จานสี (คอมพิวเตอร์กราฟิก) การแสดงสีในคอมพิวเตอร์ กำหนดแนวคิดของวิทยาการคอมพิวเตอร์แบบจานสี

จานสีประเภทหลัก

มีจานสีหลักสามสี:

1. มีชื่อเสียงและโด่งดังที่สุด - ร.ล- มาตรฐาน RAL เปิดตัวครั้งแรกในปี 1927 โดยสถาบันเพื่อการประกันคุณภาพและการรับรองแห่งเยอรมนี (Reich Auschluss für Lieferbedingungen - RAL) ตามคำขอของผู้ผลิตผลิตภัณฑ์สีและสารเคลือบเงา สถาบันได้กำหนดมาตรฐานสำหรับปริภูมิสี โดยแบ่งออกเป็นช่วงและกำหนดแต่ละสีด้วยดัชนีตัวเลขที่ไม่ซ้ำกัน ตัวเลขเป็นตัวเลขสี่หลัก (หมายเลข XXXX) โดยที่ 1xxx - สีเหลือง (27 ชิ้น), 2xxx - สีส้ม (12 ชิ้น), 3xxx - แดง (22 ชิ้น), 4xxx - สีม่วง (10 ชิ้น), 5xxx - น้ำเงิน (23 ชิ้น), 6xxx - สีเขียว (32 ชิ้น), 7xxx - สีเทา (37 ชิ้น), 8xxx - สีน้ำตาล (19 ชิ้น), 9xxx - สีอ่อนและสีเข้ม (12 ชิ้น) เพื่อกำหนดสีตามระบบ RAL จะมีการเผยแพร่พัดลม แค็ตตาล็อก และซอฟต์แวร์ โดยรวมแล้วมีเฉดสี RAL มากกว่าสองพันเฉด

2. ทันสมัยและเติบโตรวดเร็วยิ่งขึ้น เอ็นซีเอส(อังกฤษ: ระบบสีธรรมชาติ, ระบบสีธรรมชาติ). แบบจำลองสีนี้เสนอโดย Scandinavian Color Institute (Skandinaviska Färginstitutet AB), สตอกโฮล์ม, สวีเดน ในปี 1979 มันขึ้นอยู่กับระบบของสีที่ตรงข้ามกันและพบว่ามีการใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเพื่ออธิบายสีของผลิตภัณฑ์ เมื่ออธิบายสีตาม NCS จะใช้สีง่ายๆ หกสี: สีขาว สีดำ สีแดง สีเหลือง สีเขียว และสีน้ำเงิน (นั่นคือ สีที่ไม่สามารถอธิบายได้ด้วยอีกสองสีรวมกัน) สีอื่นๆ ทั้งหมดจะแสดงด้วยแม่สีผสมกัน (เช่น สีส้มมีทั้งสีแดงและสีเหลือง) ซึ่งช่วยให้เข้าใจสีจากสัญกรณ์ที่เข้ารหัสได้ง่ายขึ้น ในขณะที่ระบบต่างๆ เช่น RGB การแสดงภาพสีด้วยตัวเลขสามหลักทางจิตนั้นค่อนข้างยาก คำอธิบายสีคำนึงถึงความใกล้เคียงกับสีดำ - ความมืดของสี ความบริสุทธิ์ของสี (ความอิ่มตัว) และอัตราส่วนเปอร์เซ็นต์ระหว่างสีหลักสองสี สัญกรณ์สีที่สมบูรณ์อาจรวมถึงตัวอักษรรหัสที่ระบุเวอร์ชันของมาตรฐาน NCS ตัวอย่างเช่น สีของธงชาติสวีเดนในระบบ NCS มีการกำหนดดังนี้: มีการเผยแพร่แคตตาล็อกและซอฟต์แวร์เพื่อกำหนดสีในระบบ NCS พัดลมสีรุ่นล่าสุดมี 1950 สี

3. แพนโทน- ส่วนใหญ่ใช้ในการพิมพ์ พัฒนาโดยบริษัทอเมริกัน Pantone Inc ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ใช้การระบุสีของภาพแบบดิจิทัลสำหรับการพิมพ์ด้วยหมึกทั้งแบบพิเศษและแบบกระบวนการ สีที่มีหมายเลขอ้างอิงจะพิมพ์ลงในสมุดพิเศษ โดยหน้าต่างๆ จะพับออกมาเหมือนพัด มีแค็ตตาล็อกตัวอย่างสี Pantone มากมาย ซึ่งแต่ละแค็ตตาล็อกได้รับการออกแบบมาสำหรับเงื่อนไขการพิมพ์เฉพาะ ตัวอย่างเช่นการพิมพ์บนกระดาษเคลือบและไม่เคลือบแคตตาล็อกหมึกโลหะ (ทองเงิน) ฯลฯ ผู้ผลิตยืนยันว่าต้องเปลี่ยน “พัด” ทุกปีเนื่องจากในช่วงเวลานี้กระบวนการซีดจางและรอยขีดข่วนของภาพ ทำให้สีไม่ตรง.

จานสีในคอมพิวเตอร์กราฟิกส์

จานสี - ส่วนหนึ่งของ GUI

ลิงค์ภายนอก

มูลนิธิวิกิมีเดีย 2010.

