Cieľom tohto príspevku je poukázať na tému farebných modelov. Teória a krátke zhrnutie spolu s ilustračnými fotografiami vám pomôže získať lepšiu predstavu o farbách.
Predstavy o tom, aká farba vznikne zmiešaním dvoch rôznych farieb sú u rôznych ľudí pomerne odlišné. Je preto dôležité nájsť prostriedky, pomocou ktorých môžu bežný užívatelia grafických systémov dobre popísať farby a ich zloženie.
Súbor základných farieb, pravidlá ich miešania a menené farebné charakteristiky sú v počítačovej grafike definované pomocou farebných modelov. Grafické systémy často obsahujú niekoľko farebných modelov a prostriedky pre prevody medzi nimi.
Farebný model RGB
Základné zložky sú: červená (Red), zelená (Green) a modrá (Blue). Pre tieto farby je príznačné práve to, že ľudské oko má najlepšiu citlivosť práve pre ich vlnové dĺžky (630nm, 530nm a 450nm). Najčastejšie je tento model kódovaný na 8-bitov (t.j. 256 dielov). RGB je aditívny farebný model.
Bohužiaľ sám model RGB nemá žiadnu presnú špecifikáciu svojich základných farieb – červenej, zelenej a modrej – a tak vzniklo viac modelov založených na RGB. Najznámejšia a najrozšírenejšia je asi varianta sRGB, ktorá je štandardom Windows. sRGB má presne definované základné farby RGB, biely bod aj gamma. Farebný model sRGB je praktický hlavne preto, že odpovedá reálnym možnostiam zobrazenia väčšiny monitorov, a používa sa preto masovo aj na Internete.
Iným zástupcom RGB modelu je AdobeRGB model, ktorý bol vytvorený firmou Adobe v roku 1998. Používa mierne odlišné základné farby a vďaka tomu obsiahne väčší rozsah farieb než model sRGB, hlavne vo farbe zeleno-modrej. Jeho nevýhodou ale je, že väčšina bežných monitorov ho nedokáže zobraziť.
Farebný model CMY(K)
Zatiaľ čo zhasnutý monitor je čierny a farby sa vytvárajú postupným pridávaním farieb RGB (preto je model RGB aditívny a pre monitory priamo určený), tak papier je biely a teda odráža teoreticky všetko svetlo, ktoré na neho dopadá. Všetky možné farby je teda treba dosiahnuť inak – krytím bieleho papieru atramentmi / farbami – teda subtraktívnou (odčítacou) metódou. Použitím atramentov resp. tlačových farieb s farbami azúrová (Cyan), purpurová (Magenta) a žltá (Yellow) sa podobného efektu dá dosiahnuť.
Azúrová je doplnková farba k červenej, a preto bude odrážať všetko svetlo okrem červeného. Podobne purpurová je doplnková k zelenej a žltá k modrej. Pomocou CMY farieb je tak možné riadene „uberať“ RGB svetlo, a tak docieliť farieb opačne – uberaním z bielej. A to je princíp modelu CMYK, kde štvrtá čierna farba (blacK) je pridaná len pre jednoduchšiu realizáciu tmavých farieb. Teoreticky nie je vôbec potrebná, prakticky je ale veľmi ťažké vytvoriť tak ideálne farby resp. atramenty, aby ich zmiešaním vznikla naozaj čierna.
Vďaka podobnosti modelov RGB a CMY môžeme veľmi ľahko prevádzať farby medzi oboma farebnými modelmi. Farbu vyjadrenú v modeli CMY získame odčítaním rovnakej farby vyjadrenej v RGB od jednotkovej matice. Bohužiaľ farebné gamuty obidvoch farebných modelov nie sú zhodné – preto sa nedajú všetky farby vyjadriteľné v RGB zobraziť v CMY a naopak.
Farebný model Lab (často tiež L*a*b)
Farebný model Lab (úplne presne podľa definície CIE 1976 L*a*b) je model, ktorý bol navrhnutý tak, aby bol úplne nezávislý na zariadení. To ho umožňuje používať ako farebný model referenčný a napríklad Adobe Photoshop používa model Lab ako pomocný pri prevode z jedného farebného režimu do iného. Vedľa toho Photoshop vie v modeli Lab aj pracovať a snímky v modeli Lab aj ukladať.
Model Lab používa opäť tri zložky pre popis farby s významom:
- Svetlosť (Lightness, L) , ktorá v rozsahu 0 až 100 popisuje svetlosť bodu. 0 znamená čierny bod, 100 znamená biely bod.
- Zložka farby a, ktorá popisuje farbu bodu v smere od zeleno-modrej (záporné hodnoty) po červeno-purpurovú (kladné hodnoty). Napríklad Photoshop umožňuje zadávať hodnoty v rozsahu od -128 do +127.
- Zložka farby b, ktorá popisuje farbu bodu v smere od modro-purpurovej (záporné hodnoty) po zeleno-žlto-červenú (kladné hodnoty).
Veľkou výhodou modelu Lab je vedľa jeho nezávislosti na zariadení aj skutočnosť, že jeho gamut je najväčší (má teda najširší rozsah zaznamenateľných farieb) a ďalej úplné oddelenie jasovej zložky L od farebných zložiek a, b. To umožňuje realizovať aj niektoré špeciálne efekty pri editácii.
Praktické využitie modelu Lab
Na zmeny jasu je ľudské oko omnoho citlivejšie než na zmeny farieb. Ak sa prevedie obrázok do modelu Lab, je možné niektoré editácie prevádzať len v jasovom kanále L a naopak niektoré len vo farebných kanáloch a, b. Pomerne známy trik je doostriť len L kanál, čím sa obrázok síce doostrí, ale úplne bez súčasného zdôraznenia farebného šumu, ako je to bežné pri RGB doostrení.
Naopak rozostrením kanálov a, b je možné účinne potlačiť farebný šum s tím, že vďaka absencii rozostrenia v kanále L oko toto rozostrenie vôbec nevníma. Podobne na modeli Lab je založená celá rada ďalších metód editácie či zvláštnych efektov.
Obr. 1: RGB – Aditívne miešanie farieb, CMYK – Subtraktívne miešanie farieb, Model Lab
Obr. 2-3: Hodnoty RGB, CMYK, Lab jednotlivých farieb
Kľúčové slová: Farebný model, RGB, CMYK, Lab, CIE, konverzia
Pripravil: František Martančík
