Единое окно доступа к образовательным ресурсам

Компьютерная графика и web-дизайн: Учебное пособие

Голосов: 7

Учебное пособие содержит основные понятия, терминологию и справочные материалы. Изложен теоретический материал по растровой и векторной графике. Рассмотрены особенности подготовки графики для печати и web-изданий в профессиональном редакторе Photoshop. Пособие предназначено для студентов второго курса специальностей 030602 "Связь с общественностью" и 030901 "Издательское дело и редактирование" вечернего, заочного и дневного отделений, а также может быть полезно студентам других гуманитарных специальностей.

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.
       Модель CMY описывает отраженные цвета (краски), которые образуются в
                                     результате вычитания части спектра
                                     дающего света и называются субтрактив-
                                     ными (Рис. 32). При смешении цветов ре-
                                     зультат темнее обоих исходных, поскольку
                                     каждый из цветов поглощает часть спектра.
                                     Каналы CMY образуются в результате вы-
  Cyan          Green
                     Yellow          читания основных RGB-компонентов из бе-
                                     лого цвета (то есть полного спектра). Это
         Blue            Red         Cyan – голубой (белый минус красный),
                                     Magenta – пурпурный (белый минус зеле-
          Magenta                    ный) и Yellow – желтый (белый минус си-
                                     ний).
                                         Развитием модели CMY является мо-
        Рис. 32. Субтрактивные цвета
                                     дель CMYK. Она описывает реальный
процесс цветной печати на офсетной машине и цветном принтере.
    Пурпурная, голубая и желтая краски (полиграфическая триада) последова-
тельно наносятся на бумагу в различных пропорциях, и таким способом может
быть репродуцирована значительная часть видимого спектра. В области черного и
темных цветов наносится не цветная, а черная краска. Это четвертый базовый
компонент, он введен для описания реального процесса печати. Черный компо-
нент сокращается до буквы К (BlacK – черный или, по другой версии, Key – клю-
чевой). CMYK – четырехканальная цветовая модель.
                               ПРИМЕЧАНИЕ
    Реальные краски содержат примеси и при смешении дадут не черный, а тем-
но-коричневый цвет. При печати очень темных цветов и черного цвета большое
количество каждой краски ведет к переувлажнению бумаги и неоправданному
расходу красок, поэтому был введён четвёртый компонент – чёрная краска.
    Описанные цветовые модели являются аппаратно зависимыми. При выводе
одного и того же изображения на различных устройствах (например, на двух раз-
ных мониторах) получается разный результат. Поскольку цвет зависит как от зна-
чений базовых составляющих, так и от параметров устройств: качества и марки
печатной краски, свойств использованной бумаги, свойств люминофора и других
параметров конкретного монитора, принтера или печатного пресса. Кроме того,
существование разных моделей описания для излучаемых и отраженных цветов
весьма неудобно при компьютерной подготовке цветных изображений. В поли-
графический процесс входят системы, работающие как в модели RGB (сканер,
монитор), так и CMYK (фотонабор, печатная машина). В процессе работы прихо-
дится преобразовывать цвет из одной модели в другую. Поскольку эти модели
имеют разный цветовой охват, преобразование часто сопряжено с потерей части
оттенков. Одной из основных задач при работе с цветными изображениями стано-
вится достижение предсказуемого цвета. Для этого создана система цветокор-
рекции (или система управления цветом – Color Management System или CMS).