ดูว่า "จานสี" ในพจนานุกรมอื่นคืออะไร:

บิตความลึกของสี รูปภาพ ระดับสีเทา 8 บิต สี 8 บิต 15/16 บิต: สีสูง 24 บิต: Truecolor 30/36/48 บิต: สีลึก ดูเพิ่มเติมรุ่นสี RGB รุ่นสี CMYK จานสี การแผ่รังสีที่มองเห็น สีเว็บ (สี HTML) U ... วิกิพีเดีย

จานสี- ความลึกของสี ตัวอย่างเช่น ความลึกของสีบนหน้าจอมอนิเตอร์สามารถกำหนดลักษณะด้วยจำนวนบิต (เพื่อแสดงสี) ต่อพิกเซล ดังนั้นความลึกของสี 16 บิตต่อพิกเซล (65,536 สี) จึงเรียกว่า High Color และ 24 บิตต่อพิกเซล (16.7 ล้านสี)… … คู่มือนักแปลด้านเทคนิค

จานสี- ส, zh., PALETRA s, zh. จานสี f. มัน จานสีพื้น จานสี 1. การเรียกร้อง แท็บเล็ต ซึ่งเป็นจานที่มีช่องสำหรับนิ้วหัวแม่มือ ซึ่งศิลปินใช้บดและผสมสี BAS 1. ช่างทาสีเรียกพาลทราว่าเป็นกระดานสีแบบมือถือ... ... พจนานุกรมประวัติศาสตร์ของ Gallicisms ของภาษารัสเซีย

รูปภาพบิตความลึกของสี ระดับสีเทา 8 บิต สี 8 บิต 15/16 บิต: สีสูง 24 บิต: Truecolor 30/36/48 บิต: สีลึก ดูเพิ่มเติมรุ่นสี RGB รุ่นสี CMYK จานสี การแผ่รังสีที่มองเห็น สีของเว็บ (สี HTML) .. วิกิพีเดีย

บิตความลึกของสี รูปภาพ ระดับสีเทา 8 บิต สี 8 บิต 15/16 บิต: สีสูง 24 บิต: Truecolor 30/36/48 บิต: สีลึก ดูเพิ่มเติม จานสี การแผ่รังสีที่มองเห็น สีบนเว็บ มีวิธีหลักหลายวิธีในการนำเสนอ .. ... วิกิพีเดีย

แนวคิดเรื่องแสงและสีในคอมพิวเตอร์กราฟิกถือเป็นพื้นฐาน แสงสามารถมองได้สองวิธี คือ เป็นกระแสของอนุภาคที่มีพลังงานหลากหลาย หรือเป็นกระแสของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

แนวคิดเรื่องสีมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับวิธีที่บุคคลรับรู้แสง เราสามารถพูดได้ว่าความรู้สึกของแสงนั้นถูกสร้างขึ้นโดยสมองของมนุษย์อันเป็นผลมาจากการวิเคราะห์ฟลักซ์แสงที่ตกลงบนเรตินาของดวงตา

แหล่งที่มาหรือวัตถุคือ ไม่มีสี , ถ้าแสงที่สังเกตมีความยาวคลื่นที่มองเห็นได้ทั้งหมดในปริมาณที่เท่ากันโดยประมาณ สีที่ไม่มีสี ได้แก่ สีขาว สีดำ และเฉดสีเทา ตัวอย่างเช่น วัตถุที่สะท้อนแสงมากกว่า 80% จากแหล่งกำเนิดแสงสีขาวโดยไม่มีสีจะปรากฏเป็นสีขาว และน้อยกว่า 3% จะปรากฏเป็นสีดำ

หากแสงที่รับรู้มีความยาวคลื่นในปริมาณไม่เท่ากันก็จะเรียกว่า รงค์ .

เชื่อกันว่าในดวงตาของมนุษย์มีตัวรับสี (โคน) สามกลุ่ม ซึ่งแต่ละกลุ่มไวต่อความยาวคลื่นแสงเฉพาะ แต่ละกลุ่มจะเป็นหนึ่งในสามกลุ่ม สีหลัก : แดง เขียว น้ำเงิน

ข้าว. 1.6. เส้นโค้งปฏิกิริยาของดวงตา

หากความยาวคลื่นของฟลักซ์แสงกระจุกตัวอยู่ที่ปลายด้านบนของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ (ประมาณ 700 นิวตันเมตร) แสงนั้นจะถูกมองว่าเป็นสีแดง หากความยาวคลื่นกระจุกตัวอยู่ที่ปลายล่างของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ (ประมาณ 400 นาโนเมตร) แสงจะถูกมองว่าเป็นสีน้ำเงิน หากความยาวคลื่นกระจุกตัวอยู่ตรงกลางสเปกตรัมที่มองเห็นได้ (ประมาณ 550 นาโนเมตร) แสงจะถูกมองว่าเป็นสีเขียว

เมื่อใช้การทดลองตามสมมติฐานนี้ จะได้เส้นโค้งการตอบสนองของดวงตาที่แสดงในรูปที่ 1 16.

ลักษณะทางกายภาพของฟลักซ์การส่องสว่างถูกกำหนดโดยพารามิเตอร์ พลัง ,ความสว่าง และ แสงสว่าง - พารามิเตอร์การมองเห็นของความรู้สึกสีนั้นมีลักษณะเฉพาะ ความเบา ,ความอิ่มตัว และ โทนสี .

ความเบา - นี่คือความสามารถในการแยกแยะพื้นที่ที่สะท้อนแสงไม่มากก็น้อย เรียกว่าความแตกต่างขั้นต่ำระหว่างความสว่างของวัตถุที่แยกแยะได้ด้วยความสว่าง เกณฑ์ .

