Что такое RGB?

Подход, который мы используем сегодня для создания цветных изображений, был сформулирован задолго до цифровых технологий. Идея синтеза цвета пришла в голову английскому физику Джеймсу Максвеллу еще в 1861 году, именно его принято считать автором первой цветной фотографии.

939px-Tartan_Ribbon
«Тартановая лента» — первая цветная фотография.

На тот момент уже существовала теория трехкомпонентного цветового зрения, от которой Максвелл и оттолкнулся в своих экспериментах по цветовоспроизведению. И, надо сказать, его идея дошла до нашего времени без каких-то существенных изменений, менялись лишь методы ее реализации.

Вот как это происходит. Сначала изображение проходит этап цветоделения, при котором определяется спектральный состав каждого элемента сцены. При этом спектр делится всего на три части — на длинные, средние и короткие волны. По сути, процесс цветоделения сводится к определению того, как много света пришлось на каждую из этих третей в каждой точке сцены. Далее эта информация некоторым образом фиксируется — химическим способом в пленке или в виде массива данных в цифровой фотографии.

Для воспроизведения изображения требуется устройство, способное излучать или отражать свет в упомянутых трех диапазонах, используя информацию, полученную в ходе цветоделения для определения интенсивности излучения по каждому из них.

lcd

Так устроен, например, монитор компьютера.

Каждый его элемент состоит из трех участков (это может быть светофильтр, светодиод или наполненная газом ячейка), излучающих в соотвествующем диапазоне. Если вооружиться лупой, то мы легко сможем их рассмотреть — каждый из этих участков вызовет у нас ощущения конкретных цветов: длинноволновой — красного, средневолновой — зеленого, а коротковолновой — синего.

Согласно трехкомпонентной теории, именно эти цветовые стимулы (см. статью «Что такое цвет?») являются ключевыми, а их сочетания могут вызвать у нас ощущения любых цветов. Например, сочетание красного и зеленого дадут желтый, зеленого и синего — голубой, а синего и красного — пурпурный и так далее. Если все три компонента будут выключены, то мы увидим черный участок, а если будут включены на полную, то увидим белый участок.

RGB

Числовое описание яркостей для каждого из этих стимулов и есть, по сути, цветовая модель RGB (Red, Green, Blue). Традиционно яркости описываются числами от 0 до 255, это называется 8-битный цвет. Теоретически такая модель способна описать шестнадцать с половиной миллионов цветов. Но, прямо скажем, никто не проверял сколько действительно цветов мы сможем увидеть, просматривая все варианты значений RGB. Обычно мы соглашаемся с тем, что картинка «в достаточной степени цветная».

Более того. Дать команду на отображение и отобразить —  это разные вещи. В реальности не все цвета RGB можно показать на современных мониторах, не говоря уже про то, что они все не идеальные, и настоящие спектры излучения могут отличаться от математического идеала. Для того, чтобы хоть как-то решить проблемы, связанные с этим, используют специальные файлы, содержащие информацию об особенностях цветовоспроизведения устройств — цветовые профили.

Помимо 8-битного цвета в цветокоррекции используется и 16-битный цвет. Количество вариаций значений такого RGB имеет поистине космический масштаб. Зачем такое понадобилось? — спросите вы, ведь только что мы говорили о том, что и 256 градаций не очень-то получается задействовать, а здесь на каждый канал приходится по 65 536 градаций!

Такая большая подробность кодирования цвета позволяет производить целый ряд операций с очень высокой точностью и низкими потерями информации. Такой цвет используется во всех RAW-конвертерах и является причиной многих чудес, с которыми мы в них сталкиваемся.

comments powered by HyperComments