Iš plačios spalvų erdvės galima pasirinkti bet kokią spalvą N spalvos ir jų koordinatės (dažniausiai: R, G Ir B) yra saugomi specialioje lentelėje - paletę. Rastrinės grafikos duomenys, kuriuose naudojama paletė, yra saugomas masyvas numeriai(indeksai) spalvų paletėje.
Grafikos paletė leidžia derinti plačią vaizdo spalvų gamą su mažu atminties suvartojimu.
Paletės vaizdo režimai
Paletės režimai yra vaizdo režimai, kuriuose kiekvienas pikselis gali priimti vieną iš nedidelio (nuo 2 iki 256) spalvų skaičiaus. Vaizdo atmintis tokiais režimais yra padalinta į dvi dalis: spalvų lentelę (paletę), kurioje yra kiekvienos spalvos raudonos, žalios ir mėlynos reikšmės, ir kadrų buferį, kuriame kiekvieno pikselio paletėje saugomas spalvų numeris. .
Paprastai paletę galima keisti nepriklausomai nuo kadrų buferio. Jei kažkaip netinkamoje paletėje esantis paveikslėlis patenka į ekraną, atsiranda specifinis vaizdo efektas.
Norėdami 256 spalvų ekrane rodyti vaizdą su daugiau nei 256 spalvomis, turite sukurti paletę, kuri apytiksliai atitiktų reikiamas spalvas. Kokybiškai sukonstruota 256 spalvų paletė gali užtrukti gana daug laiko (to meto kompiuteriuose iki kelių sekundžių). Todėl ten, kur reikalingas greitis (internetas, žaidimai, vaizdo įrašų atkūrimas), paletė yra griežtai nurodyta grafiniuose duomenyse, o ne dinamiškai.
Specialieji paletės efektai
Tai, kad paletę galima keisti nepriklausomai nuo kadrų buferio, plačiai naudojamas vaizdo žaidimuose, siekiant labai greitų specialiųjų efektų. Čia pateikiamas (neišsamus) žaidimų su panašiais vaizdo efektais sąrašas.
- Doom: ekranas mirksi, kai herojus paima daiktą arba susižeidžia, taip pat keičiasi vaizdo spalva naudojant skafandrą.
- Warcraft II: vandens purslai. Įdomu tai, kad vandens taškymas įgyvendintas ir Warcraft II redaktoriuje – žinoma, tik 256 spalvų režimais.
Taip pat spalvų šviesinimas ir tamsinimas palečių žaidimuose atliekamas labai greitai (nors ir prastai) naudojant spalvų pakeitimo lenteles – viena ar dviem mašinų komandomis vienam pikseliui. „Doom“ tamsa, naktinis matymas ir nepažeidžiamumas įgyvendinami naudojant spalvų pakeitimą; beveik visose to meto strategijose (ir toje pačioje Doom) - identifikavimo ženklų perdažymas žaidėjo spalva. „Truecolor“ tos pačios operacijos turi būti atliekamos po komponento, dažnai naudojant brangų dauginimą, kuriam reikia daug daugiau procesoriaus laiko.
Palyginimas su HighColor ir TrueColor
Privalumai:
- Mažas atminties suvartojimas.
- Greiti paletės specialieji efektai.
Trūkumai:
- Nepilnas spalvų komplektas.
- Optimalios spalvoto vaizdo paletės kūrimas gali būti intensyvus skaičiavimas.
Paletės failai
Paletės arba indeksuoti failai yra grafiniai failai, išdėstyti panašiai. Kaip ir paletės vaizdo režimuose, keičiant paletę galima perspalvinti objektus (pavyzdžiui, kompiuteriniame žaidime yra šešių spalvų automobiliai, o duomenų failuose saugoma viena automobilio nuotrauka su šešiomis paletėmis). Cm.
Šviesos ir spalvų sąvokos kompiuterinėje grafikoje yra pagrindinės. Į šviesą galima žiūrėti dviem būdais: arba kaip įvairios energijos dalelių srautą, arba kaip elektromagnetinių bangų srautą.
Spalvos samprata yra glaudžiai susijusi su tuo, kaip žmogus suvokia šviesą. Galima sakyti, kad šviesos pojūtį žmogaus smegenys formuoja analizuodamos šviesos srautą, patenkantį į akių tinklainę.
Šaltinis arba objektas yra achromatinės , jei stebimoje šviesoje visų matomų bangų ilgiai yra maždaug vienodi. Achromatinės spalvos yra balta, juoda ir pilki atspalviai. Pavyzdžiui, objektai, kurie achromatiškai atspindi daugiau nei 80 % baltos spalvos šaltinio šviesos, atrodo balti, o mažiau nei 3 % – juodi.