ความอิ่มตัว สีบ่งบอกว่าสีที่กำหนดแตกต่างจากการแผ่รังสีเอกรงค์เดียว (“บริสุทธิ์”) ของโทนสีแสงเดียวกัน ความอิ่มตัวเป็นลักษณะของระดับความอ่อนลง (เจือจาง) ของสีที่กำหนดด้วยสีขาวและช่วยให้คุณแยกแยะสีชมพูจากสีแดง สีฟ้าจากสีน้ำเงิน

โทนสี ช่วยให้คุณสามารถแยกแยะสีหลักได้ เช่น สีแดง สีเขียว สีน้ำเงิน

โมเดลสี

ดังที่เราเห็นจากข้างต้น คำอธิบายของสีอาจขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของสีใดๆ ก็ตามโดยใช้แม่สีหรือตามแนวคิด เช่น ความสว่าง ความอิ่มตัวของสี และเฉดสี ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับคอมพิวเตอร์กราฟิกส์ คำอธิบายสีต้องคำนึงถึงลักษณะเฉพาะของอุปกรณ์สำหรับอินพุต/เอาท์พุตของภาพด้วย เนื่องจากจำเป็นต้องอธิบายกระบวนการทางกายภาพต่างๆ ของการสร้างสี จึงได้มีการพัฒนาแบบจำลองสีต่างๆ โมเดลสีทำให้สามารถอธิบายขอบเขตสีบางส่วนของสเปกตรัมโดยใช้คณิตศาสตร์ได้ โมเดลสีอธิบายเฉดสีโดยการผสมสีหลักหลายๆ สี

แม่สีจะแบ่งออกเป็นเฉดสีตามความสว่าง (จากมืดไปสว่าง) และการไล่ระดับความสว่างแต่ละระดับจะถูกกำหนดค่าตัวเลข (เช่น ค่าที่มืดที่สุดคือ 0 ค่าที่สว่างที่สุดคือ 255) เชื่อกันว่าคนทั่วไปสามารถรับรู้เฉดสีเดียวได้ประมาณ 256 เฉด ดังนั้นสีใดๆ ก็สามารถแยกย่อยเป็นเฉดสีของแม่สีและกำหนดโดยชุดตัวเลข - พิกัดสี

ดังนั้น เมื่อเลือกแบบจำลองสี คุณสามารถกำหนดพื้นที่พิกัดสีสามมิติซึ่งแต่ละสีจะแสดงด้วยจุดหนึ่งจุดได้ พื้นที่นี้เรียกว่าพื้นที่แบบจำลองสี

โปรแกรมกราฟิกระดับมืออาชีพมักจะอนุญาตให้คุณทำงานกับโมเดลสีได้หลายสี ซึ่งส่วนใหญ่ถูกสร้างขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์พิเศษหรือสีประเภทเฉพาะ: CMY, CMYK, CMYK256, RGB, HSB, HLS, L*a*b, YIQ, Grayscale และ Registration สี. บางตัวไม่ค่อยได้ใช้ บางตัวมีช่วงทับซ้อนกัน

รุ่นสี RGBหนึ่งในโมเดลสีที่พบบ่อยที่สุดที่เรียกว่าโมเดล RGB นั้นขึ้นอยู่กับการสร้างสีใดๆ โดยการเพิ่มแม่สีสามสี: สีแดง (สีแดง) สีเขียว (สีเขียว) และสีน้ำเงิน (สีน้ำเงิน) แต่ละช่อง - R, G หรือ B มีพารามิเตอร์แยกกันซึ่งระบุจำนวนส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องในสีสุดท้าย ตัวอย่างเช่น: (255, 64, 23) – สีที่มีส่วนประกอบเป็นสีแดงเข้ม สีเขียวเล็กน้อย และสีน้ำเงินเล็กน้อย โดยธรรมชาติแล้ว โหมดนี้เหมาะที่สุดสำหรับการถ่ายทอดสีสันอันมีชีวิตชีวาของธรรมชาติที่อยู่รอบๆ แต่ก็ต้องใช้ต้นทุนสูงเช่นกันเนื่องจากความลึกของสีที่นี่ยิ่งใหญ่ที่สุด - 3 ช่อง ช่องละ 8 บิต ซึ่งให้ทั้งหมด 24 บิต

เนื่องจากมีการเพิ่มสีลงในโมเดล RGB จึงเรียกว่า สารเติมแต่ง (สารเติมแต่ง). เป็นรุ่นนี้ที่ใช้ในการสร้างสีในจอภาพสมัยใหม่

พื้นที่สี RGB ของโมเดลคือหน่วยคิวบ์

ข้าว. 1.7. แบบจำลองพื้นที่สี RGB

ซีเอ็มวายและสีซีเอ็มวายเค. โมเดล CMY ยังใช้แม่สีสามสี: สีฟ้า (สีน้ำเงิน), Magenta (สีม่วงแดงหรือสีแดงเข้ม) และสีเหลือง (สีเหลือง) สีเหล่านี้อธิบายแสงที่สะท้อนจากกระดาษสีขาวจากสีหลักสามสีของโมเดล RGB ดังนั้นเราจึงสามารถอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างโมเดล RGB และ CMY ได้ดังนี้