                                       40


    Это программная система, цель которой, во-первых, достичь одинаковых цве-
тов для всех частей полиграфического процесса, от сканера до печатного станка,
во-вторых, обеспечить стабильное воспроизведение цвета на всех выводных уст-
ройствах (например, на любом мониторе).
    Для правильного отображения цвета удобно определить стандартную модель,
к которой бы приводились цвета на всех этапах процесса.
    Модель Lab – это аппаратно независимая модель цвета, основанная на чело-
веческом восприятии цвета. Любой цвет в Lab определяется яркостью (Lightness)
и двумя хроматическими компонентами: параметром a, который изменяется в
диапазоне от зеленого до красного, и параметром b, изменяющимся в диапазоне
от синего до желтого. Яркость в модели Lab полностью отделена от цвета. Это де-
лает модель удобной для регулирования контраста, резкости и других тоновых
характеристик изображения. Модель Lab является трехканальной. Ее цветовой ох-
ват чрезвычайно широк и соответствует видимому цветовому охвату стандартного
наблюдателя. Охват Lab включает охваты всех других цветовых моделей, исполь-
зуемых в полиграфическом процессе.
    Модель HSB – цветовая модель, используемая многими художниками. Это не
строгая математическая модель, но она очень удобна для подбора оттенков и цве-
тов. Эта модель основана на модели RGB, но имеет другую систему координат.
Любой цвет в модели HSB определяется своим цветовым тоном (собственно цве-
том), насыщенностью (то есть процентом добавленной к цвету белой краски) и
яркостью (процентом добавленной черной краски). Такая модель получила назва-
ние по первым буквам английских слов Hue – тон, Saturation – насыщенность и
Brightness – яркость. Это трехканальная модель.

                       1.4.2. Типы растровых изображений
    Photoshop поддерживает описание изображений в различных цветовых моде-
лях. В рамках программы существует также понятие типа изображения.
    В Photoshop допустимы следующие типы изображений.
   · Монохромные изображения. В таком изображении есть только два цвета –
черный и белый.
   · Полутоновые изображения. Они состоят из 256 оттенков серого
цвета.
   · Полноцветные изображения. Это цветные изображения в цветовой модели
RGB, CMYK или Lab. Они состоят из нескольких цветовых каналов. Каждый ка-
нал представляет собой полутоновое изображение, содержащее 256 оттенков.
   · Индексированные изображения. Одноканальное цветное изображение,
содержащее из (256) точно определенных цветов. Они применяются в web-
дизайне, поскольку размеры индексированных изображений меньше, чем анало-
гичных полноцветных, что позволяет быстрее загружать web-страницы.
   · Многоканальные изображения. Изображение, содержащее произвольное
число цветовых каналов. Они применяются для специальных целей, например для
печати дуплексов.
    Для управления типом изображения используются команды подменю Mode
(Режим) меню Image (Изображение), показанного на Рис. 33.
                                        41


                  Рис. 33. Команды выбора типа изображения в Photoshop
                                  Черно-белые изображения
                                  Самые простые изображения – монохромные.
                              Каждая точка такого изображения может иметь
                              один из двух цветов. Так, точка черно
                                                              черно-белого изо-
                              бражения может быть либо черной, либо белой. В
                              терминах программы монохромное изображение
                              называется Bitmap. Этот тип изображений и      ис-
                              пользуется для хранения штриховой графики, н   на-
                              пример рисунков тушью или гравюр.
                                  1. Перед Вами черно-белое изображение
                                                            белое
                              (Рис. 34).
                                  2. Увеличим фрагмент изображения, как пок
                                                                          пока-
                              зано на Рис. 35. Как видите, пиксели изображения
                                                                  и
      Рис. 34. Чёрно-белое    действительно либо черного, либо белого цвета.
          изображение             Полутоновое изображение
                                    Полутоновые изображения используются
                              для хранения черно-белых фотографий, иллюстр
                                                  белых              иллюстра-
                              ций карандашом и в других случаях, когда без цв
                                    арандашом                              цве-
                              та можно обойтись. Каждая точка полутонового
                              изображения может иметь один из 256 оттенков
                              серого (или значений яркости) – от черного (0) до
                              белого (255). Эти значения называются серой шка-
                              лой. Таким образом, серая шкала имеет 256 град
                                                                         града-
   Рис. 35. Увеличенный фраг- ций серого цвета.
      мент чёрно-белого           Этого вполне достаточно, чтобы правильно
         изображения          отобразить полутоновое изображение, например,
                              черно-белую фотографию. Полутоновые изобр
                                     белую                              изобра-
жения тоже имеют только один канал.
   1. Пиксели окрашены в различные оттенки серого цвета (Рис. 36).).
                                          42


    2. Единственный канал изображения называется Gray (Серый). На миниатюре
канала представлено изображение в уменьшенном виде.
    Если документ имеет модель Bitmap (Монохромный) или Grayscale (Градации
серого), то содержимое единственного канала и образует изображение. Редакт
                                                                      Редакти-
рование канала и редактирование изображения в этих случаях – одно и то же. Для
полноцветного изображения каждый цветовой ка
                                           канал – это полутоновое изображ
                                                                    изображе-
ние, отражающее распределение соответствующего базового цвета.