Jei suvokiamoje šviesoje yra nevienodų bangų ilgių, tada ji vadinama chromatinės .
Manoma, kad žmogaus akyje yra trys spalvų receptorių (kūgių) grupės, kurių kiekviena yra jautri tam tikram šviesos bangos ilgiui. Kiekviena grupė sudaro vieną iš trijų pirminės spalvos : raudona, žalia, mėlyna.
Ryžiai. 1.6. Akių reakcijos kreivės
Jei šviesos srauto bangos ilgiai yra sutelkti viršutiniame matomo spektro gale (apie 700 Nm), tada šviesa suvokiama kaip raudona. Jei bangos ilgiai sukoncentruoti apatiniame matomo spektro gale (apie 400 nm), tada šviesa suvokiama kaip mėlyna. Jei bangos ilgiai sutelkti matomo spektro viduryje (apie 550 nm), tada šviesa suvokiama kaip žalia.
Naudojant eksperimentus, pagrįstus šia hipoteze, buvo gautos akių reakcijos kreivės, parodytos 1 pav. 16.
Šviesos srauto fizikines charakteristikas lemia parametrai galia ,ryškumą Ir apšvietimas . Spalvos jutimo vizualiniai parametrai pasižymi lengvumas ,prisotinimas Ir spalvos tonas .
Lengvumas - tai daugiau ar mažiau stipriai šviesą atspindinčių sričių išskirtinumas. Mažiausias skirtumas tarp objektų ryškumo pagal šviesumą vadinamas slenkstis .
Sodrumas spalva rodo, kiek tam tikra spalva skiriasi nuo monochromatinės („grynos“) to paties šviesos tono spinduliavimo. Sodrumas apibūdina tam tikros spalvos susilpnėjimo (praskiedimo) laipsnį balta spalva ir leidžia atskirti rožinę nuo raudonos, žydrą nuo mėlynos.
Spalvos tonas leidžia atskirti pagrindines spalvas, tokias kaip raudona, žalia, mėlyna.
Spalvoti modeliai
Kaip matome iš aukščiau, spalvos aprašymas gali būti pagrįstas bet kokios spalvos kompozicija, pagrįsta pagrindinėmis spalvomis arba tokiomis sąvokomis kaip šviesumas, sodrumas, atspalvis. Kalbant apie kompiuterinę grafiką, spalvų aprašyme taip pat reikia atsižvelgti į vaizdų įvesties/išvesties įrangos specifiką. Atsižvelgiant į poreikį aprašyti įvairius fizinius spalvų atkūrimo procesus, buvo sukurti įvairūs spalvų modeliai. Spalvų modeliai leidžia apibūdinti tam tikras spektro spalvų sritis naudojant matematiką. Spalvų modeliai apibūdina spalvų atspalvius maišydami kelias pagrindines spalvas.
Pirminės spalvos skirstomos į atspalvius pagal ryškumą (nuo tamsios iki šviesios), o kiekvienai ryškumo gradacijai priskiriama skaitinė reikšmė (pvz., tamsiausia – 0, šviesiausia – 255). Manoma, kad vidutinis žmogus sugeba suvokti apie 256 vienos spalvos atspalvius. Taigi bet kokia spalva gali būti suskaidyta į pagrindinių spalvų atspalvius ir pažymėta skaičių rinkiniu - spalvų koordinatėmis.
Taigi, renkantis spalvų modelį, galite apibrėžti trimatę spalvų koordinačių erdvę, kurioje kiekviena spalva vaizduojama tašku. Ši erdvė vadinama spalvų modelių erdve.
Profesionalios grafikos programos dažniausiai leidžia dirbti su keliais spalvų modeliais, kurių dauguma yra sukurti specialios paskirties ar tam tikro tipo dažams: CMY, CMYK, CMYK256, RGB, HSB, HLS, L*a*b, YIQ, pilkos spalvos ir registracija. spalva. Kai kurie iš jų naudojami retai, kitų diapazonai sutampa.
RGB spalvų modelis. Vienas iš labiausiai paplitusių spalvų modelių, vadinamas RGB modeliu, yra pagrįstas bet kokios spalvos atkūrimu pridedant tris pagrindines spalvas: raudoną (raudoną), žalią (žalia) ir mėlyną (mėlyną). Kiekvienas kanalas – R, G arba B turi savo atskirą parametrą, nurodantį atitinkamo komponento kiekį galutinėje spalvoje. Pavyzdžiui: (255, 64, 23) – spalva, kurioje yra stiprus raudonas komponentas, šiek tiek žalios ir labai mažai mėlynos. Natūralu, kad šis režimas labiausiai tinka perteikti supančios gamtos spalvų sodrumą. Tačiau tai taip pat reikalauja didelių išlaidų, nes čia spalvų gylis yra didžiausias - 3 kanalai po 8 bitus, o tai iš viso suteikia 24 bitus.
