Χρωματικά μοντέλα

Τα διάφορα χρωματικά μοντέλα έχουν αναπτυχθεί για να γίνει δυνατή η περιγραφή των χρωμάτων με μαθηματική μορφή, κατάλληλη για την επεξεργασία τους από ψηφιακά μέσα. Έτσι κατ' αρχήν η εικόνα αναλύεται σε εικονοστοιχεία, καθένα από τα οποία είναι χρωματικά ομοιογενές. Τα μοντέλα που περιγράφονται εδώ αφορούν αυτήν την κωδικοποίηση χρώματος ενός εικονοστοιχείου.

 Η ονομασία είναι ακρωνύμιο των λέξεων Red Green Blue (Κόκκινο Πράσινο Μπλέ). Με τα βασικά αυτά χρώματα το μοντέλο κωδικοποιεί όλα τα χρώματα που μπορούν να εμφανιστούν σε μία οθόνη (συνήθως υπολογιστή). Στην μορφή του χρωματικού αυτού μοντέλβάθος χρώματος των 8 δυαδικών ψηφίων (bit) κάθε χρώμα μπορεί να παρασταθεί με μία τριάδα αριθμών και τιμές από 0 έως 255. Το μοντέλο βασίζεται στο γεγονός ότι όταν μία οθόνη δεν εκπέμπει φως εμφανίζεται μαύρη. Τα υπόλοιπα χρώματα δημιουργούνται με υπέρθεση των τριών βασικών με συγκεκριμένη αναλογία. Για το λόγο αυτό, το μοντέλο χαρακτηρίζεται και ως προσθετικό. Τα βασικά, τα δευτερογενή χρώματα και μερικά παραδείγματα δίνονται παρακάτω στην 8 bit έκδοση του μοντέλου: Μαύρο: (0,0,1) Λευκό: (255,255,255) Κόκκινο: (255,0,0) Πράσινο: (0,255,0) Μπλε: (0,0,255) Κίτρινο: (255,255,0) Γαλάζιο: (0,255,255) Ματζέντα (Magenta): (255,0,255) Πορτοκαλί: (255,102,0)Το μοντέλο αυτό μπορεί να παρασταθεί με έναν κύβο χρωμάτων σε ένα καρτεσιανό σύστημα συντεταγμένων. Στην αρχή των αξόνων είναι η κορυφή του κύβου που αντιστοιχεί στο μαύρο χρώμα, ενώ στις κορυφές του κύβου που βρίσκονται πάνω στους άξονες βρίσκονται τα βασικά χρώματα (Κόκκινο, Πράσινο, Μπλε). Τα δευτερογενή χρώματα βρίσκονται στις τρεις κορυφές του κύβου που βρίσκονται απέναντι από τα αντίστοιχα βασικά χρώματα και στην κορυφή απέναντι από το μαύρο βρίσκεται το λευκό. Κάθε χρώμα στο σύστημα αυτό προσδιορίζεται από ένα σημείο στον κύβο με τρεις συντεταγμένες. Στη διαγώνιo μεταξύ μαύρου και λευκού βρίσκονται όλες οι αποχρώσεις του γκρι. Στην 16 bit μορφή της μεθόδου τα δυνατά χρώματα είναι 2^16=65536 αντί 256 του 8 bit. Σήμερα το βάθος χρώματος έχει φθάσει στα επίπεδα των 32 bits, ενώ κάποια προγράμματα προσφέρουν και επεξεργασία χρώματος με βάθος 48 bits. Στην εκτύπωση των εντύπων χρησιμοποιείται ευρέως το σύστημα CMYK. Τα τρία βασικά χρώματα στο CMY είναι: Γαλάζιο (Cyan) – Ματζέντα (Magenta) – Κίτρινο (Yellow). Με τα τρία αυτά χρώματα δημιουργούνται τα δευτερογενή Κόκκινο – Πράσινο – Μπλε ως εξής: Κόκκινο: Ματζέντα + Κίτρινο Πράσινο: Κίτρινο + Γαλάζιο Μπλε: Γαλάζιο + ΜατζένταΤο μοντέλο αυτό βασίζεται στο γεγονός ότι το υπόβαθρο της εκτύπωσης είναι το λευκό χαρτί που ανακλά όλα τα χρώματα (μήκη κύματος). Κάθε βασικό χρώμα που προστίθεται με ένα μελάνι απορροφά ορισμένα χρώματα και αποδίδει τα υπόλοιπα. Για παράδειγμα το κίτρινο μελάνι απορροφά το μπλε χρώμα και αφήνει το πράσινο και το κόκκινο να ανακλαστεί. Εδώ ο συνδυασμός των τριών βασικών χρωμάτων δίνει το μαύρο χρώμα (πλήρης απορρόφηση των ακτινοβολιών). Για το λόγο αυτό το μοντέλο CMY χαρακτηρίζεται και ως "αφαιρετικό". Μαύρο χρώμα, επίσης, προκύπτει από το συνδυασμό ενός βασικού και του αντίθετου δευτερογενούς: Μαύρο: Γαλάζιο + Ματζέντα + Κίτρινο Μαύρο: Γαλάζιο + Κόκκινο Μαύρο: Ματζέντα + Πράσινο Μαύρο: Κίτρινο + ΜπλεΤα μελάνια, όμως, από τη φύση τους δεν μπορούν να αποδώσουν συγκεκριμένα μήκη κύματος – χρώματα (όπως τα εικονοστοιχεία (pixels) μίας οθόνης) αλλά, μία πιο ευρεία περιοχή του χρωματικού φάσματος. Το αποτέλεσμα είναι ο συνδυασμός των τριών βασικών χρωμάτων να δίνει ένα καφετί χρώμα αντί για το