Цветовое разрешение. Масштабирование растровых изображений

В статье рассказано о глубине цвета и о многом другом!

Цветовое разрешение (глубина цвета) — определяет метод кодирования цветовой информации и от него зависит, сколько цветов на экране может отображаться одновременно.

Большинство цветовых оттенков образуется смешением основных цветов. Способ разделения цветового оттенка на составляющие компоненты называется цветовой моделью.

Цветовая модель RGB

R RED          красный

G GREEN    зеленый

B BLUE        синий

В этой модели работают мониторы и телевизоры. Поэтому когда изображение проходит обработку в графическом редакторе его следует представить в этой модели. Метод получения нового оттенка суммированием яркостей составляющих компонент — аддитивный. Он применяется всюду где изображение рассматривается в проходящем свете (мониторы, слайд-проекторы).

Чем меньше яркость, тем темнее оттенок:

(0,0,0) — черный цвет

(255,255,255)- белый цвет

Цветовая модель CMYK

Эта модель используется для подготовки печатных изображений. Эти изображения видят не в проходящем а в отраженном свете. Поэтому для подготовки печатных изображений используется субтрактивная (вычитающая) модель. Цветовыми компонентами являются те цвета, которые получаются в результате вычитания основных цветов из белого.

Голубой (Cyan)=БЕЛЫЙ-КРАСНЫЙ=ЗЕЛЕНЫЙ+СИНИЙ

Пурпурный (Magenta)= БЕЛЫЙ-ЗЕЛЕНЫЙ=КРАСНЫЙ+СИНИЙ

Желтый (Yellow)= БЕЛЫЙ-СИНИЙ=КРАСНЫЙ+ЗЕЛЕНЫЙ

При смешении трех дополнительных цветов получается неопределенный темный цвет. Поэтому в этой модели понадобился дополнительный компонент — ЧЕРНЫЙ (blacK).

Цветоделение

В типографиях цветные изображения печатают в несколько приемов. Накладывая на бумагу по очереди голубой, пурпурный, желтый и черный оттенки, получают полноцветную иллюстрацию. Поэтому готовое изображение, полученное на компьютере, перед печатью разделяют на 4 составляющих одноцветных изображения. Этот процесс называют цветоделением.

Связь между параметрами изображения и размером файла

Средствами растровой графики принято иллюстрировать работы, требующие высокой точности в передаче цветов и полутонов. Однако размеры файлов растровых иллюстраций стремительно растут с увеличением разрешения. Фотоснимок, предназначенный для домашнего промотра (стандартный размер 10х15 см, оцифрованный с разрешением 200-300 dpi, цветовое разрешение 24 бита), занимает в формате TIFF с включенным режимом сжатия около 4 Мбайт. Оцифрованный с высоким разрешением слайд занимает 45-50 Мбайт. Цветоделенное цветное изображение формата А4занимает 120-150 Мбайт.

Масштабирование растровых изображений

Одним из недостатков растровой графики является так называемая пикселизация изображений при их увеличении (если не приняты специальные меры). Раз в оригинале присутствует определенное количество точек, то при большем масштабе увеличивается и их размер, становятся заметны элементы растра, что искажает саму иллюстрацию. Для противодействия пикселизации принято заранее оцифровывать оригинал с разрешением, достаточным для качественной визуализации при масштабировании.

Другой прием состоит в применении стохастического растра, позволяющего уменьшить эффект пикселизации в определенных пределах. Наконец, при масштабировании используют метод интерполяции, когда увеличение размера иллюстрации происходит не за счет масштабирования точек, а путем добавления необходимого числа промежуточных точек.

Эффект пикселизации при масштабировании растрового изображения

Цветовое разрешение — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Цветовое разрешение

Cтраница 1

Цветовое разрешение — параметр, определяющий максимальное количество различных цветовых тонов, одновременно воспроизводимых на экране. Возможности конкретного компьютера определяются используемой картой видеоадаптера и монитором. Минимальное требование Windows 95 — 16 цветов, Windows 98 — 256 цветов.
 [1]

Цветовое разрешение ( глубина цвета) определяет количество различных оттенков, которые может принимать отдельная точка экрана.
 [3]

Выбор разрешения экрана и цветового разрешения производят на вкладке Настройка диалогового окна Свойства: Экран.
 [4]

С практической точки зрения цветовому разрешению монитора близко понятие цветового охвата.
 [5]

Состав цветовых палитр RGB зависит от выбранного цветового разрешения — 24, 16 или 8 бит. В последнем случае цветовая палитра называется индексной, потому что каждый цветовой оттенок кодируется одним числом, которое выражает не цвет пиксела, а индекс ( номер) цвета. Таким образом, к файлу цветного изображения, созданного в индексной палитре, должна быть приложена сама палитра, так как программе обработки компьютерной графики неизвестно, какая именно палитра была использована.
 [6]

Цикл цвета работает только в видеорежиме с цветовым разрешением 256 цветов.
 [7]

Количество одновременно воспроизводимых цветов называют глубиной цвета или цветовым разрешением.
 [8]

Чтобы избежать необходимости управлять такими большими областями памяти, во многих системах имеется возможность использовать меньшее цветовое разрешение. В простейшей схеме каждый пиксел представляется 8-разрядным числом. Оно обычно не содержит самого цвета пиксела, а является индексом в таблице цветов, состоящей из 256 24-разрядных элементов формата RGB. Эта таблица, называемая цветовой палитрой и позволяющая экрану содержать в любой момент 256 произвольных цветов, часто реализуется аппаратно. Использование 8-разрядной цветовой палитры позволяет в три раза сократить размер, требуемый для хранения изображения, за счет более грубого цветового разрешения.
 [9]

Видеопорт — 2м работает под управлением операционной системы MS-DOS и позволяет вводить и сохранять на диске компьютера черно-белые изображения размером до 512 512 точек с цветовым разрешением до 64 градаций яркости.
 [10]

Аспекты, которые могут быть отвергнуты в сжатии с потерями включают те, в данной ситуации которые не нуждаются в восприятие глазом, такие как, чрезмерно резкие границы или высокое пространственное цветовое разрешение. Обычное цветное телевидение в, например, оставляет на экране меньше 50 изменений цвета, хотя ваш глаз никогда не чувствует.
 [11]

Цифровое видео характеризуется следующими основными показателями: частотой кадров [ frame rate ] ( измеряется числом сменяемых на экране кадров изображения в секунду), разрешением экрана [ resolution, spatial resolution ] ( измеряется количеством пикселей в кадре изображения), глубиной цвета или цветовым разрешением [ color resolution ] ( измеряется количеством передаваемых оттенков цвета) и качеством изображения [ image quality ] — комплексным показателем, включающим и указанные выше. Разновидностью цифрового видео является компьютерная анимация.
 [12]

Например, для случайного просмотра человеческим глазом не требует того же разрешения для цветовой информации в изображении, которая требуется для информации об интенсивности. Данные, представляющие высокое цветовое разрешение, могут быть исключены. Сегодняшние цветовые схемы сжатия видео часто используют тот же принцип.
 [13]

Рассмотрите стеганографическую систему на рис. 9.25. Каждый пиксел может быть представлен в пространстве цветов как точка в 3-мерной системе с осями R, G и В. Используя это пространство, объясните, что происходит с цветовым разрешением при использовании стеганографии.
 [14]

Их можно задать на вкладке Параметры диалогового окна Свойства: Экран. Цветовое разрешение ( глубину цвета) выбирают в раскрывающемся списке Качество цветопередачи, а разрешение экрана устанавливают с помощью движка Разрешение экрана. При недостаточном объеме видеопамяти, присутствующей на плате устаревшего видеоадаптера, установка повышенного разрешения экрана приводит к сокращению списка возможных значений параметра глубины цвета.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

Количество цветов и цветовое разрешение

Количество цветов и цветовое разрешение видеосигнала описывается цветовыми моделями. Для стандарта PAL применяется цветовая модель YUV, для SÉCAM модель YDbDr, для NTSC модель YIQ, в компьютерной технике применяется в основном RGB (и αRGB), реже HSV, а в печатной технике CMYK. Количество цветов, которое может отобразить монитор или проектор зависит от качества монитора или проектора. Человеческий глаз может воспринять, по разным подсчётам, от 5 до 10 миллионов оттенков цветов. Количество цветов в видеоматериале определяется числом бит, отведённым для кодирования цвета каждого пикселя (англ. bits per pixel, bpp). 1 бит позволяет закодировать 2 цвета (обычно чёрный и белый), 2 бита — 4 цвета, 3 бита — 8 цветов, …, 8 бит — 256 цветов (28 = 256), 16 бит — 65 536 цветов (216), 24 бита — 16 777 216 цветов (224). В компьютерной технике имеется стандарт и 32 бита на пиксель (αRGB), но этот дополнительный α-байт (8 бит) используется для кодирования коэффициента прозрачности пикселя (α), а не для передачи цвета (RGB). При обработке пикселя видеоадаптером, RGB-значение будет изменено в зависимости от значения α-байта и цвета подлежащего пикселя (который станет «виден» через «прозрачный» пиксель), а затем α-байт будет отброшен, и на монитор пойдёт только цветовой сигнал RGB.

