اللون واستخداماته في الرسومات الحاسوبية. تمثيل اللون في رسومات الحاسوب اللون في رسومات الحاسوب طرق تمثيله

مفاهيم الضوء واللون في رسومات الحاسوبهي أساسية. من الناحية العملية، نادرًا ما نواجه ضوءًا بطول موجي محدد (الاستثناء الوحيد هو إشعاع الليزر). عادةً ما يكون الضوء عبارة عن تيار مستمر من الموجات ذات أطوال موجية مختلفة وسعات مختلفة. يمكن وصف هذا الضوء بما يسمى منحنى الطاقة الطيفي (الشكل 1)، حيث تمثل قيمة الوظيفة نفسها مساهمة الموجات ذات الطول الموجي l في إجمالي تدفق الموجة.

يرتبط مفهوم اللون ارتباطًا وثيقًا بكيفية إدراك الشخص (العين البشرية) للضوء؛ يمكننا القول أن اللون ينشأ في العين.

الخصائص الفرعية للون:

درجة اللون– سطوع اللون الأحمر ( ر) ، أخضر ( ز) أو الأزرق ( في) هي خاصية اللون الرئيسية.

التشبع– درجة التبييض، درجة تفتيح لون الخلفية.

خفة- شدة (قوة) اللون.

ل دوم. - يميز درجة اللون

اللون الذي يمكن استبداله بـ l dom. تسمى الطيفية.

- التشبع

الصورة اللونية هي صورة بالأبيض والأسود.

تحتوي شبكية العين على اثنين بشكل أساسي أنواع مختلفةالمستقبلات الضوئية - قضبان لها منحنى حساسية طيفية واسع، ونتيجة لذلك لا تميز بين الأطوال الموجية، وبالتالي الألوان، والأقماع، التي تتميز بمنحنيات طيفية ضيقة وبالتالي لديها حساسية للألوان.

هناك ثلاثة أنواع من المخاريط المسؤولة عن الحساسية للموجات الطويلة والمتوسطة والقصيرة. القيمة التي ينتجها المخروط هي نتيجة دمج الوظيفة الطيفية مع وظيفة ترجيح الحساسية.

يوضح الشكل الرسوم البيانية لوظائف الحساسية لجميع أنواع المخاريط الثلاثة. يمكن ملاحظة أن حساسية الذروة في إحداهما تقع على الموجات ذات الطول الموجي القصير (الأزرق)، وفي الأخرى - على الموجات ذات الطول الموجي المتوسط ​​(الأصفر والأخضر)، وفي الثالثة - على الموجات ذات الطول الموجي الطويل ( أحمر) .

هناك فرضية مكونة من ثلاثة مكونات: يمكن الحصول على أي لون (ظل) من 3 مكونات R، G، B.

نظام مطابقة الألوان .

هناك 3 أضواء كاشفة. يتم وضع مرشحات الألوان أمامهم، وتنقل موجات بطول معين.

النقطة هي أن الأول 3 تحتوي الأضواء الكاشفة على pheostats لتعديل اللون.

وبمساعدتهم يتأكدون من أن لون تقاطع النقاط الثلاثة الأولى يصبح معادلاً للون ج. من خلال تغيير شدة الأضواء R، G، B، يحاولون الحصول على اللون C. إذا نجح ذلك، فإن اللون C يتحلل إلى R، G، B.

الشدة على القناة 3 سلبية.

بديهيات التحول اللوني لجراسمان .

البديهية 1:

يمكن معادلة أي لون بمزيج لا يقل عن ثلاثة ألوان. يمكن أن تكون المعاملات إيجابية وسلبية.

البديهية 2:

يتم الحفاظ على المعادلة التي تم تحقيقها عند شدة اللون المحددة عبر نطاق واسع من الشدة.

البديهية 3:

لا يمكن للعين البشرية فصل خليط الألوان إلى مكونات فردية.

البديهية 4:

سطوع (خفة) خليط الألوان يساوي مجموع سطوع مكوناته.

البديهية 5: قانون إضافة اللون.

إذا اللون ميعادل اللون ن، واللون صمقابل سثم مزيج من الألوان م+فيعادل الخليط ن + س.

م = ن ; ف = س؛

م + ف = ن + س ;

البديهية 6: قانون طرح الألوان.

لو م + ف = ن + سومن المعروف أن ف = س، الذي - التي م = ن(عكس النقطة 5)

البديهية 7: قانون العبور.

لو م = ن ; ن = ف، الذي - التي م = ص.

البديهية 8:

تمثل البديهية المنطق حول معادلة الألوان:

بكل المعاملات الإيجابية؛

بمعامل سلبي واحد؛

مع معاملين سلبيين.

والباقي غير مرئي على شاشة التلفزيون.

إن ممارسة عرض المعلومات بيانيًا لها العديد من المرادفات، ولكن في الآونة الأخيرة الأكثر استخدامًا هما تصور البيانات والرسوم البيانية. عرض مرئي للمعلوماتهو عرض صفائف كبيرة من المعلومات الرقمية والدلالية في شكل كائنات رسومية. تم تصميم منتجات تصور البيانات لمزيد من التكامل في أنظمة المعلومات وأنظمة دعم القرار.

يجد تصور البيانات تطبيقًا في مجموعة متنوعة من مجالات النشاط البشري. على سبيل المثال، دعنا نسمي الطب (التصوير المقطعي المحوسب)، والبحث العلمي (تصور بنية المادة، ومجالات المتجهات والبيانات الأخرى)، ونمذجة الأقمشة والملابس، ومشاريع التطوير، والإحصاءات والتقارير، وما إلى ذلك.

رسومات الحاسوب

هناك مجال خاص لعلوم الكمبيوتر يدرس أساليب وأدوات إنشاء ومعالجة الصور باستخدام أنظمة الحوسبة البرمجية والأجهزة - رسومات الكمبيوتر، والتي تم تطويرها في منتصف الخمسينيات من القرن الماضي لأجهزة الكمبيوتر الكبيرة المستخدمة في البحث العلمي والعسكري. منذ ذلك الحين، أصبحت الطريقة الرسومية لعرض البيانات جزءا لا يتجزأ من الغالبية العظمى من أنظمة الكمبيوتر، وخاصة الشخصية. اليوم، تعد واجهة المستخدم الرسومية معيارًا للبرامج من مختلف الفئات، بدءًا من أنظمة التشغيل.

محرر الرسومات- برنامج (أو حزمة برامج) يسمح لك بإنشاء وتحرير صور ثنائية وثلاثية الأبعاد باستخدام الكمبيوتر. تُستخدم برامج تحرير الصور الرسومية الحديثة كبرامج رسم من البداية وكبرامج لتحرير الصور.

اعتمادًا على طريقة تكوين الصورة، يتم تقسيم رسومات الكمبيوتر عادةً إلى إلى النقطية والمتجهة والكسورية.

أرز. 1.أنواع مختلفة من الرسومات.

يعتبر عنصر منفصل ثلاثي الأبعاد (3د ) الفنون التصويريةدراسة تقنيات وطرق بناء نماذج ثلاثية الأبعاد للأشياء في الفضاء الافتراضي. كقاعدة عامة، فهو يجمع بين الأساليب المتجهة والنقطية لتوليد الصور.

تتميز ميزات التدرج اللوني بمفاهيم مثل رسومات بالأبيض والأسود والملونة.التخصص في مجالات معينة يشار إليه بأسماء بعض الأقسام: الرسومات الهندسية، الرسومات العلمية، ويب- الرسومات والطباعة بالكمبيوتر وغيرها.

عند تقاطع تقنيات الكمبيوتر والتلفزيون والأفلام، ظهر مجال جديد لرسومات الكمبيوتر والرسوم المتحركة ويتطور بسرعة.

تعد رسومات الكمبيوتر واحدة من أسرع فروع علوم الكمبيوتر تطورًا، وفي كثير من الحالات تعمل بمثابة "قاطرة" تسحب صناعة الكمبيوتر بأكملها معها.

تجسيد اللون

لنقل الألوان وتخزينها في رسومات الحاسوب، يتم استخدام أشكال مختلفة لتمثيلها. بشكل عام، اللون عبارة عن مجموعة من الأرقام والإحداثيات في بعض أنظمة الألوان.

