Цветовые модели CMY и CMYK

На мониторе отображение цветовых растров происходит путем объединения света, испускаемого люминофорами экрана, что является процессом аддитивным. В то же время, устройства выдачи документальных копий, такие как принтеры и плоттеры, дают цветное изображение, проливая на бумагу цветные пигменты. Цветное изображение на бумаге видно потому, что мы видим отраженный свет, т.е. благодаря процессу вычитания.

Субтрактивную (основанная на вычитании) модель цвета можно сформировать, используя три основных цвета - голубой (cyan), пурпурный (magenla) и желтый (yellow). Как отмечалось выше, голубой цвет можно описать как сумму зеленого и синего. Следовательно, свет, отраженный от голубых чернил, содержит только зеленый и синий компоненты, а красный компонент поглощается, или вычитается, чернилами. Подобным образом пурпурные чернила вычитают зеленый компонент из падающего света, а желтые чернила - синий.

В процессе печати CMY часто используется набор капель четырех чернил, которые располагаются очень близко, подобно тому, как в RGB-мониторе используются три люминофорные точки. Таким образом, на практике модель цвета CMY называется моделью CMYK, где К - это параметр черного цвета. Для каждого из основных цветов (cyan, magenta и yellow) используется своя чернильница, и еще в одной содержатся черные чернила. Последняя чернильница нужна потому, что отраженный свет от смеси голубого, пурпурного и желтого чернил обычно дает только оттенки серого. Некоторые плоттеры позволяют получать различные комбинации цветов, разбрызгивая чернила трех основных цветов. Для черно-белой, или полутоновой (gray-scale), печати используется только черная чернильница.

Данная модель - основная модель полиграфии. Пурпурный, голубой, желтый цвета составляют так называемую полиграфическую триаду, и при печати этими красками большая часть видимого цветового спектра может быть воспроизведена на бумаге. Однако реальные краски имеют примеси, их цвет может быть не идеальным, и смешение трех основных красок, которое должно давать черный цвет, дает вместо этого неопределенный грязно-коричневый. Кроме того, для получения интенсивного черного необходимо положить на бумагу большое количество краски каждого цвета. Это приведет к переувлажнению бумаги, качество печати при этом снизится. К тому же использование большого количества краски неэкономно.

Достоинством модели является:

независимость каналов (изменение процента любого из цветов не влияет на остальные),

это родная модель для триадной печати, только ее понимают растровые процессоры - RIP выводных устройств (неделенные RGB изображения на пленках могут выйти серыми и только на черной фотоформе).

Недостатками этой модели являются:

узкий цветовой охват, обусловлен несовершенством пигментов и отражающими свойствами бумаги,

не совсем точное отображение цветов CMYK на мониторе.

многие фильтры растровых программ в этой модели не работают,

на 30% требуется больший объем памяти по сравнению с моделью RGB.

Локальные модели освещения

Существующие локальные модели освещения можно разделить на две категории. К первой категории относятся эмпирические модели. Они обычно эффективны в плане быстродействия и некоторые из них дают довольно реалистичную картинку. Они обычно не оперируют такими физическими величинами, как световая энергия, или световой поток. Однако эти модели находят довольно широкое применение в областях, где не требуется точная физическая информация об освещении (например, спецэффекты в фильмах, программы для художников и дизайнеров, для рекламных целей)

Ко второй категории относятся модели, базирующиеся на физических представлениях о теории света. Изображения, полученные с использованием этих моделей, очень хорошо соотносятся с экспериментальными данными. Поэтому эти модели находят применение там, где важна точная имитация поведения света (оформление интерьеров, архитектура)

В данной статье применены следующие обозначения. Во-первых, для того чтобы четко различать эмпирические и теоретические модели освещения, для первых будет употребляться название модель закраски, для вторых – модель отражения. Во-вторых, переменные, зависящие от длины волны, будут помечаться коэффициентом λ. Такая переменная, теоретически, должна быть определена и вычислима для всех длин волн видимого спектра. Практически, эти вычисления ограничиваются несколькими величинами (тремя для цветовых моделей с тремя базовыми цветами). В-третьих, для векторов и углов, использованных при задании локальных моделей освещения, будут применяться обозначения представленные на рисунке и в последующей таблице.

Рисунок 1. Углы и вектора для моделей локального освещения

Рисунок 2. Пояснение к понятию касательный вектор

Обозначение векторов:

V – Исходящее направление света

– Входящее направление света

N – Нормаль к поверхности

T – Касательный вектор к поверхности. Вектор, относительно которого берется направление

H – Биссектриса угла образованного векторами V,

– проекция вектора H на нормаль N