Битрейт или ширина видеопотока (для цифрового видео)

Ширина (иначе говорят скорость) видеопотока или битре́йт (англ. bit rate) — это количество обрабатываемых бит видеоинформации за секунду времени (обозначается «бит/с» — бит в секунду, или чаще «Мбит/с» — мегабит в секунду; в английском обозначении «bit/s» и «Mbit/s» соответственно). Чем выше ширина видеопотока, тем в общем лучше качество видео. Например, для формата VideoCD ширина видеопотока составляет всего примерно 1 Мбит/с, а для DVD составляет около 5 Мбит/с. Конечно, субъективно разницу в качестве нельзя оценить как пятикратную, но объективно это так. А формат цифрового телевидения HDTV использует ширину видеопотока около 10 Мбит/с. При помощи скорости видеопотока также очень удобно оценивать качество видео при его передаче через Интернет.

Различают два вида управления шириной потока в видеокодеке — постоянный битрейт (англ. constant bit rate, CBR) и переменный битрейт (англ. variable bit rate, VBR). Концепция VBR, ныне очень популярная, призвана максимально сохранить качество видео, уменьшая при этом суммарный объём передаваемого видеопотока. При этом на быстрых сценах движения, ширина видеопотока возрастает, а на медленных сценах, где картинка меняется медленно, ширина потока падает. Это очень удобно для буферизованных видеотрансляций и передачи сохранённого видеоматериала по компьютерным сетям. Но для безбуферных систем реального времени и для прямого эфира (например, для телеконференций) это не подходит — в этих случаях необходимо использовать постоянную скорость видеопотока.

Качество видео

Качество видео измеряется с помощью формальных метрик, таких, как PSNR или SSIM, или с использованием субъективного сравнения с привлечением экспертов.

Субъективное качество видео измеряется по следующей методике:

Выбираются видеопоследовательности для использования в тесте

Выбираются параметры системы измерения

Выбирается метод показа видео и подсчета результатов измерения

Приглашается необходимое число экспертов (обычно не меньше 15)

Проводится сам тест

Подсчитывается средняя оценка на основе оценок экспертов.

Несколько методов субъективной оценки описаны в рекомендациях ITU-T BT.500. Один из широко используемых методов оценки — это DSIS (англ. Double Stimulus Impairment Scale), при котором экспертам сначала показывают исходный видеоматериал, а затем обработанный. Затем эксперты оценивают качество обработки, варьируя свои оценки от «обработка незаметна» и «обработка улучшает видеоизображение» до «обработанный видеоматериал сильно раздражает».

Узнать еще:

Цветовое разрешение и цветовые модели

При
работе с цветом используются понятия
цветовое разрешение (его еще называют
глубиной цвета) и цветовая модель.
Цветовое разрешение определяет метод
кодирования цветовой информации, и от
него зависит то, сколько цветов на экране
может отображаться одновременно. Для
кодирования двухцветного (черно-белого)
изображения достаточно выделить по
одному биту на представление цвета
каждого пиксела. Выделение одного байта
позволяет закодировать 256 различных
цветовых оттенков. Два байта (16 битов)
позволяют определить 65536 различных
цветов. Этот режим называется High
Color. Если для
кодирования цвета используются три
байта (24 бита), возможно одновременное
отображение 16,5 млн. цветов. Этот режим
называетсяTrue Color.

Цвета
в природе редко являются простыми.
Большинство цветовых оттенков образуется
смешением основных цветов. Способ
разделения цветового оттенка на
составляющие компоненты называется
цветовой моделью. Существует много
различных типов цветовых моделей, но в
компьютерной графике, как правило,
применяется не более трех. Эти модели
известны под названиями- RGB
CMYK и HSB.

Цветовая модель rgb

Наиболее
проста для понимания и очевидна модель
RGB. В этой модели
работают мониторы и бытовые телевизоры.
Любой цвет считается состоящим из трех
основных компонентов: красного (Red),
зеленого (Green) и синего
(Blue). Эти цвета называются
основными. Считается также, что при
наложении одного компонента на другой
яркость суммарного цвета увеличивается.
Совмещение трех компонентов дает
нейтральный цвет (серый), который при
большой яркости стремится к белому
цвету.

Это
соответствует тому, что мы наблюдаем
на экране монитора, поэтому данную
модель применяют всегда, когда готовится
изображение, предназначенное для
воспроизведения на экране. Если
изображение проходит компьютерную
обработку в графическом редакторе, то
его тоже следует представить в этой
модели. В графических редакторах имеются
средства для преобразования изображений
из одной цветовой модели в другую.

Цветовая модель cmyk

Эту
модель используют для подготовки не
экранных, а печатных изображений. Они
отличаются тем, что их видят не в
проходящем, а в отраженном свете. Чем
больше краски положено на бумагу, тем
больше света она поглощает и меньше
отражает. Совмещение трех основных
красок поглощает почти весь падающий
свет, и со стороны изображение выглядит
почти черным. В отличие от модели RGBувеличение количества краски приводит
не к увеличению визуальной яркости, а,
наоборот, к ее уменьшению. Поэтому для
подготовки печатных изображений
используется неаддитивная(суммирующая) модель, асубтрактивная(вычитающая) модель. Цветовыми компонентами
этой модели являются не основные цвета,
а те, которые получаются в результате
вычитания основных цветов из белого:

ГОЛУБОЙ
(Cyan) = БЕЛЫЙ – КРАСНЫЙ =
ЗЕЛЕНЫЙ + СИНИЙ

ПУРПУРНЫЙ
(Magenta) = БЕЛЫЙ – ЗЕЛЕНЫЙ =
КРАСНЫЙ + СИНИЙ

ЖЕЛТЫЙ
(Yellow) = БЕЛЫЙ – СИНИЙ =
КРАСНЫЙ + ЗЕЛЕНЫЙ

Эти
три цвета называются дополнительными,
потому что они дополняют основные цвета
до белого.

Существенную
трудность в полиграфии представляет
черный цвет. Теоретически его можно
получить совмещением трех основных или
дополнительных красок, но на практике
результат оказывается негодным. Поэтому
в цветовую модель CMYKдобавлен четвертый компонент — черный.
Ему эта система обязана буквойKв названии (blaсK).

Цветоделение.
В типографиях цветные изображения
печатают в несколько приемов. Накладывая
на бумагу по очереди голубой, пурпурный,
желтый и черный отпечатки, получают
полноцветную иллюстрацию. Поэтому
готовое изображение, полученное на
компьютере, перед печатью разделяют на
четыре составляющих одноцветных
изображения. Этот процесс называется
цветоделением. Современные графические
редакторы имеют средства для выполнения
этой операции.