Kadangi spalvos pridedamos RGB modelyje, jis vadinamas priedas (priedas). Būtent šis modelis naudojamas spalvoms atkurti šiuolaikiniuose monitoriuose.
Modelio RGB spalvų erdvė yra vienetinis kubas.
Ryžiai. 1.7. RGB spalvų erdvės modelis
CMY irCMYK. CMY modelyje taip pat naudojamos trys pagrindinės spalvos: žydra (mėlyna), purpurinė (rausvai raudona arba tamsiai raudona) ir geltona (geltona). Šios spalvos apibūdina šviesą, atsispindinčią nuo balto popieriaus iš trijų pagrindinių RGB modelio spalvų. Todėl ryšį tarp RGB ir CMY modelių galime apibūdinti taip:
.
CMY modelis yra atimamasis (atimties pagrindu) spalvų modelis. Kaip jau minėta, CMY modelis apibūdina spalvas ant baltos terpės, ty ant balto popieriaus užtepti dažai atima dalį spektro iš krentančios baltos šviesos. Pavyzdžiui, ant popieriaus paviršiaus buvo užtepti mėlyni (žydrai) dažai. Dabar ant popieriaus krintanti raudona šviesa visiškai absorbuojama. Taigi mėlyna terpė atima raudoną šviesą iš krentančios baltos šviesos.
Šis modelis tiksliausiai apibūdina spalvas spausdinant vaizdą, t.y. spausdinant.
Kadangi juodai spalvai atkurti reikalingi trys dažai, o eksploatacinės medžiagos yra brangios, CMY modelio naudojimas nėra efektyvus. Papildomas veiksnys, kuris nepadidina CMY modelio patrauklumo, yra nepageidaujamų vaizdo efektų atsiradimas, atsirandantis dėl to, kad piešiant tašką trys pagrindinės spalvos gali būti su nedideliais nukrypimais. Todėl juoda (blackK) pridedama prie trijų pagrindinių CMY modelio spalvų ir gaunamas naujas CMYK spalvų modelis.
Norint konvertuoti iš CMY modelio į CMYK modelį, kartais naudojamas toks ryšys:
K= min( C, M, Y);
C = C – K;
M=M–K;
Y=Y–K.
RGB į CMY ir CMY į CMYK modelio konversijos koeficientai yra teisingi tik tuo atveju, jei pagrindinių spalvų spektrinio atspindžio kreivės nesikerta. Todėl apskritai galime teigti, kad yra spalvų, aprašytų RGB modelyje, bet neaprašytų CMYK modelyje.
Taip pat yra CMYK256 modelis, kuris naudojamas tikslesniam spalvų atkūrimui kokybiškam vaizdų spausdinimui.
HSV ir HLS spalvų modeliai. Nagrinėjami modeliai yra skirti darbui su spalvų perdavimo įranga ir yra nepatogūs kai kuriems žmonėms. Todėl HSV, HLS modeliai remiasi intuityviomis sodrumo ir ryškumo atspalvio sampratomis.
Spalvų erdvės modelis HSV (Hue, Saturation, Value), kartais vadinamas HSB (Hue, Saturation, Brightness), naudoja cilindrinę koordinačių sistemą, o galiojančių spalvų rinkinį vaizduoja šešiakampis kūgis, esantis viršuje.
Kūgio pagrindas reprezentuoja ryškias spalvas ir degtukus V= 1. Tačiau pagrindinės spalvos V= 1 suvokiamas ne toks intensyvumas. Tonas ( H), matuojamas kampu, išmatuotu aplink vertikalią ašį O.V.. Šiuo atveju raudona spalva atitinka 0 kampą, žalia – 120 ir tt Spalvos, kurios viena kitą papildo baltą, yra priešingos viena kitai, tai yra, jų tonai skiriasi 180. Didumas S svyruoja nuo 0 ašyje O.V. iki 1 ant kūgio paviršių.
Kūgio aukštis yra vienetas ( V= 1) ir ištakoje esanti bazė. Prie kūgio pagrindo dydis H Ir S neturi prasmės. Balta spalva atitinka porą S= 1,V= 1. Ašis O.V.(S= 0) atitinka achromatines spalvas (pilkus tonus).