            Рис. 36. Изображение в модели Grayscale и его увеличенный фрагмент
                   .
    При совмещении каналы накладываются друг на друга и образуется изобр
                                                                     изобра-
жение, состоящее из смешанных цветов. В зависимости от цветовой модели при
                                                                       прин-
ципы наложения каналов также могут различаться. Поясним это на примерах из
                                                                        изо-
бражений в разных моделях цвета.
                            Изображение в модели RGB
    Цветовое пространство модели удобно представить в виде цветового куба
                                              (Рис. 37). По осям координат откл
                                                                            откла-
                                              дываются значения цветовых кан кана-
                                              лов. Каждый из них может принприни-
                                              мать значения от нуля (нет света) до
                                              максимального (наибольшая яркость
                                                                  большая
                                              света). Внутренняя часть образова
                                                                       образовав-
                                              шегося куба содержит все цвета м мо-
                                              дели. В начале координат значения
                                              каналов равны нулю (черный цвет).
                                              В противоположной точке смеш смеши-
                                              ваются максимальные значения к   ка-
                                              налов, образуя белый цвет. На л  ли-
                                              нии, соединяющей эти точки, расп
                                                                            распо-
                                              лагаются смешения равных значе
                                                                         значений
                                              каналов, образуя серые оттенки
    Рис. 37. Графическое представление модели (серую шкалу) – от черного до бел
                                                                             бело-
                    RGB                    43


го. Три вершины куба дают чистые исходные цвета, остальные три отражают
двойные смешения исходных цветов. В обычном RGB-изображении каждый цве-
товой канал и серая шкала имеют 256 градаций (оттенков).




                   Рис. 38. Активные каналы выделяются подсветкой
    Для изучения взаимодействий каналов полноцветного изображения удобно
отображать их в цвете. Воспользуйтесь программой Photoshop. Откройте изобра-
жение в модели RGB или преобразуйте в неё. Эти знания пригодятся на практике
при выполнении заданий по цветокорекции Рис. 38.
                                ПРИМЕЧАНИЕ
    Обратите внимание на указанные в строке каждого канала клавиатурные эк-
виваленты. Они позволяют быстро выбирать активный канал. Проверьте эти ком-
бинации клавиш в действии. Для объединения двух и более каналов используйте
клавишу Shift.




                    Рис. 39. выделено два канала: красный и зелёный
    Значок с изображением глаза определяет режим отображения канала по при-
знаку «видимый/невидимый» Рис. 39. Можно любой канал сделать видимым или
невидимым. В программе понятия «видимый канал» и «активный канал» не сов-

                                          44


падают. Можно, например, переключать только режим отображения, не меняя ак-
тивного канала.
                               ПРИМЕЧАНИЕ
   Загрузить в качестве выделения можно и цветовой канал. Эта операция при-
меняется, хотя и нечасто, например, для цветовой и тоновой коррекции.
    Модель RGB можно назвать базовой моделью компьютерного дизайна, ведь
она используется для получения изображений (при сканировании) и для вывода
их на монитор. Цвета RGB складываются как лучи света.
                       ВЫПОЛНИТЕ УПРАЖНЕНИЕ
    1. Откройте фотоснимок в программе Photoshop. Убедитесь в том, что данное
изображение находится в модели RGB. Для этого посмотрите на строку состояния
стр. 15.
    2. Оставьте видимым только один канал, скажем, зеленый….и т. д.
    3. Поэкспериментируйте с изображением, включая отображение разных пар
цветовых каналов.
                           Съёмка в вечернее время затруднительна. Конту-
                      ры нечёткие. Освещение слабое, а подсветка засвечи-
                      вает объекты на снимке. Создадим «свой вечер»
                      (Рис. 42).
                          1. выберите подходящее изображение.
                          2. Откройте окно каналов изображения.
                          3. Создайте новый канал (по умолчанию – Альфа1)
                      (Рис. 40).
                          4. Перейдите на синий канал и инструментом Прямо-
                      угольная область выделите изображение. Затем помести-
                      те его в буфер обмена, нажмите сочетание клавиш Ctrl+C.

