Barevný model

Technology

12 hours ago

Author

Barevný model je matematický model popisující barvy na základě podílu jednotlivých složek, kterými mohou být vybrané základní barvy nebo jiné parametry. Množina barev definovaná daným barevným modelem se nazývá barevný prostor. Nejznámější barevný model je RGB používaný například v digitální fotografii a CMYK používaný pro barevný tisk.

Fyzikálně je barva vlastnost světla a je dána podílem jednotlivých vlnových délek daného světla v rámci barevného spektra. Barevné modely popis barvy zjednodušují a přizpůsobují lidskému vnímání barev a technickým a dalším potřebám. +more Definice barev je relativní a záleží na určení neutrální barvy (neutrální šedá, viz vyvážení bílé).

Kromě modelů RGB a CMYK založených na míchání barev existují i jiné modely pracující jasem a dalšími parametry, např. HSV nebo Lab.

Míchání barev

Aditivní míchání Subtraktivní míchání třech základních barev.

Aditivní míchání barev

Jednotlivé složky barev se sčítají a výsledek je světlo větší intenzity. Aditivní skládání barev pracuje se třemi základními barvami: červenou, zelenou a modrou. +more Podobá se skládání barevného světla - odpovídá vzájemnému prolínání tří světelných kuželů, které mají filtr odpovídající základní barvě. Tento způsob používají například monitory a displeje (např. monitor nebo projektor - RGB). Ve zkratce využívají světelné zdroje.

Subtraktivní míchání barev

S každou přidanou barvou se ubírá část původního světla - světlo prochází jednotlivými barevnými vrstvami a je stále více pohlcováno. Výslednou barvu pak tvoří zbylé vlnové délky. +more Odpovídá míchání pigmentových barev. Základní barvy jsou azurová, purpurová a žlutá; smícháním všech těchto barev vznikne černá. Subtraktivní způsob míchání barev používají například tiskárny (např. různé druhy tiskových technik, viz tiskárna - CMYK). Ve zkratce využívají odraz světla.

Přehled barevných modelů

RGB

RGB (Red, Green, Blue) je aditivní barevný model založený na faktu, že lidské oko je citlivé na tři barvy - červenou, zelenou a modrou. Ostatní barvy jsou dány sytostí těchto barev.

Model lze vyjádřit pomocí krychle, ve které jednotlivé osy (x,y,z) odpovídají modrému, červenému a zelenému světlu. Kombinací těchto barev lze získat téměř všechny barvy barevného spektra.

Variantou RGB je RGBA (Red, Green, Blue, Alpha), kde je navíc přidán alfa kanál, který nese informaci o průhlednosti.

sRGB je standardní barevný prostor odpovídající možnostem zobrazení většiny monitorů. Jsou v něm definovány základní RGB barvy, hodnota gamma a teplota bílé barvy.

Další variantou je Adobe RGB, který v roce 1998 vyvinula firma Adobe. Má o něco větší gamut než sRGB, o to hlavně v oblasti zeleno-azurové barvy.

CMY a CMYK

CMYK je barevný model založený na subtraktivním míchání barev. Používá se hlavně u reprodukčních zařízení, která barvy tvoří mícháním pigmentů. +more Model CMY obsahuje tři základní barvy - azurovou (Cyan), purpurovou (Magenta) a žlutou (Yellow). Jejich složením by měla vzniknout černá, ale při použití běžných tiskových barev není takto vzniklá černá příliš kvalitní. Proto se používá model CMYK, kde je navíc čtvrtá barva - černá (Key black). Jejím přidáním se navíc snižují náklady na tisk (černý pigment je levnější než barevný).

Všechny barvy vyjádřené v RGB nelze zobrazit v CMYK a naopak. Důvodem jsou rozdílné barevné trojúhelníky (gamuty). +more Nastává tedy problém s tiskem fotografií, hlavně se ztrátou brilance barev - barvy na monitoru budou vypadat jinak, než barvy na papíře.

HSV a HSB

HSV (Hue, Saturation, Value), někdy také HSB (Hue, Saturation, Balance) je barevný model odpovídající lidskému intuitivnímu popisu barev. Má tři základní parametry: tón (odstín), sytost (saturace) a jas.

Pro zobrazení modelu HSV se používá šestiboký jehlan umístěný do souřadnicového systému. Vrchol jehlanu se nachází v počátku a osa jehlanu je shodná se svislou osou, která znázorňuje změny jasu. +more Sytost je umístěna na vodorovné ose a mění se v intervalu \langle 0; 1 \rangle . Barevný tón je definován jako velikost úhlu od vodorovné osy (sytosti). Z této reprezentace plyne několik nedostatků - přechod mezi černou a bílou a změna barevného tónu nejsou plynulé.

Tento model se nepoužívá pro ukládání fotografií, ale má dobré uplatnění při jejich editaci. Podle HSV se zadávají barvy, ovládá se saturace a přebarvuje obraz.

HSL

Model HSL (Hue, Saturation, Lightness) je velmi podobný HSV. Zavedla jej firma Tektronix a podařilo se jí odstranit některé nedostatky HSV. +more Sytost leží na vodorovné ose, světlost na svislé ose a barevný tón představuje úhlová hodnota. Tvar modelu odpovídá skutečnosti - schopnost rozlišování barevných odstínů skutečně klesá se ztmavováním a zesvětlováním základní čisté barvy, zvyšování a snižování světlosti barvy skutečně spočívá v přidávání světlého nebo tmavého pigmentu.

YUV

Model YUV se používá v televizním vysílání v normě PAL i HDTV. Y označuje jasovou složku a UV chrominanci - barevnou složku. +more Vznikl, když bylo potřeba vytvořit způsob přenosu barevného signálu, který by byl kompatibilní s černobílým vysíláním. K stávající jasové složce byla přidána složka barevná. Výhodou YUV je oddělení jasové složky, kterou člověk přesněji vnímá. Pak je možné vyhradit pro chromatickou složku menší šířku přenosového pásma.