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色光三原色 (R.G. B )

2010-06-13  JINANLHY
色光三原色 (R.G. B )


       RGB是色光的彩色模式,R代表红色,G代表绿色,B代表蓝色。因为三种颜色每一种都有256个亮度水平级,所以三种色彩叠加就能形成1670万种色彩了(俗称"真彩")。这已经足以再现这个绚丽的世界了。

       RGB 模式因为是由红、绿、蓝相叠加形成其他颜色,因此该模式也叫加色模式(CMYK是一种减色模式)。在该色彩模式下,每一种原色将单独形成一个色彩通道(Channel),在各通道上颜色的亮度分别为256阶,由0-255。再由三个单色通道组合成一个复合通道--RGB通道。图象各部分的色彩均由 RGB三个色彩通道上的数值决定。当RGB数值均为0时,该部分为黑色;当RGB色彩数值均为255时,该部分为白色。就编辑图象而言,RGB色彩模式是首选的色彩模式,PHOTOSHOP中所有图象编辑的命令都可在RGB模式下执行。因为他可提供1670万种颜色,既所谓的"真彩",足以将图象显示得淋漓尽致。因此在PHOTOSHOP中将 RGB模式作为预设的模式。
虽然编辑图象RGB色彩模式是首选的色彩模式,但是在印刷中RGB模式就不是最佳的
了。因为RGB模式所提供的有些色彩已经超出了打印色彩范围之外,因此在打印一副真彩的图象时,就必然会损失一部分亮度,并且比较鲜明的色彩肯定会失真的。这主要因为打印所用的是CMYK模式,而CMYK模式所定义的色彩要比RGB模式定义的色彩要少得多。在打印时,系统会自动将RGB模式转化为 CMYK模式,这样就不可避免地损失一部分色彩和减轻一定的亮度了,因此打印后的失真现象将十分地严重。

       萤幕显示的色彩是由 RGB(红,绿,蓝)三种色光所合成的,我们必须利用减色法来计算混合後的色彩,色光越多越接近白色

印刷四原色 (C.M.Y.K)


       CMYK模式是一种减色模式,它适合于印刷。当阳光照射到一个物体上时,这个物体将吸收一部分光线,并将剩下的光线进行反射。反射的光就是你所看到的物体的颜色。这是一种减色模式,是与RGB色彩模式的根本不同之处。不但我们看物体的颜色时用到了这种减色模式,而且在纸上印刷时应用的也是这种减色模式。
       CMYK即代表印刷上用的四种油墨色,C代表青色,M代表洋红色,Y代表黄色。因为在实际应用中,以上三色很难形成真正的黑色,最多不过是褐色,因此又引入了K--黑色。黑色用于强化暗部的色彩。在PHOTOSHOP中这种色彩模式就形成了四个色彩通道,最后又由这四个通道组合形成了一个综合通道。因此如果是放在网页上的图片,直接用RGB模式就已经可以了;如果是教程、广告上的需要打印出来的图片,我们可以:先用RGB模式编辑,再用CMYK模式打印,或是直接到印刷前再转换,然后加以必要的校色、锐化和修饰。这样虽然PHOTOSHOP 在CMYK模式下慢了许多,但还是可以节省大部分编辑时间的。

       在转换的过程中,PHOTOSHOP实际是先将图象由原先的RGB色彩模式转换成Lab色彩模式,再产生一个最终的CMYK色彩的模式,在其中难免会增减光点和损失一些品质,因此最好在转换之前先将原稿备份。而在RGB与 CMYK色彩模式之间来回多次转换也是不提倡的,它们之间的转换并不是完全可逆的。

       印刷色彩由CMYK四色油墨产生不同於电子影像,我们利用加色法,混合三色最後会得到黑色(K)

 

 

 

(一) 三基色原理

  在中学的物理课中我们可能做过棱镜的试验,白光通过棱镜后被分解成多种颜色逐渐过渡的色谱,颜色依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,这就是可见光谱。其中人眼对红、绿、蓝最为敏感,人的眼睛就像一个三色接收器的体系,大多数的颜色可以通过红、绿、蓝三色按照不同的比例合成产生。同样绝大多数单色光也可以分解成红绿蓝三种色光。这是色度学的最基本原理,即三基色原理。三种基色是相互独立的,任何一种基色都不能有其它两种颜色合成。红绿蓝是三基色,这三种颜色合成的颜色范围最为广泛。红绿蓝三基色按照不同的比例相加合成混色称为相加混色。
  红色+绿色=黄色
  绿色+蓝色=青色
  红色+蓝色=品红
  红色+绿色+蓝色=白色
  黄色、青色、品红都是由两种及色相混合而成,所以它们又称相加二次色。另外:
  红色+青色=白色
  绿色+品红=白色
  蓝色+黄色=白色

