Изображения в модели RGB (аддитивная модель)

Цветовую модель RGB имеют изображения, предназначенные для экранного просмотра, а также полученные путем сканирования. Полноцветное изображение в модели RGB представлено на рис. 3.10.

Название модели RGB представляет собой аббревиатуру, составленную из начальных букв английских слов:

Эти слова соответствуют трем базовым цветам наиболее распространенной модели излучаемого цвета. Выбор именно этих базовых цветов обусловлен физиологией человеческого зрения, непосредственно воспринимающего только эти цвета. Все остальные цвета в этой модели образуются за счет смешения базовых цветов в различных пропорциях. Это смешение при рассматривании происходит в результате смыкания в глазу зрителя изображений от небольших, близко расположенных друг к другу источников света.

Рис. 11. Полноцветное изображение в модели RGB и его представление в цветовых каналах

Тройки смежных источников, каждый из которых излучает определенный свет базовых цветов модели, могут имитировать более 16 миллионов цветов. Регулировка пропорций, в которых смешиваются базовые цвета, выполняется за счет изменения интенсивности излучения источников.

При сложении (смешении) лучей основных цветов этой модели (красный, зеленый, синий) образуется новый цветовой тон, который при этом оказывается светлее, чем отдельные его составляющие. Это неудивительно, ведь в результате одновременного свечения двух разноцветных лампочек суммарная освещенность в итоге бывает больше, и свет приобретает новый оттенок. Цвета подобного типа (излучаемые цвета) называют аддитивными (от англ, add — складывать), а цветовую модель, основанную на сложении цветов (RGB), аддитивной моделью.

Цветовое пространство модели RGB может быть представлено в виде цветового куба (рис. 3.11). По осям координат откладываются значения яркости свечения базовых цветов (цветовых каналов). Каждая из цветовых составляющих может принимать значения от нуля (нет света) до максимального (наибольшая яркость). Внутреннее пространство образовавшегося куба содержит все возможные цвета данной модели. В начале координат значения каналов равны нулю (черный цвет). В противоположной точке смешиваются максимальные значения всех трех каналов, образуя белый цвет. На линии, соединяющей эти точки, располагаются оттенки, образованные соединением трех базовых цветов в равной пропорции. Эти оттенки составляют серую шкалу. При смешении базовых цветов одинаковой яркости в результате всегда получается ахроматический серый цвет, оттенок которого в зависимости от степени яркости базовых компонентов может варьироваться от черного до белого. Три вершины куба, лежащие на осях, дают чистые исходные цвета, остальные три отражают двойные смешения исходных цветов.

Рис. 12. Цветовое пространство модели RGB

 

Модель RGB можно назвать базовой моделью компьютерного дизайна. Цветовую модель RGB имеют изображения, предназначенные для экранного просмотра (при выводе на экран телевизора или монитора), а также полученные путем сканирования или при съемке цифровой камерой. Цвета RGB складываются так же, как лучи света.

Для записи цвета пикселя полноцветного изображения в модели RGB нужно указать номер цвета, полученного смешением трех составляющих.

Поскольку каждый цветовой канал по сути является полутоновым, для описания каждой из трех составляющих нужно указать значение цвета от 0 до 255, т.е. один из 256 возможных вариантов оттенка от черного до основного.

Рис. 13. Представление различных цветов в RGB

 

Как уже говорилось, для записи максимального значения полутонового оттенка в двоичном коде потребуется 8 бит памяти.

Таким образом, если полутоновых каналов три, то глубина цвета RGB-изображения составляет: 8 бит * 3 = 24 бита.

Если полноцветное изображение будет иметь размеры 100 х 100 пикселей, то для его хранения потребуется: 100 пикселей х 100 пикселей х 24 бит = 240 000 бит -29,3 Кбайт памяти.

Итак, для представления цвета изображения в модели RGB используются три полутоновых канала, каждый из которых может описать 256 оттенков базового цвета (рис. 3.12). Полноцветное RGB-изображение, имеющее те же физические размеры, что и полутоновое (при одинаковом разрешении), займет в памяти компьютера в три раза больше места.

В практике компьютерной графики чаще всего используются растровые изображения с представлением цвета в восьмибитных полутоновых каналах. Однако современные графические редакторы позволяют применять для описания цвета 16-битные каналы.