Baltos spalvos pridėjimas prie tam tikros spalvos gali būti laikomas sodrumo mažinimu S, o juodos spalvos pridėjimo procesas yra tarsi ryškumo mažinimas V. Šešiakampio kūgio pagrindas atitinka kubo RGB projekciją išilgai jo pagrindinės įstrižainės.
Ryžiai. 1.8. HSV modelio spalvų erdvė
Kitas sistemos, sukurtos remiantis intuityviomis atspalvio, sodrumo ir ryškumo sampratomis, pavyzdys yra HLS (atspalvis, šviesumas, sodrumas) sistema. Čia visų spalvų rinkinį vaizduoja du šešiakampiai kūgiai, išdėstyti vienas ant kito (nuo pagrindo iki pagrindo).
Ryžiai. 1.9. HLS modelio spalvų erdvė
Visos spalvos ir indeksuoti vaizdai. Kaip matėme, pikselių spalvas galima apibrėžti aiškiai nurodant kelis spalvų parametrus. Pavyzdžiui, RGB modelyje galutinę spalvą lemia trys trijų pagrindinių spalvų terminai. Šis metodas leidžia mums suformuoti vadinamąjį pilna spalva Vaizdai.
Antrasis būdas yra tai, kad pirmoji failo dalis, kurioje saugomas vaizdas, yra saugoma "paletė" , kuriame vaizde esančios spalvos yra užkoduotos naudojant vieną iš spalvų modelių. O antroji dalis, kuri tiesiogiai apibūdina vaizdo pikselius, iš tikrųjų susideda iš paletėje esančių indeksų. Taip suformuoti vaizdai vadinami vaizdais su indeksuota paletė .
Ypatingas indeksuoto vaizdo atvejis yra nespalvotas vaizdas. Tokiame paveikslėlyje gali būti tik 2 spalvos – juoda ir balta, atitinkamai koduojamos 0 ir 1. Vaizdo gylis šiuo atveju yra 1 bitas. Šis gylis labai prastai tinka fotorealistiniams vaizdams pateikti ir naudojamas tik specializuotiems vaizdams.
Paletės pranašumas yra galimybė žymiai sumažinti vaizdo failo dydį. Trūkumas yra galimybė prarasti spalvą esant ribotam paletės dydžiui. Paprastai paletės dydis yra iki 256 spalvų.
Spalvų paletės spalvų perteikimo sistemose R G B , C M Y K Ir H.S.B.
Kaip žmonės suvokia spalvas?
Žmogus šviesą suvokia naudodamas spalvų receptorius (kūgelius), esančius akies tinklainėje.
Kūgiai jautrūs raudonai, žaliai ir mėlynai (pagrindinės spalvos).
Raudonos, žalios ir mėlynos spalvų sumą žmogus suvokia kaip baltas .
Jų nebuvimas – kaip juodas, o įvairių jų derinių yra kaip daug spalvų atspalvių .
Remiantis spalvų suvokimo fiziologija, žmogus geriausiai suvokia spalvą iš monitoriaus ekrano kaip trijų pagrindinių spalvų: raudonos, žalios, mėlynos spinduliuotės sumą.
Ši spalvų perteikimo sistema vadinama RGB pagal pirmąsias angliškų spalvų pavadinimų raides (Red, Green, Blue).
Spalvą iš paletės galima nustatyti pagal formulę:
Spalva = R+G+B
R, G, B – pagrindinės spalvos, kurių reikšmės yra nuo 0 iki 255
Taigi, kai spalvų gylis yra 24 bitai, kiekvienai pagrindinei spalvai koduoti skiriami 8 bitai, tada kiekvienai spalvai galimi N = 2 8 = 256 intensyvumo lygiai.
Spalvos formavimasis R G B
Spalva
Spalvos formavimas
255 + 255 + 255
Violetinė
RGB sistemoje spalvų paletė formuojama pridedant pagrindines spalvas: raudoną, žalią ir mėlyną.
Violetinė
CMYK sistema, skirtingai nei RGB, yra paremta atspindėtos, o ne skleidžiamos šviesos suvokimu.
Taigi ant popieriaus užteptas mėlynas rašalas sugeria raudoną spalvą ir atspindi žalią bei mėlyną spalvą.
Paletės spalvas galima nustatyti pagal formulę:
Spalva = C+M+Y
C, M ir Y – paletės spalvos, kurių reikšmės nuo 0% iki 100%
Spalvos formavimasis C M Y K
Spalva
Spalvos formavimas
C + M +Y = - G - B - R
Y + C = - R - B
CMYK spalvų sistemoje spalvų paletė kuriama derinant žalsvai mėlyną, purpurinę, geltoną ir juodą spalvas.
