HSB Rangli modeli - modul. Algoritmlar nazariyasi. – Mavzu: algoritm va algoritmlar samaradorligini baholash. Reja

|
modul. Algoritmlar nazariyasi. – Mavzu: algoritm va algoritmlar samaradorligini baholash. Reja
|
bet | 9/19 | Sana | 13.05.2024 | Hajmi | 1,25 Mb. | | #229679 |
Bog'liq ZDT qo\'llanma3. HSB Rangli modeli. Ba'zi grafik muharrirlar HSB rang modeli bilan ishlash imkonini beradi. Agar RGB modeli kompyuter uchun eng qulay bo‘lsa va CMYK modeli bosmaxonalar uchun bo‘lsa, HSB modeli inson uchun eng qulaydir. Bu oddiy va intuitiv. HSB modeli ham uchta komponentdan iborat: rang rangi (rang), rangning to‘yinganligi va rang yorqinligi. Ushbu uchta komponentni sozlash orqali siz boshqa modellarda bo‘lgani kabi ko‘plab o‘zboshimchalik ranglarini olishingiz mumkin. Rangning rangi spektral palitradagi rangning sonini ko‘rsatadi. Rangning to‘yinganligi uning intensivligini tavsiflaydi u qanchalik baland bo‘lsa, rang "tozaroq" bo‘ladi. Rangning yorqinligi berilgan qora rangga qo‘shilishi bilan bog‘liq u qanchalik ko‘p bo‘lsa, rangning yorqinligi kamroq bo‘ladi. HSB rang modeli tayyor tasvirlarni qayta ishlashga emas, balki ularni o‘z qo‘llaringiz bilan yaratishga qaratilgan grafik muharrirlarda foydalanish uchun qulaydir. Turli xil rassom asboblarini (cho‘tkalar, ruchkalar, flomasterlar, qalamlar), bo‘yoq materiallarini (akvarel, guash, moy, siyoh, ko‘mir, pastel) va kanvas materiallarini (kanvas, karton, guruch qog‘ozi, va boshqalar.). O‘z san'at asaringizni yaratishda HSB modelida ishlash qulay va ish oxirida u ekran yoki bosma illyustratsiya sifatida ishlatilishiga qarab RGB yoki CMYK ga aylantirilishi mumkin. Rang qiymati aylana markazidan chiqadigan vektor sifatida tanlanadi. Markaziy nuqta oq (neytral) va perimetr atrofidagi nuqtalar qattiq ranglardir. Vektorning yo‘nalishi rangni aniqlaydi va HSB modelida burchak darajalarida ko‘rsatilgan. Vektorning uzunligi rangning to‘yinganligini aniqlaydi. Rangning yorqinligi alohida o‘qda o‘rnatiladi, uning nol nuqtasi qora.
Kompyuter grafikasida rang ham fizika, ham fiziologiya uchun juda qiyin muammodir, chunki u ham psixofiziologik, ham jismoniy xususiyatga ega. Rangni idrok etish yorug‘likning fizik xususiyatlariga, ya'ni elektromagnit energiyaga, uning jismoniy moddalar bilan o‘zaro ta'siriga, shuningdek, insonning ko‘rish tizimi tomonidan talqin qilinishiga bog‘liq. Boshqacha qilib aytganda, ob’ektning rangi nafaqat ob’ektning o‘ziga, balki ob’ektni yorituvchi yorug‘lik manbasiga va insonning ko‘rish tizimiga ham bog‘liq. Bundan tashqari, ba'zi narsalar yorug‘likni aks ettiradi (taxta, qog‘oz), boshqalari esa uni uzatadi (shisha, suv). Agar faqat ko‘k nurni aks ettiradigan sirt qizil yorug‘lik bilan yoritilgan bo‘lsa, u qora ko‘rinadi. Xuddi shunday, agar yashil yorug‘lik manbai faqat qizil yorug‘likni o‘tkazadigan shisha orqali ko‘rilsa, u ham qora ko‘rinadi.
Eng oddiy akromatik rang, ya'ni biz qora va oq televizor ekranida ko‘rgan narsamiz. Shu bilan birga, ob’ektlar oq rangga ega bo‘lib, oq manba yorug‘ligining 80% dan ko‘prog‘ini akromatik tarzda aks ettiradi va qora 3% dan kam. Oraliq qiymatlar turli xil kul ranglarini hosil qiladi. Bunday rangning yagona atributi intensivlik yoki miqdordir. Skayar qiymatni intensivlik bilan bog‘lash mumkin, qora rangni 0, oqni 1 deb belgilaydi. Keyin o‘rtacha kul rang 0,5 qiymatiga to‘g‘ri keladi.