  所以青色、黄色、品红分别又是红色、蓝色、绿色的补色。由于每个人的眼睛对于相同的单色的感受有不同,所以,如果我们用相同强度的三基色混合时,假设得到白光的强度为100%,这时候人的主观感受是,绿光最亮,红光次之,蓝光最弱。

  除了相加混色法之外还有相减混色法。在白光照射下,青色颜料能吸收红色而反射青色,黄色颜料吸收蓝色而反射黄色,品红颜料吸收绿色而反射品红。也就是:

  白色-红色=青色
  白色-绿色=品红
  白色-蓝色=黄色

  另外,如果把青色和黄色两种颜料混合,在白光照射下,由于颜料吸收了红色和蓝色,而反射了绿色,对于颜料的混合我们表示如下:

  颜料(黄色+青色)=白色-红色-蓝色=绿色
  颜料(品红+青色)=白色-红色-绿色=蓝色
  颜料(黄色+品红)=白色-绿色-蓝色=红色

  以上的都是相减混色,相减混色就是以吸收三基色比例不同而形成不同的颜色的。所以有把青色、品红、黄色称为颜料三基色。颜料三基色的混色在绘画、印刷中得到广泛应用。在颜料三基色中,红绿蓝三色被称为相减二次色或颜料二次色。在相减二次色中有:

  (青色+黄色+品红)=白色-红色-蓝色-绿色=黑色

  用以上的相加混色三基色所表示的颜色模式称为RGB模式,而用相减混色三基色原理所表示的颜色模式称为CMYK模式,它们广泛运用于绘画和印刷领域。

  RGB模式是绘图软件最常用的一种颜色模式,在这种模式下,处理图像比较方便,而且,RGB存储的图像要比CMYK图像要小,可以节省内存和空间。

  CMYK模式是一种颜料模式,所以它属于印刷模式,但本质上与RGB模式没有区别,只是产生颜色的方式不同。RGB为相加混色模式,CMYK为相减混色模式。例如,显示器采用RGB模式,就是因为显示器是电子光束轰击荧光屏上的荧光材料发出亮光从而产生颜色。当没有光的时候为黑色,光线加到最大时为白色。而打印机呢?它的油墨不会自己发出光线。因而只有采用吸收特定光波而反射其它光的颜色,所以需要用减色法来解决。

  (二)、HLS(色相、亮度、饱和度)原理

  HLS 是Hue(色相)、Luminance(亮度)、Saturation(饱和度)。色相是颜色的一种属性,它实质上是色彩的基本颜色,即我们经常讲的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种,每一种代表一种色相。色相的调整也就是改变它的颜色。

  亮度就是各种颜色的图形原色(如RGB图像的原色为R、G、B三种或各种自的色相)的明暗度,亮度调整也就是明暗度的调整。亮度范围从 0 到255,共分为256个等级。而我们通常讲的灰度图像,就是在纯白色和纯黑色之间划分了256个级别的亮度,也就是从白到灰,再转黑。同理,在RGB模式中则代表个原色的明暗度,即红绿蓝三原色的明暗度,从浅到深。

  饱和度是指图像颜色的彩度.对于每一种颜色都有一种人为规定的 标准颜色,饱和度就是用描述颜色与标准颜色之间的相近程度的物理量。调整饱和度就是调整图像的彩度。将一个图像的饱和度条为零时,图像则变成一个灰度图像,大家在电视机上可以试一式调整饱和度按钮。

  另外还有一个概念,就是对比度。对比度是指不同颜色之间的差异。对比度越大,两种颜色之间的相差越大,反之,就越接近。如,一幅灰度图像提高它的对比度会更加黑白分明,调到的极限时,变成黑白图像,反之,我们可以得到一幅灰色的画布。

  我们了解了颜色的原理,我们在图像处理中就不会茫然,并且对于调整颜色也可以更快,更准确。

色环

 

Photoshop可选颜色的运用

对于可选颜色来说,更是如此,作为一个高级色彩调整工具,却长期以来没有被人正确认识。今天我就个人经验,向大家讲解一下这方面的规律

  用可选颜色进行调整前首先要指定一个选择范围,所做的调整只对范围内的像素有效
  如图,大致可以分为三组:
  以RGB三原色来划分:红色、绿色、蓝色
  以三原色的补色CMY来划分:黄色、青色、洋红
  上面两组是以色度来划分的
  以整体的亮度来划分:白色、黑色、中性色