يتم تحديد الطرق القياسية لتخزين ومعالجة الألوان في الكمبيوتر من خلال خصائص الرؤية البشرية. الأنظمة الأكثر شيوعا RGB (أحمر-أحمر،أخضر- أخضر،أزرق- أزرق)للشاشات و كميكللعمل في مجال الطباعة. في بعض الأحيان يتم استخدام نظام يحتوي على أكثر من ثلاثة مكونات. يتم تشفير طيف الانعكاس أو الانبعاث للمصدر، مما يسمح بوصف أكثر دقة للخصائص الفيزيائية للون. تُستخدم مثل هذه المخططات في العرض ثلاثي الأبعاد الواقعي.

أرز. 2.نظام تجسيد اللون RGB. أرز. 3.مخطط التوليف الطرح في كميك

الرسومات النقطية

الرسومات النقطية- مصفوفة مستطيلة تتكون من العديد من النقاط الصغيرة جدًا غير القابلة للتجزئة ( بكسل). يمكن رسم كل بكسل من هذا القبيل بأي لون واحد. على سبيل المثال، تحتوي الشاشة ذات الدقة 1024 × 768 بكسل على مصفوفة تحتوي على 786432 بكسل، كل منها (اعتمادًا على عمق اللون) يمكن أن يكون لها لون خاص بها. لأن نظرًا لأن حجم البكسل صغير جدًا، يتم دمج هذه الفسيفساء في كل واحد وبجودة صورة جيدة (دقة عالية)، فإن العين البشرية لا ترى "بيكسل" الصورة.

عندما يتم تصغير الصورة، تحدث العملية العكسية - يقوم الكمبيوتر ببساطة "برمي" وحدات البكسل الإضافية. ومن هنا فإن العيب الرئيسي للرسومات النقطية هو اعتماد جودة الصورة على حجمها.

يجب استخدام الرسومات النقطية للصور ذات جودة التصوير الفوتوغرافيوالذي يحتوي على العديد من التحولات اللونية. يعتمد حجم الملف الذي يخزن صورة نقطية على عاملين: حجم الصورة؛ على عمق ألوان الصورة (كلما زاد عدد الألوان في الصورة، زاد حجم الملف).

أرز. 3. تغيير الصورة النقطية عند تكبيرها.

بالنسبة للصور النقطية التي تتكون من نقاط، فإن مفهوم الدقة، الذي يعبر عن عدد النقاط لكل وحدة طول، له أهمية خاصة. ومن الضروري التمييز بين: القرار الأصلي؛ دقة صورة الشاشة؛ دقة الصورة المطبوعة.

القرار الأصلي.يتم قياس دقة الطباعة الأصلية بالنقاط في البوصة ( نقطة في البوصة - نقطة في البوصة) ويعتمد على متطلبات جودة الصورة وحجم الملف، وطريقة رقمنة وإنشاء الرسم التوضيحي الأصلي، وتنسيق الملف المحدد والمعلمات الأخرى. كلما زادت متطلبات الجودة، يجب أن تكون دقة النسخة الأصلية أعلى.

دقة الشاشة. بالنسبة لنسخ الصورة على الشاشة، تسمى النقطة الأولية للبيانات النقطية بالبكسل. يختلف حجم البكسل وفقًا لدقة الشاشة المحددة (من نطاق من القيم القياسية)، ودقة الأصل، ومقياس العرض. توفر شاشات معالجة الصور بقطر 20-21 بوصة دقة شاشة قياسية تبلغ 640 × 480، 800 × 600، 1024 × 768، 1280 × 1024، 1600 × 1200، 1600 × 1280، 1920 × 1200، 1920 × 1600 بكسل. تبلغ المسافة بين نقاط الفوسفور المجاورة على شاشة عالية الجودة 0.22-0.25 ملم. الدقة 72 كافية لنسخة الشاشة نقطة في البوصةللطباعة على طابعة ملونة أو ليزر 150-200 نقطة في البوصة، للإخراج على جهاز تعريض ضوئي 200-300 نقطة في البوصة. عادةً، عند الطباعة، يجب أن تكون دقة النسخة الأصلية أكبر بمقدار 1.5 مرة من حجم شاشة جهاز الإخراج.

شدة النغمة(ما يسمى بالخفة) ينقسم عادة إلى 256 مستوى. لا ترى الرؤية البشرية عددًا أكبر من التدرجات وهي زائدة عن الحاجة. يؤدي الرقم الأصغر إلى تفاقم إدراك الصورة (الحد الأدنى للقيمة المقبولة لتوضيح الألوان النصفية عالي الجودة هو 150 مستوى). من السهل حساب أنه لإعادة إنتاج 256 مستوى نغمة، يكفي أن يكون حجم الخلية النقطية 256 = 16 × 16 بكسل.

العلاقة بين معلمات الصورة وحجم الملف. من المعتاد استخدام الرسومات النقطية لتوضيح الأعمال التي تتطلب دقة عالية في إعادة إنتاج الألوان والألوان النصفية. ومع ذلك، فإن أحجام ملفات الرسوم التوضيحية النقطية تنمو بسرعة مع زيادة الدقة. صورة مخصصة للعرض المنزلي (الحجم القياسي 10x15 سم، رقمية بدقة 200-300) نقطة في البوصة، دقة الألوان 24 بت)، تحتل التنسيق شجارمع تمكين وضع الضغط، حوالي 4 ميغابايت. الشريحة المرقمنة بدقة عالية تشغل 45-50 ميجابايت. تشغل الصورة الملونة المنفصلة بتنسيق A4 ما بين 120 إلى 150 ميجابايت.

تحجيم الصور النقطية. أحد عيوب الرسومات النقطية هو ما يسمى بكسل الصور عند تكبيرها (ما لم يتم اتخاذ تدابير خاصة). نظرًا لأن الأصل يحتوي على عدد معين من النقاط، فإنه مع حجم أكبر، يزداد حجمها وتصبح العناصر النقطية ملحوظة، مما يشوه الرسم التوضيحي نفسه. ولمواجهة البيكسلات، من المعتاد رقمنة النسخة الأصلية مسبقًا بدقة كافية لتصور عالي الجودة عند القياس. أسلوب آخر هو استخدام البيانات النقطية العشوائية لتقليل تأثير البيكسل ضمن حدود معينة. أخيرًا، عند القياس، يتم استخدام طريقة الاستيفاء، عندما يزيد حجم الرسم التوضيحي ليس عن طريق قياس النقاط، ولكن عن طريق إضافة العدد المطلوب من النقاط المتوسطة.

فئة معينة من برامج تحرير الرسومات النقطية ليست مخصصة لإنشاء صور من الصفر، ولكن لمعالجة الرسومات النهائية من أجل تحسين جودتها وتنفيذ الأفكار الإبداعية. وتشمل هذه البرامج على وجه الخصوص أدوبي فوتوشوب, Photostyler، ناشر الصورإلخ. يمكن الحصول على المعلومات الأولية للمعالجة على الكمبيوتر بطرق مختلفة: عن طريق مسح رسم توضيحي ملون 1t، أو تحميل صورة تم إنشاؤها في محرر آخر، أو إدخال صورة من صورة رقمية أو كاميرا فيديو.

تقوية الانطباع البصري وزيادة الثراء المعلوماتي للصورة. يتشكل إدراك اللون بواسطة الدماغ البشري نتيجة لتحليل تدفق الضوء الذي يدخل إلى شبكية العين من الأجسام الباعثة أو المنعكسة. يعتمد إدراك اللون على الخصائص الفيزيائية للضوء، أي الطاقة الكهرومغناطيسية، وعلى تفاعلها مع المواد الفيزيائية، وكذلك على تفسيرها بواسطة النظام البصري البشري. يرى الجهاز البصري البشري الطاقة الكهرومغناطيسية ذات الأطوال الموجية من 400 إلى 700 نانومتر كضوء مرئي (1 نانومتر = 10 -9 م). يتم استقبال الضوء إما مباشرة من مصدر، على سبيل المثال. المصباح الكهربائيأو بشكل غير مباشر عن طريق الانعكاس عن سطح الجسم أو الانكسار فيه. يكون المصدر أو الجسم عديم اللون إذا كان الضوء المرصود يحتوي على جميع الأطوال الموجية المرئية بكميات متساوية تقريبًا. يظهر المصدر اللوني باللون الأبيض، ويظهر الضوء اللوني المنعكس أو المنكسر باللون الأبيض أو الأسود أو الرمادي. الكائنات التي تعكس أكثر من 80% من الضوء الصادر من مصدر أبيض لالونيًا تظهر باللون الأبيض، وأقل من 3% تظهر باللون الأسود. القيم المتوسطة تنتج ظلال مختلفة من اللون الرمادي. على الرغم من أنه من الصعب تحديد التمييز بين الخفة والسطوع، تعتبر الخفة بشكل عام خاصية للأجسام غير المضيئة أو العاكسة وتتراوح من الأسود إلى الأبيض، بينما السطوع هو خاصية للأجسام ذاتية الإضاءة أو الانبعاثية وتتراوح من الأقل إلى الأعلى. إذا كان الضوء المدرك يحتوي على أطوال موجية بكميات غير متساوية، فإنه يسمى لوني.إذا تركزت الأطوال الموجية في الحافة العلويةالطيف المرئي، ثم يظهر الضوء أحمرأو ضارب إلى الحمرة، أي أن الطول الموجي السائد يقع في المنطقة الحمراء من الطيف المرئي. إذا كانت الأطوال الموجية مركزة في الجزء السفليالطيف المرئي إذن يظهر الضوء باللون الأزرقأو مزرق، أي أن الطول الموجي السائد يقع في الجزء الأزرق من الطيف. ومع ذلك، فإن الطاقة الكهرومغناطيسية ذات طول موجي معين ليس لها أي لون. ينشأ الإحساس بالألوان نتيجة لتحول الظواهر الفيزيائية في عين الإنسان ودماغه. يعتمد لون الجسم على توزيع الأطوال الموجية لمصدر الضوء وعلى الخصائص الفيزيائية للكائن. يبدو الجسم ملونًا إذا كان يعكس أو ينقل الضوء فقط في نطاق ضيق من الأطوال الموجية ويمتص جميع الأطوال الموجية الأخرى.