Agar idrok etilgan yorug‘lik ixtiyoriy teng bo‘lmagan kattalikdagi to‘lqin uzunliklarini o‘z ichiga olsa, u xromatik deyiladi. Bunday rangni sub'ektiv ravishda tavsiflashda odatda uchta qiymatdan foydalaniladi: rang, to‘yinganlik va yorug‘lik. Hue qizil, yashil, sariq va boshqalar kabi ranglarni farqlash imkonini beradi. To‘yinganlik sofligini, ya'ni berilgan rangning oq yorug‘lik bilan zaiflashuv (suyultirish) darajasini tavsiflaydi va sizga ajratish imkonini beradi. pushti rang qizildan, zumraddan yorqin yashildan va hokazo. Boshqacha qilib aytganda, rangning qanchalik yumshoq yoki qattiq ko‘rinishini baholash uchun to‘yinganlik ishlatiladi. Yengillik rang va to‘yinganlikdan mustaqil omil sifatida intensivlik tushunchasini aks ettiradi.
Odatda sof monoxromatik ranglar emas, balki ularning aralashmalari topiladi. Yorug‘likning uch komponentli nazariyasi ko‘zning to‘r pardasining markaziy qismida rangga sezgir bo‘lgan uch turdagi konusning mavjudligi haqidagi taxminga asoslanadi. Birinchisi yashil, ikkinchisi qizil va uchinchisi ko‘kni idrok etadi. Ko‘zning nisbiy sezgirligi yashil rang uchun maksimal va ko‘k uchun minimaldir. Agar konusning uch turi ham bir xil energiya yorqinligi darajasiga ta'sir qilsa, yorug‘lik oq rangda ko‘rinadi. Oq tuyg‘usini har qanday uchta rangni aralashtirish orqali olish mumkin, agar ikkalasining ham chiziqli kombinatsiyasi bo‘lmasa. Ushbu ranglar asosiy deb ataladi.
Inson ko‘zi 350 000 ga yaqin turli xil ranglarni ajrata oladi. Bu raqam ko‘plab tajribalar natijasida olingan. Taxminan 128 rang ohanglari aniq ko‘rinadi. Agar faqat to‘yinganlik o‘zgarsa, vizual tizim unchalik ko‘p bo‘lmagan ranglarni ajrata oladi: biz 16 dan (sariq uchun) 23 dan (qizil va binafsha rang uchun) bunday ranglarni ajrata olamiz. Eksperimental natijalar Grassman qonunlarida umumlashtiriladi:
Ko‘z uch xil stimulga javob beradi, bu rang tabiatining uch o‘lchovliligini tasdiqlaydi. Rag‘batlantiruvchi sifatida, masalan, dominant to‘lqin uzunligi (rangli fon), tozalik (to‘yinganlik) va yorqinlik (engillik) yoki qizil, yashil va ko‘k ranglarni hisobga olish mumkin.
To‘rt rang har doim chiziqli bog‘liqdir, ya'ni cC = rR + gG + bB, bu erda c, r, g, b 0 ga teng emas. Shuning uchun, ikki rang aralashmasi uchun tenglik (cC) 1 + (cC) 2 ga teng. = ( rR) 1 + (rR) 2 + (gG) 1 + (gG) 2 + (bB) 1 + (bB) 2. Agar C1 rangi C rangiga va C2 rangi C rangiga teng bo‘lsa, u holda C1 rangi c, C1, C2 energiya spektrlarining tuzilishidan qat'i nazar, C2 rangiga teng bo‘ladi.
Agar uchta rang aralashmasida biri doimiy ravishda o‘zgarib tursa, boshqalari doimiy bo‘lib qolsa, aralashmaning rangi doimiy ravishda o‘zgaradi, ya'ni uch o‘lchovli rang maydoni uzluksizdir. Kompyuter grafikasida asosiy ranglarni aralashtirish uchun ikkita tizim qo‘llaniladi: qo‘shimcha - qizil, yashil, ko‘k (RGB) va olib tashlash - ko‘k, qizil, sariq (CMY). Bir tizimning ranglari ikkinchisining ranglarini to‘ldiradi: ko‘kdan qizilga, magentadan yashilga va sariqdan ko‘kgacha. Qo‘shimcha rang - bu oq va berilgan rang o‘rtasidagi farq. Subtractive CMY rang tizimi bosma siyohlar, plyonkalar va yorug‘liksiz ekranlar kabi aks ettiruvchi yuzalar uchun ishlatiladi.
Qo‘shimchali RGB rang tizimi CRT ekranlari yoki rangli lampalar kabi yoritilgan yuzalar uchun foydalidir.