V. Цветовое разрешение и цветовые модели

При
работе с цветом используют понятие
цветовой модели и цветового разрешения.
Цветовое разрешение определяет метод
кодирования цветовой информации, и от
него зависит то, сколько цветов на экране
может отображаться одновременно. Для
кодирования двухцветного (черно-белого)
изображения достаточно выделить по
одному биту на представление цвета
каждого пиксела. Выделение одного байта
позволяет закодировать 256 различных
цветовых оттенков. Два байта позволяют
определить 65536 различных цветов. Этот
режим называется High
Color.
Если для кодирования цвета используют
три байта, возможно одновременное
отображение 16,5 млн цветов. Этот режим
называется True
Color.

Цвета
в природе редко являются простыми.
Большинство цветовых оттенков образуется
смешением основных цветов. Способ
разделения цветового оттенка на
составляющие компоненты называется
цветовой моделью. Существует много
различных типов цветовых моделей, но в
компьютерной графике, как правило,
применяется не более трех. Эти модели
известны под названиями: RGB,
CMYK,
HSB.

Цветовая
модель RGB

В
этой модели работают мониторы и бытовые
телевизоры. Любой цвет считается
состоящим из трех основных компонентов:
красного (Red),
зеленого (Green)
и синего (Blue).

Метод
получения нового оттенка суммированием
яркостей составляющих компонент называют
аддитивным методом. Он применяется
везде, где цветное изображение
рассматривается в проходящем свете: в
мониторах, слайд-проектах и т.д.

Модель
RGB
является аддитивной, а ее компоненты
называются основными цветами. Считается
также, что при наложении одного компонента
на другой яркость суммарного цвета
увеличивается. Совмещение трех компонент
дает нейтральный цвет (серый), который
при большой яркости стремится к белому
цвету.

Данную
модель применяют всегда, когда готовится
изображение, предназначенное для
воспроизведения на экране. Если
изображение проходит компьютерную
обработку в графическом редакторе, то
его тоже следует представить в этой
модели.

Цветовая
модель CMYK

Эту
модель используют при подготовке не
экранных, а печатных изображений. Они
отличаются тем, что их видят не в
проходящем, а в отраженном свете. Чем
больше краски положено на бумагу, тем
больше света она поглощает и меньше
отражает. Совмещение трех основных
красок поглощает почти весь падающий
свет, и со стороны изображения выглядит
почти черным. В отличие от модели RGB
увеличение количества краски приводит
не к увеличению визуальной яркости, а
наоборот к ее уменьшению. Поэтому для
подготовки печатных изображений
используется не аддитивная (суммирующая)
модель, а субтрактивная (вычитающая)
модель. Цветовыми компонентами этой
модели являются не основные цвета, а
те, которые получаются в результате
вычитания основных цветов из белого:

ГОЛУБОЙ
(Cyan)=БЕЛЫЙ-КРАСНЫЙ=ЗЕЛЕНЫЙ+СИНИЙ

ПУРПУРНЫЙ
(Magenta)=белый-зеленый=красный+синий

ЖЕЛТЫЙ
(Yellow)=БЕЛЫЙ-СИНИЙ=КРАСНЫЙ+ЗЕЛЕНЫЙ

Эти
три цвета называют дополнительными,
потому что они дополняют основные цвета
до белого

Существенную
трудность в полиграфии представляет
черный цвет. Теоретически его можно
получить совмещением трех основных или
дополнительных красок, но на практике
результат оказывается негодным. Поэтому
в цветовую модель CMYK
добавлен четвертый компонент – черный.
Ему эта система обязана буквой K
(blaK)

Сложение
цветов в модели CMYK
каждый может проверить. Смесь голубого
и желтого дает зеленый цвет, пурпурного
с желтым – красный, желтого с голубым
– зеленый. При смешении всех трех цветов
получается неопределенный темный цвет.
Поэтому в этой модели черный цвет и
понадобился дополнительно.

Цветовая
модель HSB

Если
модель RGB
наиболее удобна для компьютера, а модель
CMYK
– для типографии, то модель HSB
наиболее удобна для человека. Она проста
и интуитивно понятна.

В
модели HSB
тоже три компонента: оттенок цвета
(Hue),
насыщенность цвета (Saturation)
и яркость цвета (Brightness).
Регулируя эти три компонента, можно
плучить столь же много произвольных
цветов, как и при работе с другими
моделями.

Цветовая
модель HSB
удобна для применения в тех графических
редакторах, которые ориентированны не
на обработку готовых изображений, а на
их создание своими руками. Создавая
собственное художественное произведение,
удобно работать в модели HBS,
а по окончании работы его можно
преобразовать в модель RGB
или CMYK,
в зависимость от будет оно использоваться
как экранная или печатная иллюстрация

Значение
цвета выбирается как вектор, выходящий
из центра окружности. Точка в центре
соответствует белому цвету, а точки по
периметру – чистыми цветами. Направление
вектора определяет цветовой оттенок
и задается в модели HSB
в угловых градусах. Длина вектора
определяет насыщенность цвета. Яркость
цвета задают на отдельной оси, нулевая
точка которой имеет четный цвет

Светлее

Голубой

Желтый

Зеленый

Синий

Пурпурный

Красный

Темнее

Цветовое разрешение и цветовые модели

Разрешение изображения и его размер

Основные понятия компьютерной графики

В компьютерной графике с понятием разрешения обычно происходит больше всœего путаницы, поскольку приходится иметь дело сразу с несколькими свойствами разных объектов. Следует четко различать: разрешение экрана, разрешение печатающего устройства и разрешение изображения. Все эти понятия относятся к разным объектам. Друг с другом эти виды разрешения никак не связаны, пока не потребуется узнать, какой физический размер будет иметь картинка на экране монитора, отпечаток на бумаге или файл на жестком диске. Разрешение экрана — это свойство компьютерной системы (зависит от монитора и видеокарты) и операционной системы (зависит от настроек Windows) Разрешение экрана измеряется в пикселах и определяет размер изображения, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ может поместиться на экране целиком.

Разрешение принтера — это свойство принтера, выражающее количество отдельных точек, которые бывают напечатаны на участке единичной длины. Оно измеряется в единицах dpi (точки на дюйм) и определяет размер изображения при заданном качестве или, напротив — качество изображения при заданном размере.

Разрешение изображения — это свойство самого изображения. Оно тоже измеряется в точках на дюйм и задается при создании изображения в графическом редакторе или с помощью сканера. Значение разрешения изображения хранится в файле изображения и неразрывно связано с другим свойством изображения — его физическим размером.

Физический размер изображения может измеряться как в пикселах, так и в единицах длины (миллиметрах, сантиметрах, дюймах). Он задается при создании изображения и хранится вместе с файлом. В случае если изображение готовят для демонстрации на экране, то его ширину и высоту задают в пикселах, чтобы знать, какую часть экрана оно занимает.

В случае если изображение готовят для печати, то его размер задают в единицах длины, чтобы знать, какую часть листа бумаги оно займет.

Не трудно пересчитать размер изображения из пикселов в единицы длины или наоборот, в случае если известно разрешение изображения.

При работе с цветом используются понятия цветовое разрешение (его еще называют глубиной цвета) и цветовая модель. Цветовое разрешение определяет метод кодирования цветовой информации, и от него зависит то, сколько цветов на экране может отображаться одновременно. Для кодирования двухцветного (черно-белого) изображения достаточно выделить по одному биту на представление цвета каждого пиксела. Выделœение одного байта позволяет закодировать 256 различных цветовых оттенков. Два байта (16 битов) позволяют определить 65536 различных цветов. Этот режим принято называть High Color. В случае если для кодирования цвета используются три байта (24 бита), возможно одновременное отображение 16,5 млн. цветов. Этот режим принято называть True Color.

Цвета в природе редко являются простыми. Большинство цветовых оттенков образуется смешением базовых цветов. Способ разделœения цветового оттенка на составляющие компоненты принято называть цветовой моделью. Существует много различных типов цветовых моделœей, но в компьютерной графике, как правило, применяется не более трех. Эти модели известны под названиями- RGB CMYK и HSB.

— 4.8.1.