รูปแบบ CMY คือ ลบ (ตามการลบ) แบบจำลองสี ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว แบบจำลอง CMY อธิบายสีบนสื่อสีขาว กล่าวคือ สีย้อมที่ใช้กับกระดาษขาวจะลบสเปกตรัมบางส่วนออกจากแสงสีขาวที่ตกกระทบ ตัวอย่างเช่น มีการใช้สีย้อมสีน้ำเงิน (สีฟ้า) บนพื้นผิวของกระดาษ ตอนนี้แสงสีแดงที่ตกบนกระดาษก็ถูกดูดซับจนหมด ดังนั้นตัวกลางสีน้ำเงินจะลบแสงสีแดงออกจากแสงสีขาวที่ตกกระทบ

รุ่นนี้อธิบายสีได้แม่นยำที่สุดเมื่อพิมพ์ภาพ เช่น ในการพิมพ์

เนื่องจากต้องใช้สีย้อมสามสีเพื่อสร้างสีดำ และวัสดุสิ้นเปลืองมีราคาแพง การใช้แบบจำลอง CMY จึงไม่ได้ผล ปัจจัยเพิ่มเติมที่ไม่เพิ่มความน่าดึงดูดให้กับโมเดล CMY คือลักษณะของเอฟเฟกต์ภาพที่ไม่พึงประสงค์ซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากการที่เมื่อวาดจุดสีพื้นฐานทั้งสามสีอาจมีความเบี่ยงเบนเล็กน้อย ดังนั้นจึงมีการเพิ่มสีดำ (blacK) ลงในสามสีพื้นฐานของรุ่น CMY และได้รับรุ่นสี CMYK ใหม่

ในการแปลงจากโมเดล CMY ไปเป็นโมเดล CMYK บางครั้งจะใช้ความสัมพันธ์ต่อไปนี้:

เค= นาที( ซี, เอ็ม, ย);

ค = ค – เค;

ม=ม–เค;

ย=ย–เค.

อัตราการแปลงสำหรับโมเดล RGB เป็น CMY และ CMY เป็น CMYK จะถูกต้องก็ต่อเมื่อเส้นโค้งการสะท้อนสเปกตรัมสำหรับสีพื้นฐานไม่ตัดกัน ดังนั้น โดยทั่วไป เราสามารถพูดได้ว่ามีสีที่อธิบายไว้ในรุ่น RGB แต่ไม่ได้อธิบายไว้ในรุ่น CMYK

นอกจากนี้ยังมีรุ่น CMYK256 ซึ่งใช้สำหรับการสร้างสีที่แม่นยำยิ่งขึ้นสำหรับการพิมพ์ภาพคุณภาพสูง

รุ่นสี HSV และ HLSรุ่นที่พิจารณาจะเน้นไปที่การทำงานกับอุปกรณ์ส่งผ่านสีและไม่สะดวกสำหรับบางคน ดังนั้น รุ่น HSV, HLS จึงใช้แนวคิดเรื่องความอิ่มตัวของสีและความสว่างที่ใช้งานง่าย

โมเดลปริภูมิสี HSV (Hue, Saturation, Value) บางครั้งเรียกว่า HSB (Hue, Saturation, Brightness) ใช้ระบบพิกัดทรงกระบอก และชุดสีที่ถูกต้องจะแสดงด้วยกรวยหกเหลี่ยมที่วางอยู่ด้านบน

ฐานของกรวยสื่อถึงสีสันที่สดใสและเข้าคู่กัน วี= 1. อย่างไรก็ตาม สีพื้น วี= 1 มีการรับรู้ความเข้มไม่เท่ากัน โทน ( ชม) วัดจากมุมที่วัดรอบแกนตั้ง โอ.วี.- ในกรณีนี้ สีแดงตรงกับมุม 0 สีเขียวสอดคล้องกับมุม 120 เป็นต้น สีที่เสริมกันด้วยสีขาวจะอยู่ตรงข้ามกัน กล่าวคือ โทนสีต่างกัน 180 ขนาด สแปรผันจาก 0 บนแกน โอ.วี.มากถึง 1 บนใบหน้าของกรวย

กรวยมีหน่วยสูง ( วี= 1) และฐานอยู่ที่จุดกำเนิด ที่ฐานของกรวยขนาด ชมและ สไม่สมเหตุสมผลเลย สีขาวสอดคล้องกับคู่ ส= 1,วี= 1. แกน โอ.วี.(ส= 0) สอดคล้องกับสีที่ไม่มีสี (โทนสีเทา)

กระบวนการเพิ่มสีขาวให้กับสีที่กำหนดถือได้ว่าเป็นการลดความอิ่มตัวของสี สและขั้นตอนการเติมสีดำก็เหมือนกับการลดความสว่างลง วี- ฐานของกรวยหกเหลี่ยมสอดคล้องกับการฉายภาพ RGB ของลูกบาศก์ตามแนวทแยงหลัก

ข้าว. 1.8. พื้นที่สีโมเดล HSV

อีกตัวอย่างหนึ่งของระบบที่สร้างขึ้นจากแนวคิดเรื่องเฉดสี ความอิ่มตัวของสี และความสว่างที่เข้าใจง่ายคือระบบ HLS (ฮิว ความสว่าง และความอิ่มตัว) ในที่นี้ชุดของสีทั้งหมดจะแสดงด้วยกรวยหกเหลี่ยมสองอันวางซ้อนกัน (ฐานถึงฐาน)