    Рис. 40. Каналы
     изображения
                         5. Перейдите на канал Альфа1, нажмите сочетание
клавиш Ctrl+V или зайдите в меню Редактирование и укажите команду Вста-
вить. На чёрном фоне канала появилось чёрно-белое изображение.
   6. Перейдите в окно Слои. Создаём там новый слой. Меню Слой – команда
Новый слой – слой.
   7. Подключите к нашему изображению созданный канал, для этого зайдите в
меню выделение, запустите команду Загрузить выделение. В поле канал выбе-
рите Альфа1. В результате новый слой заполнился выделением.
   8. Подберите подходящие цвета заливки (Рис. 41). В данном примере исполь-
зовалась градиентная заливка, с переходом от чёрного к синему. Щёлкните указа-
телем по выделению.




                                       45


                          Рис. 41. Инструменты Заливка и Градиент
   9. Снимите выделение, для этого нажмите комбинацию клавиш Ctrl+D или за-
дайте команду Убрать выделение из меню выделение.
  10. Дополните изображение эффектом, ассоциирующимся со звездой. Зайдите в
меню Фильтр, выберите из подменю эффектов Render эффект Lens Flare. Ком-
позиция создана, подберите степень прозрачности слоя и сохраните обработанное
изображение. Сравните результат с первоначальным изображением (Рис. 42 ).




               Рис. 42. Оригинал (слева) и обработанное в Photoshop изображение
                            Изображение в модели CMYK
                                               CMYK можно рассматривать как
                                           производную модели CMY. Пространство
                                           этой модели аналогично пространству мо-
                                           дели RGB, в которой перемещено начало
                                           координат (Рис. 43). Смешение макси-
                                           мальных значений всех трех компонентов
      серая шкала                          дает черный цвет. При полном отсутствии
                                           краски (нулевые значения составляющих)
                                           получится белый цвет (белая бумага).
                                           Смешение равных значений трех компо-
Рис. 43. Графическое представление модели нентов даст оттенки серого.
                  CMY                         Модель CMYK предназначена специ-
ально для описания печатных изображений, поэтому ее цветовой охват значи-
тельно уже, чем у RGB (ведь она описывает не излучаемые, а отраженные цвета,
интенсивность которых всегда меньше). Кроме того, как прикладная модель
CMYK жестко привязана к параметрам печати (краски, тип печатной машины и
пр. очень разнятся для каждого случая печати). При переводе в CMYK нужно за-
дать массу технологических характеристик – выбрать краски и бумагу, на которой
будет отпечатано изображение, учесть некоторые особенности печатного обору-
дования и пр. Для разных значений характеристик вид изображения на печати и
на экране будет разным. Еще одной особенностью модели является теоретически
                                             46