4.8.1. Основные понятия компьютерной графики

В компьютерной графике с понятием разрешения обычно проис­ходит больше всего путаницы, поскольку приходится иметь дело сразу с несколькими свойствами разных объектов. Следует четко различать: разрешение экрана, разрешение печатающего устройства и разрешение изображения. Все эти понятия относятся к разным объектам. Друг с другом эти вилы разрешения никак не связаны, пока не потребуется узнать, какой физический размер будет иметь картинка на экране монитора, отпечаток на бумаге или файл на жестком диске.

Разрешение экрана – это свойство компьютерной системы (зависит от монитора и видеокарты) и операционной системы (зависит от настроек Windows). Разрешение экрана измеряется в пикселях и определяет размер изображения, которое может поместиться на экране целиком.

Разрешение принтера – это свойство принтера, выражающее коли­чество отдельных точек, которые могут быть напечатаны на участ­ке единичной длины. Оно измеряется в единицах dpi (точки на дюйм) и определяет размер изображения при заданном качестве или, наоборот, качество изображения при заданном размере.

Разрешение изображения (табл.4.3) – это свойство самого изображения. Оно тоже измеряется в точках на дюйм и задается при создании изображения в графическом редакторе или с помощью сканера. Значение разрешения изображения хранится в файле изображения и неразрывно связано с другим свойством изображения – его физическим размером.

Физический размер (табл.4.3, табл.4.4) изображения может измеряться как в пикселах, так и в единицах длины (миллиметрах, сантиметрах, дюймах). Он задается при создании изображения и хранится вместе с файлом.

Если изображение готовят для демонстрации на экране то его ширину и высоту задают в пикселах, чтобы знать какую часть экрана оно занимает.

Если изображение готовят для печати, то его размер задают в единицах длины, чтобы знать, какую часть листа бумаги оно займет. Нетрудно пересчитать размер изображения из пикселов в единицы длины или наоборот, если известно разрешение изобра­жения.

Таблица 4.3

Связь между линейным размером иллюстрации и размером файла 

при разных разрешениях отпечатка

Для работы с растровой графикой компьютер выбирают, исходя из постав­ленных задач. Для обычного домашнего занятия цифровой фотографией необходим компьютер, имеющий оперативную память порядка 128 Мбайт и процессор с производительностью от 300 Мгц и выше. Для подготовки рекламных иллюстраций необходим компьютер с оперативной памятью до 256 Мбайт и процессором от 500 Мгц и выше. Для подготовки полно­цветных журнальных полос нужны специальные компьютеры, которые иногда называют графическими рабочими станциями.

Таблица 4.4

Связь между размером иллюстрации (в пикселях) и размером 

отпечатка (в мм) при разных разрешениях отпечатка

На практике высококачественная печать полноцветного изображения обеспечивается при разрешении файла 200-300 dpi. При печати изображе­ния, занимающего полный экран очень большого монитора, образуется отпечаток размером всего лишь с небольшую фотографию.

Цветовое разрешение и цветовые модели. При работе с цветом используются понятия цветовое разрешение (его еще называют глубиной цвета) и цветовая модель. Цветовое разрешение определяет метод кодирования цветовой информации, и от него зависит то, сколько цветов на экране может отобра­жаться одновременно. Для кодирования двухцветного (черно-белого) изображения достаточно выделить по одному биту на представление цвета каждого пикселя. Выделение одного байта позволяет закодировать 256 различных цветовых оттенков. Два байта (16 битов) позволяют определить 65 536 различных цветов. Этот режим называется High Color. Если для кодирования цвета используются три байта (24 бита), возможно одновременное ото­бражение 16,5 млн. цветов. Этот режим называется True Color.

Цвета в природе редко являются простыми. Большинство цветовых оттенков образуется смешением основных цветов. Способ разделе­ния цветового оттенка на составляющие компоненты называется цветовой моделью. Существует много различных типов цветовых моделей, но в компьютерной графике, как правило, применяется не более трех. Эти модели известны под названиями: RGB, CMYK и HSB.

Цветовая модель RGB. Наиболее проста для понимания и очевидна модель RGB. В этой модели работают мониторы и бытовые телевизоры. Любой цвет считается состоящим из трех основных компонентов: красного (Red), зеленою (Green) и синего (Blue). Эти цвета называются основными. Считается также, что при наложении одного компо­нента на другой яркость суммарного цвета увеличивается. Совме­щение трех компонентов дает нейтральный цвет (серый), который при большой яркости стремится к белому цвету.

Это соответствует тому, что мы наблюдаем на экране монитора, поэтому данную модель применяют всегда, когда готовится изобра­жение, предназначенное для воспроизведения на экране. Если изображение проходит компьютерную обработку в графическом редакторе, то его тоже следует представить в этой модели. В гра­фических редакторах имеются средства для преобразования изо­бражений из одной цветовой модели в другую.

Метод получения нового оттенка суммированием яркостей составляющих компонентов называют аддитивным методом. Он применяется всюду, где цветное изображение рассматривается в проходящем свете («на просвет»): в мониторах, слайд-проекторах и т. п.

Нетрудно догадаться, что чем меньше яркость, тем темнее оттенок. Поэтому в аддитивной модели центральная точка, имеющая нулевые значения компонен­тов (0, 0, 0), имеет черный цвет (отсутствие свечения экрана монитора). Белому цвету соответствуют максимальные значения составляющих (255, 255, 255).

Модель RGB является аддитивной, а ее компоненты: красный, зеленый и си­ний — называют основными цветами.

Цветовая модель CMYK. Эту модель используют для подготовки не экранных, а печатных изображений. Они отличаются тем, что их видят не в проходя­щем, а в отраженном свете. Чем больше краски положено на бумагу, тем больше света она поглощает и меньше отражает. Сов­мещение трех основных красок поглощает почти весь падающий свет, и со стороны изображение выглядит почти черным. В отличие от модели RGB увеличение количества краски приводит не к увеличению визуальной яркости, а наоборот к ее уменьшению. Поэтому для подготовки печатных изображений используется не аддитивная (суммирующая) модель, а субтрактивная (вычитаю­щая) модель. Цветовыми компонентами этой модели являются не основные цвета, а те, которые получаются в результате вычитания основных цветов из белого.

Эти три цвета называются дополнительными, потому что они допол­няют основные цвета до белого.

Существенную трудность в полиграфии представляет черный цвет. Теоретически его можно получить совмещением трех основ­ных или дополнительных красок, но на практике результат оказы­вается негодным. Поэтому в цветовую модель CMYK добавлен четвертый компонент — черный. Ему эта система обязана буквой К в названии (blасК).

Преобразование между моделями. Графические редакторы позволяют работать с цветным изобра­жением в разных цветовых моделях, но все-таки модель RGB для компьютера «ближе». Это связано с методом кодирования цвета байтами. Поэтому создавать и обрабатывать цветные изображения принято в модели RGB, а при выполнении цветоделения рисунок преобразовывают в модель CMYK. При печати рисунка RGB на цветном четырехцветном принтере драйвер принтера также пре­образует рисунок в цветовую модель CMYK.

Многие графические редакторы могут преобразовывать изображения из одной цветовой модели в другую. На рисунках видно, что при этом изменяется разложение на составляющие цвета.

Цветовая палитра. Цветовая палитра – это таблица данных, в которой хранится информация о том, каким кодом закодирован тот или иной цвет. Эта таблица создается и хранится вместе с графическим файлом.

Самый удобный для компьютера способ кодирования цвета – 24-раз-рядный, True Color. В этом режиме на кодирование каждой цветовой составляющей R (красной), G (зеленой) и В (синей) отводится по одному байту (8 битов). Яркость каждой составля­ющей выражается числом от 0 до 255, и любой цвет из 16,5 мил­лионов компьютер может воспроизвести по трем кодам. В этом случае цветовая палитра не нужна, поскольку в трех байтах и так достаточно информации о цвете конкретного пикселя.

