Понятие цвета. 
Информационные технологии в юридической деятельности

Цвет в компьютерной графике используется для усиления зрительного впечатления и повышения информативности изображения.

Цвет может нести в себе определенную информацию об объектах. Например, летом деревья зеленые, осенью — желтые. На черно-белой фотографии определить время года практически невозможно, если на это не указывают какие-либо другие дополнительные признаки.

Использование цвета позволяет:

• • вывести на первый план одни части изображения, другие же увести в фон, акцентируя тем самым внимание на важных элементах;
• • передать некоторые детали без увеличения их размера;
• • имитировать объемные изображения в двумерной графике при помощи оттенков;
• • привлечь внимание зрителя за счет создания красочного и интересного изображения.

Ощущение цвета формируется человеческим мозгом в результате анализа светового потока от излучающих или отражающих объектов. Свет попадает в глаз через роговицу и фокусируется хрусталиком на внутренний слой глаза, называемый сетчаткой.

Сетчатка глаза содержит два принципиально различных типа фоторецепторов — палочки, обладающие широкой спектральной чувствительностью, вследствие чего они не различают длин волн и, следовательно, цвета, и колбочки, характеризующиеся узкими спектральными характеристиками и поэтому обладающие цветовой чувствительностью Принято считать, что колбочки подразделяются на три группы, каждая из которых воспринимает только единственный цвет — красный, зеленый или синий. Нарушения в работе любой из групп приводит к искажению восприятия цвета. Данное явление носит название дальтонизма.

С учетом специфики восприятия светового потока глазом человека полагают, что световой поток формируется излучениями, представляющими собой комбинацию трех спектральных цветов (красный, зеленый, синий — КЗС) и их производных (в англоязычной литературе используют аббревиатуру RGB — Red, Green, Blue).

При этом формирование светового потока излучающих объектов (например, монитор персонального компьютера) происходит за счет суммирования цветов RGB в различных пропорциях. Такое цветовоспроизведение называется аддитивным.

Для отражающих объектов (полиграфический или фотоотпечаток) характерным является субтрактивное цветовоспроизведение, при котором световые излучения вычитаются.

Принято различать ахроматические цвета (белый, серый, черный), которые характеризуются только светлотой — различимостью участков, сильнее или слабее отражающих свет. При этом минимальную разницу между яркостью различимых по светлоте объектов называют порогом.

Хроматические цвета помимо светлоты характеризуются параметрами насыщенности и цветового тона.

Насыщенность цвета показывает степень отличия данного цвета от монохроматического («чистого») излучения того же цветового тона. При этом насыщенность цветов спектральных излучений принимается за единицу.

Способы описания цвета. В компьютерной графике применяют понятие цветового разрешения (другое название — глубина цвета). Оно определяет метод кодирования цветовой информации для ее воспроизведения на экране монитора. Для отображения черно-белого изображения достаточно 2 бит (белый и черный цвета). Восьмиразрядное кодирование позволяет отобразить 256 градаций цветового тона. Два байта (16 бит) определяют 65 536 оттенков (такой режим называют High Color). При 24-разрядном способе кодирования возможно определить более 16,5 млн цветов (режим называют True Color).

С практической точки зрения цветовому разрешению монитора близко понятие цветового охвата. Под ним подразумевается диапазон цветов, который можно воспроизвести с помощью того или иного устройства вывода (монитор, принтер, печатная машина и пр.).

В соответствии с принципами формирования изображения аддитивным или субтрактивным методами разработаны способы разделения цветового оттенка на составляющие компоненты, называемые цветовыми моделями. В компьютерной графике в основном применяют модели RGB (для создания и обработки аддитивных изображений) и CMYK (для печати копии изображения на полиграфическом оборудовании).

Графическая интерпретация цветовых моделей основана на законах Грассмана.

Первый закон Грассмана утверждает, что любой цвет однозначно выражается тремя составляющими, если они линейно независимы. Линейная независимость заключается в невозможности получить любой из этих трех цветов сложением двух остальных, В соответствии со вторым законом Грассмана при непрерывном изменении излучения цвет смеси также меняется непрерывно. Другими словами, не существует такого цвета, к которому нельзя было бы подобрать бесконечно близкий цвет.

Третий закон Грассмана определяет, что цвет смеси излучений зависит только от их цвета, но не спектрального состава.

Смысл третьего закона становится более понятным, если учесть, что один и тот же цвет (в том числе и цвет смешиваемых компонентов) может быть получен различными способами. Например, смешиваемый компонент может быть получен, в свою очередь, смешиванием других компонентов.

В соответствии с указанными законами любой цвет можно выразить точкой в трехмерном цветовом пространстве.

Прямоугольная трехмерная координатная система цветового пространства для аддитивного способа формирования изображения имеет точку начала координат, соответствующую абсолютно черному цвету (цветовое излучение отсутствует), и три оси координат, соответствующие основным цветам (рис. 7.6). Любой цвет © может быть выражен в цветовом пространстве вектором, который описывается уравнением.

Направление вектора С_п характеризует цветность, а его модуль выражает яркость.

Рис. 7.6. Треугольник цветности.

Так как величина излучения основных цветов является основой цветовой модели, ее максимальное значение принято считать за единицу. Тогда в трехмерном цветовом пространстве можно построить плоскость единичных цветов, образованную треугольником цветности. Каждой точке плоскости единичных цветов соответствует след цветового вектора, пронизывающего ее в этой точке. Следовательно, цветность любого излучения может быть представлена единственной точкой внутри треугольника цветности, в вершинах которого находятся точки основных цветов. То есть положение точки любого цвета можно задать двумя координатами, а третья легко находится по двум другим.

Если на плоскости единичных цветов указать значения координат, соответствующих реальным спектральным излучениям оптического диапазона, и соединить их кривой, то мы получим линию, являющуюся геометрическим местом точек цветности монохроматических излучений, называемую локусом. Внутри локуса находятся все реальные цвета.