не обоснованное введение дополнительного черного канала. Он предназначен для
исправления недостатков современного печатного оборудования. В темных об-
ластях особенно хорошо видны погрешности совмещения, возможно переувлаж-
нение бумаги, кроме того, смесь CMY-красок не дает глубокого черного тона. Все
эти «узкие места» можно свести на нет применением дополнительной черной
краски. При переводе в CMYK программа заменяет в темных областях триадные
краски на черную краску. Эта замена производится по разным алгоритмам, зави-
сит от состава изображения (черный подчеркивает контуры предметов, визуально
усиливая резкость), особенностей печати и от других причин. Таким образом, вид
изображения зависит от параметров перевода. Неудачный перевод в модель
CMYK (цветоделение) может привести к серьезным потерям качества.
                               ПРИМЕЧАНИЕ
    Цветоделение обычно предполагает печать тиража (для чего, собственно, и
предназначена модель CMYK), а это, в свою очередь, связано с большими финан-
совыми вложениями. Поэтому если Вам приходится выполнять подготовку фай-
лов для типографии, необходимо изучить специальную литературу.
                         ВЫПОЛНИТЕ УПРАЖНЕНИЕ
    1. Рассмотрите каналы в CMYK-изображении, воспользовавшись программой
Photoshop. Возмите любое цветное изображение, преобразуйте его в модель
CMYK, раскрыв подменю Mode (Режим) меню Image (Изображение). Как видите,
в области заголовка окна также показана модель изображения.
     В палитре каналов присутствует пять строк – четыре строки для цветовых
каналов и одна – для совмещенного канала. Активизация и регулирование видимо-
сти каналов производятся точно так же, как для RGB-изображения.
    2. Отключите видимость всех каналов, кроме голубого. Заметьте, что изобра-
жение стало заметно светлее.
     Каналы CMYK складываются так же, как краски, положенные на бумагу.
Практически сейчас перед Вами голубая форма для печати. Именно таким обра-
зом будет распределяться краска на отпечатке.
     Насыщенность цвета максимальна в голубой и синей областях. Они окраше-
ны насыщенным голубым цветом. Голубой есть также в областях смешанных цве-
тов, в оттенках серого. Это означает, что в CMYK оттенки серого формируются из
смеси равного количества всех компонентов модели.
     Области черного цвета и очень темных оттенков изображаются на печати
черной краской, поэтому они пока остаются белыми.
    3. Теперь активизируйте изображение черного канала, не отключая
голубой. Видите форму, в соответствии с которой будет наноситься черная краска.
    4. Отключите видимость черного канала.
     Добавьте к голубому отображение желтого канала. Как видите, смешение
красок в модели происходит по гораздо более понятному принципу – при сложе-
нии голубой и желтой составляющих получаются оттенки зеленого. Зеленый цвет
получили также серые участки, поскольку они состоят из равных количеств каж-
дого из базовых компонентов. Отметьте, что изображение тем темнее, чем больше
каналов видно на экране.
                                        47


   5. Сделайте видимым и пурпурный канал. Изображение в средних тонах и в
цветах уже приобрело нормальный вид. В тенях же остались белые участки – все
они будут напечатаны черным, а не смесью трех цветных красок.
               Изображение в модели Lab и определение яркости
    Изображение каждого из цветовых каналов имеет разную яркость. При оди-
наковой интенсивности наиболее ярким глаз человека воспринимает зеленый цвет
лучей, несколько менее ярким – красный и совсем темным – синий цвет. Поэтому
яркость является характеристикой восприятия цвета. В модели RGB цвет точки и
ее яркость связаны между собой. Например, насыщенные синие цвета будут очень
темными, а насыщенные желтые – очень светлыми. Каждая точка RGB-
изображения воспринимается глазом как более или менее яркая. В образовании
этой точки принимают участие все три цветовых канала изображения. Если бы все
три цвета воспринимались как одинаково яркие, то каждый бы вносил в суммар-
ную яркость третью часть [21]:
                                Y = R/3 + G/3 + В/3.
    Так считается яркость в цветовой модели HSB. Поскольку разные базовые
цвета имеют разную воспринимаемую яркость, этот расчет не отражает реального
положения вещей, поэтому, в частности, модель HSB нельзя считать корректной.
Для расчета яркости используется следующая эмпирическая формула, учитываю-
щая вклад каждого цветового канала:
                        Y = 0,2125 R + 0,7154 G + 0,0721 В.
    Непосредственно наблюдать яркость можно при переводе изображения в по-
лутоновое. Единственный канал такого документа хранит только яркость точек,
не учитывая их цвет.
    В модели CMYK наиболее яркой является белая бумага, на которой ничего не
напечатано. Поэтому для компонентов этой модели удобнее использовать пара-
метр обратный яркости – нейтральную оптическую плотность краски. Она наи-
большая для черного цвета (он самый темный) и убывает в следующем порядке:
пурпурный, голубой, желтый. При печати первой наносят краску с наименьшей
оптической плотностью, то есть самую светлую. Значения нейтральной плотности
принципиальны также и при треппинге.
                              ПРИМЕЧАНИЕ
    Треппинг – это специальный прием, используемый для печати деталей, грани-
чащих друг с другом и печатаемых разными красками. Он заключается в создании
очень узкой области перекрывания на границе между этими деталями.
    Модели RGB и CMYK являются аппаратно зависимыми. Если речь идет о
RGB, то значения базовых цветов (а также точка белого) определяются качеством
примененного в мониторе люминофора. В результате на разных мониторах одно и
то же изображение выглядит неодинаково. В модели CMYK различие более оче-
видно, поскольку в процессе задействованы реальные краски, особенности печат-
ного процесса и носителя.
    Поэтому актуальной задачей является описание цветов, не зависящих от ап-
паратуры, на которой эти цвета получены. Дать полностью объективное опреде-
                                       48