ข้าว. 1.9. พื้นที่สีโมเดล HLS

ภาพสีและดัชนีเต็มรูปแบบดังที่เราได้เห็นแล้วว่าสีพิกเซลสามารถกำหนดได้โดยการระบุพารามิเตอร์สีหลายค่าอย่างชัดเจน ตัวอย่างเช่น ในโมเดล RGB สีสุดท้ายจะถูกกำหนดโดยคำศัพท์สามคำสำหรับสีหลักสามสี วิธีการนี้ทำให้เราสามารถสร้างสิ่งที่เรียกว่า สีเต็ม รูปภาพ

วิธีที่สองคือส่วนแรกของไฟล์ที่จัดเก็บรูปภาพ "จานสี" ซึ่งสีที่มีอยู่ในภาพจะถูกเข้ารหัสโดยใช้แบบจำลองสีแบบใดแบบหนึ่ง และส่วนที่สองซึ่งอธิบายพิกเซลของภาพโดยตรงนั้นจริงๆ แล้วประกอบด้วยดัชนีในจานสี ภาพที่เกิดขึ้นในลักษณะนี้เรียกว่าภาพด้วย จานสีที่จัดทำดัชนี .

กรณีพิเศษของรูปภาพที่จัดทำดัชนีคือรูปภาพขาวดำ ในภาพดังกล่าวจะมีได้เพียง 2 สีเท่านั้น - ขาวดำ รหัส 0 และ 1 ตามลำดับ ความลึกของภาพในกรณีนี้คือ 1 บิต ความลึกนี้ไม่เหมาะมากสำหรับการนำเสนอภาพเสมือนจริง และใช้สำหรับภาพพิเศษเท่านั้น

ข้อดีของจานสีคือความสามารถในการลดขนาดไฟล์ภาพได้อย่างมาก ข้อเสียคือความเป็นไปได้ที่จะสูญเสียสีด้วยขนาดจานสีที่จำกัด โดยทั่วไปขนาดจานสีจะมากถึง 256 สี

จานสี ในระบบการแสดงสี ร ช บี , ค ม ย เค และ เอช.เอส.บี.

ผู้คนรับรู้สีได้อย่างไร?

บุคคลรับรู้แสงโดยใช้ตัวรับสี (โคน) ที่อยู่บนเรตินาของดวงตา

โคนไวต่อสีแดง เขียว และน้ำเงิน (สีหลัก)

บุคคลจะรับรู้ผลรวมของสีแดง เขียว และน้ำเงิน สีขาว .

การขาดงานของพวกเขาก็เหมือนกับ สีดำและการรวมกันต่าง ๆ ก็มีมากมายเช่นกัน เฉดสี .

ตามสรีรวิทยาของการรับรู้สี บุคคลจะรับรู้สีจากหน้าจอมอนิเตอร์ได้ดีที่สุดโดยเป็นผลรวมของการแผ่รังสีของสีพื้นฐานสามสี ได้แก่ แดง เขียว น้ำเงิน

ระบบการแสดงสีนี้เรียกว่า RGB ตามตัวอักษรตัวแรกของชื่อสีภาษาอังกฤษ (แดง เขียว น้ำเงิน)

สามารถกำหนดสีจากจานสีได้โดยใช้สูตร:

สี = อาร์+จี+บี

R, G, B – สีพื้นฐานที่ใช้ค่าตั้งแต่ 0 ถึง 255

ดังนั้น ด้วยความลึกของสีที่ 24 บิต จึงมีการจัดสรร 8 บิตสำหรับการเข้ารหัสแต่ละสีพื้นฐาน ดังนั้นสำหรับแต่ละสี N = 2 8 = 256 ระดับความเข้มจึงเป็นไปได้

การก่อตัวของสีใน R G B

สี

การสร้างสี

255 + 255 + 255

สีม่วง

ในระบบ RGB จานสีจะถูกสร้างขึ้นโดยการเพิ่มสีพื้นฐาน ได้แก่ แดง เขียว และน้ำเงิน

สีม่วง

ระบบ CMYK ต่างจาก RGB ตรงที่ใช้การรับรู้การสะท้อนมากกว่าแสงที่ปล่อยออกมา

ดังนั้นหมึกสีน้ำเงินที่ใช้กับกระดาษจะดูดซับสีแดงและสะท้อนสีเขียวและสีน้ำเงิน

สีของจานสีสามารถกำหนดได้โดยใช้สูตร:

สี = ซี+เอ็ม+ย

C, M และ Y – จานสีที่ใช้ค่าตั้งแต่ 0% ถึง 100%

การก่อตัวของสีใน C M Y K

สี

การสร้างสี

C + M +Y = - G - B – R

Y +C = - R - B

ในระบบสี CMYK จานสีจะถูกสร้างขึ้นโดยการรวมสีฟ้า สีม่วงแดง สีเหลือง และสีดำ

เว้(เฉดสี)
ความอิ่มตัว(ความอิ่มตัว)
ความสว่าง(ความสว่าง)

จานสี ในระบบการแสดงสี ร ช บี , ค ม ย เค และ เอช.เอส.บี.

