Лекция

Тоном называют спектральный цвет или цвет, полученный смешением базовых цветов максимальной яркости.

Изменяя (уменьшая яркость) данного цвета, получают его оттенки.

Тенями называются области изображения низкой яркости (освещенности).

Средние тона — это участки изображения средней яркости, а света — участки высокой яркости.

Типы растровых изображений

Adobe Photoshop поддерживает описание изображений в различных цветовых моделях. В рамках программы существует также понятие типа изображения. В Photoshop допустимы следующие типы изображений:

Ø монохромные;

Ø полутоновые;

Ø полноцветные;

Ø индексированные;

Ø многоканальные.

Монохромные изображения

Монохромными Bitmap называются изображения, содержащие только два цвета — черный и белый.

Этот тип изображений используется для хранения штриховой графики, например рисунков тушью или гравюр.

На черно-белом изображении (рис. 4 а, б) при увеличении фрагмента различимы пиксели только двух цветов: либо черного, либо белого.

В монохромном изображении цвет пикселя кодируется 1 битом.

Конвертировать в черно-белое (Bitmap) можно любое полутоновое изображение. Также возможно отсканировать изображение в черно-белом режиме. Это самый простой тип изображений. Нежелательно применять этот метод к портретам. Однако успешный перевод полутонового изображения в монохромное все же возможен и часто используется для достижения специальных эффектов. Для этого требуются специальные алгоритмы, некоторые из них выполнены в виде фильтров Photoshop.

Полутоновые изображения

Изображения, выполненные в оттенках (или градациях) серого цвета, называют полутоновыми.

Если смешать лучи трех базовых цветов (красного, зеленого и синего) одинаковой яркости, то получится оттенок серого цвета. Сохраняя одинаковость яркостей составляющих, но, изменяя величину яркости, можно получить всю шкалу оттенков серого цвета (grayscale), от черного до белого (256 градаций).

В полутоновых изображениях цвет пикселя кодируется одним байтом. Глубина цвета полутонового изображения – равна 8 бит. Объем памяти, занимаемой полутоновым изображением 100 px на 100 px, в восемь раз больше, чем для монохромного изображения: 100 px *100 px *8 бит=80 000 бит = 9,8 Кб.

Если документ имеет модель Bitmap (Монохромный) (рис. 5) или Gray (Градации серого/Полутоновый) (рис. 6), то содержимое единственного канала и образует изображение. Редактирование канала и изображения в этих случаях — одно и то же.

Рис. 6 б. Вид палитры Channels для полунового изображения

Рис. 6 а. Изображение в режиме Полутоновый (Grayscale)

Многоканальные изображения

Изображение, содержащее произвольное число цветовых каналов, называют многоканальным. Они применяются для специальных целей, например: для печати дуплексов.

Классическое дуплексное изображение (duotone) — это печать одноцветного изображения двумя красками, одна из которых черная, а другая цветная (коричневая, голубая или зеленая). Хотя может использоваться несколько дополнительных красок.

Этот способ печати издавна использовался полиграфией для компенсации недостаточного количества тонов, которые может обеспечить печать только одним цветом. Дополнительные цвета применяются для расширения тонального диапазона. В полиграфических технологиях широко использовались такие типы дуплексов, как стальной тон (черная краска с холодной голубой), сепия (черная краска с коричневой). Можно подсвечивать тоновое изображение и другими красками. При этом полиграфисты и разработчики программного обеспечения рассматривают дуплексы как разновидность полутоновых (нецветных) изображений.

Adobe Photoshop позволяет вам создавать одно-, двух-, трех- и четырехкрасочные дуплексы. Однокрасочные дуплексы представляют собой полутоновые (в градациях серого) изображения, отпечатанные с помощью одной нечерной краски. Двух-, трех- и четырехкрасочные дуплексы представляют собой полутоновые изображения, отпечатанные с помощью соответственно двух, трех или четырех красок. Использование тех или иных красок в дуплексе определяет общий тон изображения, а не цвета отдельных элементов.


Рис. 7 а. Режим Duotone	Рис. 7 б. Режим Multichannel

Полноцветные изображения

Полноцветными называют цветные изображения в моделях RGB, CMYK или Lab. Они состоят из нескольких цветовых каналов. Каждый канал представляет собой полутоновое изображение, содержащее 256 оттенков.

Объем памяти, занимаемый цветными изображениями, зависит от количества имеющихся в них каналов. Каждый канал является полутоновым, т. е. кодируется одним байтом. Если каналов три, как в изображениях в модели RGB или Lab, на один пиксель приходится 8 бит*3=24 бита. В модели CMYK глубина цвета 8 бит*4=32 бита. Память, занимаемая цветными изображениями, в 3 или 4 раза больше, чем для полутоновых изображений: 100 px*100 px *24 бит=240000б = 29,3 Кб или 100 px *100 px *32 бит=320 000 бит = 39,1 Кб.