μαύρο. Για το λόγο αυτό προστέθηκε στο μοντέλο CMY και το μαύρο μελάνι, με αποτέλεσμα να προκύψει το χρωματικό μοντέλο CMYK (Cyan – Magenta – Yellow – Black). Πρακτικά στην εκτύπωση δεν χρησιμοποιείται σήμερα το CMY μοντέλο αλλά το CMYK. Το μοντέλο CMY μπορεί να παρασταθεί όπως και το RGB με ένα κύβο σε ένα καρτεσιανό σύστημα αξόνων με το λευκό χρώμα στην αρχή των αξόνων και τα βασικά χρώματα επάνω στους άξονες. Το μοντέλο αυτό αναλύει το χρώμα του κάθε εικονοστοιχείου σε τρεις παραμέτρους L,a,b: Ένταση φωτεινότητας (Luminocity). Χρωματική θέση ανάμεσα στο κόκκινο και το συμπληρωματικό του πράσινου (a). Χρωματική θέση ανάμεσα μπλε και το συμπληρωματικό του κίτρινου (b).Στην πραγματικότητα το μοντέλο αποτελείται από δυο επιμέρους μοντέλα, το CIE 1976 και το Hunter. Το πρώτο χρησιμοποιεί συντεταγμένες "κυβικής ρίζας" ( x 3 {\displaystyle {\sqrt[{3}]{x}}} ), ενώ το δεύτερο "τετραγωνικής ρίζας" ( x {\displaystyle {\sqrt {x}}} ). Πιο διαδεδομένο είναι το μοντέλο CIE. Η διαβάθμιση του είναι από τις πλησιέστερες προς την ανθρώπινη αντίληψη. Οπως το RGB αλλα με χρηση Κίτρινου αντί για Πράσινο. Αναλύει το χρώμα σε τρεις παραμέτρους: Χροιά (Ηue), δηλαδή θέση στον χρωματικό κύκλο (τιμές από 0-360) Κορεσμός (Saturation), δηλαδή ένταση του χρώματος, με τιμές από 0-100%. Αξία (Value), δηλαδή ένταση της λαμπρότητας του χρώματος, με τιμές από 0-100% Επιτρέπει 3,564,000 διαφορετικά χρώματα συν 101 διαβαθμίσεις του γκρι. Όπως το HSV αλλά με διαφορετικό ορισμό του κορεσμού και της έντασης. Έτσι εδώ χρησιμοποιείται η φωτεινότητα (Luminosity), αντί της λαμπρότητας. Επίσης, οι τιμές αναφοράς για μαύρο γκρι κλπ είναι διαφορετικές. -Στην μεταδοση του σηματος τηλεορασης χρησιμοποιουνται τα χρωματικα μοντελα: YUV στο συστημα Pal YDbDr στο συστημα Secam YIQ στο συστημα NTSC Στην παραδοσιακή ζωγραφική χρησιμοποιείται το χρωματικό μοντέλο RYB, με βασικά χρώματα τα Κόκκινο (Red) – Κίτρινο (Yellow) – Μπλε (Blue). Με τα τρία αυτά βασικά χρώματα δημιουργούνται τα δευτερεύοντα ως εξής: Πράσινο: Μπλε + Κίτρινο Μοβ: Κόκκινο + Μπλε Πορτοκαλί: Κίτρινο + ΚόκκινοΣτο μοντέλο αυτό υπάρχουν και τριτογενή (ενδιάμεσα) χρώματα, που δημιουργούνται από τα πρωτογενή και τα δευτερογενή. Τα πρωτογενή, δευτερογενή και τριτογενή χρώματα εμφαίνονται στον χρωματικό τροχό. Το χρωματικό αυτό μοντέλο περιγράφει, σε πολύ αδρές γραμμές, την συμπεριφορά των χρωμάτων που παράγονται από ανάμιξη των χρωστικών που χρησιμοποιούνται στα χρώματα ζωγραφικής και παρουσιάζει σημαντικά προβλήματα στην εφαρμογή του. Το υλικό από το οποίο είναι κατασκευασμένα τα χρώματα περιέχει χρωστικές που ανακλούν μεγάλες περιοχές του ορατού φάσματος, που διαφέρουν ανάλογα με την εταιρεία που τις παρασκευάζει. Με άλλα λόγια, όλες οι κόκκινες βαφές δεν είναι ίδιες και δεν παρουσιάζουν τις ίδιες ιδιότητες, όταν αναμειχθούν με άλλες. Για το λόγο αυτό στη ζωγραφική δεν είναι δυνατόν να παρασκευαστούν όλα τα χρώματα από τα παραδοσιακά πρωτογενή. Έτσι, κάθε παρασκευάστρια εταιρεία δημιουργεί μία δική της γκάμα βασικών χρωμάτων που περιλαμβάνουν τα πρωτογενή, τα δευτερογενή, ορισμένα τριτογενή ή άλλα χρώματα, το λευκό και το μαύρο. Με τα χρώματα αυτά μπορεί να δημιουργηθεί κάθε επιθυμητό χρωματικό αποτέλεσμα. Βασικά χρώματα Διαδικτυακά χρώματα Ζωγραφική Φωτογραφία Εισαγωγή στη θεωρία των χρωμάτων Χρωματικά μοντέλα.Τα χρώματα. Java applet που παρουσιάζει τα χρώματα στο μοντέλο RGB. Περιήγηση στον κόσμο των χρωμάτων. Διαδικτυακό πείραμα ονομασίας χρωμάτωνΤα χρωμάτα ως μέσο επικοινωνίας με τους χρήστες της ιστοσελίδας