การบรรยายครั้งที่ 5

การเข้ารหัสสี จานสี

การเข้ารหัสสี

เพื่อให้คอมพิวเตอร์สามารถทำงานกับภาพสีได้ จำเป็นต้องแสดงสีในรูปแบบตัวเลข - การเข้ารหัสสี วิธีการเข้ารหัสขึ้นอยู่กับรุ่นสีและรูปแบบข้อมูลตัวเลขในคอมพิวเตอร์

สำหรับรุ่น RGB แต่ละส่วนประกอบสามารถแสดงด้วยตัวเลขที่จำกัดในช่วงที่กำหนด เช่น ตัวเลขเศษส่วนจากศูนย์ถึงหนึ่ง หรือตัวเลขจำนวนเต็มจากศูนย์ถึงค่าสูงสุดบางค่า รูปแบบการแสดงสีที่พบบ่อยที่สุดสำหรับอุปกรณ์วิดีโอคือสิ่งที่เรียกว่าการแสดง RGB ซึ่งสีใดๆ จะแสดงเป็นผลรวมของแม่สีสามสี ได้แก่ สีแดง สีเขียว สีน้ำเงิน โดยมีความเข้มที่กำหนด ปริภูมิสีที่เป็นไปได้ทั้งหมดคือหน่วยลูกบาศก์ และแต่ละสีถูกกำหนดโดยตัวเลขสามตัว (r, g, b) – (แดง เขียว น้ำเงิน) ตัวอย่างเช่น สีเหลืองระบุเป็น (1, 1, 0) และสีม่วงแดงระบุเป็น (1, 0, 1) สีขาวตรงกับชุด (1, 1, 1) และสีดำตรงกับ (0, 0, 0)

โดยปกติแล้วจะมีการจัดสรรหน่วยความจำจำนวน n บิตคงที่สำหรับการจัดเก็บส่วนประกอบแต่ละสี ดังนั้นจึงถือว่าช่วงของค่าที่ยอมรับได้สำหรับส่วนประกอบสีไม่ใช่ แต่เป็น

อะแดปเตอร์วิดีโอเกือบทุกตัวสามารถแสดงสีได้เป็นจำนวนมากกว่าที่กำหนดโดยขนาดของหน่วยความจำวิดีโอที่จัดสรรให้กับหนึ่งพิกเซล หากต้องการใช้คุณลักษณะนี้ จะมีการแนะนำแนวคิดของจานสี

จานสี – อาร์เรย์ซึ่งแต่ละค่าพิกเซลที่เป็นไปได้เชื่อมโยงกับค่าสี (ร ก ข - ขนาดของพาเล็ตและการจัดระเบียบขึ้นอยู่กับประเภทของอะแดปเตอร์วิดีโอที่ใช้

วิธีที่ง่ายที่สุดคือการจัดระเบียบพาเล็ตไว้
อแดปเตอร์ EGA - แต่ละสีที่เป็นไปได้ 16 สี (ค่าพิกเซล) ได้รับการจัดสรร 6 บิต 2 บิตสำหรับแต่ละองค์ประกอบสี ในกรณีนี้ สีในจานสีจะถูกกำหนดเป็นไบต์ในรูปแบบ 00 rgbRGB โดยที่ r, g, b, R, G, B สามารถใช้ค่า 0 หรือ 1 ได้ ดังนั้น สำหรับสีลอจิคัล 16 สีแต่ละสี คุณสามารถตั้งค่าสีจริงที่เป็นไปได้ 64 สีใดก็ได้

จานสีมาตรฐาน 16 สีสำหรับโหมดวิดีโออีก้า, วีจีเอ. การใช้งานจานสีสำหรับโหมดอะแดปเตอร์ 16 สีวีจีเอ ยากกว่ามาก นอกเหนือจากการสนับสนุนจานสีอะแดปเตอร์แล้วอี.จี.เอ. อะแดปเตอร์วิดีโอยังมี 256 พิเศษเพิ่มเติมดีเอซี -registers โดยที่แต่ละสีจะมีการจัดเก็บการแสดงแบบ 18 บิต (6 บิตสำหรับแต่ละองค์ประกอบ) ในกรณีนี้ ด้วยหมายเลขสีโลจิคัลดั้งเดิมโดยใช้รีจิสเตอร์จานสี 6 บิตอี.จี.เอ. มีการเปรียบเทียบค่าตั้งแต่ 0 ถึง 63 เหมือนเมื่อก่อน แต่ไม่มีอีกต่อไป RGB - การสลายตัวของสีและจำนวนดีเอซี -ลงทะเบียนที่มีสีทางกายภาพ

256 สีสำหรับ VGA สำหรับ 256-VGA ค่าพิกเซลถูกใช้โดยตรงเพื่อสร้างดัชนีอาร์เรย์การลงทะเบียน DAC

ปัจจุบันรูปแบบค่อนข้างธรรมดาสีที่แท้จริง ซึ่งแต่ละองค์ประกอบจะแสดงเป็นไบต์ ซึ่งให้ความสว่าง 256 ระดับสำหรับแต่ละองค์ประกอบ: R =0…255, G =0…255, B =0…255. จำนวนสีคือ 256x256x256=16.7 ล้าน (2 24)

วิธีการเข้ารหัสนี้สามารถเรียกว่าการเข้ารหัสส่วนประกอบ ในรหัสภาพคอมพิวเตอร์สีที่แท้จริง แสดงเป็นสามไบต์หรือบรรจุเป็นจำนวนเต็มยาว (สี่ไบต์) - 32 บิต (ตัวอย่างเช่น ทำได้ใน Windows API):