في رسومات الكمبيوتر، يتم استخدام نظامين لخلط الألوان الأساسية: المضافة - الأحمر والأخضر والأزرق (RGB) والطرح - السماوي والأرجواني والأصفر (CMY). ألوان أحد النظامين مكملة للآخر: السماوي إلى الأحمر، والأرجواني إلى الأخضر، والأصفر إلى الأزرق. اللون المكمل هو الفرق بين اللون الأبيض ولون معين: السماوي هو الأبيض ناقص الأحمر، والأرجواني هو الأبيض ناقص الأخضر، والأصفر هو الأبيض ناقص الأزرق. على الرغم من أن اللون الأحمر يمكن اعتباره مكملاً للسماوي، إلا أن اللون الأحمر والأخضر والأزرق يعتبر تقليديًا الألوان الأساسية، والسماوي والأرجواني والأصفر هي الألوان المكملة لها. ومن المثير للاهتمام أنه لا يوجد لون أرجواني في طيف قوس قزح أو المنشور، أي أنه يتولد عن طريق الجهاز البصري البشري. ل الأسطح العاكسةعلى سبيل المثال يتم استخدام أحبار الطباعة والأفلام والشاشات غير المضيئة نظام طرحيكمي. في الأنظمة الطرحية، يتم طرح الأطوال الموجية للون الإضافي من الطيف الأبيض. على سبيل المثال، عندما ينعكس الضوء أو ينتقل عبر جسم أرجواني، يتم امتصاص الجزء الأخضر من الطيف. إذا انعكس الضوء الناتج أو انكسر بواسطة جسم أصفر، فسيتم امتصاص الجزء الأزرق من الطيف ويبقى اللون الأحمر فقط. بمجرد أن ينعكس أو ينكسر في جسم أزرق، يصبح اللون أسودًا لأنه يتم التخلص من الطيف المرئي بأكمله. تعمل مرشحات الصور على هذا المبدأ. المضافةنظام الألوان RGB مناسب ل متوهجةالأسطح مثل شاشات CRT أو المصابيح الملونة.

طرق لوصف اللون

في رسومات الحاسوب يتم استخدام هذا المفهوم دقة اللون (اسم آخر هو عمق اللون ). وهو يحدد طريقة لترميز معلومات الألوان لعرضها على شاشة العرض. لعرض صورة بالأبيض والأسود، يكفي بت واحد (ألوان بيضاء وسوداء). يتيح لك التشفير ذو الثمانية بت عرض 256 تدرجًا من درجات الألوان. تحدد البايتتان (16 بت) 65.536 لونًا. مع ترميز 24 بت، يمكن تحديد أكثر من 16.5 مليون لون

من الناحية العملية دقة اللونمفهوم قريب التدرج اللوني، والذي يشير إلى نطاق الألوان التي يمكن إعادة إنتاجها على أجهزة الإخراج.توجد نماذج الألوان في نظام إحداثيات ثلاثي الأبعاد يتشكل مساحة اللون. في هذه الحالة، ينطلقون من قوانين جراسمان التي تنص على أنه يمكن التعبير عن اللون بنقطة في الفضاء ثلاثي الأبعاد.

نموذج الألوان في مختبر CIE

وفي عام 1920، تم تطوير النموذج المكاني الملون مختبر CIE

L,a,b - تسميات محاور الإحداثيات في هذا النظام). النظام هو مستقلة عن الأجهزة وبالتالي تستخدم غالبًا لنقل البيانات بين الأجهزة. في نموذج مختبر CIE، يتم تحديد أي لون من خلال الخفة (I) والمكونات اللونية: المعلمة a، والتي تختلف في النطاق من الأخضر إلى الأحمر، والمعلمة b، والتي تختلف في النطاق من الأزرق إلى الأصفر. يتجاوز التدرج اللوني لنموذج CIE Lab بشكل كبير قدرات الشاشات وأجهزة الطباعة، لذلك قبل إخراج الصورة المقدمة في هذا النموذج، يجب تحويلها. هذا النموذجتم تطويره لتنسيق العمليات الكيميائية الضوئية الملونة مع عمليات الطباعة. اليوم هو المعيار الافتراضي ل برامج أدوبيمحل تصوير.

نموذج الألوان RGB

الشكل: نموذج الألوان RGB المضافة

يعد نموذج ألوان RGB مضافًا، أي أن أي لون هو مزيج بنسب متفاوتة من ثلاثة ألوان أساسية - الأحمر والأخضر والأزرق. إنه بمثابة الأساس لإنشاء ومعالجة رسومات الكمبيوتر المخصصة للاستنساخ الإلكتروني (على الشاشة، التلفزيون). عندما يتم فرض أحد مكونات اللون الأساسي على آخر، يزداد سطوع الإشعاع الإجمالي. مزيج من ثلاثة مكونات يعطي لوني اللون الرمادي، والتي تقترب مع زيادة السطوع لون أبيض. مع 256 مستوى درجة لونية متدرجة، يتوافق اللون الأسود مع قيم RGB الصفرية، والأبيض - الحد الأقصى، مع الإحداثيات (255,255,255).

RGB مع قناة ألفا

تتيح لك قناة ألفا دمج الصورة مع خلفيتها. تحتوي كل قيمة بكسل على قيمة ألفا إضافية يساوي حجم بتها عمق ألوان الصورة. لا يمكن استخدام نموذج ألوان RGB مع قناة Alpha إلا مع أعماق ألوان تبلغ 8 و16 بت.

تعني قيمة قناة ألفا البالغة صفر أن البكسل شفاف تمامًا، وفي هذه الحالة تكون الخلفية مرئية بالكامل من خلال الصورة.

قيمة قناة ألفا تساوي 2 عمق ألوان الصورة -1

يتوافق مع بكسل معتم تمامًا؛ وهذا يعني أن الخلفية مغطاة بالكامل بالصورة. عندما تكون قيمة قناة ألفا مساوية لقيمة متوسطة، يمتزج لون البكسل في الخلفية من خلال بعض الخوارزميات.

نموذج الألوان HSB


أرز. نموذج الألوان HSB
تم تطوير نموذج الألوان HSB مع أقصى قدر من الاهتمام لخصائص إدراك اللون البشري. لأنه يعتمد على عجلة الألوان مونسيل. يتم وصف اللون من خلال ثلاثة مكونات: درجة اللون (مسحة )، التشبع (التشبع ) والسطوع (سطوع ). يتم اختيار قيمة اللون كمتجه منبثق من مركز الدائرة. النقطة الموجودة في المركز تتوافق مع اللون الأبيض، والنقاط على طول محيط الدائرة تتوافق مع الألوان الطيفية النقية. يتم تحديد اتجاه المتجه بالدرجات ويحدد ظل اللون. يحدد طول المتجه تشبع اللون. على محور منفصل يسمى لوني، يتم ضبط السطوع، بحيث تتوافق نقطة الصفر مع اللون الأسود. يغطي التدرج اللوني لنموذج HSB جميع القيم المعروفة للألوان الحقيقية.