- Atspalvis(spalvos atspalvis)
- Sodrumas(sotumas)
- Ryškumas(ryškumas)
Spalvų paletės spalvų perteikimo sistemose R G B , C M Y K Ir H.S.B.
5 paskaita
Spalvų kodavimas. Paletė
Spalvų kodavimas
Kad kompiuteris galėtų dirbti su spalvotais vaizdais, spalvas reikia pavaizduoti skaičių pavidalu – spalvų kodavimu. Kodavimo metodas priklauso nuo spalvų modelio ir skaitmeninių duomenų formato kompiuteryje.
RGB modeliui kiekvienas komponentas gali būti pavaizduotas skaičiais, apribotais iki tam tikro diapazono, pavyzdžiui, trupmeniniais skaičiais nuo nulio iki vieno arba sveikaisiais skaičiais nuo nulio iki tam tikros didžiausios vertės. Dažniausia vaizdo įrenginių spalvų atvaizdavimo schema yra vadinamasis RGB atvaizdavimas, kuriame bet kuri spalva vaizduojama kaip trijų pirminių spalvų – raudonos, žalios, mėlynos – suma su nurodytu intensyvumu. Visa galima spalvų erdvė yra vienetinis kubas, o kiekviena spalva apibrėžiama skaičių trigubu (r, g, b) – (raudona, žalia, mėlyna). Pavyzdžiui, geltona nurodoma kaip (1, 1, 0), o purpurinė spalva nurodoma kaip (1, 0, 1), balta atitinka rinkinį (1, 1, 1), o juoda – (0, 0, 0).
Paprastai kiekvienam spalvos komponentui saugoti skiriamas fiksuotas skaičius n atminties bitų. Todėl manoma, kad priimtinas spalvų komponentų verčių diapazonas yra ne , o .
Beveik bet kuris vaizdo adapteris gali rodyti žymiai didesnį spalvų skaičių, nei lemia vaizdo atminties dydis, skirtas vienam pikseliui. Norint pasinaudoti šia funkcija, pristatoma paletės sąvoka.
Paletė – masyvas, kuriame kiekviena galima pikselio reikšmė yra susieta su spalvos reikšme ( r, g, b ). Paletės dydis ir jos organizavimas priklauso nuo naudojamo vaizdo adapterio tipo.
Paprasčiausias būdas yra suskirstyti paletę į
EGA adapteris . Kiekvienai iš 16 galimų loginių spalvų (pikselių reikšmių) yra skirti 6 bitai, 2 bitai kiekvienam spalvos komponentui. Šiuo atveju spalva paletėje nustatoma 00 formos baitu rgbRGB, kur r, g, b, R, G, B gali būti 0 arba 1. Taigi kiekvienai iš 16 loginių spalvų galite nustatyti bet kurią iš 64 galimų fizinių spalvų.
16 spalvų standartinė vaizdo režimų paletė EGA, VGA. 16 spalvų adapterio režimų paletės įgyvendinimas VGA daug sunkiau. Be adapterio paletės palaikymo E.G.A. , vaizdo adapteryje papildomai yra 256 specialūs DAC -registrai, kur kiekvienai spalvai saugomas jos 18 bitų atvaizdas (6 bitai kiekvienam komponentui). Šiuo atveju su originaliu loginiu spalvų numeriu, naudojant 6 bitų paletės registrus E.G.A. reikšmė nuo 0 iki 63 lyginama, kaip ir anksčiau, bet nebėra RGB - spalvų skaidymas ir skaičius DAC -registras, kuriame yra fizinė spalva.
256 spalvų VGA. Skirta 256 VGA pikselio reikšmė tiesiogiai naudojama masyvo indeksavimui DAC registrai.
Šiuo metu formatas yra gana įprastas Tikra spalva , kuriame kiekvienas komponentas pavaizduotas kaip baitas, kuris suteikia 256 kiekvieno komponento ryškumo gradacijas: R = 0…255, G = 0…255, B =0…255. Spalvų skaičius 256x256x256=16,7 mln. (2 24).
Šis kodavimo būdas gali būti vadinamas komponentų kodavimu. Vaizdo kodai kompiuteryje Tikra spalva yra vaizduojami kaip baitų trynukai arba yra supakuoti į ilgą sveikąjį skaičių (keturių baitų) – 32 bitus (pavyzdžiui, tai daroma Windows API):
C = 00000000 bbbbbbbb gggggggg rrrrrrrr .