C = 00000000 bbbbbbbb gggggggg rrrrrrrr

จานดัชนี

เมื่อทำงานกับรูปภาพในระบบคอมพิวเตอร์กราฟิก คุณมักจะต้องประนีประนอมระหว่างคุณภาพของภาพ (คุณต้องมีสีมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้) และทรัพยากรที่จำเป็นในการจัดเก็บและทำซ้ำรูปภาพ ซึ่งคำนวณแล้ว เช่น ในความจุของหน่วยความจำ (คุณต้องการ เพื่อลดจำนวนไบต์ต่อพิกเซล) นอกจากนี้ รูปภาพที่กำหนดอาจใช้สีในจำนวนที่จำกัดเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ในการวาดภาพ สองสีอาจเพียงพอสำหรับใบหน้าของมนุษย์ เฉดสีชมพู เหลือง ม่วง แดง เขียวมีความสำคัญ และสำหรับท้องฟ้า เฉดสีน้ำเงินและเทามีความสำคัญ ในกรณีเหล่านี้ การใช้รหัสสีแบบเต็มสีถือเป็นเรื่องซ้ำซ้อน

เมื่อจำกัดจำนวนสี ให้ใช้จานสีที่ให้ชุดสีที่มีความสำคัญต่อรูปภาพที่กำหนด จานสีถือได้ว่าเป็นตารางสี จานสีจะสร้างความสัมพันธ์ระหว่างรหัสสีและส่วนประกอบในรูปแบบสีที่เลือก

ระบบวิดีโอคอมพิวเตอร์มักจะให้ความสามารถสำหรับโปรแกรมเมอร์ในการตั้งค่าจานสีของตนเอง แต่ละเฉดสีจะแสดงด้วยตัวเลขเพียงตัวเดียว และตัวเลขนี้ไม่ได้แสดงสีของพิกเซล แต่เป็นดัชนีสี (ตัวเลข) สีจะถูกค้นหาด้วยหมายเลขนี้ในจานสีที่แนบมากับไฟล์ จานสีเหล่านี้เรียกว่าจานดัชนี

จานสีดัชนีคือตารางข้อมูลที่จัดเก็บข้อมูลเกี่ยวกับรหัสสีใดสีหนึ่งที่ถูกเข้ารหัสด้วย ตารางนี้ถูกสร้างและจัดเก็บพร้อมกับไฟล์กราฟิก

รูปภาพที่ต่างกันอาจมีจานสีที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ในภาพหนึ่ง สีเขียวอาจถูกกำหนดไว้ที่ดัชนี 64 ในขณะที่อีกภาพหนึ่งดัชนีนี้อาจถูกกำหนดให้เป็นสีชมพู หากคุณสร้างภาพโดยใช้โทนสี “แปลกตา” ต้นไม้สีเขียวบนหน้าจออาจกลายเป็นสีชมพู

จานสีคงที่

ในกรณีที่สีของภาพถูกเข้ารหัสเป็นสองไบต์ (modeสีสูง ) หน้าจอสามารถแสดงสีได้ 65,000 สี แน่นอนว่าสีเหล่านี้ไม่ใช่สีที่เป็นไปได้ทั้งหมด แต่เป็นเพียงส่วนที่ 256 ของสเปกตรัมสีต่อเนื่องทั้งหมดที่มีในโหมดนี้สีที่แท้จริง - ในภาพดังกล่าว โค้ดขนาด 2 ไบต์แต่ละตัวยังแสดงสีบางส่วนจากสเปกตรัมทั่วไปด้วย แต่ในกรณีนี้ มันเป็นไปไม่ได้ที่จะแนบจานสีดัชนีเข้ากับไฟล์ ซึ่งจะบันทึกว่ารหัสใดสอดคล้องกับสีใด เนื่องจากตารางนี้จะมีรายการ 65,000 รายการและขนาดของมันจะเป็นหลายแสนไบต์ แทบจะไม่สมเหตุสมผลเลยที่จะแนบตารางเข้ากับไฟล์ที่อาจมีขนาดใหญ่กว่าตัวไฟล์เอง ในกรณีนี้ จะใช้แนวคิดของจานสีแบบตายตัว ไม่จำเป็นต้องรวมไว้ในไฟล์ เนื่องจากในไฟล์กราฟิกใดๆ ที่มีการเข้ารหัสสี 16 บิต รหัสเดียวกันจะแสดงสีเดียวกันเสมอ

จานสีที่ปลอดภัย

มีการใช้คำว่า safe paletteเว็บ -กราฟิก เนื่องจากความเร็วของการถ่ายโอนข้อมูลบนอินเทอร์เน็ตยังคงเป็นที่ต้องการอย่างมากสำหรับการลงทะเบียนเว็บ -เพจไม่ใช้กราฟิกที่มีรหัสสีสูงกว่า 8 บิต

ในกรณีนี้เกิดปัญหาเนื่องจากผู้สร้างเว็บ -เพจไม่มีความคิดแม้แต่น้อยเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์รุ่นใดและจะใช้โปรแกรมใดในการดูผลงานของเขา เขาไม่แน่ใจว่า "ต้นไม้สีเขียว" ของเขาจะเปลี่ยนเป็นสีแดงหรือสีส้มบนหน้าจอของผู้ใช้หรือไม่

ในการนี้จึงมีมติดังต่อไปนี้ โปรแกรมรับชมยอดนิยมทั้งหมดเว็บ -pages (เบราว์เซอร์) ได้รับการกำหนดค่าไว้ล่วงหน้าสำหรับจานสีคงที่ หากผู้พัฒนาเว็บ -page จะใช้เฉพาะจานสีนี้เมื่อสร้างภาพประกอบ จากนั้นเขาจึงมั่นใจได้ว่าผู้ใช้ทั่วโลกจะเห็นภาพวาดอย่างถูกต้อง จานสีนี้ไม่มี 256 สีอย่างที่ใครๆ คาดหวัง แต่มีเพียง 216 สี นี่เป็นเพราะคอมพิวเตอร์บางเครื่องที่เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตไม่สามารถสร้างสีได้ 256 สี