Индексная палитра. Существенно сложнее обстоит дело, когда изображение имеет только 256 цветов, кодируемых одним байтом. В этом случае каждый цветовой оттенок представлен одним числом, причем это число выражает не цвет пикселя, а индекс цвета (его номер). Сам же цвет разыскивается по этому номеру в сопроводительной цвето­вой палитре, приложенной к файлу. Такие цветовые палитры еще называют индексными палитрами. Разные изображения могут иметь разные цветовые палитры. Например, в одном изображе­нии зеленый цвет может кодироваться индексом 64, а в другом изображении этот индекс может быть отдан розовому цвету. Если воспроизвести изображение с «чужой» цветовой палитрой, то зеленая елка на экране может оказаться розовой.

Фиксированная палитра. В тех случаях, когда цвет изображения закодирован двумя байтами (режим High Color), на экране возможно изображение 65 тысяч цветов. Разумеется, это не все возможные цвета, а лишь одна две­сти пятьдесят шестая доля общего непрерывного спектра красок, доступного в режиме True Color. В таком изображении каждый двухбайтный код тоже выражает какой-то цвет из общего спектра. Но в данном случае нельзя приложить к файлу индексную палит­ру, в которой было бы записано какой код какому цвету соответ­ствует, поскольку в этой таблице было бы 65 тысяч записей, и ее размер составил бы сотни тысяч байтов. Вряд ли есть смысл при­кладывать к файлу таблицу, которая может быть по размеру больше самого файла. В этом случае используют понятие фиксированной палитры. Ее не надо прикладывать к файлу, поскольку в любом графическом файле, имеющем шестнадцатиразрядное кодирова­ние цвета, один и тот же код всегда выражает один и тот же цвет.

Безопасная» палитра. Термин безопасная палитра используют в Web-графике. Поскольку скорость передачи данных в Интернете пока оставляет желать лучшего, для оформления Web-страниц не применяют графику, имеющую кодирование цвета выше 8-разрядного.

При этом возникает проблема, связанная с тем, что создатель Web-страницы не имеет ни малейшего понятия о том, на какой модели компьютера и под управлением каких программ будет просматриваться его произведение. Он не уверен, не превратится ли его «зеленая елка» в красную или оранжевую на экранах поль­зователей.

В связи с этим было принято следующее решение. Все наиболее популярные программы для просмотра Web-страниц (браузеры) заранее настроены на некоторую одну фиксированную палитру. Если разработчик Web-страницы при создании иллюстраций будет применять только эту палитру, то он может быть уверен, что пользователи всего мира увидят рисунок правильно.

В этой палитре не 256 цветов, как можно было бы предположить, а лишь 216. Это связано с тем, что в Интернете работают люди с разными компьютерами, а не только с IBM PC, и не все компью­теры могут воспроизводить 256 цветов.

Такая фиксированная палитра, жестко определяющая индексы для кодирования 216 цветов, называется безопасной палитрой.

Введение: Цветовое разрешение и дизеринг | Основные понятия

Цветовое разрешение (также называемое глубиной цвета) означает количество возможных цветов в изображении, определяемое битами на пиксель. Если изображение в ваш компьютер загружено со сканера ФАКСА или получено как передача ФАКСА, это черно-белое (1-битное) изображение. Если он загружен с цветного сканера или из файла JPEG, он может иметь 16 миллионов цветов.Если он загружен из файла GIF, он, скорее всего, будет иметь 256 цветов. Есть много возможностей, от двух до 16 миллионов.

LEADTOOLS позволяет управлять изображением и отображать его на любом Windows-совместимом устройстве, независимо от цветового разрешения изображения. Поэтому в большинстве случаев вы можете загружать, отображать, изменять и сохранять изображение, не меняя его цветового разрешения. Тем не менее, в некоторых случаях может потребоваться увеличить или уменьшить цветовое разрешение. Вот несколько примеров:

• Предположим, вам нужно загрузить большое 24-битное изображение на компьютер, у которого мало памяти.Вы можете сэкономить память, загрузив ее как 8-битное изображение. Тогда, если бы вы использовали 8-битное устройство отображения, вы не заметили бы никакой разницы в качестве изображения. Конечно, на 24-битном устройстве отображения будет некоторая потеря качества, и потеря будет постоянной, если вы затем сохраните изображение в том же файле.

• Предположим, вы хотите сохранить изображение в другом формате файла. Если новый формат файла не поддерживает исходное цветовое разрешение, вы можете указать другое цветовое разрешение при сохранении изображения.

• Предположим, вы хотите объединить одно 8-битное изображение с другим. Чтобы объединить два изображения, они должны иметь одинаковое цветовое разрешение, а если они меньше 16 бит на пиксель, они должны использовать одну и ту же палитру. Самое простое решение — преобразовать оба изображения в 24 бита на пиксель перед их объединением. Затем при необходимости можно уменьшить цветовое разрешение комбинированного изображения.

Каждый раз, когда вы уменьшаете цветовое разрешение изображения до 8 бит на пиксель или менее, в игру вступает метод сглаживания.Одна альтернатива — использовать соответствие ближайшего цвета (без дизеринга), что означает, что цвет каждого пикселя изменяется на цвет палитры, наиболее точно соответствующий ему. Если исходное изображение содержит тонкие детали цвета, результат соответствия ближайшего цвета может иметь большие цветные пятна, которые не очень приятны.

Методы дизеринга создают впечатление более тонких оттенков, смешивая пиксели разных цветов. Это похоже на то, как в газетных изображениях появляются оттенки серого, хотя на самом деле это только черный и белый цвета.

Варианты методов дизеринга

Заказное дизеринг

Упорядоченный дизеринг и кластерный дизеринг — самые быстрые методы. Они эффективны для уменьшения количества цветов до 256 или меньше. Упорядоченное сглаживание — это метод сглаживания по умолчанию при отрисовке на устройстве отображения 256 цветов или меньше.

Эти методы используют тот факт, что цвета в большинстве палитр упорядочены так, что похожие оттенки находятся рядом друг с другом в палитре.Пиксели, используемые в дизеринге, берутся из этих соседних цветов для достижения ближайшего оттенка. Они размещают пиксели оттенков рядом с исходным цветом для достижения эффекта сглаживания. Упорядоченное дизеринг позволяет избежать пятен цвета, добавляя или вычитая значение ближайшего цвета каждого пикселя, чтобы гарантировать, что соседние пиксели не имеют точно такого же цвета. Однако, если цвета в палитре не упорядочены, результаты могут быть плохими.

Ошибка диффузного дизеринга

Все остальные методы дизеринга в LEADTOOLS используют алгоритмы диффузии ошибок.При распространении ошибок ошибка — это разница между исходным цветом пикселя и ближайшим совпадением, и алгоритм распределяет размещение пикселей (выполняет диффузию) вокруг этой ошибки. Смешение с диффузией ошибок позволяет получать изображения более высокого качества, чем другие методы для фотографических изображений, изображений, которые не будут сжаты с помощью CCITT или кодирования длин серий, и изображений с непрерывными тонами (градиентами). Если вы используете функцию LEADTOOLS для изменения цвета разрешение растрового изображения в памяти, вы можете выбрать из списка возможных методов дизеринга диффузии ошибок.

Floyd-Steinberg — это высококачественный, быстрый метод распространения ошибок. Это метод по умолчанию, который LEADTOOLS использует, если вы уменьшаете цветовое разрешение при загрузке или сохранении изображения, или если вы указываете диффузию ошибок в качестве метода сглаживания при рисовании на устройстве отображения, которое составляет 256 цветов или меньше.

Все альтернативные методы распространения ошибок работают медленнее, чем метод Флойда-Стейнберга, и качество может быть лучше, а может и не быть лучше, в зависимости от исходного изображения и в зависимости от того, будет ли полученное изображение отображаться или распечатываться.Дизеринг Stevenson Arce, самый медленный из альтернативных вариантов, скорее всего, даст более качественный результат.

Какой метод выбрать?

Все методы диффузии ошибок дают схожие результаты, а алгоритмы дизеринга, упорядоченные по кабине, и алгоритмы диффузии ошибок имеют свои преимущества и недостатки:

• Цветовая карта. Преимущество дизеринга с диффузией ошибок перед упорядоченным дизерингом состоит в том, что он может выбирать цвета из любой цветовой карты, в то время как алгоритм упорядоченного дизеринга может только сглаживать цвета из специальной «однородной» палитры.