نموذجH.S.B.من المعتاد استخدامه عند إنشاء صور على جهاز كمبيوتر، ومحاكاة تقنيات وأدوات عمل الفنانين.هناك برامج خاصة تحاكي الفرش والأقلام وأقلام الرصاص. يوفر تقليدًا للعمل مع الدهانات واللوحات الفنية المختلفة. بعد إنشاء الصورة، يوصى بتحويلها إلى نموذج ألوان مختلف، اعتمادًا على الطريقة التي تنوي نشرها بها.حاليًا، يتم استخدام نموذج الألوان هذا فقط في بعض برامج معالجة الصور.

نموذج الألوان YCbCr

يتم حفظ صور JPEG دائمًا تقريبًا باستخدام مساحة الألوان YCbCr المكونة من ثلاثة مكونات. يمثل مكون Y أو النصوع سطوع الصورة. تحدد المكونات Cb وCr اللون. تحدد قيمة Cb درجة زرقة الصورة، وتحدد قيمة Cr احمرار الصورة.

تم العثور على العلاقة بين نماذج الألوان YCbCr وRGB باستخدام الصيغ المقابلة.

جميع النماذج التي تمت مناقشتها أعلاه هي مضافة. هذا يعني أن المكونات تضيف لونًا إلى الصورة. كلما زادت قيمة المكون، كلما كان اللون أقرب إلى اللون الأبيض.
نموذج الألوان CMYK، فصل الألوان

أرز. نموذج الألوان CMYK
نموذج الألوان مطروح ويستخدم عند إعداد المطبوعات للطباعة. مكونات ألوان CMY هي ألوان يتم الحصول عليها عن طريق طرح الألوان الأساسية من اللون الأبيض:

سماوي (سماوي) = أبيض - أحمر = أخضر + أزرق؛

أرجواني = أبيض - أخضر = أحمر + أزرق؛

الأصفر = الأبيض - الأزرق = الأحمر + الأخضر.

تتوافق هذه الطريقة مع الجوهر المادي لإدراك الأشعة المنعكسة من النسخ الأصلية المطبوعة. تسمى الألوان السماوي والأرجواني والأصفر إضافيلأنها تكمل الألوان الأساسية إلى اللون الأبيض. يؤدي هذا إلى المشكلة الرئيسية لنموذج ألوان CMY - حيث أن تداخل الألوان الإضافية في الممارسة العملية لا ينتج عنه لون أسود نقي. في نموذج CMYK، تمثل قيم المكونات الأكبر ألوانًا أقرب إلى اللون الأسود. عندما يتم الجمع بين السماوي والأرجواني والأصفر، يتم امتصاص كل الألوان، وهو ما يجب أن يؤدي نظريًا إلى اللون الأسود، ولكن في الواقع لا يتم إنشاء أسود نقي. لذلك، تم تضمين مكون أسود نقي في نموذج الألوان. هكذا ظهر الحرف الرابع في اختصار نموذج الألوان CMYK ( سماوي، أرجواني، أصفر، أسود). لا توجد مراسلات فردية بين النموذج وRGB. يتم تعيين قيم CMYK المتعددة إلى نفس قيمة RGB.

للطباعة على معدات الطباعة، يجب تقسيم صورة الكمبيوتر الملونة إلى مكونات تتوافق مع مكونات نموذج الألوان CMYK. هذه العملية تسمى فصل الألوان. والنتيجة هي أربع صور منفصلة تحتوي على نفس محتوى اللون لكل مكون في الصورة الأصلية. بعد ذلك، في دار الطباعة، تتم طباعة صورة متعددة الألوان من اللوحات التي تم إنشاؤها على أساس أفلام مفصولة بالألوان، والتي تم الحصول عليها عن طريق تراكب ألوان CMYK.

جاما

تعتمد نماذج الألوان المستخدمة لتمثيل الصور على الافتراض أنه يوجد بين قيمة مكون اللون واللون المرئي على الشاشة اتصال خطي. في الواقع، أجهزة العرض المستخدمة لا تستجيب خطيًا لإشارة الدخل الواردة.جاما يصف التقريب الخصائص غير الخطية لهذه الأجهزة. من وجهة نظر رياضية، غاما هي دالة قوة:

يمكن إجراء ضبط جاما الصورة إما بالتزامن مع التحويل إلى مساحة اللون XYZ، أو بشكل منفصل. ضبط جاما له تأثير أكبر على مظهر الصورة شاشة الكمبيوترمن التحويل من وإلى مساحة اللون XYZ.

تأثير جاما على الصورة هو:إعطاء المكون ظلًا أغمق أو أفتح.

نظم الإحداثيات

لإنشاء صورة كمبيوتر واقعية معقدة، من الضروري تكرار النموذج الرياضي بشكل موثوق للكائن أو العملية المصورة على الشاشة في المكان والزمان.في هذه الحالة، من الضروري تحديد موضع النقاط والخطوط والأسطح في أنظمة إحداثيات مختلفة. يتم تحديد موضع نقطة في الفضاء الإقليدي بواسطة متجه نصف القطر، الذي له إحداثيات n وتوسع إلى n متجهات أساسية مستقلة خطيًا. تشكل مجموعة المتجهات الأساسية ووحدات قياس المسافات على طول هذه المتجهات نظام إحداثيات. لوصف شكل الكائنات الرسومية، حدد موقع الكائنات في الفضاء وإسقاطاتها على شاشة العرض، يتم استخدام SC المختلفة، والأكثر ملاءمة في كل حالة محددة. يتم وصف موقع النقاط في الفضاء بسهولة باستخدام نظام الإحداثيات الديكارتية. يحتوي نظام الإحداثيات الديكارتية على ثلاثة خطوط مستقيمة موجهة لا تقع في نفس المستوى - محاور الإحداثيات، تتقاطع المحاور عند نقطة واحدة - أصل الإحداثيات. يتم تحديد وحدة القياس على المحاور. يتم وصف موقع أي نقطة في الفضاء من خلال إحداثيات هذه النقطة، وهي المسافات من أصل الإحداثيات إلى إسقاطات النقطة على محاور الإحداثيات المقابلة.لإجراء الحسابات العملية مريح, بحيث تكون محاور الإحداثيات متعامدة. يسمى نظام الإحداثيات هذا متعامدًا. يمكن أن يكون الترتيب النسبي للمحاور في نظام الإحداثيات المتعامد من نوعين. محور 0 ضيمكن أن يمر في الاتجاه من المراقب إلى مستوى الورقة - وهذا نظام إحداثيات أعسر. إذا كان المحور 0 ضيمر من مستوى الورقة إلى المراقب - وهذا هو نظام الإحداثيات الأيمن.

أنظمة الإحداثيات الأكثر استخدامًا في رسومات الكمبيوتر

نظام الإحداثيات العالميهو نظام الإحداثيات الرئيسي، الذي يتم فيه تحديد جميع كائنات المشهد. إحدى المهام الشائعة في رسومات الكمبيوتر هي تصوير الرسوم البيانية ثنائية الأبعاد في نظام إحداثيات معين. تم تصميم هذه الرسوم البيانية لإظهار العلاقة بين المتغيرات المحددة باستخدام الوظائف. على سبيل المثال، الرسوم البيانية التي تميز إدراك الضوء بالعين البشرية. للحصول على رسم بياني مثل هذا، تطبيق برنامجيجب أن يصف مختلف عناصر الإخراج (النقاط والخطوط وسلاسل الأحرف)، مما يشير إلى موقعها وحجمها في نظام إحداثيات مستطيل. تعتمد وحدات القياس التي يتم تحديد هذه الأجسام فيها على طبيعتها: التغير في درجة الحرارة، على سبيل المثال، يمكن عرضه بالدرجات في الساعة، وحركة الجسم في الفضاء بالكيلومترات في الثانية، وما إلى ذلك. وهي خاصة بالتطبيقات تتيح لك الإحداثيات (أو الموجهة للمستخدم) تحديد الكائنات في عالم المستخدم ثنائي الأبعاد أو ثلاثي الأبعاد، وعادةً ما يطلق عليها اسم إحداثيات العالم.

يحتوي نظام الإحداثيات العالمي الثابت (MSC) x، y، z، على نقطة مرجعية (أصل الإحداثيات) وأساس مستقل خطيًا (مجموعة من المتجهات الأساسية - محاور الإحداثيات)، وبفضل هذا من الممكن وصف الشكل الهندسي رقميًا خصائص أي كائن رسومي في القيم المطلقة. نحن نشير إلى نظام الإحداثيات العالمي س م ذ م ض م .

نظام الإحداثيات النموذجي- نظام إحداثي يتم فيه تحديد البنية الداخلية للكائنات.

