2.1.1 Применение RGB-модели

В графических пакетах цветовая модель RGB используется для создания цветов изображения на экране монитора. Мельчайший элемент изображения, воспроизводимый монитором, называется пикселом (pixel от pixture element).

Рис. 2.5. Каждый пиксел экрана монитора содержит люминофоры RGB [3]

При работе с низким разрешением отдельные пикселы не видны. Однако если рассматривать белый экран включенного монитора через лупу, то можно увидеть, что он состоит из множества отдельных точек красного, зеленого и синего цветов (рис. 2.5). Цвет каждого из пикселов (RGB-элементов изображения) получается в результате смешивания красного, синего и зеленого цветов точек. Пикселы так малы и так плотно прилегают друг к другу, что глаз "обманывается" и воспринимает RGB-цвета как множество разных цветов, тогда как реально существует всего три.

Для назначения цвета и яркости точек, формирующих изображение монитора, нужно задать значения интенсивностей для каждой из составляющих RGB-элемента и цветовое разрешение (глубину цвета), которые характеризуют максимальное количество воспроизводимых цветов. На рис. 2.6 приведена схема формирования 24-битового цвета, обеспечивающая возможность воспроизведения 256 х 256 х 256 = 16,7 млн цветов.

Каждый из трех цветовых компонентов RGB-триады может принимать одно из 256 дискретных значений от максимальной интенсивности (255) до нулевой, соответствующей черному цвету.

Рис. 2.6. Схема формирования 24-битового цвета

На рис. 2.7 приведена иллюстрация получения с помощью аддитивного синтеза шести (из 16,7 млн) цветов.

Рис. 2.7. Некоторые цвета, полученные на основе синтеза первичных цветов

2.1.2 Ограничения RGB-модели

Несмотря на то, что цветовая модель RGB достаточно проста и наглядна, при ее практическом применении возникают две серьезные проблемы:

• Аппаратная зависимость

Эта проблема связана с тем, что цвет на мониторах разных фирм производителей выглядит по-разному (присутствуют отличия в технологиях производства). Хотя если фирма производитель одна, проблемы все равно остаются, это связано с тем, что в процессе эксплуатации происходит старение люминофора и изменение эмиссионных характеристик электронных прожекторов. Для устранения (или по крайней мере минимизации) зависимости RGB-модели от аппаратных средств используются различные устройства и программы градуировки.

• Ограничение цветового охвата

Цветовой охват (color gamut) − это диапазон цветов, который может различать человек или воспроизводить устройство независимо от механизма получения цвета (излучения или отражения).

Ограниченность цветового охвата (рис. 2.10) объясняется тем, что с помощью аддитивного синтеза принципиально невозможно получить все цвета видимого спектра. В частности, некоторые цвета, такие как чистый голубой или чистый желтый, не могут быть точно воссозданы на экране. Но, несмотря на то, что человеческий глаз способен различать цветов больше, чем монитор, RGB-модели вполне достаточно для создания цветов и оттенков, необходимых для воспроизводства фотореалистических изображений на экране вашего компьютера.