• Локализация. Упорядоченный дизеринг имеет то преимущество, что дизеринг одного пикселя не влияет на дизеринг окружающих пикселей; то есть дизеринг «локализован». Это особенно полезно, когда размытое изображение используется в анимационной последовательности.

• Узор. Однако упорядоченный дизеринг показывает сильные паттерны, которые ухудшают субъективное качество смешанного изображения. С другой стороны, дизеринг диффузии ошибок страдает «направленным акцентом».Они не так тревожны, как упорядоченные узоры, но тем не менее хорошо заметны.

• Частота. Алгоритмы дизеринга с диффузией ошибок довольно хорошо оцениваются по критерию дизеринга, в первую очередь на «высоких частотах», что делает изображения с дизерингом более детальными и привлекательными. Упорядоченный дизеринг грубее, чем диффузия ошибок, из-за частотности.

Чтобы добиться желаемых результатов для изображения, обычно лучше всего применить каждый метод дизеринга к оригиналу и посмотреть, какой из них дает наиболее желаемый результат.

Чтобы увидеть примеры результатов применения различных методов дизеринга к изображению, обратитесь к разделу «Цветовое разрешение и дизеринг».

ROMM BGR Кодировка цветов

Семейство цветовых кодировок BGR с расширенной цветовой гаммой с широким первичным выходом, называемое эталонной средней метрической системой вывода (ROMM) BGR Цветовые кодировки используются системами формирования цифровых неподвижных изображений для управления, хранения, передачи, отображения и печати цифровых изображений. В отличие от цветового кодирования sRGB, диапазон цветов не ограничивается теми цветами, которые могут отображаться на ЭЛТ-мониторе, и, в отличие от e-sRGB, эти кодировки не используют отрицательные координаты колориметрии RGB.

Порядок цвета

ROMM может использоваться только с 24- или 48-битными растровыми изображениями и поддерживается форматами файлов CMP / JPEG / Exif JPEG / JTIF / TIFF CMP. Есть цвета, которые могут быть представлены в RGB, но не в ROMM. И наоборот, есть цвета, которые могут быть представлены в ROMM, но не могут быть представлены в RGB. Если вы конвертируете из одного в другой, вы теряете цвета, которые могут быть представлены только в одном из цветовых пространств.

Что такое глубина цвета?

Глубина цвета, также известная как битовая глубина или глубина пикселя, относится к количеству битов на пиксель на мониторе компьютера и используется для представления определенного цвета.Чем больше битов на пиксель, тем выше цветовое разнообразие и, соответственно, качество монитора. В то время как первоначальные мониторы и видеокарты поддерживали только 1-битные или черно-белые цвета, большинство компьютерных предложений на текущем рынке предлагают не менее 32-битных или 16,7 миллиона цветов. Благодаря более высокой глубине цвета пользователям доступны более привлекательные визуально и эстетически параметры, такие как тени, прозрачность и градиенты. Более того, многие люди сообщают о менее утомительном просмотре фотографий с большей глубиной цвета, чем с более низкой.

Что такое пиксель?

В цифровом изображении слово «пиксель» является сокращением от слова «элемент изображения». Это наименьший возможный элемент во всех точках изображения на устройстве отображения. Проще говоря, это самый маленький элемент изображения, отображаемого на экране, которым можно управлять. Если вы увеличите изображение, вы увидите отдельные пиксели или небольшие цветные квадраты.

Как рассчитать пиксели?

Знание того, как рассчитать количество пикселей на дисплее, необходимо по разным причинам.Одна из причин — понять разрешение вашего дисплея. Видеоредакторы часто обращают внимание на разрешение дисплея. Определение разрешения дисплея для изображений и видео — это тот же способ расчета разрешения дисплея в следующий раз, когда вы захотите купить телевизор с большим экраном.

Количество пикселей на любом заданном экране зависит от размера дисплея. Например, на дисплее устройства может отображаться 1080X1920. Это уравнение означает, что дисплей или монитор представляет собой сетку высотой 1080 пикселей и шириной 1920 пикселей.Если вы пытаетесь вычислить количество пикселей на данном устройстве, вы просто умножаете высоту на ширину. Если учесть вышеупомянутое разрешение дисплея 1080X1920, это означает, что на экране всего 2 073 600 пикселей.

Как квадратные пиксели создают цельный цвет?

В связи с тем, что многие люди представляют цифровое изображение как состоящее из набора небольших квадратов, можно предположить, что пиксели будут представлены в виде блоков. Есть две основные причины, почему этого не происходит.Одна из этих причин — ваше видение. Наши глаза обладают фантастической способностью смешивать цвета, потому что пиксели такие маленькие. Вторая причина заключается в том, что пиксели работают так, что каждая отдельная точка сливается с окружающими, чтобы создать иллюзию плавного перехода цвета.

Почему биты имеют значение?

Даже покупая новые мониторы и телевизоры с большим экраном, потребители часто обращают внимание на четкость изображения. Легко определить, сколько цветов может индивидуально отображаться на одном экране.Количество битов указывает на разрешение, а биты определяют, сколько цветов может отображать экран.

На некоторых этикетках ваших экранов будет указано количество отображаемых цветов. Этот стандарт верен для большинства устройств, будь то монитор, телевизор или мобильный телефон. Если дисплей указан для 8-битных пикселей, то мы знаем, что экран будет отображать только 256 цветов. Для сравнения, 24-битный экран отображает 16 777 216 цветов. Представьте себе разницу!

Как пиксели влияют на разрешение экрана?

Пиксели действительно влияют на разрешение дисплея.Чем плотнее пиксели на данном экране, тем четче и красочнее изображение. Разрешение измеряется в пикселях на дюйм или PPI. Чем выше число PPI, тем выше разрешение.

Что такое глубина цвета?

Глубина цвета эквивалентна битовой глубине или глубине пикселя, и эти термины часто используются как синонимы. Глубина цвета — это количество цвета, которое может отображать каждый пиксель. Он измеряется количеством цветов, которые может отображать каждый пиксель изображения. Чем выше глубина цвета, тем больше цветов может отображать изображение.Пиксели хранят информацию о цвете в определенном количестве компьютерных бит, от одного до 48 бит. Пиксель с одним битом может отображать только один из двух цветов — черный или белый. По мере увеличения глубины цвета увеличивается и количество цветов, доступных для отображения.

Для достижения оптимальной глубины цвета рекомендуется использовать цифровую камеру высокого класса и сохранять изображение в формате RAW. Для этого также потребуется больше места на жестком диске. Если вы собираетесь их редактировать, для отображения или редактирования потребуется больше системной памяти.3 = 16,777. Всего 216 цветов.

8 бит на канал Серый — в нем есть черный и белый, а также все различные оттенки серого между ними. При этом доступно 256 оттенков значений интенсивности или цветов. Если мы посмотрим на 8-битное изображение в градациях серого, даже если нет других цветов, кроме черного и белого, мы увидим 28 = 256 возможных оттенков серого, другими словами, 256 различных значений интенсивности каждого из этих цветов, которые могут использоваться в изображении.

16 бит на канал RGB — использование 16 бит на канал цвета дает 48 бит, 281 474 976 710 656 цветов.
16 бит на канал Серый — аналогично предыдущему, это позволяет получить 281 474 976 710 656 оттенков от черного к белому.

Почему важна глубина цвета?

Глубина цвета важна для качества вашего изображения. Определенные форматы файлов ограничивают количество поддерживаемых цветов. Например, изображения в формате GIF поддерживают 8-битную глубину или 256 цветов. Вы не можете получить изображение лучшего качества в формате gif. Конкретные мониторы с дисплеем имеют глубину цвета, которая предопределена возможностями монитора.Ваша фотография может быть высокого качества и в цветовом формате RGB с разрешением 16 бит на канал, но экран мобильного устройства, на котором она просматривается, может отображаться только на уровне 8 бит.