نظام إحداثيات الشاشة - يحدد موضع إسقاطات الأجسام الهندسية على شاشة العرض. إسقاط نقطة في ESC له إحداثيات z e =0. ومع ذلك، لا ينبغي تجاهل هذا الإحداثي، نظرًا لأنه غالبًا ما يتم اختيار MSK وESC للتزامن، بالإضافة إلى متجه الإسقاط [ س أوه ذ أوه 0] يمكنه المشاركة في التحولات التي لا تتطلب إحداثيين بل ثلاثة إحداثيات.

يمكن وصف اختيار نقطة واتجاه الرؤية رياضيا من خلال إدخال الديكارتي نظام إحداثيات المراقبالذي يكون أصله عند نقطة الرؤية، ويتطابق أحد المحاور مع اتجاه الرؤية

نظام إحداثيات المشهد(SKS) س مع ذ مع ض مع، الذي يصف موضع جميع الكائنات في المشهد - جزء من الفضاء العالمي له أصله وأساسه الخاص، والذي يستخدم لوصف موضع الكائنات بغض النظر عن MSK.

نظام إحداثيات الكائن (جامعة جنوب كاليفورنيا) س يا ذ يا ض يايرتبط بكائن معين ويؤدي جميع الحركات معه في SCS أو MSC.
يمثل تصوير الأجسام ثلاثية الأبعاد عددًا من التحديات. بادئ ذي بدء، يجب أن نتذكر أن الصورة مسطحة، لذلك من الضروري تحقيق نقل مناسب للخصائص البصرية للأشياء، لإعطاء فكرة واضحة إلى حد ما عن العمق. في ما يلي، سوف نطلق على مجموعات من الكائنات ثلاثية الأبعاد المخصصة للتصوير المشهد المكاني، وصورتها ثنائية الأبعاد طريق.

أرز. 4.3.نظام إحداثيات الكائن ونظام إحداثيات المراقب
تتشكل الصورة المرئية على مستوى معين، والذي سنسميه كذلك طائرة الصورة. طرق تحويل جسم ثلاثي الأبعاد إلى صورة ثنائية الأبعاد ( التوقعات) قد تكون مختلفة. بطريقة أو بأخرى، يجب أيضًا وصف الصورة الناتجة في نظام إحداثي ثنائي الأبعاد. اعتمادا على طريقة الحصول عليها، قد تكون الأبعاد الفعلية للصورة مختلفة أيضا. سيتم مناقشة أنواع الإسقاط المختلفة بالتفصيل لاحقًا.

أرز. 4.4.صورة الطائرة والشاشة

وبما أن هدفنا النهائي هو الحصول على صورة على الشاشة، فإن نقل الصورة يكون مصحوبًا بتغيير في الحجم وفقًا لحجم الشاشة. عادة، يعتبر أصل الإحداثيات في نظام إحداثيات الصورة هو الركن الأيسر السفلي من الورقة مع الصورة. على شاشة العرض، يقع أصل الإحداثيات تقليديا على اليسار الزاوية العليا. يجب أن يتم عرض الرسم من مستوى الصورة على الشاشة بأقل قدر من تشويه النسب، وهو ما يفرض في حد ذاته قيودًا على مساحة الشاشة التي يشغلها الرسم. يجب أن يتم تغيير المقياس مع الحفاظ على نسب المنطقة (الشكل 4.4).

يتم تحديد الكائنات الموجودة في النظام الإحداثي لمستوى الصورة في بعض وحدات القياس، ويكون المقياس هو نفسه على طول محوري الإحداثيات. على الشاشة، وحدة القياس هي البكسل، والذي ينبغي اعتباره مستطيلاً، وبالتالي فإن الأفقي و محاور عموديةقد تكون مختلفة، والتي يجب أن تؤخذ بعين الاعتبار عند تحديد عوامل القياس

مثال على التحولات في أنظمة الإحداثيات

من أجل معالجة الصورة على الشاشة، وإجراء تغييرات على موضعها واتجاهها وحجمها، يتم إجراء التحولات الهندسية. أنها تسمح لك بتغيير خصائص الأشياء في الفضاء.لنفترض أنك بحاجة إلى إنشاء صورة على جهاز الكمبيوتر لحركة الشمس عبر السماء والسيارة على الأرض. ويرى الراصد هذه الصورة من نقطة معينة في الفضاء في اتجاه معين. لوصف هذه التحولات المعقدة رياضيا، يجب علينا أولا اختيار أنظمة الإحداثيات.

نظام الإحداثيات الأول هو النظام العالمي، فلنحدده بالمحاور س م ذ م ض م، فهو يقع في نقطة معينة ويظل دائمًا بلا حراك.

نظام الإحداثيات الثاني يحدد موقع الراصد في الفضاء ويحدد اتجاه الرؤية - نظام إحداثيات الراصد س ن ذ ن ض ن .

النظام الثالث هو النظام الإحداثي للكائن، وسيكون هناك اثنان منهم: نظام إحداثيات الشمس ونظام إحداثيات السيارة. يمكن لهذه الأنظمة أن تتحرك وتغير موقعها في الفضاء بالنسبة لنظام الإحداثيات العالمي. يتم تحديد إحداثيات نقاط الكائن في أنظمة إحداثيات الكائن، كل منها مرتبط بنظام الإحداثيات العالمي. يتحرك نظام الإحداثيات الخاص بالمراقب أيضًا بالنسبة لنظام الإحداثيات العالمي. لرؤية كائن ثلاثي الأبعاد على الشاشة عليك القيام بما يلي:

• 
  تحويل إحداثيات الكائن المحددة في نظام الإحداثيات الخاص به إلى إحداثيات عالمية؛
• 
  تحويل إحداثيات الكائن من النظام العالمي إلى نظام إحداثيات المراقب؛

قم بإسقاط الإحداثيات التي تم الحصول عليها على مستوى في نظام إحداثيات المراقب، وفي هذه الحالة سيكون لدينا موقع جميع كائنات المشهد في إحداثيات المشهد.

مراحل التصوير
كما ذكرنا سابقًا، تدرس الرسومات الحاسوبية طرق إنشاء صور للأشياء والمشاهد الهندسية المختلفة. المراحل الرئيسية لبناء الصورة هي:

• 
  النمذجة، والتي تستخدم أساليب الوصف الرياضي للأشياء والمشاهد ذات الطبيعة المتنوعة في الفضاء ثنائي وثلاثي الأبعاد.
• 
  التصور – طرق بناء صور واقعية للعالم ثلاثي الأبعاد على شاشة عرض حاسوبية مسطحة، بينما يتم تحويل نماذج الأشياء والمشاهد إلى صورة ثابتة أو فيلم (سلسلة من الإطارات الثابتة).

يتم إحضار جميع الكائنات الرسومية إلى شكل خوارزمي؛ وهذا ما يميز رسومات الكمبيوتر عن الرسومات العادية.

التحولات الهندسية

الهدف من دراسة التحولات الهندسية هو تعلم كيفية وصف حركة الأشياء وتصور الأشياء رياضيا. التحويل الهندسي هو رسم خريطة لصورة نقطة تنتمي إلى الفضاء الإقليدي ذي الأبعاد n إلى نقطة الصورة الأولية ذات الأبعاد n. تشمل التحولات الهندسية التحولات الإسقاطية والتحويلات التقاربية.

التحولات الإسقاطية. التوقعات

من أجل تركيب صورة على شاشة الكمبيوتر، من الضروري اقتراح طريقة للوصف الرياضي للأشياء في الفضاء ثلاثي الأبعاد أو على المستوى. التحولات الإسقاطية تصور المشهد من المنظور المطلوب. الإسقاط هو وسيلة لانتقال الأجسام ثلاثية الأبعاد إلى صورتها على المستوى. الإسقاط هو رسم خريطة لمساحة ثلاثية الأبعاد على مستوى صورة ثنائي الأبعاد (CP). يعتمد الحصول على الإسقاط على طريقة تتبع الأشعة. من مركز الإسقاط (جهاز العرض)، يتم رسم الأشعة عبر كل نقطة من الجسم حتى تتقاطع مع CP. الشكل الموجود على المستوى، والذي يتكون من نقاط تقاطع الأشعة مع مستوى الصورة، هو إسقاط للجسم. من الخصائص المهمة لأي طريقة إسقاط هي موثوقية إدراك الجسم من خلال إسقاطه. لا يوجد إسقاط مناسب لجميع المهام. الإسقاط الهندسي المستوي هو نوع من الإسقاط على سطح مستو بخطوط مستقيمة. الإسقاطات الهندسية المستوية مركزية ومتوازية. إذا كان مركز الإسقاط على مسافة محدودة من مستوى الإسقاط، فهو إسقاط مركزي. إذا تمت إزالة مركز الإسقاط إلى ما لا نهاية، فإن هذا الإسقاط يكون موازيا. الإسقاطات المركزية لها من نقطة إلى ثلاث نقاط تلاشي. نقطة التلاشي هي نقطة تقاطع الإسقاطات المركزية لجميع الخطوط المتوازية غير الموازية لمستوى الإسقاط.

