Цветовые модели и форматы цветов

В современном цифровом мире существует достаточно много форматов цветов, или цветовых моделей. Простому пользователю достаточно визуально увидеть цвет, в то время как разработчику или дизайнеру необходимо передать этот же цвет через его математическое описание или формулу в конкретном формате в зависимости от интерфейса.

Кратко рассмотрим наиболее распространенные цветовые модели, используемые в популярном конвертере цветов: HEX, RGB, RGB %, CMYK, HSL, HSV, LAB, XYZ, YIQ, RYB, WEBSAFE, Decimal, Yxy, Android, YUV, Hunter-Lab.

HEX происходит от слова Hexadecimal (в переводе "шестнадцать"). В веб-дизайне используются 16 ключевых цветов, так называемый шестнадцатеричный код цвета #RRGGBB, RR – красный, GG – зеленый и BB – синий. Каждая доля цвета находится в диапазоне от 00 до FF.

Пример цвета пастельно-розовый: #FFD4DD (ниже в примерах тоже будет этот цвет).

Самая популярная и существующая со времен первых браузеров цветовая модель. Способ кодирования цвета для цветовоспроизведения с помощью трёх цветов, которые принято называть основными: red, green, blue — красный, зелёный, синий. Смешивание этих цветов позволяет получить приблизительно 16,7 млн различных оттенков. Значение каждого цвета варьируется от 0 до 255.

Пример: 255, 212, 221

В процентах: 100%, 83%, 87%

Также есть формат rgba. Буква a означает альфа-канал, с помощью которого можно задать прозрачность цвета в CSS.

Пример: rgba(255,212,221,0.5)

CMYK - Cyan, Magenta, Yellow, Key или Black. Смешивая в разных пропорциях эти цвета, мы можем получить на бумаге оттенки любого цвета. Чаще всего используется в полиграфии. Является субтрактивной цветовой моделью, так как поверхность поглощает в себе часть лучей спектра, а часть отражает. То, что она отражает, мы и видим как цвет.

Цветовая модель осуществляется поворотом по цветовому кругу на определённый градус. Точка отсчета 0 градусов находится в середине красного спектра. 60 градусов - желтый цвет, 120 - зелёный, 180 - циан, 240 - синий, 300 - пурпурный (маджента), и возвращаемся в исходную точку — 360 градусов - красный цвет. Формат обозначается в долях или процентах.

Пример: 0.00, 0.17, 0.13, 0.00

В процентах: 0%,17%,13%,0%

Иногда пользуются таким обозначением: C0M17Y13K0

Цветовая модель, в которой цветовыми координатами являются тон, насыщенность и светлота. Следует отметить, что HSL и HSV — две разные цветовые модели, хотя и основаны на 3-х координатном методе записи цвета.

Данные цветовые модели имеют чисто прикладное применение в обыденной жизни человека и при проведении работ с цветным зрением и зрением вообще необходимо учитывать явления метамерии — когда цвета воспринимаются и оцениваются разными людьми одинаково, хотя воспроизводятся с использованием различных эталонов для сравнения, коррекции, аттестации.

Пример: 347°, 100%, 92%

Hue, Saturation, Value — тон, насыщенность, значение. HSL, HSV, HSI или связанные модели также используются в компьютерном видении и в анализе en:Image_analysis для обнаружения особенностей изображения en:Feature_detection_(computer_vision) или отображения сегментации en:Segmentation_(image_processing).

Пример: 347°, 100%, 17%

Аббревиатура названия двух разных цветовых пространств. Более известным и распространенным является CIELAB, другим - Hunter Lab. Таким образом, Lab - это неформальная аббревиатура, не определяющая цветовое пространство однозначно. Чаще всего, говоря о пространстве Lab, подразумевают CIELAB.

LAB используют как промежуточное цветовое пространство для конвертирования RGB в CMYK и наоборот, поскольку оно не привязано к конкретному носителю. В цветокоррекции его применяют, чтобы быстро убрать желтизну или усилить естественные цвета фотографии. Некоторые цветокорректоры предпочитают LAB, если с его помощью внести изменения будет проще, нежели через корректирующие слои.

Пример: 88.72, 16.42, 1.21

Цветовое пространство модели цвета XYZ представляет собой криволинейный конус с вершиной в начале цветовых координат. По мере удаления от вершины светлота цветов, соответствующих точкам, лежащим внутри этого конуса, возрастает.

Название объясняется тем, что в нормированном варианте координаты х и y сохраняются, а координата z исчезает, поскольку этот вариант цветового пространства двухмерный (цветовая диаграмма или локус). Она строится путем проецирования треугольника цветности на плоскость xy.

Основные цвета в системе XYZ позволяют упростить расчеты в связи с отсутствием отрицательных значений удельных координат цвета.

Пример: 77.83, 73.57, 78.49

В цветовых системах YIQ и YUV информация о цвете представляется в виде сигнала яркости (Y) и двух цветоразностных сигналов (IQ и UV соответственно). Популярность этих цветовых систем обусловлена в первую очередь появлением цветного телевидения.

YUV - система цветного кодирования, обычно используемая как часть контура цветного изображения. Он кодирует цветное изображение или видео, учитывающее человеческое восприятие, позволяя уменьшить пропускную способность для компонентов цветности, тем самым, как правило, позволяя передавать ошибки передачи или артефакты сжатия более эффективно маскироваться восприятием человека, чем использовать «прямое» RGB-представление.

YIQ — цветовая модель, используемая системой цветного ТВ NTSC, и применяется в Северной и Центральной Америке, а также в Японии.

Пример YIQ: 225.88, 22.74, 10.85

Пример YUV: 225.88, -2.40, 25.54

Red, Yellow, Blue. Цветовая модель субтрактивного синтеза, основанная на составлении цвета из красного, жёлтого и голубого/синего. Смешивая эти цвета можно получить все остальные в физическом мире. Эта модель отображена на цветовом круге Иттена, которым пользуются художники.

Пример: 255, 212, 221

Websafe, или безопасные цвета – это 216 оттенков, которые отображаются максимально точно независимо от монитора компьютера или выбранного браузера, способного отображать, по крайней мере 8-ми битный цвет (256 цветов). Причина наличия в палитре только 216 вместо максимальных 256-ти цветов заключена в том, что именно эти основные цвета отображаются на всех компьютерах одинаково. С развитием технологий этот формат становится неактуальным.

Пример: FFCCCC

Decimal - позиционная система счисления по целочисленному основанию 10 (десятичная система). Одна из наиболее распространённых систем. В ней используются цифры 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0, называемые арабскими цифрами. В цветах применяется достаточно редко.

Пример: 16766173

Обычно диаграмма Yxy используется для иллюстрации характеристик гамутов (цветовой гаммы) различных устройств воспроизведения цвета - дисплеев и принтеров. Конкретный гамут обычно имеет вид треугольника, углы которого образованы точками основных, или первичных, цветов. Внутренняя область гамута описывает все цвета, которые способно воспроизвести данное устройство.

Пример: 73.57, 0.34, 0.32

Аndroid.graphics.Color используется в разработке мобильных приложений. Иногда значения указываются не в десятичной форме, а в шестнадцатеричной от 00 до FF вместо 0 и 255. В этом случае обычно пишут не ARGB, а AARRGGBB.

Пример: 0xFFFFD4DD

В этой публикации я старался максимально сжать информацию, иначе статья получилась бы очень объемной. Если где-то заметили ошибку, прошу не судить строго и поправить в комментариях.