Индексированные изображения

Индексированным называют одноканальное цветное изображение, содержащее до 256 точно определенных цветов. Оно применяется в web-дизайне, поскольку размеры индексированных изображений меньше, чем аналогичных полноцветных, что позволяет быстрее загружать web-страницы.

Палитра Channels документа, представленного в модели Index (Индексированное), изображена на рис. 8.

Это один из первых способов представления цветных точечных изображений. Он широко применялся, когда видеоадаптеры, поддерживающие более 256 цветов, являлись роскошью. Цвета в индексированном изображении могут быть произвольными, но их общее количество не должно превышать указанного значения. Какие именно цвета использованы в изображении, определяется его палитрой. Палитра индексированного изображения представляет собой нумерованный список цветов и хранится в файле вместе с изображением. Каждый байт индексированного изображения хранит номер цвета в палитре, а не значения RGB-компонентов цвета. В результате на один пиксель цветного индексированного изображения приходится не 24 бита, а всего 8.

Палитра индексированного изображения может иметь не только 256 цветов, но и меньшее их количество. Сокращение палитры дает возможность сократить и размер файла. Например, если палитра будет состоять из 64 цветов, то для кодирования одного пикселя потребуется только 6 бит, а не 8. В результате размер изображения уменьшится на четверть. Таким образом, глубина цвета индексированных изображений может принимать целые значения в диапазоне от 1 до 8. Компактность представления цветов в индексированных изображениях объясняет нынешнюю сферу их применения — web-дизайн.

Индексированные изображения получают из полноцветных сокращением количества использованных цветов, т.е. изображение приводится к ограниченной палитре. Какие из цветов изображения попадут в палитру, определяются:

2. указываются непосредственно (фиксированные предопределенные палитры).

Первый способ используют, когда необходимо достичь наилучшего приближения индексированного изображения к цветам оригинала.

Photoshop предлагает следующие варианты палитры:

Ø Perceptual (Перцепционная). Алгоритм Perceptual стремится поместить в палитру индексированного изображения те цвета, к которым человеческий глаз наиболее восприимчив.

Ø Selective (Селективная). Алгоритм Selective основан на предыдущем, но отдает особое предпочтение превалирующим цветам. Он предлагается Photoshop по умолчанию.

Ø Adaptive (Адаптивная). Алгоритм Adaptive помещает в индексированную палитру цвета, которые превалируют в полноцветном изображении. Если, например, палитра составляется для изображения с лесным пейзажем, то в ней будут преимущественно оттенки зеленого цвета.

Все перечисленные алгоритмы создают для каждого изображения особую палитру. Этим достигается наилучшая передача цветов оригинала.

Второй способ: Чтобы достичь одинаковой цветопередачи на разных компьютерных платформах и на устаревшем видеооборудовании, Photoshop имеет 4 стандартные палитры:

Ø Две системные (MacOS и Windows). Они соответствуют цветам, используемым операционной системой. Если вы задействуете цвета этих палитр, это даст гарантию их правильного и одинакового воспроизведения на любом компьютере выбранной платформы.

Ø Палитра Web. Используется браузерами. Ее применение обеспечит практически одинаковое воспроизведение цветов индексированного изображения любым браузером на любом компьютере.

Ø Равномерная палитра. Её составляют цвета, полученные равномерным делением всего цветового диапазона изображения на количество цветов индексированной палитры.

Фиксированные предопределенные палитры не позволяют достичь столь точного соответствия цветов оригиналу, как алгоритмические — они предназначены для специальных целей.

При индексировании те цвета исходного изображения, которые отсутствуют в палитре, передаются не одним, а несколькими соседними пикселями изображения (рис. 9). Отсутствующий в палитре изображения оттенок серого передан чередующимися пикселями более темного и более светлого оттенка.

Такие «синтезированные» цвета называют гибридными, а имитацию отсутствующих цветов — сглаживанием (dithering).

Рис. 9. Имитация цвета индексированного изображения, отсутствующего в палитре

Алгоритмы сглаживания

Adobe Photoshop предлагает несколько алгоритмов сглаживания:

Ø Pattern (Узор), работает примерно так, как было описано выше. Отсутствующие цвета заменяются «узором» из пикселей, имеющихся в палитре индексированного изображения. Этот способ не всегда дает удовлетворительный результат, поскольку проявляется хорошо заметная регулярная структура «узоров».

Ø Лучший внешний вид дает алгоритм Diffusion (Диффузия). Photoshop начинает сглаживание с первого, левого верхнего пикселя изображения и следует построчно к последнему, правому нижнему. Цвет первого пикселя заменяется на ближайший из ограниченной палитры. Цвет второго пикселя выбирается таким образом, чтобы вместе с первым они давали цвет, наиболее близкий к цвету второго пикселя оригинала. Такой алгоритм позволяет «рассеять» ошибку в выборе цвета по всему изображению без появления регулярных узоров.

Ø Алгоритм, Noise (Шум), представляет собой усовершенствованный вариант алгоритма Diffusion (Диффузия), создающий менее регулярное сглаживание.