2012 -> فرع سترليتاماك
2012 -> الطعام عن النبيذ كان الناس يشيدون بالإنسانية لفترة طويلة. في القرن 19
2012 -> توصيات منهجية لإجراء الفصول الدراسية باستخدام أشكال التدريب التفاعلية
2012 -> موضوع الخبرة
2012 -> أسئلة للامتحان تخطيط وتنظيم عمل خدمة شؤون الموظفين المفاهيم الحديثة لإدارة شؤون الموظفين

أنا. أنظمة الألوان في الرسومات الحاسوبية

1. المفاهيم الأساسية لرسومات الحاسوب ............ 2 ص.

2. نماذج الألوان والألوان ……………………………………………………………………………….4 ص.

3. نموذج الألوان RGB ………………………………… 5 صفحات.

4..أنظمة الألوان HSB وHSL …………………………………..6 ص.

5. نموذج الألوان HSB ………………………………………………………………………………………………………………… 7 صفحات.

6. نموذج الألوان الخاص بمختبر CIE …………………………..8 صفحات.

7. نموذج الألوان CMYK، فصل الألوان………………..8 صفحات.

ثانيا. الجزء العملي

1. سؤال عملي (إنشاء رسم في برنامج CorelDRAW)

قائمة الأدبيات المستخدمة .......................... 11 ص.

المفاهيم الأساسية للرسومات الحاسوبية

في رسومات الحاسوب، يميل مفهوم الدقة إلى أن يكون الأكثر إرباكًا، حيث يتعين علينا التعامل مع خصائص متعددة لكائنات مختلفة في وقت واحد. من الضروري التمييز بوضوح بين دقة الشاشة ودقة جهاز الطباعة ودقة الصورة. كل هذه المفاهيم تشير إلى كائنات مختلفة. لا ترتبط هذه الأنواع من الدقة بأي شكل من الأشكال ببعضها البعض حتى تحتاج إلى معرفة الحجم الفعلي للصورة الموجودة على شاشة الشاشة أو الطباعة على الورق أو الملف الموجود على محرك الأقراص الثابتة.

دقة الشاشة هي خاصية لنظام الكمبيوتر (اعتمادًا على الشاشة وبطاقة الفيديو) و نظام التشغيل(اعتمادا على إعدادات ويندوز). يتم قياس دقة الشاشة بالبكسل (النقاط) وتحدد حجم الصورة التي يمكن وضعها بالكامل على الشاشة.
دقة الطابعة هي إحدى خصائص الطابعة التي تعبر عن عدد النقاط الفردية التي يمكن طباعتها في مساحة طول الوحدة. يتم قياسه بوحدات نقطة في البوصة (نقطة في البوصة) ويحدد حجم الصورة بجودة معينة أو، على العكس من ذلك، جودة الصورة بحجم معين.

دقة الصورة هي خاصية الصورة نفسها. يتم قياسها أيضًا بالنقاط في البوصة - dpi ويتم ضبطها عند إنشاء صورة في محرر رسومات أو باستخدام ماسح ضوئي. لذلك، لعرض الصورة على الشاشة، يكفي أن يكون لها دقة 72 نقطة في البوصة، وللطباعة على الطابعة - ما لا يقل عن 300 نقطة في البوصة. يتم تخزين قيمة دقة الصورة في ملف الصورة.

يحدد الحجم الفعلي للصورة حجم الصورة عموديًا (الارتفاع) وأفقيًا (العرض) ويمكن قياسه بالبكسل ووحدات الطول (المليمتر والسنتيمتر والبوصة). يتم ضبطه عند إنشاء الصورة وتخزينها مع الملف. إذا كان يتم إعداد صورة للعرض على الشاشة، فسيتم تحديد عرضها وارتفاعها بالبكسل لمعرفة مقدار الشاشة التي تشغلها. إذا كانت الصورة قيد التحضير للطباعة، فسيتم تحديد حجمها بوحدات الطول لمعرفة مقدار الورقة التي ستشغلها.
يرتبط الحجم المادي ودقة الصورة ارتباطًا وثيقًا. عندما تقوم بتغيير الدقة، يتغير الحجم الفعلي تلقائيًا.

عند العمل بالألوان، يتم استخدام المفاهيم التالية: عمق الألوان (يُسمى أيضًا دقة الألوان) ونموذج الألوان.
يمكن تخصيص عدد مختلف من البتات لتشفير لون بكسل الصورة. يحدد هذا عدد الألوان التي يمكن عرضها على الشاشة في نفس الوقت. كلما كان رمز اللون الثنائي أطول، كلما أمكن استخدام المزيد من الألوان في التصميم.

عمق اللون هو عدد البتات المستخدمة لتشفير لون بكسل واحد. لترميز صورة ذات لونين (أبيض وأسود)، يكفي تخصيص بت واحد لتمثيل لون كل بكسل. يتيح لك تخصيص بايت واحد تشفير 256 لونًا مختلفًا. تتيح لك البايتتان (16 بت) تحديد 65536 لونًا مختلفًا. يُسمى هذا الوضع باللون العالي. إذا تم استخدام ثلاث بايتات (24 بت) لتشفير اللون، فيمكن عرض 16.5 مليون لون في وقت واحد. هذا الوضع يسمى اللون الحقيقي. يعتمد حجم الملف الذي يتم حفظ الصورة فيه على عمق الألوان.

نادراً ما تكون الألوان في الطبيعة بسيطة. يتم تشكيل معظم ظلال الألوان عن طريق مزج الألوان الأساسية. تسمى طريقة تقسيم ظل اللون إلى مكوناته اللون نموذج. هناك العديد من الأنواع المختلفة لنماذج الألوان، لكن رسومات الكمبيوتر لا تستخدم عادةً أكثر من ثلاثة. وتعرف هذه النماذج بأسماء: RGB، CMYK، HSB.

نماذج الألوان والألوان.

اللون مضاف وطرح.

يتم الحصول على اللون الإضافي من خلال الجمع بين ضوء الألوان المختلفة. في هذا المخطط، يمثل غياب جميع الألوان اللون الأسود، ووجود جميع الألوان يمثل اللون الأبيض. يعمل نظام الألوان المضافة مع الضوء المنبعث، مثل شاشة الكمبيوتر.

في نظام الألوان الطرحية، تحدث العملية العكسية. هنا، يتم الحصول على اللون عن طريق طرح الألوان الأخرى من إجمالي شعاع الضوء. وفي هذا المخطط يظهر اللون الأبيض نتيجة غياب كافة الألوان، بينما وجودها ينتج اللون الأسود. يعمل نظام الألوان الطرحي مع الضوء المنعكس.

في رسومات الكمبيوتر، يتم استخدام مفهوم دقة الألوان (اسم آخر هو عمق اللون). وهو يحدد طريقة لترميز معلومات الألوان لعرضها على شاشة العرض. لعرض صورة بالأبيض والأسود، يكفي وجود بتتين (أبيض وأسود). يتيح لك التشفير ذو الثمانية بت عرض 256 تدرجًا من درجات الألوان. تحدد البايتتان (16 بت) 65.536 لونًا (يُسمى هذا الوضع "اللون العالي"). باستخدام طريقة تشفير 24 بت، من الممكن تحديد أكثر من 16.5 مليون لون (يسمى الوضع. من وجهة نظر عملية، دقة ألوان الشاشة قريبة من مفهوم التدرج اللوني. وهذا يعني النطاق الألوان التي يمكن إعادة إنتاجها باستخدام جهاز إخراج أو آخر (شاشة، طابعة، آلة طباعة، إلخ.) وفقًا لمبادئ تكوين الصورة باستخدام طرق الجمع أو الطرح، تم تطوير طرق لتقسيم ظل اللون إلى مكوناته المكونة ، تسمى نماذج الألوان في رسومات الكمبيوتر، توجد نماذج RGB وHSB (لإنشاء ومعالجة الصور المضافة) وCMYK (تُستخدم بشكل أساسي لطباعة نسخة من الصورة على معدات الطباعة). نظام إحداثي الأبعاد يشكل مساحة اللون، لأنه يتبع من قوانين غروسمان أنه يمكن التعبير عن اللون بنقطة في الفضاء ثلاثي الأبعاد.