จานสีดังกล่าวซึ่งกำหนดดัชนีสำหรับการเข้ารหัส 216 สีอย่างเข้มงวดเรียกว่าจานสีที่ปลอดภัย

สามารถเลือกสีใดก็ได้จากขอบเขตสีที่กว้าง เอ็นสีและพิกัด (โดยปกติคือ: ร, ชและ บี) จะถูกจัดเก็บไว้ในตารางพิเศษ - จานสี- ข้อมูลกราฟิกแรสเตอร์ที่ใช้จานสีคืออาร์เรย์ที่จัดเก็บ ตัวเลข(ดัชนี) ของสีในจานสี

กราฟิก Palette ช่วยให้คุณสามารถรวมขอบเขตสีที่กว้างของรูปภาพโดยใช้หน่วยความจำต่ำได้

โหมดวิดีโอจานสี

โหมดจานสีเป็นโหมดวิดีโอที่แต่ละพิกเซลสามารถรองรับสีจำนวนหนึ่งจากจำนวนสีเพียงเล็กน้อย (ตั้งแต่ 2 ถึง 256) หน่วยความจำวิดีโอในโหมดดังกล่าวแบ่งออกเป็นสองส่วน ได้แก่ ตารางสี (จานสี) ซึ่งมีค่าสีแดง เขียว และน้ำเงินสำหรับแต่ละสี และบัฟเฟอร์เฟรมซึ่งเก็บหมายเลขสีในจานสีสำหรับแต่ละพิกเซล .

โดยทั่วไปแล้ว จานสีสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยอิสระจาก framebuffer หากรูปภาพในจานสีที่ไม่ถูกต้องปรากฏขึ้นบนหน้าจอ เอฟเฟกต์วิดีโอเฉพาะจะเกิดขึ้น

หากต้องการแสดงภาพที่มีมากกว่า 256 สีบนหน้าจอ 256 สี คุณต้องสร้างชุดสีที่ใกล้เคียงกับสีที่ต้องการ การสร้างจานสี 256 สีคุณภาพสูงอาจใช้เวลานานพอสมควร (สูงสุดหลายวินาทีบนคอมพิวเตอร์ในเวลานั้น) ดังนั้น ในกรณีที่ต้องการความเร็ว (เว็บ เกม การเล่นวิดีโอ) จานสีจะถูกระบุอย่างเคร่งครัดในข้อมูลกราฟิก และไม่ได้ถูกสร้างขึ้นแบบไดนามิก

จานสีเอฟเฟกต์พิเศษ

ความจริงที่ว่าจานสีสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยอิสระจาก framebuffer นั้นมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในวิดีโอเกมเพื่อให้ได้เอฟเฟกต์พิเศษที่รวดเร็วมาก ต่อไปนี้เป็นรายชื่อเกม (โดยสังเขป) ที่มีเอฟเฟกต์วิดีโอคล้ายกัน

Doom: หน้าจอจะกะพริบเมื่อฮีโร่หยิบไอเท็มหรือได้รับบาดเจ็บ รวมถึงเปลี่ยนสีของภาพเมื่อใช้ชุดอวกาศ
Warcraft II: สาดน้ำ สิ่งที่น่าสนใจคือมีการใช้การสาดน้ำในตัวแก้ไข Warcraft II ซึ่งแน่นอนว่าเฉพาะในโหมด 256 สีเท่านั้น

นอกจากนี้ การทำให้สีสว่างและเข้มขึ้นในเกมจานสีจะดำเนินการอย่างรวดเร็ว (แม้ว่าจะทำได้ไม่ดีก็ตาม) โดยใช้ตารางการเปลี่ยนสี - ในหนึ่งหรือสองคำสั่งของเครื่องต่อพิกเซล ใน Doom ความมืด การมองเห็นตอนกลางคืน และความคงกระพันถูกนำมาใช้โดยใช้การทดแทนสี ในเกือบทุกกลยุทธ์ของเวลานั้น (และใน Doom เดียวกัน) - ทาสีเครื่องหมายระบุตัวตนใหม่ในสีของผู้เล่น ใน truecolor การดำเนินการเดียวกันนี้ต้องทำทีละองค์ประกอบ ซึ่งมักจะต้องใช้การคูณที่มีราคาแพง ซึ่งต้องใช้เวลา CPU มากกว่ามาก

เปรียบเทียบกับ HighColor และ TrueColor

ข้อดี:

การใช้หน่วยความจำต่ำ
เทคนิคพิเศษจานสีด่วน

ข้อบกพร่อง:

ชุดสีไม่สมบูรณ์
การสร้างจานสีที่เหมาะสมที่สุดสำหรับภาพสีเต็มรูปแบบอาจต้องใช้การคำนวณมาก

ไฟล์จานสี

ไฟล์ Palette หรือไฟล์ดัชนีเป็นไฟล์กราฟิกที่จัดเรียงในลักษณะเดียวกัน เช่นเดียวกับในโหมดวิดีโอจานสี โดยการเปลี่ยนจานสี คุณสามารถเปลี่ยนสีวัตถุได้ (เช่น ในเกมคอมพิวเตอร์มีรถหกสี ในขณะที่ไฟล์ข้อมูลจะเก็บรูปภาพหนึ่งของรถที่มีหกสี) ซม.