Indeksų paletės
Dirbant su vaizdais kompiuterinės grafikos sistemose, dažnai tenka daryti kompromisą tarp vaizdo kokybės (reikia kuo daugiau spalvų) ir resursų, reikalingų vaizdui saugoti ir atkurti, skaičiuojant, pavyzdžiui, atminties talpoje (reikia sumažinti baitų skaičių pikselyje). Be to, pačiame paveikslėlyje gali būti naudojamas tik ribotas spalvų skaičius. Pavyzdžiui, piešimui gali pakakti dviejų spalvų, žmogaus veidui svarbūs rožiniai, geltoni, violetiniai, raudoni, žali atspalviai, o dangui – mėlyni ir pilki atspalviai. Tokiais atvejais naudoti pilnų spalvų kodavimą yra perteklinis.
Apribodami spalvų skaičių, naudokite paletę, kurioje pateikiamas tam tikram vaizdui svarbių spalvų rinkinys. Paletė gali būti laikoma spalvų lentele. Paletė nustato ryšį tarp spalvų kodo ir jo komponentų pasirinktame spalvų modelyje.
Kompiuterinės vaizdo sistemos dažniausiai suteikia galimybę programuotojui nustatyti savo spalvų paletę. Kiekvienas spalvos atspalvis žymimas vienu skaičiumi, ir šis skaičius išreiškia ne pikselio spalvą, o spalvos indeksą (jo skaičių). Pačios spalvos ieškoma pagal šį skaičių prie failo pridėtoje spalvų paletėje. Šios spalvų paletės vadinamos indeksų paletėmis.
Indekso paletė yra duomenų lentelė, kurioje saugoma informacija apie tai, kokiu kodu užkoduota tam tikra spalva. Ši lentelė sukuriama ir saugoma kartu su grafiniu failu.
Skirtingi vaizdai gali turėti skirtingas spalvų paletes. Pavyzdžiui, viename paveikslėlyje žalia spalva gali būti koduojama 64 indeksu, o kitame šis indeksas gali būti priskirtas rožinei spalvai. Jei atkursite vaizdą su „svetima“ spalvų palete, žalias medis ekrane gali pasirodyti rausvas.
Fiksuota paletė
Tais atvejais, kai vaizdo spalva užkoduota dviem baitais (mode Aukšta spalva ), ekranas gali rodyti 65 tūkstančius spalvų. Žinoma, tai ne visos galimos spalvos, o tik viena 256-oji dalis viso nenutrūkstamo spalvų spektro, pasiekiamo režimu Tikra spalva . Tokiame paveikslėlyje kiekvienas dviejų baitų kodas taip pat išreiškia tam tikrą spalvą iš bendro spektro. Bet tokiu atveju prie failo prisegti indeksų paletės, kuri įrašytų, kuris kodas kokią spalvą atitinka, neįmanoma, nes šioje lentelėje būtų 65 tūkstančiai įrašų, o jos dydis siektų šimtus tūkstančių baitų. Vargu ar prasminga prie failo pridėti lentelę, kurios dydis gali būti didesnis nei pats failas. Šiuo atveju naudojama fiksuotos paletės sąvoka. Jo nereikia įtraukti į failą, nes bet kuriame grafiniame faile, kuriame yra 16 bitų spalvų kodavimas, tas pats kodas visada išreiškia tą pačią spalvą.
Saugi paletė
Naudojamas terminas saugi paletėŽiniatinklis - grafika. Kadangi duomenų perdavimo internete greitis vis dar palieka daug norimų rezultatų registruojantŽiniatinklis -puslapiuose nenaudojama grafika su didesniu nei 8 bitų spalvų kodu.
Šiuo atveju problema kyla dėl to, kad kūrėjasŽiniatinklis -puslapis neturi nė menkiausio supratimo apie tai, kokio modelio kompiuteris ir kokiomis programomis valdomas jo darbas bus peržiūrimas. Jis nėra tikras, ar jo „žalias medis“ vartotojų ekranuose nusidažys raudonai ar oranžine spalva.
Šiuo atžvilgiu buvo priimtas toks sprendimas. Visos populiariausios žiūrėjimo programosŽiniatinklis -puslapiai (naršyklės) yra iš anksto sukonfigūruoti pagal tam tikrą fiksuotą paletę. Jei kūrėjasŽiniatinklis -puslapis kurdamas iliustracijas naudos tik šią paletę, tuomet galės būti tikras, kad vartotojai visame pasaulyje teisingai matys piešinį. Ši paletė turi ne 256 spalvas, kaip galima tikėtis, o tik 216. Taip yra dėl to, kad ne visi prie interneto prijungti kompiuteriai gali atkurti 256 spalvas.
