A színek számítógépes ábrázolásának elve

A fény és a színek: Egy tárgy színét 2 dolog határozza meg: a fényforrásban lévő színek és a tárgy azon tulajdonsága, hogy mely színeket veri vissza, illetve melyeket nyeli el. Ha a fényforrás fehér (ez minden színt tartalmaz) akkor a tárgy látható színe csak a tárgyról visszaverődő színektől függ. Ha a fényforrásból hiányzik egy olyan szín, melyet a tárgy visszaverne, akkor a tárgynak "hamis színe" lesz.

A látható fény

A színkép hét fő színe: vörös, narancs, sárga, zöld, kék, indigó, ibolya.

Színcsoportok Elsődleges színek, vagy tiszta színek (festészetben „ rajzórán” használatos): piros, sárga, kék Alapszínek (világítástechnikában használatos): piros (red), zöld (green), kék (blue)

Szín-kerék A szín-kerékbe rendezve látni a színeket nagyon hasznos, hogy megértsük a köztük lévő kapcsolatokat.

Elsődleges színek Vörös, kék, sárga – az elsődleges- vagy alapszínek Elsődleges színek Vörös, kék, sárga – az elsődleges- vagy alapszínek. Nem állíthatók elő más színek keveréséből. Másodlagos színek Két elsődleges szín keveréke adja a másodlagos színeket. Így a vörös és a sárga a narancsot, a sárga és a kék a zöldet, a kék és a vörös az ibolyát. Harmadlagos színek Egy elsődleges színt a szomszédos másodlagos színnel vegyítve kapjuk a harmadlagos színeket. A türkiz például a kék és a zöld keveréke.

Komplementer színek A keréken az egymással szemben lévő színek a kontraszt vagy komplementer színek. Tiszta formájukban együtt nagyon erős a hatásuk. Rokon színek Két szomszédos szín a szín-keréken azonos alappal bír, így ezeket harmonikus vagy rokon színeknek nevezzük. Jól mutatnak együtt, és nem bántják a szemet. Ha ilyen színeket használunk, nagyon kellemes hatást érhetünk el.

A színkeverés alaptípusai: Additív és a szubtraktív színkeverés Additív színrendszer (összegző):  A különféle színű fénysugarak egyesítése során jön létre. Az újabb szín bekeverése a színerőt növeli. Az alapszínek (RGB) egyforma keveréke a fehér színt eredményezi. A színek hiánya tökéletesen fekete színt eredményez. A színek keverését úgy lehet elképzelni, mintha újabb és újabb lámpákat kapcsolnánk be.

Szubtraktív (kivonó) színrendszer :  Olyan színkeverés, amelynek során a beeső fényből bizonyos színtartományokat kihagyunk. Az elnyelt színek szerint keverednek, újabb szín bekeverése a színerőt csökkenti. A fekete a színek összességét, a fehér a színek hiányát jelenti. A színek keverését úgy lehet elképzelni, mintha újabb és újabb színű áttetsző fóliákat helyeznénk egymásra

Színrendszerek Black and White (fekete-fehér): Egy képpontnak két állapota van, fekete és fehér. Egy képpont állapotának rögzítése 1 bitet igényel. 16 Color (16 szín): 16 megadott színe lehet egy képpontnak, 4 biten lehet tárolni egy képpont információját. Grayscale (szürkeárnyalat): Egy képpont a szürke 256 árnyalatával rendelkezhet, 8 biten lehet tárolni a képpont információt. 256 Color (256 szín): 256 megadott színe lehet egy képpontnak, 8 biten tárolja az információt. (Weblapok képeihez ajánlott színtartomány)

RYB színrendszer:  A három elsődleges szín (piros, sárga, kék – a tiszta színek) által kevert színek. Ez szubtraktív színrendszer, tehát a fehér szín a teljes színhiány. A három elsődleges szín összessége barna. A tökéletesen fekete ezzel a színrendszerrel nem keverhető ki.

RGB (vagy 24 Bit Color) színrendszer : Ez additív színrendszer, tehát a három alapszín egyforma keverése fehér, hiányuk fekete színt eredményez. Ezeket a színeket használja minden elektronikus kivetítő eszköz (monitor, projektor). Egy 24-bites RGB modellben tehát az egyes színek 256 árnyalatát tudjuk megkülönböztetni, tehát árnyalatonként 1 byte a tárolandó információ azaz egy képpontot 3 byte-al tudjuk megfeleltetni. Az így megkülönböztethető színek száma 256*256*256=16 777 216 árnyalat. (Ezt hívjuk a számítástechnikában True color-nak,

CMYK (vagy 32 Bit Color) színrendszer: Szubtraktív színkeveréses. Egy képpont a türkiz (Cyan), a bíbor (Magenta) a sárga (Yellow) (másodlagos alapszínek) és a fekete (Black) 256*4 féle árnyalatából áll össze. 32 biten (4 byte) tárolja az információt. 4,3 milliárd árnyalata lehet egy képpontnak. A képszerkesztő programokban gyakran 0 és 100 közötti értékek adhatóak meg ezekből a színekből, ami 100 millió árnyalatot eredményez. Az elnevezésben a feketét K mint kulcsszín (Key) jelöli.

CMY színrendszer:  Ugyanaz, mint a CMYK, csak fekete nélkül. A fekete nehezen keverhető ki (ezért veszik bele gyakran az alapszínek közé). A CYM alapszínei az RGB alapszíneinek komplemens színei. Ez szubtraktív színrendszer. A színek hiánya fehéret eredményez.