قانون جراسمان الأول (قانون الأبعاد الثلاثة). يمكن التعبير عن أي لون بشكل فريد بواسطة ثلاثة مكونات إذا كانت مستقلة خطيًا. الاستقلال الخطي هو استحالة الحصول على أي من هذه الألوان الثلاثة بإضافة اللونين الآخرين.

قانون جراسمان الثاني (قانون الاستمرارية). ومع التغير المستمر في الإشعاع، يتغير لون الخليط أيضًا بشكل مستمر. لا يوجد لون لا يمكن مطابقته بشكل لا نهائي.

قانون جراسمان الثالث (قانون الجمع). يعتمد لون خليط الإشعاع على لونه فقط، وليس على تركيبه الطيفي. أي أنه يتم التعبير عن اللون (C) للخليط بمجموع معادلات لون الإشعاع:

Csum=(R1+R2+…+Rn)R+(G1+G2+…+Gn)G+ (B1+B2+…+Bn)B.

نموذج الألوان RGB

تقوم شاشة الكمبيوتر بإنشاء الألوان مباشرة عن طريق انبعاث الضوء وتستخدم نظام الألوان RGB.

يعد نموذج ألوان RGB مضافًا، أي أن أي لون هو مزيج بنسب متفاوتة من ثلاثة ألوان أساسية - الأحمر (الأحمر)، والأخضر (الأخضر)، والأزرق (الأزرق). إنه بمثابة الأساس لإنشاء ومعالجة رسومات الكمبيوتر المخصصة للاستنساخ الإلكتروني (على الشاشة، التلفزيون). إذا نظرت إلى شاشة الشاشة من مسافة قريبة، ستلاحظ أنها تتكون من نقاط صغيرة ذات ألوان حمراء وخضراء وزرقاء. يمكن للكمبيوتر التحكم في كمية الضوء المنبعث من خلال أي نقطة ملونة، ومن خلال الجمع بين مجموعات مختلفة من أي لون، يمكنه إنشاء أي لون. عندما يتم فرض أحد مكونات اللون الأساسي على آخر، يزداد سطوع الإشعاع الإجمالي. يعطي مزيج المكونات الثلاثة لونًا رماديًا لونيًا يقترب من اللون الأبيض مع زيادة السطوع. مع 256 مستوى درجة لونية متدرجة، يتوافق اللون الأسود مع قيم RGB الصفرية، ويتوافق اللون الأبيض مع القيم القصوى، مع الإحداثيات (255,255,255).

وفقًا لطبيعة شاشات الكمبيوتر، يعد نظام RGB هو الأكثر شيوعًا وانتشارًا، ولكن له عيبًا: لا يلزم دائمًا أن تكون رسومات الكمبيوتر موجودة على الشاشة فقط، وفي بعض الأحيان يجب طباعتها، ثم من الضروري استخدم نظام ألوان آخر - CMYK.

أنظمة الألوان HSB وHSL

تعتمد أنظمة الألوان HSB وHSL على القيود التي تفرضها الأجهزة. في نظام HSB، يتم وصف اللون من حيث الصبغة والتشبع والسطوع. يقوم نظام HSL آخر بتعيين اللون والتشبع والخفة. النغمة هي ظل معين من اللون. يصف تشبع اللون كثافته النسبية أو تردده. يشير السطوع أو الإضاءة إلى مقدار الصبغة السوداء المضافة إلى اللون، مما يجعله أغمق. يتناسب نظام HSB بشكل جيد مع النموذج البشري لإدراك الألوان، أي أنه يعادل الطول الموجي للضوء. التشبع هو شدة الموجة، والسطوع هو الكمية الإجمالية للضوء. عيب هذا النظام هو أنه للعمل على شاشات الكمبيوتر يجب تحويله إلى نظام RGB، وللطباعة بأربعة ألوان إلى نظام CMYK.

نموذج الألوان HSB

تم تطوير نموذج الألوان HSB مع أقصى قدر من الاهتمام لخصائص إدراك اللون البشري. لأنه يعتمد على عجلة الألوان مونسيل. يتم وصف اللون من خلال ثلاثة مكونات: الصبغة والتشبع والسطوع. يتم اختيار قيمة اللون كمتجه منبثق من مركز الدائرة. النقطة الموجودة في المركز تتوافق مع اللون الأبيض، والنقاط على طول محيط الدائرة تتوافق مع الألوان الطيفية النقية. يتم تحديد اتجاه المتجه بالدرجات ويحدد ظل اللون. يحدد طول المتجه تشبع اللون. على محور منفصل، يسمى المحور اللوني، يتم ضبط السطوع، حيث تتوافق نقطة الصفر مع اللون الأسود. يغطي التدرج اللوني لنموذج HSB جميع القيم المعروفة للألوان الحقيقية.

يُستخدم نموذج HSB عادةً عند إنشاء صور على جهاز كمبيوتر، لمحاكاة تقنيات وأدوات عمل الفنانين. هناك برامج خاصة تحاكي الفرش والأقلام وأقلام الرصاص. يوفر تقليدًا للعمل مع الدهانات واللوحات الفنية المختلفة. بعد إنشاء الصورة، يوصى بتحويلها إلى نموذج ألوان مختلف، اعتمادًا على الطريقة التي تنوي نشرها بها.

نموذج الألوان في مختبر CIE

في عام 1920، تم تطوير النموذج المكاني الملون لمختبر CIE (Communication Internationale de I"Eclairage - لجنة اجتماع دولية. L، a، b هي تسميات محاور الإحداثيات في هذا النظام). النظام مستقل عن الأجهزة وبالتالي غالبًا ما يكون يستخدم لنقل البيانات بين الأجهزة في نموذج مختبر CIE، يتم تحديد أي لون من خلال الخفة (L) والمكونات اللونية: المعلمة a، والتي تختلف في النطاق من الأخضر إلى الأحمر، والمعلمة b، والتي تختلف في النطاق من اللون الأزرق إلى الأصفر يتجاوز التدرج اللوني لنموذج CIE Lab بشكل كبير قدرات الشاشات وأجهزة الوسائط المطبوعة، لذا يجب تحويل الصورة المعروضة في هذا النموذج قبل إخراجها إنه المعيار الافتراضي لبرنامج Adobe Photoshop.

نموذج الألوان CMYK، فصل الألوان

كان هذا النظام معروفًا على نطاق واسع قبل وقت طويل من استخدام أجهزة الكمبيوتر لإنشاء الصور الرسومية. تُستخدم أجهزة الكمبيوتر لفصل ألوان الصور إلى ألوان CMYK، كما تم تطوير نماذج خاصة للطباعة. يواجه تحويل الألوان من RGB إلى CMYK عددًا من التحديات. الصعوبة الرئيسية هي أنه في أنظمة مختلفةقد تختلف الألوان. تتمتع هذه الأنظمة بطبيعة مختلفة لإنتاج الألوان وما نراه على شاشة العرض لا يمكن تكراره تمامًا عند الطباعة. يوجد حاليًا برامج تتيح لك العمل مباشرة بألوان CMYK. تتمتع برامج الرسومات المتجهة بالفعل بهذه القدرة بشكل موثوق، في حين أن برامج الرسومات النقطية بدأت مؤخرًا فقط في تزويد المستخدمين بالوسائل اللازمة للعمل مع ألوان CMYK والتحكم بدقة في كيفية ظهور التصميم عند الطباعة.

نموذج الألوان CMYK مطروح ويستخدم عند إعداد المنشورات للطباعة. مكونات ألوان CMY هي ألوان يتم الحصول عليها عن طريق طرح الألوان الأساسية من اللون الأبيض:

سماوي (سماوي) = أبيض - أحمر = أخضر + أزرق؛

أرجواني = أبيض - أخضر = أحمر + أزرق؛

الأصفر = الأبيض - الأزرق = الأحمر + الأخضر.