Это все, что необходимо учитывать при форматировании изображений для веб-приложений. Другая проблема, с которой могут столкнуться редакторы изображений и видео, заключается в том, что многие команды эффектов и коррекции, доступные в таких приложениях, как Photoshop, работают только с изображениями с более высокой глубиной цвета. После того, как вы закончите вносить изменения, можно сохранить изображение в другом формате.

Глубина цвета важна, потому что она описывает объем данных, которые могут быть сохранены в отдельном квадрате или пикселе. Информация в количестве битов представляет, сколько цветов может отображать пиксель. Чем большее количество цветов может отображать пиксель, тем лучше тон и четкость фотографии. Чем выше число, тем ярче и реалистичнее будет изображение. Качество изображения определяется не только глубиной цвета, поскольку количество пикселей в изображении также является важным фактором.True Color известен как 24-битный цвет. Это уровень, необходимый для фотореалистичных изображений и видео. Многие современные видеокарты поддерживают такую ​​битовую глубину.

Как эти факторы влияют на разрешение видео?

Поскольку человеческий глаз улавливает широкий спектр и массив цветов при просмотре видео или изображения, очень желательно иметь фотографию с наивысшим уровнем глубины цвета или видео с максимальным уровнем битов. Хотя эти факторы играют огромную роль в создании наиболее ярких и привлекательных визуальных средств массовой информации, существует множество других.Наши статьи, посвященные скорости передачи данных, разрешению видео и частоте кадров, предоставят вам дополнительную информацию, необходимую для более глубокого и детального понимания качества видео и изображения.

Учебное пособие по цифровой визуализации — базовая терминология

Все о разрешении, форматах файлов и цвете в Photoshop Elements 15

Как пользователь Elements, вы, вероятно, не являетесь профессиональным графическим дизайнером или редактором изображений. Ваша основная забота будет заключаться в выборе лучших форматов для печати изображений, а также их отображения на экране.

Для печати в форматах TIFF, PDF и, возможно, даже JPEG.Для отображения на экране лучше всего подойдут форматы JPEG, GIF и PNG.

О цветах переднего и заднего плана

В Photoshop цвет переднего плана является начальным цветом градиента. Цвет фона — это цвет, который вы применяете с помощью инструмента «Ластик», и последний цвет градиента. Если вы рисуете кистью, вы будете рисовать, используя цвет переднего плана.

Чтобы увидеть или изменить цвета переднего плана или фона, перейдите в раздел «Цвет» на панели «Инструменты».Вы увидите две коробки. Один черный, а другой белый. Верхний цвет (черный) — это цвет переднего плана. Белый — это цвет фона.

Вы можете изменить любой из этих цветов с помощью пипетки, палитры образцов цвета или палитры цветов.

Помните:

1. Когда вы используете инструменты «Кисть», «Краска» или «Ведро», вы используете цвет переднего плана.

2. При использовании инструмента «Ластик» используется цвет фона.

3. Цвета переднего плана и фона используются вместе в инструменте «Градиент».

Использование палитры цветов

Палитру цветов можно использовать для изменения цвета переднего плана или фона. Чтобы получить доступ к палитре цветов, просто щелкните либо цвет переднего плана, либо цвет фона.

Мы щелкнули по цвету переднего плана или по верхнему цвету.

Вы увидите палитру цветов.

Вы можете выбрать свой цвет, щелкнув панель слева — или используя Цветовой спектр, как показано красным ниже.

После выбора цвета в цветовом спектре щелкните цвет на панели.

Вы также можете выбрать цвета, используя модели HSB или RGB, или назначить шестнадцатеричный цвет.

Вы также можете установить флажок в левом нижнем углу палитры цветов, чтобы назначать только безопасные для Интернета цвета.

Панель образцов цвета

Панель «Образцы цветов» позволяет легко сохранять и использовать цвета, которые вы часто используете в изображениях.Щелкнув цвет в образцах цвета, вы можете изменить цвет переднего плана или фона. Вы даже можете добавлять или удалять цвета в образце для создания собственных цветов, а затем сохранять их для использования в будущих изображениях.

Чтобы открыть панель «Образцы цвета», выберите «Окно»> «Образцы цвета».

Чтобы выбрать цвет фона, нажмите Ctrl + цвет на панели.

Добавить цвет

Теперь давайте узнаем, как добавить цвет к образцам цвета.

Чтобы добавить цвет к образцам цвета, щелкните цвет переднего плана на панели инструментов. Затем вы увидите палитру цветов.

Используйте Цветовой спектр, затем щелкните на панели, чтобы создать новый цвет.

Щелкните ОК.

Это цвет переднего плана, который мы создали:

Затем нажмите кнопку нового образца на панели «Образцы цвета»:.

Введите имя нового образца цвета.

Щелкните ОК.

Новый цвет переднего плана теперь добавляется в конец ваших образцов цвета.

Чтобы удалить цвет, перетащите цвет, который нужно удалить, в корзину в правом верхнем углу панели «Образцы цвета».

Выбор цвета с помощью пипетки

С помощью инструмента «Пипетка» можно скопировать цвет на изображение, не выполняя никаких действий по выбору образца.Однако, если вы хотите сохранить цвет, убедитесь, что вы добавили его на панель «Образцы цвета».

Чтобы использовать инструмент «Пипетка», щелкните инструмент «Пипетка» на панели «Инструменты». Это выглядит так:.

Перейти к своему изображению. Щелкните цвет на изображении, который вы хотите использовать в качестве цвета переднего плана.

В этом примере мы собираемся изменить цвет переднего плана на цвет светло-фиолетового цветка на этом изображении:

При активном инструменте «Пипетка» мы просто нажимаем на светло-фиолетовый цвет на изображении.

Цвет переднего плана меняется на цвет цветка, как показано ниже.

Чтобы изменить цвет фона, просто удерживайте клавишу Alt на клавиатуре, одновременно щелкая инструментом «Пипетка» по цвету на изображении.

Сравнение разрешения камер с цветной мозаикой и трехкамерных камер с цветным фильтром

Для создания цветного изображения делается однократная экспозиция, в результате чего получается выборка только одного из основных красных, зеленых или синих цветов в каждом месте пикселя.Затем два цвета без выборки интерполируются из соседних пикселей, которые имеют значения для вычисляемого цвета (обратите внимание, что другие цвета ничего не влияют на вычисляемый цвет). Чтобы построить цветное изображение RGB с помощью этого метода выборки, необходимо вычислить 66% значений интенсивности. Также обратите внимание, что решающим элементом является шаблон фильтра Байера 2 × 2, который использовался для сэмплирования изображения. Это означает, что изображение, полученное сенсором 2048 x 2048, на самом деле имеет разрешение всего 1024 x 1024.Как это произошло? Представьте, что мы создаем совершенно маленький луч красного света, который полностью падает на один красный пиксель, и никакой другой свет не падает на датчик. Как будет выглядеть изображение? Во-первых, красный пиксель, на который упал красный луч, будет очень точно записывать значение своей интенсивности, но теперь восемь соседних пикселей, на которые не попал красный свет, будут иметь значение красного света, рассчитанное для них из-за интерполяции. . Результирующее изображение будет фактически представлять однопиксельный луч как девятипиксельный луч.А теперь представьте, что если бы наш красный луч упал на синий или зеленый пиксель, полученное изображение ничего не показало бы!

Другие артефакты также являются результатом этого метода выборки. Из-за ошибок выборки и интерполяции тонкие белые линии и края перехода чрезмерной яркости на изображениях могут иметь цветные полосы. Поскольку каждый цвет дискретизируется в каждом пикселе, разрешающим элементом системы является пиксель, что делает заявленное разрешение системы равным разрешению датчика изображения.Это означает, что изображение, полученное датчиком 2048 x 2048, сохраняет свое разрешение 2048 x 2048. Также обратите внимание, что размер сохраненного файла не изменился, он просто содержал больше данных измерений. Один из недостатков этого метода заключается в том, что если изображение меняется со временем, при последовательном захвате изображения создается изображение с красными, зелеными и синими призраками вашего объекта, когда он движется по сцене. Другая возможная проблема — это выдержка изображения и время захвата. Этот метод увеличивает время втрое, поэтому, если это проблема с одиночным выстрелом, это будет больше проблема с методом трех выстрелов.

