О цвете с самого начала

автор: 2000 Александр Качанов
перевод: n|a

Если вы совсем новичок в вопросах цвета, и его представления в компьютерах, эта статья послужит вам введением в эту тему.

Почему так много цветовых схем?

На самом деле их не так уж и много. В целом их все можно поделить на два типа: схемы представления цвета от излучаемого и отраженного света. Все объекты видимы для нас потому, что они сами являются источником света, либо светят отраженным светом. Чтобы более ясно понять это, взгляните на небо. Перед вами предстанут два вида объектов: те, которые светят (солнце, звезды, кометы, метеориты) и те, которые светят отраженным светом (планеты, спутники, космонавты и станция "Мир" ).

В нашем случае излучающим объектом является экран монитора; отражающим объектом является бумага, краска, пигмент, которые сами не излучают света, а светят светом, который идет либо от солнца, либо от искусственного источника освещения.

Человеческий глаз не способен отличить цвет определенного цвета от цвета, полученного путем смешивания других цветов. Издавна люди подметили эту особенность, и вместо того чтобы создавать миллионы красок различных оттенков, традиционно используется лишь небольшое ограниченное их число (от сотни до трех), а все остальные краски получаются путем смешивания исходных. Эти исходные цвета называются "первичными" - primary colors.

Человеческий глаз способен различить не более миллиона цветов. То есть фактически изображения с большим количеством цветов делать не имеет смысла, так как для человека будут выглядеть одинаково.

В связи с этим определяются цветовые схемы (color schemes) - набор первичных цветов, используемых для получения всех остальных цветов.

В данной статье мы поведем речь о цифровом представлении цвета, с которым мы непосредственно связаны, создавая изображения с помощью компьютера и компьютерных печатных машин.

Система RGB

Экран (как и всякое другое неизлучающее свет тело) - изначально темный. Его исходным цветом является черный. Все остальные цвета на нем получаются путем использования комбинации таких трех цветов (традиционно в цветных кинескопах используются три "пушки"), которые в своей смеси должны образовать белый цвет. Опытным путем была выведена комбинация "красный, зеленый, синий" - RGB - red/green/blue. Черный цвет в схеме отсутствует, так как мы его и так имеем - это цвет "черного" экрана. Значит отсутствие цвета в схеме RGB соответствует черному цвету.

Эта система цветов называется аддитивной (additive), что в грубом переводе означает "складывающая/дополняющая". Иными словами мы берем черный цвет (отсутствие цвета) и добавляем к нему первичные цвета, складывая их друг с другом до белого цвета.

Качество изображения на экране зависит от таких факторов, как качество монитора (насколько хорошо он дает "черный" цвет, насколько мелки точки, составляющие изображение на экране), качество видеосистемы (насколько хорошо она составляет все цвета из комбинации трех цветов), иногда от окружающего освещения (в темной комнате или на ярком солнце).

Система CMYK

Бумага является изначально белой. Это означает, что она обладает способностью отражать весь спектр цветов света, который на нее попадает. Чем качественнее бумага, чем лучше она отражает все цвета, тем она нам кажется белее. Чем хуже бумага, чем больше в ней примесей и меньше белил, тем хуже она отражает цвета, и мы считаем ее серой. Сравните качество бумаги журнала "Плейбой" и газеты "Конотопский вестник" и почувствуйте разницу.

Противоположный пример - асфальт. Только что положенный хороший асфальт (без примесей гальки) - идеально черный. То есть на самом деле цвет его нам не известен, но он таков, что поглощает все цвета света, который на него падает и потому он нам кажется черным. Со временем, когда по асфальту начинают ходить пешеходы или ездить машины, он становится "грязным" - то есть на его поверхность попадают вещества, которые начинают отражать видимый свет (песок, пыль, галька). Асфальт перестает быть черным и становится "серым". Если бы нам удалось "отмыть" асфальт от грязи - он снова стал бы черным.

Красители представляют собой вещества, которые поглощают определенный цвет. Если краситель поглощает все цвета кроме красного, то при солнечном свете, мы увидим "красный" краситель и будем считать его "красной краской". Если мы посмотрим на это краситель при свете синей лампы, он станет черным и мы ошибочно примем его за "черную краску".

Путем нанесения на белую бумагу различных красителей, мы уменьшаем количество цветов, которые она отражает. Покрасив бумагу определенной краской мы можем сделать так, что все цвета падающего света будут поглощаться красителем кроме одного - синего. И тогда бумага нам будет казаться выкрашенной в синий цвет. И так далее.

Соответственно, существуют комбинации цветов, смешивая которые мы можем полностью поглотить все цвета, отражаемые бумагой, и сделать ее черной. Опытным путем была выведена комбинация "фуксин-циан-желтый" (CMY) - cyan/magenta/yellow.

В идеале, смешивая эти цвета, мы должны были бы получить черный цвет. Однако на практике так не получается из-за технических качеств красителя. В лучшем случае, что мы можем получить, - это темно-бурый цвет, который лишь отдаленно напоминает черный. Более того весьма неразумно было бы использовать все три дорогие краски только для того, чтобы получить элементарный черный цвет. Поэтому в тех местах, где нужен черный, вместо комбинации трех красок наносится обычный более дешевый черный краситель. И потому к комбинации CMY обычно добавляется буква K (blacK) - обозначающая черный цвет.

Белый цвет в схеме отсутствует, так как его мы и так имеем - это цвет бумаги. В тех местах, где нужен белый цвет, краска просто не наносится. Значит отсутствие цвета в схеме CMYK соответствует белому цвету.

Эта система цветов называется субтрактивной (subtractive), что в грубом переводе означает "вычитающая/исключающая ". Иными словами мы берем белый цвет (присутствие всех цветов) и, нанося и смешивая краски, удаляем из белого определенные цвета вплоть до полного удаления всех цветов - то есть получаем черный.

Качество изображения на бумаге зависит от многих факторов: качества бумаги (насколько она бела), качества красителей (насколько они чисты), качества полиграфической машины (насколько точно и мелко она наносит краски), качества разделения цветов (насколько точно сложное сочетание цветов разложено на три цвета), качества освещения (насколько полон спектр цветов в источнике света - если он искусственный).

Переход из одной системы в другую

Главная трудность при переходе из системы RGB в CMYK заключается в том, что на бумаге (в системе CMYK) не могут быть представлены некоторые цвета, которые с легкостью можно представить на экране. Если на экране запросто можно сделать оттенок цвета с точностью до бита (#564GHA), то в смешивании красителей (при их неидеальном качестве) такой точности добиться просто невозможно. Поэтому часто то, что на экране выглядит ошеломляюще, на бумаге выглядит блекло и некрасиво.

Потому-то так много труда тратится при переводе картинки, сделанной художником на компьютере, в вид, который достойно будет выглядеть при печати. В некоторых программах можно заранее переключиться в режим CMYK и создавать изображение в этой схеме. Тогда при попытке выбрать невоспроизводимый цвет программа выдаст сообщение типа такого.

Если вы создаете изображение только для просмотра на экране (то, что мы имеем в случае Web-дизайна), и которое не планируется представлять в цвете на бумаге, забудьте о схеме CMYK, работайте в схеме RGB и не морочьте себе голову.

Photoshop - программа изначально предназначенная для полиграфии - обработки изображений и подготовки их для печати. Потому она укомплектована полным набором средств: от CMYK схемы до подпрограммы разделения цветов. Для Web-дизайнера эти функции Photoshop-а - мертвый груз. Поэтому, несмотря на все достоинства и мощь Photoshop-а, стоит обратить внимание и на другие графические программы, которые специально заточены для создания "экранных" изображений или конкретно под Web. Они легче, так как не несут лишних полиграфических функций, либо вместо них укомплектованы дополнительными вкусностями, облегчающими жизнь Web-мастеру/Web-дизайнеру. Мы ведем речь о таких программах как: Macromedia Fireworks, Jasc PaintShop Pro и др.

Выбор цвета

В программах работы с графикой инструмент выбора цвета является неотъемлемым элементом. Однако не каждый такой инструмент удобен для работы и отражает реальные свойства цвета. Здесь возникает та же проблема, что и при попытке изобразить на плоской бумаге шарообразную карту Земли.

На данных иллюстрациях представлены панели выбора цвета программы Macromedia Fireworks 3, Adobe Photoshop 5.5, Painter 5.5

Macromedia Fireworks 3: стандартная панель Windows

Macromedia Fireworks 3: стандартная панель Windows

Adobe Photoshop 5.5: уже лучше, но представление цветового пространства по-прежнему плоское

Adobe Photoshop 5.5: уже лучше, но представление цветового пространства по-прежнему плоское

Painter 5.5: цветовой круг и треугольник свойств цвета

Painter 5.5: цветовой круг и треугольник свойств цвета

В следующих статьях, посвященных теории цвета, представлена кубическая модель цвета. Она более удобна для работы, так как во-первых дает четкое понятие места (координат) каждого цифрового цвета, во-вторых наглядно показывает взаимодействие двух систем цифрового представления цвета (RGB и CMYK). Будем надеяться, что в какой-либо графической программе появится удобный инструмент выбора цвета (color picker), использующий кубическую модель.

Александр Качанов

« назад к списку статей


Rambler's Top100
Rating All.BY
Akavita
Valid XHTML 1.0!