси.

В модели цвета RGB, три цветовых луча сведённых вместе, создают ощущение того или иного заключительного цвета.[3],[4]

Нулевая интенсивность для каждого компонента даёт самый темный цвет (чёрный цвет), а полная интенсивность каждого дает ощущение белого цвета; естественность этого белого зависит от первичных источников света и если они должным образом уравновешены, то в результате получим - нейтральный чисто-белый цвет. При различной интенсивности составляющих компонентов, в результате возможно получить оттенки серого цвета, более темные или более светлые. Если интенсивность компонентов разная, то в результате получим оттенки различных цветов, более или менее насыщенных.

Вторичный цвет может быть сформирован суммой двух первичных цветов равной интенсивности, например: циан — зелёный+синий, фуксин - красный+голубой, и желтый - красный+зелёный. Каждый вторичный цвет - дополнение одного первичного цвета; при смешивании первичного цвета и его дополнительного вторичного цвета результатом будет ощущение — белого цвета (голубой и красный цвета, фуксин и зеленый, желтый и синий).

Сама модель цвета RGB не определяет то, что называется красным, зеленым, и синим в колориметрии, таким образом результаты смешивания цветов не определены как абсолютные, но они относительные по отношению к первичным цветам.

Определение[править]

Цветовая модель RGB была изначально разработана для описания цвета на цветном мониторе, но поскольку мониторы разных моделей и производителей различаются, были предложены несколько альтернативных цветовых моделей, соответствующих «усредненному» монитору. К таким относятся, например, sRGB и Adobe RGB.

Цветовая модель RGB может использовать разные оттенки основных цветов, разную цветовую температуру (задание «белой точки»), и разный показатель гамма-коррекции.

Представление базисных цветов RGB согласно рекомендациям ITU, в пространстве XYZ: Цветовая температура белого цвета: 6500 кельвинов (дневной свет)

Красный: x=0.64 y=0.33 
Зелёный: x=0.29 y=0.60 
Синий:   x=0.15 y=0.06 

Матрицы для перевода цветов между системами RGB и XYZ (величину Y часто ставят в соответствие яркости при преобразовании изображения в чёрно-белое):

X = 0.431*R+0.342*G+0.178*B
Y = 0.222*R+0.707*G+0.071*B
Z = 0.020*R+0.130*G+0.939*B

R =  3.063*X-1.393*Y-0.476*Z
G = -0.969*X+1.876*Y+0.042*Z
B =  0.068*X-0.229*Y+1.069*Z

Числовое представление[править]

RGB-цветовая модель представленная в виде куба
RGB-цветовая модель представленная в виде куба как формирующая краски

Для большинства приложений значения координат r, g и b можно считать принадлежащими отрезку [0,1], что представляет пространство RGB в виде куба 1×1×1.

Глубина цвета

битовое изображение
8-битная шкала серого

8-битный цвет
15/16-bit: Highcolor
24-bit: Truecolor
30/36/48-bit: Deep Color

См. также

RGB
Цветовая модель CMYK
Цветовая палитра
Видимое излучение

Цвета в Web (Цвета HTML)

В компьютерах для представления каждой из координат традиционно используется один октет, значения которого обозначаются для удобства целыми числами от 0 до 255 включительно. Следует учитывать, что чаще всего используется гамма-компенсированое цветовое пространство sRGB, обычно с показателем 1.8 (Mac) или 2.2 (PC).

В HTML используется #RrGgBb-запись, называемая также шестнадцатеричной: каждая координата записывается в виде двух шестнадцатеричных цифр, без пробелов. Например, #RrGgBb-запись белого цвета — #FFFFFF.

COLORREF[править]

COLORREF — стандартный тип для представления цветов в Win32. Использует для определения цвета в RGB виде. Размер — 4 байта. При определении какого-либо RGB цвета, значение переменной типа COLORREF можно представить в шестнадцатеричном виде так:

0x00bbggrr

rr, gg, bb — значение интенсивности соответственно красной, зеленой и синей составлющих цвета. Максимальное их значение — 0xFF.

Определить переменную типа COLORREF можно следующим образом:

COLORREF C = (b,g,r);

b, g и r — интенсивность (в диапазоне от 0 до 255) соответственно синей, зеленой и красной составляющих определяемого цвета C. То есть ярко-синий цвет может быть определён как (255,0,0), ярко-фиолетовый — (255,0,255), чёрный — (0,0,0), а белый — (255,255,255)

См. также[править]

Примечания[править]

  1. http://en.wikipedia.org/wiki/RGB_color_model
  2. Синтез цвета // Фотокинотехника: Энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия, 1981.>
  3. Charles A. Poynton (2003). Digital Video and HDTV: Algorithms and Interfaces. Morgan Kaufmann. ISBN 1558607927
  4. Nicholas Boughen (2003). Lightwave 3d 7.5 Lighting. Wordware Publishing, Inc. ISBN 1556223544. http://books.google.com/?id=Xsq4JiSssMoC&pg=PA216&dq=additive-color.

Ссылки[править]