ление цвета не представляется возможным. Цвет – это воспринимаемая характе-
ристика, зависящая от наблюдателя и окружающих условий. Разные люди видят
цвета по-разному: например, художник иначе, чем неподготовленный человек.
Даже у одного человека зрительная реакция на цвет меняется с возрастом.
    Если восприятие цвета зависит от наблюдателя и условий наблюдения, то
можно стандартизировать эти условия [21, 25]. Именно таким путем пошли уче-
ные из Международной комиссии по освещению (CIE). В 1931 г. они стандарти-
зировали условия наблюдения цветов и исследовали восприятие цвета у большой
группы людей. В результате были экспериментально определены базовые компо-
ненты новой цветовой модели, которую назвали XYZ. Эта модель аппаратно не-
зависима, поскольку описывает цвета так, как они воспринимаются человеком,
точнее – «стандартным наблюдателем CIE».
    Цветовая модель Lab, использующаяся в компьютерной графике, является
производной от цветовой модели XYZ. Название она получила от своих базовых
компонентов: L, а и b. Компонент L несет информацию о яркостях изображения, а
компоненты a и b- о его цветах (то есть а и b – хроматические компоненты). Ком-
понент а изменяется от зеленого до красного, a b – от синего до желтого.
                               ПРИМЕЧАНИЕ
    Через много лет после разработки модели Lab оказалось, что она удивительно
соответствует биологическому механизму восприятия цвета человеком. За это от-
крытие американцы Дэвид Хьюбл и Торстен Вайзел получили в 1981 г. Нобелев-
скую премию [12].
    В модели RGB и CMYK яркость и цвет связаны, то есть при изменении одно-
го параметра изменяется и другой. Это иногда неудобно при проведении коррек-
ции – изменяя яркость изображения, не удаётся избежать изменения его цветов.
Модель Lab лишена этого недостатка, хотя имеет ряд собственных. Во-первых,
она довольно сложна для практического освоения. Во-вторых, она имеет очень
сильную неравномерность. Одинаковое изменение базового компонента может
привести как к небольшому, так и к очень сильному изменению цвета, в зависи-
мости от начального значения. Неравномерность Lab сильно затрудняет цветовую
коррекцию.
    Однако Lab находит множество практических применений. В этой модели
легко выполнять многие распространенные операции. В их числе повышение рез-
кости, тоновая коррекция (повышение контраста, исправление погрешности тоно-
вых диапазонов) и удаление цветного шума (в том числе размытие растра и уда-
ление регулярной структуры изображений в формате JPEG). Профессионалы ис-
пользуют это пространство даже для создания сложных масок и кардинальных
изменений в цветах документа. Заинтересовавшимся работой в данной цветовой
модели рекомендую прочитать книги, известного в этой области специалиста Де-
на Маргулиса [14, 15]. На основе его семинара представлен урок, демонстрирую-
щий возможности рассматриваемой модели [4].



                                        49



    
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика