Grafické systémy. Obrázek 1. Znázornění elektromagnetického spektra.

Transkript

1 Světlo a vnímání barev Pro vnímání barev je nezbytné světlo. Viditelné světlo je elektromagnetické záření o vlnové délce nm. Různé frekvence světla vidíme jako barvy, od červeného světla s nejnižší frekvencí a nejdelší vlnovou délkou po fialové s nejvyšší frekvencí a nejkratší vlnovou délkou. Obrázek 1. Znázornění elektromagnetického spektra. Když světlo narazí na povrch, část je pohlcena atomy povrchu daného předmětu, přičemž povrch se velmi slabě zahřeje. Každý druh atomu absorbuje určité vlnové délky světla. Barva povrchu tedy záleží na tom, které vlnové délky vstřebává a které odráží. List je tedy viděn jako zelený, protože absorbuje všechny barvy, kromě zelené, a my vidíme jen odrážené zelené světlo. Černé objekty se jeví jako černé, protože absorbují všechny vlnové délky a žádné neodrážejí. Pokud jsou všechny barvy odráženy stejně, vnímáme objekt jako bílý. Vnímání barev umožňuje v sítnici oka přibližně 6 miliónů čípků. Čípky jsou trojího druhu, každý citlivý na jinou barvu - červenou, zelenou a modrou. 1.6 Barevné modely Pokud bychom chtěli věrně reprodukovat barvy nějakého objektu, pak bychom museli zaznamenat v každém bodu tohoto objektu spektrální křivku. Barevné modely se používají především pro zjednodušení záznamu barevné informace. Určují, ze kterých základních barev se budou ostatní barvy skládat, jaký bude poměr jednotlivých základních barev a jakým způsobem se budou základní barvy míchat. 1

2 Barevný model RGB je aditivní (sčítací) barevný model založený na faktu, že lidské oko je citlivé na tři barvy - červenou, zelenou a modrou. Obrázek 2. Aditivní míchání barev - představa míchání světel tří reflektorů. 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. Obrázek 3. Model RGB 2

3 Zastoupení každé barvy můžeme popsat: - rozsahem 0 (minimum) až 1 (maximum). Plná intenzita červené: 1, 0, 0 (R, G, B) - procenty od 0% (minimum) do 100% (maximum). Plná intenzita červené: 100%, 0%, 0% - rozsahem od 0 do 255. Plná intenzita červené: 255, 0, 0. Tento rozsah od 0 do 255 je někdy napsán v šestnáctkové soustavě plná intenzita červené je pokud: FF, 00, 00, což může být převedeno jako #FF0000. Barevný model CMY a CMYK CMYK je barevný model založený na subtraktivním míchání barev (mícháním od sebe barvy odčítáme, tedy omezujeme barevné spektrum, které se odráží od povrchu). Model obsahuje čtyři základní barvy: - azurovou (Cyan); - purpurovou (Magenta); - žlutou (Yellow); - černou (Key) V ideálním případě by byly postačující pouze první tři barvy (model CMY), jejichž subtraktivním složením dohromady by měla vzniknout černá barva. Ve skutečnosti však při použití reálných barviv vznikne barva tmavě hnědo-šedivá. Zároveň je samostatná černá barva oproti míchání všech jednotlivých barev výrazně ekonomičtější, proto většina tiskových technik používá ještě čtvrtou černou barvu. Obrázek 4. Subtraktivním míchání barev. Představa překrývání zdroje bílého světla barevnými fóliemi 3

4 Obrázek 5. Model CMY Barevný model LAB Ani barevný model RGB, ani model CMYK nikdy nemohou dosáhnout celého rozsahu barev (gamutu), které vidí lidské oko. Proto byl definován tzv. L*a*b (často jen LAB nebo CIELAB) barevný prostor, který je schopen obsáhnout celé viditelné spektrum a navíc je nezávislý na konkrétním zařízení. Proto je často používán jako referenční. Používá tyto osy: - L - lightness, světelnost <0 100> - a - osa zelená - červená - b - osa modrá žlutá Obrázek 6. a 7. Model LAB se světelností 25% a 75% Model HSV (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. 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. 4

5 Model YUV Model YUV se používá v televizním vysílání v normě PAL i HDTV. Y označuje jasovou složku a UV chrominanci - barevnou složku. Vznikl, když bylo potřeba vytvořit způsob přenosu barevného signálu, který by byl kompatibilní s černobílým vysíláním. Ke 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. 1.7 Výstupní zařízení Grafická díla si můžeme prohlížet buď v tištěné podobě nebo na monitoru počítače. Monitory starší typy měly vakuovou obrazovku (CRT), v dnešní době se setkáváme s monitory LCD. Všechny pracují s barevným modelem RGB. Pro řádnou reprodukci barev nejen v profesionálním prostředí vyžadují monitory barevné kalibrování. To lze provést pomocí hardwarové kalibrační sondy nebo v domácích podmínkách s využitím vizuální kalibrační sady. Ta obsahuje papírové a elektronické testovací obrazy, podle kterých se nastaví monitor. Získáte je většinou ve fotosběrnách. Tiskárny Barevné tiskárny (inkoustové, laserové) využívají při své činnosti barevný model CMYK. CMYK proces tisku má často relativně malý barevný gamut. Řešení nabízí přidání dalších barevných náplní. Při tisku grafiky je potřeba podobně jako u monitoru provést kalibraci tiskárny. 1.8 Programy pro práci s grafikou Adobe Photoshop Corel Draw GIMP GIMPshop PhotoFiltre Studio 5

6 Zoner Callisto 5 Autodesk 3ds Max Blender Otázky, úkoly Co je to světlo? K čemu slouží tyčinky a čípky v lidském oku? Proč zavádíme barevné modely? Popište barevný model RGB, u kterých zařízení se používá? Jaký barevný model se používá u tiskáren? Vyhledejte na internetu a prohlédněte si obrázek kalibrační tabulky. Použité zdroje [1] Světlo. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, [cit ]. Dostupné z: [2] Čípek (oko). In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, [cit ]. Dostupné z: [3] Barva. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, [cit ]. Dostupné z: [4] Barevný model. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, [cit ]. Dostupné z: [5] RGB. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, [cit ]. Dostupné z: [6] CMYK. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, [cit ]. Dostupné z: 6

7 Použité obrázky [1] Commons.wikimedia.org [online]. [cit ]. Dostupný pod licencí Public domain na WWW: [2] Commons.wikimedia.org [online]. [cit ]. Dostupný pod licencí Public domain na WWW: [3] Commons.wikimedia.org [online]. [cit ]. Dostupný pod licencí Public domain na WWW: [4] Commons.wikimedia.org [online]. [cit ]. Dostupný pod licencí Public domain na WWW: [5] Commons.wikimedia.org [online]. [cit ]. Dostupný pod licencí Public domain na WWW: [6] Commons.wikimedia.org [online]. [cit ]. Dostupný pod licencí Public domain na WWW: [7] Commons.wikimedia.org [online]. [cit ]. Dostupný pod licencí Public domain na WWW: 7