Vizual taassurotni kuchaytirish va tasvirning axborot bilan to‘yinganligini oshirish. Rang tuyg‘usi inson miyasi tomonidan ob’ektlarni chiqarish yoki aks ettirishdan ko‘zning to‘r pardasiga etib boradigan yorug‘lik oqimini tahlil qilish natijasida shakllanadi. Rangni idrok etish yorug‘likning fizik xususiyatlariga, ya'ni elektromagnit energiyaga, uning jismoniy moddalar bilan o‘zaro ta'siriga, shuningdek, insonning ko‘rish tizimi tomonidan talqin qilinishiga bog‘liq. Insonning ko‘rish tizimi to‘lqin uzunligi 400 dan 700 nm gacha bo‘lgan elektromagnit energiyani ko‘rinadigan yorug‘lik (1 nm = 10 -9 m) sifatida qabul qiladi. Yorug‘lik, masalan, to‘g‘ridan-to‘g‘ri manbadan olinadi lampochka, yoki bilvosita ob’ekt yuzasidan aks ettirilganda yoki undagi sinishi. Agar kuzatilgan yorug‘lik barcha ko‘rinadigan to‘lqin uzunliklarini taxminan teng miqdorda o‘z ichiga olsa, manba yoki ob’ekt akromatik hisoblanadi. Akromatik yorug‘lik oq, aks ettirilgan yoki singan akromatik yorug‘lik oq, qora yoki kulrang ko‘rinadi.... Ob’ektlar oq manbadan keladigan yorug‘likning 80% dan ko‘prog‘ini va 3% dan kamrog‘ini qora rangda aks ettirsa, oq ko‘rinadi. Oraliq qiymatlar turli xil kul ranglarini hosil qiladi. Buni aniqlash qiyin bo‘lsa-da yorug‘lik va yorqinlik o‘rtasidagi farq, yorug‘lik odatda yorug‘lik bermaydigan yoki aks ettiruvchi ob’ektlarning xususiyati hisoblanadi va qoradan oqgacha o‘zgaradi, yorqinlik esa o‘z-o‘zidan yorug‘lik chiqaradigan yoki chiqaradigan ob’ektlarning xususiyati bo‘lib, pastdan balandgacha bo‘ladi. Agar idrok etilgan yorug‘lik ixtiyoriy teng bo‘lmagan kattalikdagi to‘lqin uzunliklarini o‘z ichiga olsa, u xromatik deyiladi. Agar to‘lqin uzunliklari to‘plangan bo‘lsa yuqori cheti ko‘rinadigan spektr, keyin yorug‘lik ko‘rinadi qizil yoki qizg‘ish, ya'ni dominant to‘lqin uzunligi ko‘rinadigan spektrning qizil hududida yotadi. Agar to‘lqin uzunliklari to‘plangan bo‘lsa pastki qismi ko‘rinadigan spektr, keyin yorug‘lik ko‘k ko‘rinadi yoki mavimsi, ya'ni dominant to‘lqin uzunligi spektrning ko‘k qismida yotadi. Biroq, o‘z-o‘zidan, ma'lum bir to‘lqin uzunligining elektromagnit energiyasi hech qanday rangga ega emas. Rang tuyg‘usi inson ko‘zi va miyasida jismoniy hodisalarning o‘zgarishi natijasida paydo bo‘ladi. Ob’ektning rangi yorug‘lik manbasining to‘lqin uzunligi taqsimotiga va ob’ektning fizik xususiyatlariga bog‘liq. Agar ob’ekt yorug‘likni faqat tor to‘lqin uzunliklari diapazonida aks ettirsa yoki o‘tkazsa va qolganlarini yutsa, rangli ko‘rinadi..
Kompyuter grafikasida asosiy ranglarni aralashtirishning ikkita tizimi qo‘llaniladi: qo‘shimcha - qizil, yashil, ko‘k (RGB) va olib tashlash - ko‘k, qizil, sariq (CMY). Bitta tizimning ranglari ikkinchisini to‘ldiradi: ko‘kdan qizilga, magentadan yashilga, sariqdan ko‘kgacha. To‘ldiruvchi rang - oq va berilgan rang o‘rtasidagi farq: moviy - oq minus qizil, magenta - oq minus yashil, sariq - oq minus ko‘k. Qizil rang ko‘k rangni to‘ldiruvchi deb hisoblanishi mumkin bo‘lsa-da, an'anaviy ravishda qizil, yashil va ko‘k asosiy ranglar, ko‘k, to‘q qizil, sariq ranglar esa ularni to‘ldiradi. Qizig‘i shundaki, kamalak yoki prizma spektrida binafsha rang yo‘q, ya'ni u insonning ko‘rish tizimi tomonidan yaratilgan. Uchun aks ettiruvchi yuzalar bosma siyohlar, plyonkalar va yorug‘liksiz ekranlar kabi ishlatiladi ayirish tizimi CMY. Substraktiv tizimlarda oq spektrdan qo‘shimcha rangning to‘lqin uzunliklari chiqariladi. Misol uchun, yorug‘lik qizil rangli ob’ekt orqali aks ettirilganda yoki uzatilganda, spektrning yashil qismi so‘riladi. Olingan yorug‘lik sariq ob’ektda aks etsa yoki singan bo‘lsa, u holda spektrning ko‘k qismi so‘riladi va faqat qizil rang qoladi. Moviy ob’ektda aks ettirilgan yoki singandan so‘ng, rang qora rangga aylanadi, chunki bu butun ko‘rinadigan spektrni istisno qiladi. Fotosurat filtrlari shunday ishlaydi. Qo‘shimcha RGB rang tizimi uchun qulay porlayotgan CRT ekranlari yoki rangli lampalar kabi yuzalar.
|
| |