تتوافق هذه الطريقة مع الجوهر المادي لإدراك الأشعة المنعكسة من النسخ الأصلية المطبوعة. تسمى الألوان السماوي والأرجواني والأصفر بالألوان التكميلية لأنها تكمل الألوان الأساسية للأبيض. يؤدي هذا إلى المشكلة الرئيسية لنموذج ألوان CMY - حيث أن تداخل الألوان الإضافية في الممارسة العملية لا ينتج عنه لون أسود نقي. لذلك، تم تضمين مكون أسود نقي في نموذج الألوان. وهكذا ظهر الحرف الرابع في اختصار نموذج الألوان CMYK (سماوي، أرجواني، أصفر، أسود). للطباعة على معدات الطباعة، يجب تقسيم صورة الكمبيوتر الملونة إلى مكونات تتوافق مع مكونات نموذج الألوان CMYK. وتسمى هذه العملية فصل الألوان. والنتيجة هي أربع صور منفصلة تحتوي على نفس محتوى اللون لكل مكون في الصورة الأصلية. بعد ذلك، في دار الطباعة، تتم طباعة صورة متعددة الألوان من اللوحات التي تم إنشاؤها على أساس أفلام مفصولة بالألوان، والتي تم الحصول عليها عن طريق تراكب ألوان CMYK.

اللون المفهرس، والعمل مع لوحة الألوان

تعاملت جميع أنظمة الألوان الموصوفة سابقًا مع نطاق الألوان بالكامل. لوحات الألوان المفهرسة هي مجموعات من الألوان التي يمكنك من خلالها تحديد اللون المطلوب. ميزة اللوحات المحدودة هي أنها تشغل ذاكرة أقل بكثير من اللوحات أنظمة كاملة RGB وCMYK. يقوم الكمبيوتر بإنشاء لوحة ألوان ويعين رقمًا من 1 إلى 256 لكل لون. وبعد ذلك، عند تخزين لون بكسل أو كائن فردي، يتذكر الكمبيوتر ببساطة الرقم الموجود في لوحة الألوان. لتذكر الأرقام من 1 إلى 256، يحتاج الكمبيوتر إلى 8 بتات فقط. للمقارنة، يستغرق اللون الكامل في نظام RGB 24 بت، وفي نظام كميك - 32.

فهرس:

1.رسومات الحاسوب. بوريف ف.ن.

2. أساسيات الرسومات الحاسوبية. سيرجيف أ.ب.، كوشينكو إس.في.

3. رسومات الحاسوب. ديناميات وصور واقعية. إي في شيكين، أ.ف

حاسوب الفنون التصويرية (11)الملخص >> علوم الحاسب

2 أنواع حاسوب الرسوماتهناك ثلاثة أنواع حاسوب الرسوم البيانية. هذا هو النقطية الفنون التصويرية، المتجه الفنون التصويريةوكسورية الفنون التصويرية. إنهم مختلفون... ثلاثي الأبعاد أنظمةالإحداثيات يعكس كل إحداثي مساهمة كل مكون في الناتج لونالخامس...

يا رفاق، نضع روحنا في الموقع. شكرا لك على ذلك
أنك تكتشف هذا الجمال. شكرا للإلهام والقشعريرة.
انضم إلينا فيسبوكو في تواصل مع

المخطط رقم 1. تركيبة تكميلية

الألوان المتناقضة التكميلية أو التكميلية هي الألوان الموجودة على الجانبين المتقابلين من عجلة الألوان Itten. يبدو مزيجهم مفعم بالحيوية والحيوية للغاية، خاصة مع الحد الأقصى لتشبع اللون.

المخطط رقم 2. الثالوث - مزيج من 3 ألوان

مزيج من 3 ألوان تقع على نفس المسافة من بعضها البعض. يوفر تباينًا عاليًا مع الحفاظ على الانسجام. تبدو هذه التركيبة مفعمة بالحيوية حتى عند استخدام الألوان الفاتحة وغير المشبعة.

المخطط رقم 3. مجموعة مماثلة

مجموعة من 2 إلى 5 ألوان تقع بجانب بعضها البعض على عجلة الألوان (من الأفضل 2-3 ألوان). الانطباع: الهدوء، ودعوة. مثال على مزيج من الألوان الصامتة المتشابهة: الأصفر البرتقالي والأصفر والأصفر والأخضر والأخضر والأزرق والأخضر.

المخطط رقم 4. تركيبة منفصلة ومكملة

خيار من مجموعة الألوان التكميلية، ولكن بدلاً من اللون المعاكس، يتم استخدام الألوان المجاورة. مزيج من اللون الرئيسي واثنين من الألوان الإضافية. يبدو هذا المخطط متناقضًا تقريبًا، ولكنه ليس مكثفًا جدًا. إذا لم تكن متأكدًا من قدرتك على استخدام المجموعات التكميلية بشكل صحيح، فاستخدم المجموعات التكميلية المنفصلة.

المخطط رقم 5. تتراد - مزيج من 4 ألوان

نظام ألوان حيث يكون لون واحد هو اللون الرئيسي، واثنين مكملين، وآخر يسلط الضوء على اللكنات. مثال: الأزرق والأخضر، والأزرق البنفسجي، والأحمر البرتقالي، والأصفر البرتقالي.

المخطط رقم 6. مربع

مجموعات من الألوان الفردية

• الأبيض: يذهب مع كل شيء. أفضل مزيج مع الأزرق والأحمر والأسود.
• البيج: مع الأزرق، البني، الزمرد، الأسود، الأحمر، الأبيض.
• الرمادي: مع الفوشيا، الأحمر، الأرجواني، الوردي، الأزرق.
• الوردي: مع البني والأبيض والأخضر النعناعي والزيتوني والرمادي والفيروزي والأزرق الفاتح.
• الفوشيه (الوردي العميق): مع الرمادي، الأسمر، الليموني، الأخضر النعناعي، البني.
• الأحمر: مع الأصفر والأبيض والبني والأخضر والأزرق والأسود.
• أحمر الطماطم: أزرق، أخضر نعناعي، رملي، أبيض كريمي، رمادي.
• الأحمر الكرزي: الأزرق السماوي، الرمادي، البرتقالي الفاتح، الرملي، الأصفر الشاحب، البيج.
• الأحمر التوتي: اللون الأبيض والأسود والورد الدمشقي.
• البني: الأزرق الساطع، الكريمي، الوردي، الظبي، الأخضر، البيج.
• البني الفاتح: أصفر شاحب، أبيض كريمي، أزرق، أخضر، أرجواني، أحمر.
• البني الداكن: الأصفر الليموني، الأزرق، الأخضر النعناعي، الوردي الأرجواني، الليموني.
• تان: الوردي، البني الداكن، الأزرق، الأخضر، الأرجواني.
• البرتقالي: الأزرق، الأزرق، الليلكي، البنفسجي، الأبيض، الأسود.
• برتقالي فاتح: رمادي، بني، زيتوني.
• البرتقالي الداكن: أصفر شاحب، زيتوني، بني، كرزي.
• الأصفر: الأزرق، الليلكي، الأزرق الفاتح، البنفسجي، الرمادي، الأسود.
• أصفر الليمون: أحمر الكرز، البني، الأزرق، الرمادي.
• أصفر شاحب: فوشيا، رمادي، بني، ظلال من الأحمر، الأسمر، الأزرق، الأرجواني.
• الأصفر الذهبي: الرمادي، البني، الأزرق السماوي، الأحمر، الأسود.
• الزيتون: برتقالي، بني فاتح، بني.
• الأخضر: بني ذهبي، برتقالي، أخضر فاتح، أصفر، بني، رمادي، كريمي، أسود، أبيض كريمي.
• لون السلطة: بني، أسمر، ظبي، رمادي، أزرق غامق، أحمر، رمادي.
• الفيروز: الفوشيا، الأحمر الكرزي، الأصفر، البني، الكريمي، الأرجواني الداكن.
• الأزرق الكهربائي جميل عندما يقترن بالأصفر الذهبي أو البني أو البني الفاتح أو الرمادي أو الفضي.
• الأزرق: الأحمر، الرمادي، البني، البرتقالي، الوردي، الأبيض، الأصفر.
• الأزرق الداكن: الأرجواني الفاتح، الأزرق الفاتح، الأخضر المصفر، البني، الرمادي، الأصفر الشاحب، البرتقالي، الأخضر، الأحمر، الأبيض.
• الليلك: البرتقالي، الوردي، الأرجواني الداكن، الزيتوني، الرمادي، الأصفر، الأبيض.
• الأرجواني الداكن: البني الذهبي، الأصفر الشاحب، الرمادي، الفيروزي، الأخضر النعناعي، البرتقالي الفاتح.
• اللون الأسود عالمي وأنيق ويظهر في جميع التركيبات، ويفضل أن يكون باللون البرتقالي أو الوردي أو الأخضر الفاتح أو الأبيض أو الأحمر أو الأرجواني أو الأصفر.