 如果想从数字角度来了解范围的划分的话,可以参考下图,记得把你的信息调板设为RGB和HSB

  当我们选定了一个范围后,可以拖动滑块,分别改变这个范围内像素的三原色数值进行调整,如图,也是利用了色彩平衡的互补色原理,与之不同的是可以单独调整某一个分量,并不会影响到另外两个。同时增加了一个黑色滑块,调整黑色时数值变化等同于同时作用于三个分量。


  假定图像中有这么一个像素A(R180,G100,B50),可以知道当选择范围是红色、黄色、中性色的时候调整对其有效.选择范围为红色,方式选绝对。

  我们把黑色滑块从0到-100向左拖动,R、G、B的数值不断增加,在某一个部位到达了上限就会停止变化,同样向右拖动时就会到达下限,我们可以把到上限的改变量称之为增加量INC、到下限的改变量称之为减小量DEC,整个的数值可变范围称之为调整总量LIM。

  可以看到,在同一个选择范围下,R、G、B的LIM值是相同的,变化幅度的不同表现在INC和DEC的比例不同(LIM=INC+DEC)。

  那么选择范围不同会不会对这个可调整总量产生影响呢,答案是肯定的。
  当选择范围是红色的时候,R、G、B数值的可变范围取决于它们之间的最大值MAX(rgb)和中间值MID(rgb)之差
  对于像素A来说,LIM=180-100=80,这个算式也同样适用于绿色和蓝色。
  当选择范围是黄色的时候,R、G、B数值的可变范围取决于它们之间的最小值MIN(rgb)和中间值MID(rgb)之差
  对于像素A来说,LIM=100-50=50,这个算式也同样适用于青色和洋红
  当选择范围是中性色的时候:
  当选择范围是白色的时候,
  当选择范围是黑色的时候’

  前面说到在同一个选择范围下进行可选颜色调整,R、G、B数值的整体可变范围是相同的,不同的是增加量INC和减小量DEC的比例不同,滑块向右,数值减小,减小量和原色数值成正比。滑块向左,数值增加,增加量和原色数值的反相成正比。
  可以用下面的算式来表示
  R/255)
  1-R/255)
  R也可以换成G或者B,具体就看你是在调整哪个色彩分量了。

  拿像素A具体来看一下,每个百分比调整的幅度,青色滑块向右,R减小,但是在滑块移动到+70时R值就已经到达下限了,青色滑块向左,R增加,在滑块移动到-30时R值就到达上限,可以看到,在绝对的时候把整个可调整范围拿来百分,每个百分比调整的幅度较大。

  相对的情况下则有些不同了,滑块在0到+100之间百分R的减小量,在0到-100之间百分R的增加量,每个百分比调整的幅度较小。所以选择相对的时候调整会更精细一些。

  但是只要是把滑块调到头,不管相对还是绝对大多数时候的最终效果是一致的......打个问号,为什么说是大多数时候?

  这是因为选择相对的时候,算法和绝对的基本一样,先算出可调整总量,然后根据R、G、B分量的具体数值来确定增加量和减小量,但是如果某个分量大于128,就会对减小量有一个修正,即减小量=增加量。


  就HSL的概念来讲,一个像素R、G、B三原色的最大值和最小值决定了它的色彩(色相),比如说像素A表红、表黄,中间值和最大值、最小值之间的差值则决定了这个色彩的纯度,差值越大,色彩越鲜艳。反过来讲选择色度范围来进行调整时越鲜艳的色彩可调整的幅度越大。但这是否意味着可选颜色对于接近灰色的像素意义不大呢?不是的,至少我们还可以选择亮度范围来进行调整

  可选颜色具有多种选择范围的特性使得我们可以有针对性的对图像进行色彩矫正或者调整,我们可以根据自己的直觉或者经验来选择比如说调整人物肤色应该选择红色或者黄色,调整天空选择蓝色或青色,调整高光选择白色,调整阴影选择黑色,当然有些直觉并不见得完全正确,这就需要我们具体情况具体分析,这个分析的基础就是前面所讲的东西.

以上的所做的探讨的仅限于RGB模式,可以用作图像调整的参考。对于CMYK模式的调整,那是属于印前的范畴,对印刷了解不深,俺就不敢在这里妄言了。

 

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