HSB színmodell HSB színmegadás (Hue – színárnyalat, Saturation – telítettség, Brightness – fényesség): A modell a szín három alapvető jellemzőjét írja le. Ezek a következők: Színezet: Egy tárgyról visszaverődő vagy azon átbocsátott szín. Mértéke a szabványos színkörön elfoglalt helye, értéke 0–360°. A köznyelvben a színezetet a szín neve (például vörös, narancs vagy zöld) jelöli. Telítettség: A szín erőssége vagy tisztasága (néha színtisztaságnak nevezik). A telítettség a szürke százalékaránya a színezethez viszonyítva, mértéke a százalék 0-tól (szürke) 100%-ig (teljesen telített). Szabványos színkörön a telítettség a kör közepétől a kerületéig növekszik. Fényesség: A szín relatív világossága vagy sötétsége, mértéke általában a százalék 0%-tól (fekete) 100%-ig (fehér).

A HLS színmodell ugyanezeket az értékeket tartalmazza, csak a fényesség helyett a L – Luminancia (világosságkód) szerepel. Mindegyik 0 és 255 közötti értéket vehet fel, vagy az előzőhöz hasonlóan a színárnyalat 0 és 359 között, a másik kettő százalékban adható meg.

Színmódok: A digitális képeredetik kapcsán legfontosabb a képmód (színmód) meghatározása, mivel a színes eredeti felhasználható akár vonalas, akár szürkeárnyalatos módban. A digitális képeredeti átalakítható egyik módból a másikba.  

1. Vonalas – bitmap: minden képpont vagy csak fekete, vagy csak fehér lehet, azaz egy biten ábrázolható 1 pixelnyi információ. Nyomtatáskor, levilágításkor nincs rácsképzés, ezért a digitalizált kép felbontása egyezzen meg az output eszközével.

2. Szürkeárnyalatos – grayscale: a fekete és a fehér mellett az egyes pixelek a szürke különböző árnyalatait is felvehetik. Összesen 256, azaz 28-on árnyalatot. Színmélység: 8 bit, a képet így már folytonos árnyalatúnak látjuk, szemünk 64 árnyalat alatt a képet különálló pontokból felépülőnek látja.

3. Duplex – duotone: Általában akkor használják, ha az alapszín – többnyire a fekete – mellé másikat akarnak nyomtatni. Jóval több árnyalat megjelenítésére képes, mint a szürkeárnyalatos, mivel két rácsot helyeznek el. Használata nyomdatechnikai okokból indokolt. Fekete-fehér fotók barnításának, kékítésének szimulációja.

4. Színpalettás – indexed color mód: egy-egy pixel itt is 8 biten tárolódik, azonban a pixelek értékeinek tárolása előtt a fájlban mentésre került az RGB színtér maximum 256 db színét tartalmazó színpalettája. Az egyes pixelek színe csak e paletta eleme lehet. Így a kép színmélysége is csak 8 bit. Létrehozása az RGB vagy CMYK módból való konvertálással történik. Az interneten használatos képek színmódja ez. Letöltése 3x, 4x gyorsabb, mint az RGB, CMYK módú képeké.

5. RGB: Az elsődleges színeken és az additív színkeverésen alapuló színtér és képmód. A monitorok üzemmódja: A három színcsatorna mindegyik 8 bit színmélységű. Egy pixel létrehozásához 24 bitre van szükség. 16,7 millió szín írható le vele, az emberi szem 10 millió színt tud különválasztani. A színes képek manipulálásakor az RGB mód a természetes választás, mivel a monitornak ez a színtér a normális üzemmódja.

6. CMYK: Négy színcsatorna, mindegyik 8 bit színmélységű, 1 pixelnyi képinformáció megjelenítéséhez 32 bitre van szükség. A nyomdai előkészítés szempontjából jelentős, elméletileg 4,3 milliárd szín jeleníthető meg. Valóságban csupán kb. 6-10 millió. RGB módról CMYK-ra váltva számítógép elvégzi az illusztráció nyomdai színre bontását. Kerüljük a többszöri oda-vissza konvertálást, mert a két színtér színei nem feleltethetők meg kölcsönösen és egyértelműen egymásnak. A nyomdai feldolgozásra szánt, elkészített képek utolsó műveleteként konvertáljunk CMYK-ba.

7. CIE LAB mód: Elméleti jelentősége van 7. CIE LAB mód: Elméleti jelentősége van. A CIE által kidolgozott eszközfüggetlen színrendszer, színtér, amely három értékkel ábrázolja a színt. fényesség – lightness – értéke 0 és 100 közé eshet „A” csatorna – a bíbor-zöld átmenetet adja 256 értékkel. „B” csatorna – a kék-sárga átmenetet tárolja 256 értékkel. Ez a színtér 6 553 600 egyértelműen és eszközfüggetlen módon definiált szín leírására alkalmas. A számítógép először erre a színtérre konvertálja a kiinduló színeket, majd ezekből alakítja ki a megfelelő RGB, majd CMYK színeket. A színkorrekciós rendszerek is ezt a színteret használják bázisul. Gyakorlatban akkor használhatjuk, ha a kép fényerejét, világosságát akarjuk megváltoztatni, anélkül, hogy a színárnyalatok telítettségek változnának.

8. Többcsatornás mód – multichannel modem: 8 biten tárolódnak a színkivonatok, de nincs megkötés a csatornák színére vonatkozóan. Minden csatorna egy szürkeárnyalatos képnek felel meg, manipulálható, más csatornákkal kombinálható, felcserélhető, legtöbbször maszk csatornák, illetve direkt színek mentéséhez használjuk.

Vége