Цветные изображения для мультимедийных изданий

Цветные изображения составляют самую привлекательную часть мультимедийных изданий. До своего появления на экране, а затем на бумаге, цвет проходит определенную цепочку цифрового кодирования и обработки. Как и любая другая, цветовая информация подается в цифровом виде, причем ее воспроизведения на экране и бумаге должно соответствовать оригиналу.

Вспомним, как различаются между собой изображение одних и тех же видов на разных почтовых открытках. Устройства, относящиеся цветовой информации, должны быть откалиброваны, т.е. настроены так, чтобы воспроизведение на каждом из них цвета заданного номера было бы одинаковым. Это не так просто, если учесть принципиально разное восприятие цвета в натуре, на экране и на бумаге, а также полную субъективность цветового восприятия — знаменитое «на вкус и цвет товарища нет». Это еще одна причина, которая делает необходимым цифровое кодирование цветов. Одинаково закрашенные квадраты, размещенные на темном фоне, кажутся более светлыми, чем на светлом. Для цифрового кодирования требуется построение правил соответствия цветов их цифровым кодам или цветовой модели. Цветовая модель, которую мы сейчас рассмотрим, значительно опирается на человеческое восприятие цвета.

Свет

Для того чтобы видеть цвет, нужен свет. Недаром говорят, что ночью все кошки серы — при отсутствии освещения не видно, чтобы хоть как хороших цветов. Как известно, свет относится к достаточно узкому диапазону электромагнитных волн. Видимый спектр состоит из шести монохроматических составляющих, каждому из которых соответствует своя длина волны:

Проходя через границу двух сред с различной оптической плотностью, лучи света меняют направление своего движения — преломляются. Это свойство позволило установить, что белый свет содержит в себе все компоненты видимого спектра.

Первый вопрос, на который мы планируем дать ответ — это вопрос «Что мы видим? Мы видим предметы, излучающие или отражающие свет — электромагнитные волны видимого диапазона. Цветом можно назвать такую характеристику, вызванную различиями в частотных характеристиках видимых объектов или источников света, благодаря которой наблюдатель способен различить два идентичных по материалу, размерам и форме предметы. Понятие цвета субъективное, цвет не существует за пределами нашего сознания. В этом заключается сложность работы с цветом.
В свете наш глаз способен различать два вида информации — яркость и цветность. Цвет зависит от длины волны, яркость — от амплитуды колебания. Как известно из физики, энергия E, созданная электромагнитным колебаниям, пропорциональна как квадрату его амплитуды a, так и квадрату частоты?, ТобтоE ~ a2? 2, а значит обратно пропорциональна квадрату длины волны. Действительно, пусть x = a sin (? T +?) — Гармоническое колебание, кинетическая энергия которого, как обычно выражается формулой Eкин =, где v = =-a? Cos (? T +?). Тогда максимум кинетической энергии Способность различать в энергии света эти две составляющие являются настоящим чудом, свойственным органам зрения далеко не всех живых существ.

Действительно, если бы наш глаз реагировало бы только на количество перенесенной энергии, то увеличение амплитуды давало бы тот же эффект, что и увеличение частоты в такое же количество раз. Но увеличив в полтора раза частоту (соответственно, уменьшив в полтора раза длину волны) мы превратим красный свет, например, в зеленый.

Второй вопрос «Благодаря чему мы видим? Сетчатка, расположенная на поверхности дна глаза, покрытая светочувствительными элементами. В результате их возбуждения в нервных клетках возникает электрический сигнал. Устройства электронного зрения содержат светочувствительные полупроводники, сопротивление которых зависит от световой энергии. Это значит, что свет можно измерять по силе тока сигнала возник.