Tokia paletė, kuri griežtai apibrėžia 216 spalvų kodavimo indeksus, vadinama saugia palete.
Rastrinė ir vektorinė grafika.
Didžioji dauguma kompiuterinės grafikos yra dviejų tipų: rastrinės ir vektorinės.
Rastrinėje grafikoje pagrindinis elementas yra pikselių(angliškų žodžių picture element, image element trumpinys). ¾ pikselių yra pagrindinis kvadratinis rastrinio vaizdo elementas, kurio spalva, ryškumas ir kitos savybės išlieka nepakitusios. Visas vaizdas susideda iš mažyčių vienodo dydžio kvadratėlių, kurių kiekvienas turi tam tikrą spalvą ir ryškumą, ir tai įrašoma į failą.
Kitaip tariant, principas yra toks: paimame supančią ištisinę tikrovę, suskirstome ją į mažus kvadratėlius ir įvedame į kompiuterio kvadratą. Jei kvadratiniai pikseliai akiai nematomi, tai skaitmeninis vaizdas atrodo gana natūraliai.
Beveik visi įrenginiai grafikos įvedimui į asmeninį kompiuterį ir išvedimui iš jo yra sukurti rastriniu principu, vaizdas juose skaitmeninamas rastrinių taškų pavidalu. Piešiniai ar nuotraukos, įvestos į kompiuterį, pavyzdžiui, iš skaitytuvo arba internetu, bus rastrinio tipo.
Pikselių dydžio matas yra leidimas. Rezoliucija ¾ yra pikselių skaičius ilgio vienete - vienas colis. Skiriamoji geba matuojama taškais colyje (taškais colyje). Vienas colis yra lygus 2,54 cm.
Vektorinėje grafikoje pagrindinis elementas yra linija. Tiksliau segmentas: linijos atkarpa, apribota dviem atskaitos taškais. Visi brėžinio linijų segmentai faile įrašomi tam tikrų matematinių formulių pavidalu. Tam tikru būdu taip pat rašoma segmentų ir tvirtinimo taškų spalva, storis ir kitos savybės. Susiformuoja segmentai, jungiantys vienas su kitu per atramos taškus kontūrai. Uždaryti takai gali būti užpildyti spalva, gradientu, tekstūra ir kt.
Vektorinės grafikos paskirtis – kurti brėžinius, logotipus, verslo grafiką ir kt.; paprastas ir prastas vaizdingais terminais, bet tiksliai išdėstytas. Toks piešinys nėra tikslus tikrovės atspindys, jis išreiškia tam tikras reikšmes ir vaizdinius, suprantamus kitiems žmonėms. Beje, tekstas irgi yra vektorinė grafika, visos raidės kuriamos iš vektorinių kontūrų.
Spalvos vaizdavimas kompiuteryje.
Kaip jau minėta, kompiuteryje viskas išreiškiama nulių ir vienetų deriniu, įskaitant spalvą. Yra įvairių spalvų apibūdinimo variantų, dažniausiai pateikiami žemiau.
a) Bitmap režimas. Tai pats elementariausias vaizdavimas – bitais, pikselio arba vektorinio objekto spalva užkoduojama vienu bitu. Tokiu būdu galite užkoduoti tik dvi parinktis – juodą ir baltą (arba bet kokį kitą dviejų spalvų rinkinį, pavyzdžiui, raudoną ir žalią). Bitmap režimu paprastai rodomas tekstas ir linijiniai piešiniai – juodi piešiniai baltame fone.
b) Pilkos spalvos režimas. Tonų nespalvotų iliustracijų ryškumui koduoti naudojamas vienas baitas (8 bitai), todėl kiekvienam taškui gaunami 2 8 = 256 pilkos spalvos atspalviai. To visiškai pakanka juodai baltai grafikai, nereikia daugiau detalių.
c) Rodyklės režimas– čia spalva užkoduota vienu baitu, iš viso galima gauti tas pačias 256 spalvas. Žinoma, toks mažas spalvų kodų skaičius sumažina vaizdo kokybę.
Būna, kad kuriant paveikslėlius naudojamas indekso režimas. Iškviečiama programoje esanti rodyklės paletė ir parenkama atitinkama spalva. Jei nėra poreikio ar noro atlikti išsamesnį pasirinkimą, tada dažymas baigiasi čia.
Internete dažnai naudojamas rodyklės režimas, kur didelę reikšmę turi tinklalapio įkėlimo laikas. Kuo mažesnis puslapio dydis, tuo trumpesnis laikas. Taupydami spalvų aprašymus sutaupysite ir interneto reklaminių antraščių.
G) Režimas Tikra spalva arba spalvotas modelis RGB Terminas „True Color“ reiškia tik monitorius, o RGB terminas yra daug platesnis.Šis modelis pagrįstas trimis spalvomis: raudona, žalia ir mėlyna. Raudona, Žalia, Mėlyna, modelis pavadintas pirmųjų šių spalvų angliškų pavadinimų raidėmis (1 pav.). Mūsų regėjimas sukurtas taip, kad sumaišius šias tris pagrindines spalvas būtų galima gauti bet kokią žmogaus akiai matomą spalvą.
Modelis puikiai tinka objektams, skleidžiantiems šviesą, ypač monitorių ekranams. RGB modelyje veikia ir skaitytuvai, skaitmeniniai fotoaparatai ir kiti grafikos įvedimo į kompiuterį įrenginiai, nes galiausiai žmogus monitoriaus ekrane mato elektroninį vaizdą.
Kiekvienos pagrindinės spalvos ryškumui koduoti naudojamos 256 reikšmės, tai yra, vienas baitas arba 8 bitai. Iš viso vieno taško spalvai užkoduoti reikia išleisti 24 bitus. Iš viso kodavimo sistema nedviprasmiškai identifikuoja 2 24 ≈ 16,8 milijono skirtingų spalvų.
Tiesą sakant, toks didžiulis spalvų skaičius ekrane nereikalingas, žmogus išskiria apie 200 000 spalvų atspalvių. Bet tokia yra kodavimo sistema – kiekvienam kanalui skiriama ne mažiau nei vienas baitas. Ir apdorojant failus, atsitinka, kad atspalvių perteklius gali būti naudingas ir netgi būtinas.
Ryžiai. 1. RGB spalvų modelis.
e) CMYK spalvų modelis(2 pav.) Čia pagrindinės spalvos yra žalsvai mėlyna (Cyan), violetinė (Magenta), geltona (Yellow), juoda (juoda). Nurodant juodos spalvos modelį, imama ne pirmoji raidė, o paskutinė, kad nebūtų painiojama su RGB sistemos raide B.
Ryžiai. 2. CMYK spalvų modelis.
Šis modelis naudojamas atspindėtoms spalvoms apibūdinti, daugiausia spausdinant. Dauguma spalvotų spausdinimų spausdinami CMYK (galima spausdinti šešiomis spalvomis ir pantone, tačiau šios detalės neapsvarstytos šiame kurse). Spausdinant spalvotą elektroninį vaizdą net biuro spausdintuvu, RGB automatiškai konvertuojamas į CMYK.
Kai šviesa atsispindi nuo paviršiaus, dalis šviesos sugeriama, o spalvą lemia tos šviesos bangos, kurių paviršius nesugeria. Kuo daugiau naudojama skirtingų dažų, tuo didesnė sugertis, mažiau atspindžių, tamsesnis paviršius atrodo. Sumaišius visas spalvas, gaunama juoda. Ir jei nėra absorbcijos, jis visiškai atspindės, kaip veidrodyje. Jei balta spalva patenka ant veidrodžio, tai nėra dėmių.
Skleidžiant šviesą yra atvirkščiai – kuo daugiau skleidžiama šviesos bangų, tuo didesnis šviesos ryškumas. Vienoda visų šviesos bangų emisija atitinka baltą spalvą. O emisijos nebuvimas (čia nepaisome atspindžio) atitinka juodą spalvą.
Kaip matyti iš aukščiau, RGB ir CMYK modeliai apibūdina priešingus procesus. Todėl RGB visi nuliniai indeksai atitinka juodą spalvą, o visi vienetai – baltą. CMYK yra atvirkščiai: visi nuliai yra balti, o vienetai yra juodi.
Teoriškai RGB ir CMY (be K) modeliai yra veidrodinės priešingybės: vieno modelio pagrindinės spalvos papildo kitą ir atvirkščiai (1 ir 2 pav.). Kodėl taip pat pristatoma juoda spalva?
Faktas yra tas, kad pereinant prie iš tikrųjų spausdinimui naudojamų dažų, teorija neveikia. Sumaišius žydros, violetinės ir geltonos spalvos dažus, gaunama tamsiai ruda, o ne juoda spalva. Tuo tarpu juoda yra pagrindinė spaudos spalva: tekstas dažniausiai spausdinamas juodai, gaminama daug nespalvotų, juodai baltų gaminių. Todėl spalvų modelyje reikia įvesti atskirą juodą koordinatę.
Įkeliama...