Камеры с трехкратным цветным фильтром

Другой метод выборки цвета состоит в том, чтобы расположить фильтрующий элемент, изменяющий цвет, перед датчиком изображения, а затем последовательно захватить красное изображение, зеленое изображение и синее изображение. Затем три набора данных изображения комбинируются пиксель за пикселем, чтобы обеспечить выборку цвета RGB в каждом местоположении пикселя.

Цветной фильтр с тремя снимками

Выберите технологию, которая лучше всего подходит для вашего приложения

Как и в любой ситуации, подходящее решение зависит от ваших потребностей.Если у вас есть движущиеся образцы или вам нужна высокая производительность, то лучше всего подойдут одиночные цветные мозаичные камеры. Если ваш образец зафиксирован и у вас есть дополнительное время, вы можете воспользоваться дополнительным разрешением, доступным от трех цветных камер.

Разрешение камеры с трехкратным цветным фильтром

Цветная мозаика Разрешение камеры

Почему цветные камеры могут использовать объективы с более низким разрешением, чем монохромные камеры?

Разница между обычными цветными и монохромными («черно-белыми») камерами заключается в дополнительном слое небольших цветных фильтров, в основном расположенных по так называемому «шаблону Байера» (запатентованному в 1976 году Брюсом Э.Байер, сотрудник Eastman Kodak).

Шаблон Байера на датчике изображения, (C) Википедия

В идеальном мире объектив будет отображать любую (сколь угодно малую) точку на объекте в (сколь угодно малую) точку на датчике, и пиксели могут поддерживаться независимо от их размера.

К сожалению, по законам физики можно освещать только маленькие световые диски (= «диски Эйри»). Указанное количество мегапикселей для объектива является приблизительной мерой размера этих дисков (здесь мы говорим в микрометрах).Чем больше мегапикселей, тем меньше размер дисков.

Чтобы изображение на монохромном датчике было в фокусе, диски должны занимать площадь в один пиксель.
На датчике цвета с «шаблоном Байера» красные пиксели есть только в каждом втором столбце и строке. Здесь диски света, помещающиеся в один пиксель, могут быть даже нежелательными:

Образец цветного муара (нажмите, чтобы увеличить), (c) Википедия

Диски должны быть настолько большими, чтобы всегда были покрыты один красный, один синий и два зеленых пикселя, например.грамм. Размер 2 × 2 пикселя. Это означает, что объектив, по сравнению с объективом для монохромного приложения / камеры, может и, возможно, даже должен иметь пониженное разрешение. Чтобы избежать цветного муара, мы можем использовать объектив с более низким разрешением, как указано выше, или (дорогой!) Так называемый «OLPF» (= «оптический фильтр нижних частот»), который гарантирует гарантированное минимальное размытие в 2 пикселя. Такие фильтры необходимы, когда клиенты запрашивают видеоконференцсвязь и хотят избежать цветного муара.

Предположим, что у сенсора один миллион пикселей.Затем он имеет 500 000 зеленых, 250 000 синих и 250 000 красных пикселей. Программное обеспечение на компьютере преобразует это в 1 000 000 пикселей («изображение RGB»), которые имеют интенсивность красного, зеленого и синего цветов.
Это можно сделать, потому что у каждого пикселя есть прямые соседи в других цветах. Для местоположения зеленого пикселя интенсивность красного всего предсказывается (!) Интенсивностью красных пикселей в непосредственной близости. В качестве побочного эффекта изображение RGB на компьютере больше, чем на датчике!

Получено цветных изображений с максимально возможным разрешением

Кэтрин Бурзак из журнала Nature

Изображения с максимально возможным разрешением — около 100 000 точек на дюйм — были получены в полноцветном виде с помощью метода печати, в котором используются крошечные столбики высотой в несколько десятков нанометров.Метод, описанный сегодня в Nature Nanotechnology , можно использовать для печати крошечных водяных знаков или секретных сообщений в целях безопасности, а также для изготовления дисков для хранения данных с высокой плотностью.

Каждый пиксель на этих изображениях сверхвысокого разрешения состоит из четырех столбиков нанометрового размера, покрытых серебряными и золотыми нанодисками. Варьируя диаметры структур (которые составляют десятки нанометров) и промежутки между ними, можно контролировать, какой цвет света они отражают. Исследователи из Агентства по науке, технологиям и исследованиям (A * STAR) в Сингапуре использовали этот эффект, называемый структурным цветом, для создания полной палитры цветов.В качестве доказательства принципа они напечатали версию тестового изображения «Лены» размером 50 × 50 микрометров, богато окрашенного портрета женщины, который обычно используется в качестве стандарта печати.

Джоэл Янг, ученый-материаловед A * STAR, руководивший исследованием, впервые заметил этот эффект, глядя на металлические наночастицы под световым микроскопом. «Мы увидели, что можем контролировать цвета, от красного до синего, контролируя размер частиц», — говорит он. В зависимости от размера металлическая наноструктура резонирует с определенной длиной волны света — так же, как гитарная струна резонирует с определенной частотой в зависимости от ее длины.Свет с правильной длиной волны заставляет электроны на поверхности металлической наноструктуры резонировать, и это определяет цвет, который отражает структура. Этот эффект, получивший название плазмонного резонанса, хорошо известен физикам. Янг первым придумал, как использовать это преимущество для печати полноцветных изображений с высоким разрешением, — говорит Джей Го, инженер из Мичиганского университета в Анн-Арборе, который не принимал участия в работе.

Несмываемые чернила
Для первоначальной демонстрации изображения Лены исследователи сначала использовали электронно-лучевую литографию, чтобы создать узор на кремниевой пластине с массивом штырей, сделанных из изоляционного материала.Затем они нанесли металлические нанодиски на стойки и покрыли поверхность пластины металлом. Металлическое покрытие пластины отражает цветной свет от столбов, делая изображение ярким. «Цвета проявились сразу после того, как мы нанесли металл», — говорит Ян.

Структурированные цветные изображения Ян имеют разрешение около 100 000 точек на дюйм. Для сравнения, струйные и лазерные принтеры производят чернильные пятна размером в микрометры, а их разрешение составляет около 10 000 точек на дюйм.Если бы изображения Янга были сделаны на достаточно больших площадях, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом, «они выглядели бы выше, чем в высоком разрешении», — говорит Тери Одом, химик из Северо-Западного университета в Эванстоне, штат Иллинойс. Но, отмечает она, люди с прекрасным зрением не могут различать предметы меньше 20–30 микрометров.

Даже под лучшим микроскопом оптические изображения имеют предел разрешения, и этот метод его достигает. Когда два объекта расположены слишком близко друг к другу, свет, отражающийся от них, будет преломляться, и два объекта размываются вместе.Этот эффект, называемый пределом дифракции, наступает, когда расстояние между двумя объектами равно половине длины волны света, используемого для построения изображения. Длина волны в середине цветового спектра составляет около 500 нанометров. Это означает, что пиксели напечатанного изображения не могут быть расположены ближе друг к другу, чем примерно 250 нанометров, и при этом не будут выглядеть размытыми. Изображения Яна упаковывают пиксели именно на этом расстоянии.

Помимо разрешения, еще одним преимуществом структурного цвета является стабильность изображения.Металл и изоляционные материалы, использованные для создания этих изображений, долговечны. «Они не тускнеют со временем, в отличие от органических красителей и красителей», — говорит Го.

Ян говорит, что сейчас он работает над методом тиснения, чтобы упростить печать столбов на больших площадях и на различных материалах. Метод электронно-лучевой резьбы, использованный для первоначальной демонстрации, слишком медленный для использования на больших площадях.

Исследователи подали заявку на патент на метод печати и надеются коммерциализировать микроизображения в качестве наноразмерных водяных знаков или для криптографии.Метод печати цветных пятен очень близко друг к другу можно также использовать для кодирования сверхплотных оптических данных на диски, подобные DVD.