Знаете ли вы, что Photoshop дальтоник?
Когда я говорю «дальтоник», я не имею в виду небольшие проблемы с восприятием оттенков зеленого и пурпурного. Я имею в виду, что он совершенно не различает цвета. Все, что видит Photoshop –это черные и белые цвета. Черный, белый и множество промежуточных оттенков серого. Самый мощный графический редактор в мире, промышленный стандарт среди фотографов, дизайнеров и практически всех творческих профессионалов, способный производить миллионы и даже миллиарды цветов, не имеет представления, что такое цвет.
Вы можете разглядывать свое фото кристально голубой воды океана, которое сделали во время последнего отдыха, но Photoshop видит его как серый океан. Удавалось ли вам заснять радугу, пересекающую небо после вечернего летнего урагана? Photoshop видит ее, как красивый набор оттенков серого цвета. А что же по поводу знаменитого горшка с золотом? Для Photoshop это всего лишь большой горшок чего-то серого.
Не сочувствуйте Photoshop’у. Он абсолютно счастлив в своем бесцветном мире.
Фактически, единственная причина, по которой Photoshop показывает нам изображение в цвете, заключается в том, что сами люди ожидают увидеть их в цвете. Мы не знали бы, что и думать, если бы все отображалось в черно-белых тонах. Но только не Photoshop. Для него нет ничего дороже, чем черный, белый и серые цвета.
Итак, Photoshop не имеет представления о том, что за цвет перед ним, и все, что он знает и видит – это черный, белый и серый цвета, как же он показывает нам изображения в цвете? Я имею в виду вот это изображение, которое открыто в Photoshop:
Фото, открытое в окне документа Photoshop.
Очевидно, что этот мальчик (или девочка) цветной. Ну, действительно, я не думаю, что есть более красочные птицы, чем эта. Но здесь не только птица. Листья на фоне цветные. Кусочек дерева, на котором сидит птица тоже в цвете. Все, что на изображении – цветное! И это изображение открыто в Photoshop, так как же такое может быть, если Photoshop не различает цвета? И если он действительно не видит цвета, как Photoshop проделывает такую большую работу, показывая нам что-то, что он не видит?
Для ответа на этот вопрос нам необходимо рассмотреть две вещи. Первая – цветовые режимы (color mode ) и вторая – цветовые каналы (channels ). Обе очень взаимосвязаны между собой, если вы понимаете цветовые режимы (color mode ), то цветовые каналы (color channels ) станут для вас также понятнее.
Мы знаем, или, по крайней мере, согласились с тем фактом, что Photoshop не видит цвета. Все, что он видит – черный, белый и серый. Так как же он берет эти черные, белые и серые цвета, превращая их в цветные, которые мы видим на нашем экране? Ответ – зависимость. Зависимость от чего, спросите вы? Это зависимость от цветового режима (color mode ), который использует Photoshop.
Существует совсем немного цветовых режимов в Photoshop, но два основных – это RGB и CMYK. Пару других, вы могли слышать в процессе работы с Photoshop, это Grayscale (Градации серого) и Lab (произносится, как «эл – эй –би», но не «Лэб»). Это все примеры цветовых режимов, и они определяют, как Photoshop переводит свою черно-белую информацию в цвет, за исключением цветового режима Grayscale (Градации серого ), который не использует цвета. Это строго черно-белый режим, и довольно часто он используется для быстрой конвертации цветного изображения в черно-белое.
Из всех четырех режимов, которые я назвал, единственный, который мы рассмотрим – RGB. Режим CMYK подходит для печати и публикаций, мы вернемся к нему как-нибудь в другой раз. Режим Grayscale (Градации серого), как я уже сказал, используется строго для черно-белых изображений, а режим Lab не понятен для большинства людей, живущих на этой планете, равно как и живущих на других планетах, хотя он часто используется при профессиональном редактировании изображений, но даже те люди, которые его используют, не имеют полного представления о том, как он работает. Что оставляет нам только RGB.
Безусловно, наиболее широко используемый в мире цветовой режим компьютеров и технологий – это цветовой режим RGB. Photoshop использует его, другие программы на вашем компьютере также его используют, ваш монитор, цифровая камера и сканер, ваш телевизор, и даже маленький экран вашего мобильного или iPod’a используют данный режим, равно как и портативные игровые системы вроде PSP Sony или Nintendo DS. Если это девайс, который как-то отображает или создает изображения, или программное обеспечение для редактирования изображений, подобное Photoshop, оно использует цветовой режим RGB. Звучит достаточно громко, не так ли? И, конечно же, это так. Для всего он имеет довольно широкое значение и важность, RGB является аббревиатурой трех цветов – красного (red), зеленого (green) и синего (blue).
RGB
и цветовые каналы: цветной мир красного, зеленого и синего.
Что же такого необычного в этих трех цветах – красном, зеленом и синем? Да, в общем-то, только то, что они являются основными цветами. Что это значит? Это значит, что каждый цвет, который мы с вами можем видеть, создается из некоторых комбинаций красного, зеленого и синего. Как мы получаем желтый? Путем смешивания красного и зеленого. Как мы получаем фиолетовый? Путем смешивания красного и синего. А как насчет оранжевого? 100% красного и 50% зеленого. И это только простые примеры. Каждый отдельный цвет, который мы видим, создается с помощью комбинации этих трех цветов. Знаю, это звучит практически нереально, но это действительно так.
Когда вы смешаете самые яркие варианты этих цветов между собой, то получите чисто белый цвет. Когда вы полностью удалите все эти три цвета, то получите чисто черный. А когда вы смешаете равное количество в процентном соотношении от 0 до 100%, вы получите оттенки серого.
Давайте снова посмотрим на наше изображение с птицей:
В самом деле, очень красочное изображение, но откуда появляются все эти цвета? Объясню для начинающих, давайте посмотрим на информацию, которая сообщается нам в верхней части окна документа Photoshop:
Информация в верхней части окна документа.
Тем, что я отметил красным кружком, Photoshop объясняет нам, что изображение используется в цветовом режиме RGB, который означает, что каждый цвет, который мы видим на фото, создан из некоторых комбинаций красного, зеленого и синего. Если вы хотите убедиться в этом, все, что нужно – навести курсор мыши на любую часть изображения и посмотреть на Панель информации (Info
) в Photoshop.
Я наведу курсор мыши на кончик клюва в районе ярко-красного участка.
Наведение курсора мыши на кончик клюва птицы.
Давайте обратимся к панели Информации (Info) в Photoshop, чтобы посмотреть, что он нам говорит об этой точке в изображении:
Панель Информации (Info) Photoshop.
Часть, которая нас интересует в панели Информации (Info) Photoshop, расположена вверху слева, она показывает нам значения RGB. Единственное, что вы должны понимать, так это то, что Photoshop не отображает цвета RGB в процентном соотношении, то есть мы не увидим значения типа «10% красного (red), 40% зеленого (green) и 50% синего (blue)». Вместо этого RGB имеет значения от 0 до 255, где 0 означает полное отсутствие указанного цвета в изображении, а 255 указывает на то, что используется полноценный цвет.
Таким образом, если мы посмотрим на участок, который я выделил, мы увидим, что точка содержит значения 216 для красного
(red) (очень большое значение), 59 зеленого
(green) (довольно маленькое значение) и 1 синего
(blue) (мог бы быть и 0), что означает, что в данной точке практически отсутствует синий цвет, и очень маленькое количество зеленого. Подавляющее большинство цвета идет от красного, что, в общем-то, естественно, поскольку клюв птицы определенно имеет красный цвет.
Посмотрим на другую точку. Я навожу курсор мыши на участок в районе спины птицы:
Наведение курсора мыши на точку в области спины птицы.
Этот участок выглядит для меня достаточно зеленым, и если мы посмотрим, что говорит нам панель Информации (Info):
Панель Информации (Info) Photoshop, показывающая нам значения RGB для участка изображения.
То мы убедимся, что зеленый
(green) – доминирующий цвет, имеющий значение 180. Красный
(red) имеет значение всего 20, что является очень маленьким значением, а синий
(blue) даже меньше 16.
Давайте проделаем это еще раз. Я наведу курсор мыши где-нибудь в районе головы птицы:
Наведение курсора мыши на точку в районе головы птицы.
На этот раз синий должен иметь более высокое значение в панели Информации (Info):
Панель Информации (Info) Photoshop, показывающая информацию RGB для точки, выбранной на голове птицы .
И снова убедились, что на этот раз синий (blue) цвет имеет преобладающее значение 208 и является доминирующим цветом. Конечно, голова птицы не чисто синяя. Она больше пурпурно-синяя, что объясняет, почему зеленый (green) имеет большое значение 100, и даже красный (red) имеет достаточно большое значение 90. Все три цвета смешались между собой на экране, чтобы образовать пурпурно-синий цвет, который мы видим.
Я мог бы продолжать наводить курсор мыши на любую точку на фото (я не хочу, но мог бы), и мы могли бы наблюдать, как изменяются значения красного
(red), зеленого
(green) и синего
(blue) в панели Информации
(Info), поскольку каждый отдельно взятый цвет на изображении состоит из определенной комбинации этих трех цветов.
Вот так работает режим RGB. Повторим, RGB, означает не что иное, как Красный
(R
ed), Зеленый
(G
reen) и Синий
(B
lue), и поскольку это изображение находится в режиме RGB, Photoshop представляет каждый цвет с помощью комбинаций красного, зеленого и синего.
Следующее, что мы рассмотрим во второй части изображения – цветовые каналы
(color channel).
На данный момент мы выяснили, что Photoshop не видит цвета. Все в мире Photoshop создано из черного, белого и некоторых оттенков серого. Мы также узнали, что Photoshop использует цветовой режим RGB для отображения цветов на экране путем смешивания различных комбинаций красного
(red), зеленого
(green) и синего
(blue). Но как Photoshop узнает, сколько красного, зеленого и синего нужно смешать, чтобы получить отдельный цвет на экране, когда он не знает, какой именно цвет должен быть? Я имею ввиду, что здорово, что Photoshop может отображать чисто желтый путем смешивания полноцветного красного
(red) со значением 255, а также зеленого
(green) с таким же значением, но как он узнает, что отображать нужно именно желтый?
Ответ – никак. Как, никак?
А вот так. Photoshop не знает, что вы ожидаете увидеть желтый цвет в определенной части изображения. Он знает только, что он отображается при красном (red) со значением 255 и зеленом (green) со значением 255, и исключает при этом синий (blue). Если это сочетание создаст точно такой цвет, который вы и я называем «желтым», то это здорово, но Photoshop при этом не остается в стороне. Все, что он знает – «отображать красный (red) со значением 255, зеленый (green) – 255 и синий (blue) 0 в определенном пикселе». Во время добавления различных цветов к изображениям, Photoshop является художником, «раскрашивающим цифрами».
Итак, поскольку Photoshop добавляет определенное количество красного
(red), зеленого
(green) и синего
(blue). Откуда он знает, сколько каждого цвета нужно добавить, когда все, что он понимает это черный, белый и серый? Два слова… Цветовые каналы
(Color Channels).
Давайте снова посмотрим на изображение с птицей:
Так мы видим с вами это изображение. Вот так его видит Photoshop:
Но, погодите. Также он видит его так:
Но как он видит его в двух различных черно-белых вариантах? Хороший вопрос. Ответ – никак. Он видит его в трех различных черно-белых вариантах. Вот еще третий:
Все, что мы видим в одном цветном изображении, Photoshop видит в трех отдельных черно-белых изображениях. Каждое из этих изображений представляет цветовой канал. Первый представляет красный канал, второй – зеленый, а третий – синий. Три отдельных канала для трех различных цветов, совмещенные вместе создадут полноцветное изображение.
Рассматривайте цветовые каналы, как цветовые фильтры. В то время как Photoshop отображает цветное изображение на экране, он знает, какие цвета отображать благодаря яркости света, проходящего через фильтры. Сначала он подсвечивает через красный фильтр (красный канал). Если свет не проходит через фильтр, Photoshop знает, что отображать красный необходимо со значением 0. Если весь свет проходит через фильтр, то Photoshop в полной мере отображает красный цвет со значением 255. Если количество света, проходящего через фильтры немного меньше, Photoshop отображает красный цвет со значением между 0 и 255, в зависимости от того, как много света проходит через фильтр. Затем он то же самое проделывает с зеленым фильтром (зеленым каналом), устанавливая для него значение 0, если свет не проходит через фильтр, и 255 если свет полностью проходит через фильтр, и некоторое значение между 0 и 255, если проходит немного света. Затем он то же самое проделывает с синим фильтром (синим каналом). После этого он знает, с какое значение устанавливать для красного, зеленого и синего, и комбинирует их, создавая цвет, который мы видим. Он проделывает все это для каждого пикселя вашего изображения, так, если ваше изображение содержит миллионы пикселей, как большинство фотографий, сделанных с помощью цифровой камеры в наши дни, Photoshop проделывает эту операцию миллион раз и только для того, чтобы отобразить изображение, которое вы видите на экране. Видите, как сильно вас любит Photoshop? Итак, секунду назад я сказал, что Photoshop не остается в стороне. Двигаемся дальше.
«Фильтры» Photoshop используют те три отдельных черно-белых изображения, которые мы видели. Красный:
Так как же Photoshop использует это черно-белое изображение в качестве красного фильтра? Помните, как я сказал, что Photoshop приписывает значения красного от 0-255, базируясь на том, какое количество света проходит через фильтр? Итак, сколько света проходит через фильтр зависит от того, насколько яркий участок черного и белого на изображении. Любой участок чисто черного цвета не позволит проникнуть какому-либо свету, это означает, что в этих участках изображения значение красного будет равно 0. Любые участки чисто белого цвета, позволяют свету проникать полностью, в этих участках значение красного будет равно 255. А в участках с различными оттенками серого, которых большинство в изображении, проходит некоторое количество света, зависящее от того, насколько светлый или темный участок серого представлен.
На изображении выше мы можем увидеть, что самые яркие участки изображения приходятся на клюв и грудь птицы, что подтверждает то, о чем я сейчас говорил: эти участки содержат большее количество красного цвета в полноцветном изображении. Равно как участки спины, крыльев и живота очень темные, поэтому в этих участках не должно быть много красного или он полностью отсутствует.
Давайте снова обратимся к полноцветному варианту изображения:
Мы сказали, что клюв и грудь должны содержать много красного цвета, и, как вы видите, это так! Мы также сказали, что спина, крылья и живот не должны содержать много красного, или он вообще должен отсутствовать, и я действительно не вижу на них красного.
Давайте снова обратимся к черно-белому изображению, которое Photoshop использует для зеленого канала:
Это черно-белое изображение содержит много ярких участков, которые означают, что на фото должно присутствовать много зеленого. Странно еще то, что один из самых ярких участков в изображении находится рядом с грудью птицы, но я не помню, чтобы там был зеленый цвет. Давайте это проверим, взглянув снова на полноцветное изображение:
На изображении, конечно, много зеленого, что объясняет множество ярких оттенков серого на черно-белом изображении. Если я посмотрю на ту сторону груди птицы, которая имела самый яркий участок в черно-белом изображении, то она не будет зеленой. В действительности она очень желтая! Как это возможно? Просто. Красный и зеленый в комбинации дают желтый, поэтому для отображения желтого цвета Photoshop смешал вместе красный и зеленый.
Посмотрим на еще одно черно-белое изображение, которое Photoshop использует в качестве синего канала:
На этом изображении множество очень темных участков, особенно на самой птице, за исключением головы, которая очень светлая. Это должно означать, что только одна часть птицы будет отображаться синим цветом – ее голова. Хотя ее животик тоже должен иметь заметное количество синего, так же ноги и кусок дерева, на котором она сидит. Давайте посмотрим:
Мы убедились, что голова птицы очень синяя, мы также увидели, что ее животик, так же как и ножки и кусок дерева тоже синие. Остальная часть птицы не имеет заметных синих участков, поэтому и появились в этих местах темные участки на черно-белом изображении.
Мы выяснили все о том, как работает цветовой режим RGB и цветовые каналы в Photoshop, все, кроме одной вещи. Мы до сих пор не видели, где вы можете получить доступ к этим цветовым каналам. Вы найдете их в соответствующе названной панели Каналы
(Channels), которые сгруппированы вместе с палитрой слоев
(Layers).
Панель Каналов (Channels) Photoshop.
Палитра Каналов
(Channels) выглядит примерно так же, как и палитра слоев
(Layers), только она показывает информацию о цветовых каналах
(color channels) вместо слоев. Здесь вы видите один Красный
(Red), один Зеленый
(Green) и один Синий
(Blue) канал, и каждый из них содержит свой собственный вариант черно-белого изображения, точно такие, как я показывал в этом уроке. Самый верхний канал «RGB» в действительности не является каналом. Это просто совокупность трех каналов, дающая нам полноцветное фото. Вы можете кликнуть отдельно по каждому каналу в палитре Каналов
(Channels) для отображения его черно-белого изображения в окне документа.
Вот и все. Мы теперь знаем, что Photoshop видит все через призму черного, белого и серого цветов. Мы знаем, что использование режима RGB (в любом случае, установлен по умолчанию) смешивает разное количество красного, зеленого и синего для получения полноцветного изображения, которое мы видим на своих экранах. И мы также знаем, что в зависимости от того, как много красного, зеленого и синего цвета, черно-белый вариант изображения у каждого из трех каналов будет свой, что все эти операции проделываются для каждого отдельно взятого пикселя в изображении. И, таким образом, вы и я можем видеть полноцветную версию изображения, в то время как Photoshop довольствуется черно-белым.
Теперь мы знаем, как Photoshop любит нас. На этом мы закончим этот урок.
- Перевод
Я собираюсь совершить экскурс в историю науки о человеческом восприятии, которая привела к созданию современных видеостандартов. Также я попытаюсь объяснить часто используемую терминологию. Кроме того, я вкратце расскажу, почему типичный процесс создания игры со временем будет всё больше и больше напоминать процесс, используемый в киноиндустрии.
Пионеры исследований цветовосприятия
Сегодня мы знаем, что сетчатка человеческого глаза содержит три разных типа фоторецепторных клеток, называемых колбочками. Каждый из трёх типов колбочек содержит белок из семейства белков опсинов, который поглощает свет в различных частях спектра:Поглощение света опсинами
Колбочки соответствуют красной, зелёной и синей частям спектра и часто называются длинными (L), средними (M) и короткими (S) согласно длинам волн, к которым они наиболее чувствительны.
Одной из первых научных работ о взаимодействии света и сетчатки был трактат «Hypothesis Concerning Light and Colors» Исаака Ньютона, написанный между 1670-1675 гг. У Ньютона была теория, что свет с различными длинами волн приводил к резонансу сетчатки с теми же частотами; эти колебания затем передавались через оптический нерв в «сенсориум».
«Лучи света, падая на дно глаза, возбуждают колебания в сетчатке, которые распространяются по волокнам оптических нервов в мозг, создавая чувство зрения. Разные типы лучей создают колебания разной силы, которые согласно своей силе возбуждают ощущения разных цветов…»
Больше чем через сотню лет Томас Юнг пришёл к выводу, что так как частота резонанса - это свойство, зависящее от системы, то чтобы поглотить свет всех частот, в сетчатке должно быть бесконечное количество разных резонансных систем. Юнг посчитал это маловероятным, и рассудил, что количество ограничено одной системой для красного, жёлтого и синего. Эти цвета традиционно использовались в субтрактивном смешивании красок. По его собственным словам :
Поскольку по причинам, указанным Ньютоном, возможно, что движение сетчатки имеет скорее колебательную, чем волновую природу, частота колебаний должна зависеть от строения её вещества. Так как почти невозможно полагать, что каждая чувствительная точка сетчатки содержит бесконечное количество частиц, каждая из которых способна колебаться в идеальном согласии с любой возможной волной, становится необходимым предположить, что количество ограничено, например, тремя основными цветами: красным, жёлтым и синим…Предположение Юнга относительно сетчатки было неверным, но он сделал правильный вывод: в глазе существует конечное количество типов клеток.
В 1850 году Герман Гельмгольц первым получил экспериментальное доказательство теории Юнга. Гельмгольц попросил испытуемого сопоставить цвета различных образцов источников света, регулируя яркость нескольких монохромных источников света. Он пришёл к выводу, что для сопоставления всех образцов необходимо и достаточно трёх источников света: в красной, зелёной и синей части спектра.
Рождение современной колориметрии
Перенесёмся в начало 1930-х. К тому времени научное сообщество имело достаточно хорошее представление о внутренней работе глаза. (Хотя потребовалось ещё 20 лет, чтобы Джорджу Уолду удалось экспериментально подтвердить присутствие и функции родопсинов в колбочках сетчатки. Это открытие привело его к Нобелевской премии по медицине в 1967 году.) Commission Internationale de L"Eclairage (Международная комиссия по освещению), CIE, поставила задачу по созданию исчерпывающей количественной оценки восприятия цвета человеком. Количественная оценка была основана на экспериментальных данных, собранных Уильямом Дэвидом Райтом и Джоном Гилдом при параметрах, схожих с выбранными впервые Германом Гельмгольцем. Базовыми настройками были выбраны 435,8 нм для синего цвета, 546,1 нм для зелёного и 700 нм для красного.
Экспериментальная установка Джона Гилда, три ручки регулируют основные цвета
Из-за значительного наложения чувствительности колбочек M и L невозможно было сопоставить некоторые длины волн с сине-зелёной частью спектра. Для «сопоставления» этих цветов в качестве точки отсчёта нужно было добавить немного основного красного цвета:
Если мы на мгновение представим, что все основные цвета вносят отрицательный вклад, то уравнение можно переписать так:
Результатом экспериментов стала таблица RGB-триад для каждой длины волны, что отображалось на графике следующим образом:
Функции сопоставления цветов RGB по CIE 1931
Разумеется, цвета с отрицательным красным компонентом невозможно отобразить с помощью основных цветов CIE.
Теперь мы можем найти трихромные коэффициенты для света распределения спектральной интенсивности S как следующее внутреннее произведение:
Может казаться очевидным, что чувствительность к различным длинам волн можно проинтегрировать таким образом, но на самом деле она зависит от физической чувствительности глаза, линейной по отношению к чувствительности к длинам волн. Это было эмпирически подтверждено в 1853 году Германом Грассманом, и представленные выше интегралы в современной формулировке известны нам как закон Грассмана.
Термин «цветовое пространство» возник потому, что основные цвета (красный, зелёный и синий) можно считать базисом векторного пространства. В этом пространстве различные цвета, воспринимаемые человеком, представлены лучами, исходящими из источника. Современное определение векторного пространства введено в 1888 году Джузеппе Пеано, но более чем за 30 лет до этого Джеймс Клерк Максвелл уже использовал только зародившиеся теории того, что позже стало линейной алгеброй, для формального описания трихроматической цветовой системы.
CIE решила, что для упрощения вычислений будет более удобно работать с цветовым пространством, в которой коэффициенты основных цветов всегда положительны. Три новых основных цвета выражались в координатах цветового пространства RGB следующим образом:
Этот новый набор основных цветов невозможно реализовать в физическом мире. Это просто математический инструмент, упрощающий работу с цветовым пространством. Кроме того, чтобы коэффициенты основных цветов всегда были положительными, новое пространство скомпоновано таким образом, что коэффициент цвета Y соответствует воспринимаемой яркости. Этот компонент известен как яркость CIE (подробнее о ней можно почитать в замечательной статье Color FAQ Чарльза Пойнтона (Charles Poynton)).
Чтобы упростить визуализацию итогового цветового пространства, мы выполним последнее преобразование. Разделив каждый компонент на сумму компонентов мы получим безразмерную величину цвета, не зависящую от его яркости:
Координаты x и y известны как координаты цветности, и вместе с яркостью Y CIE они составляют цветовое пространство xyY CIE. Если мы расположим на графике координаты цветности всех цветов с заданной яркостью, у нас получится следующая диаграмма, которая вам наверно знакома:
Диаграмма xyY CIE 1931
И последнее, что нужно узнать - что считается белым цветом цветового пространства. В такой системе отображения белый цвет - это координаты x и y цвета, которые получаются, когда все коэффициенты основных цветов RGB равны между собой.
С течением времени появилось несколько новых цветовых пространств, которые в различных аспектах вносили улучшения в пространства CIE 1931. Несмотря на это, система xyY CIE остаётся самым популярным цветовым пространством, описывающим свойства устройств отображения.
Передаточные функции
Прежде чем рассматривать видеостандарты, необходимо ввести и объяснить ещё две концепции.Оптико-электронная передаточная функция
Оптико-электронная передаточная функция (optical-electronic transfer function, OETF) определяет то, как линейный свет, фиксируемый устройством (камерой) должен кодироваться в сигнале, т.е. это функция формы:
Раньше V был аналоговым сигналом, но сейчас, разумеется, он имеет цифровое кодирование. Обычно разработчики игр редко сталкиваются с OETF. Один из примеров, в котором функция будет важна: необходимость сочетания в игре видеозаписи с компьютерной графикой. В этом случае необходимо знать, с какой OETF было записано видео, чтобы восстановить линейный свет и правильно смешать его с компьютерным изображением.
Электронно-оптическая передаточная функция
Электронно-оптическая передаточная функция (electronic-optical transfer, EOTF) выполняет противоположную OETF задачу, т.е. она определяет, как сигнал будет преобразован в линейный свет:
Эта функция более важна для разработчиков игр, потому что она определяет, как созданный ими контент будет отображаться экранах телевизоров и мониторов пользователей.
Отношение между EOTF и OETF
Понятия EOTF и OETF хоть и взаимосвязаны, но служат разным целям. OETF нужна для представления захваченной сцены, из которого мы потом можем реконструировать исходное линейное освещение (это представление концептуально является буфером кадра HDR (High Dynamic Range) обычной игры). Что происходит на этапах производства обычного фильма:- Захват данных сцены
- Инвертирование OETF для восстановления значений линейного освещения
- Цветокоррекция
- Мастеринг под различные целевые форматы (DCI-P3, Rec. 709, HDR10, Dolby Vision и т.д.):
- Уменьшение динамического диапазона материала для соответствия динамическому диапазону целевого формата (тональная компрессия)
- Преобразование в цветовой пространство целевого формата
- Инвертирование EOTF для материала (при использовании EOTF в устройстве отображения изображение восстанавливается как нужно).
До текущего момента стандартный техпроцесс игры выглядел следующим образом:
- Рендеринг
- Буфер кадра HDR
- Тональная коррекция
- Инвертирование EOTF для предполагаемого устройства отображения (обычно sRGB)
- Цветокоррекция
Стандартный рабочий процесс цветокоррекции SDR (изображение принадлежит Джонатану Блоу (Jonathan Blow))
После внедрения HDR большинство игр начало двигаться к техпроцессу, похожему на используемый в производстве фильмов. Даже при отсутствии HDR схожий с кинематографическим техпроцесс позволял оптимизировать работу. Выполнение цветокоррекции в HDR означает, что у вас есть целый динамический диапазон сцены. Кроме того, становятся возможными некоторые эффекты, которые раньше были недоступны.
Теперь мы готовы рассмотреть различные стандарты, используемые в настоящее время для описания форматов телевизоров.
Видеостандарты
Rec. 709
Большинство стандартов, относящихся к вещанию видеосигналов, выпущено Международным союзом электросвязи (International Telecommunication Union, ITU), органом ООН, в основном занимающимся информационными технологиями.Рекомендация ITU-R BT.709 , которую чаще называют Rec. 709 - это стандарт, описывающий свойства HDTV. Первая версия стандарта была выпущена в 1990 году, последняя - в июне 2015 года. В стандарте описываются такие параметры, как соотношения сторон, разрешения, частота кадров. С этими характеристиками знакомо большинство людей, поэтому я не буду рассматривать их и сосредоточусь на разделах стандарта, касающихся воспроизведения цвета и яркости.
В стандарте подробно описана цветность, ограниченная цветовым пространством xyY CIE. Красный, зелёный и синий источники освещения соответствующего стандарту дисплея должны быть выбраны таким образом, чтобы их отдельные координаты цветности были следующими:
Их относительная интенсивность должна быть настроена таким образом, чтобы белая точка имела цветность
(Эта белая точка также известна как CIE Standard Illuminant D65 и аналогична захвату координат цветности распределения спектральной интенсивности обычного дневного освещения.)
Свойства цветности можно визуально представить следующим образом:
Охват Rec. 709
Область схемы цветности, ограниченная треугольником, созданным основными цветами заданной системы отображения, называется охватом.
Теперь мы переходим к части стандарта, посвящённой яркости, и здесь всё становится немного сложнее. В стандарте указано, что «Общая оптико-электронная передаточная характеристика в источнике» равна:
Здесь есть две проблемы:
- Не существует спецификации о том, чему соответствует физическая яркость L = 1
- Несмотря на то, что это стандарт вещания видео, в нём не указана EOTF
Где L = 1 соответствует яркость примерно 100 кд / м² (единицу кд / м² в этой отрасли называют «нит»). Это подтверждается ITU в последних версиях стандарта следующим комментарием:
В стандартной производственной практике функция кодирования источников изображения регулируется таким образом, чтобы конечное изображение имело требуемый вид, соответствующий видимому на эталонном мониторе. В качестве эталонной принимается функция декодирования из Рекомендации ITU-R BT.1886. Эталонная среда просмотра указана в Рекомендации ITU-R BT.2035.Rec. 1886 - это результат работ по документации характеристик ЭЛТ-мониторов (стандарт опубликован в 2011 году), т.е. является формализацией существующей практики.
Кладбище слонов ЭЛТ
Нелинейность яркости как функции приложенного напряжения привела к тому, как физически устроены ЭЛТ-мониторы. По чистой случайности эта нелинейность (очень) приблизительно является инвертированной нелинейностью восприятия яркости человеком. Когда мы перешли к цифровому представлению сигналов, это привело к удачному эффекту равномерного распределения ошибки дискретизации по всему диапазону яркости.
Rec. 709 рассчитана на использование 8-битного или 10-битного кодирования. В большинстве контента используется 8-битное кодирование. Для него в стандарте указано, что распределение диапазона яркости сигнала должно распределяться в кодах 16-235.
HDR10
Что касается HDR-видео, то в нём есть два основных соперника: Dolby Vision и HDR10. В этой статье я сосредоточусь на HDR10, потому что это открытый стандарт, который быстрее стал популярным. Этот стандарт выбран для Xbox One S и PS4.Мы снова начнём с рассмотрения используемой в HDR10 части цветности цветового пространства, определённой в Рекомендации ITU-R BT.2020 (UHDTV). В ней указаны следующие координаты цветности основных цветов:
И снова в качестве белой точки используется D65. При визуализации на схеме xy Rec. 2020 выглядит следующим образом:
Охват Rec. 2020
Очевидно заметно, что охват этого цветового пространства значительно больше, чем у Rec. 709.
Теперь мы переходим к разделу стандарта о яркости, и здесь снова всё становится более интересным. В своей кандидатской диссертации 1999 года “Contrast sensitivity of the human eye and its effect on image quality” («Контрастная чувствительность человеческого глаза и её влияние на качество изображения») Питер Бартен представил немного пугающее уравнение:
(Многие переменные этого уравнения сами по себе являются сложными уравнениями, например, яркость скрывается внутри уравнений, вычисляющих E и M).
Уравнение определяет, насколько чувствителен глаз к изменению контрастности при различной яркости, а различные параметры определяют условия просмотра и некоторые свойства наблюдателя. «Минимальная различаемая разница» (Just Noticeable Difference, JND) обратна уравнению Бартена, поэтому для дискретизации EOTF, чтобы избавиться от привязки к условиям просмотра, должно быть верно следующее:
Общество инженеров кино и телевидения (Society of Motion Picture and Television Engineers, SMPTE) решило, что уравнение Бартена будет хорошей основой для новой EOTF. Результатом стало то, что мы сейчас называем SMPTE ST 2084 или Perceptual Quantizer (PQ).
PQ был создан выбором консервативных значений для параметров уравнения Бартена, т.е. ожидаемых типичных условий просмотра потребителем. Позже PQ был определён как дискретизация, которая при заданном диапазоне яркости и количестве сэмплов наиболее точно соответствует уравнению Бартена с выбранными параметрами.
Дискретизированные значения EOTF можно найти с помощью следующей рекуррентной формулы нахождения k < 1 . Последним значением дискретизации будет являться необходимая максимальная яркость:
Для максимальной яркости в 10 000 нит с использованием 12-битной дискретизации (которая используется в Dolby Vision) результат выглядит следующим образом:
EOTF PQ
Как можно заметить, дискретизация не занимает весь диапазон яркости.
В стандарте HDR10 тоже используется EOTF PQ, но с 10-битной дискретизацией. Этого недостаточно, чтобы оставаться ниже порога Бартена в диапазоне яркости в 10 000 нит, но стандарт позволяет встраивать в сигнал метаданные для динамической регуляции пиковой яркости. Вот как 10-битная дискретизация PQ выглядит для разных диапазонов яркости:
Разные EOTF HDR10
Но даже так яркость немного выше порога Бартена. Однако ситуация не настолько плоха, как это может показаться из графика, потому что:
- Кривая логарифмическая, поэтому относительная погрешность на самом деле не так велика
- Не стоит забывать, что параметры, взятые для создания порога Бартена, выбраны консервативно.
Вот пример того, как выглядит 8-битная дискретизация Rec. 709 с пиковой яркостью 100 нит:
EOTF Rec. 709 (16-235)
Как можно видеть, мы намного выше порога Бартена, и, что важно, даже самые неразборчивые покупатели будут настраивать свои телевизоры на значительно большие 100 нит пиковые яркости (обычно на 250-400 нит), что поднимет кривую Rec. 709 ещё выше.
В заключение
Одно из самых больших различий между Rec. 709 и HDR в том, что яркость последнего указывается в абсолютных значениях. Теоретически это означает, что контент, предназначенный для HDR, будет выглядеть одинаково на всех совместимых телевизорах. По крайней мере, до их пиковой яркости.Существует популярное заблуждение, что HDR-контент в целом будет ярче, но в общем случае это не так. HDR-фильмы чаще всего будут изготавливаться таким образом, чтобы средний уровень яркости изображения был тем же, что и для Rec. 709, но так, чтобы самые яркие участки изображения были более яркими и детальными, а значит, средние тона и тени будут более тёмными. В сочетании с абсолютными значениями яркости HDR это означает, что для оптимального просмотра HDR нужны хорошие условия: при ярком освещении зрачок сужается, а значит, детали на тёмных участках изображения будет сложнее разглядеть.
Теги:
Добавить меткиПонимание того, что вы видите в каждом канале, предоставляет вам знания для создания сложных выделенных областей и тонкой настройки изображений. В этой статье вы заглянете внутрь различных цветовых каналов, начиная с наиболее распространенного режима изображения: RGB.
Сразу оговорюсь, что статья не охватывает . Они настолько важны, что будут описаны в отдельной статье.
Каналы RGB
Если вы готовите изображение, которое отправится на струйный принтер, вероятно, имеющийся у вас дома (а не в типографию), режим RGB - то, что вам нужно. В конце концов, ваш монитор - RGB, как и цифровой фотоаппарат со сканером. Фотошоп не отображает отдельные каналы красным, зеленым и синим цветом - они показаны в градациях серого , чтобы вы могли легко увидеть наиболее насыщенные цветом области. Поскольку цвета в этом режиме состоят из света, белый указывает области, где цвет проявляется в полную силу, черный указывает области, где он слабо заметен, а оттенки серого цвета представляют все участки между ними.
Как можно увидеть на рисунке выше, каждый канал содержит различную информацию:
Красный . Он, как правило, самый светлый из всех и демонстрирует наибольшую разницу цветовой гаммы. В приведенном примере он очень светлый, потому что на коже, волосах девушки много красного цвета. Он может быть очень важен при редактировании тона кожи.
Зеленый. Вы можете думать о нем как о «центре контраста», потому что он обычно наиболее контрастный (это логично, поскольку на цифровых фотоаппаратах зеленых датчиков установлено в два раза больше, чем красных или синих). Помните о нем, создавая слой-маску для усиления резкости изображения или работая с картами смещения.
Синий . Обычно самый темный из группы, он может быть полезен в случае, когда вам нужно создать сложную выделенную область, чтобы изолировать объект. Здесь же вы столкнетесь с такими проблемами, как шум и зерно.
Каналы CMYK
Хотя вы, вероятно, проводите большую часть времени, работая с изображениями RGB, вам также может потребоваться работать с изображениями в режиме CMYK . Его название, означает голубую, пурпурную, желтую и черную краски, применяемые коммерческими типографиями для печати газет, журналов, упаковок продуктов и так далее. В этом режиме также присутствует композитный канал.
Если вы планируете печатать изображение на обычном лазерном или струйном принтере, вам он не потребуется. Кроме того, этот режим лишает вас нескольких драгоценных фильтров и корректирующих слоев. Профессиональная типографская печать, с другой стороны, делит CMYK вашего изображения на отдельные цветоделения. Каждое деление - это идеальная копия цветового канала, который вы видите в фотошопе, напечатанная соответствующим цветом (голубой, пурпурный, желтый или черный). Когда печатная машина накладывает эти четыре цвета поверх друг друга, они образуют полноцветное изображение (этот метод известен как четырехкрасочная печать ).
Поскольку они представляют краски, а не свет, информация в градациях серого имеет противоположное значение, нежели в режиме RGB. В данном режиме черный цвет указывает на полную силу, а белый цвет указывает на самое слабое проявление цвета.
Плашечные каналы
В среде печати CMYK существует особый вид готовой краски, называемый плашечный цвет , для которого требуется особого рода канал. Если вы графический дизайнер, работающий в отделе пред-печатной подготовки (верстки), разработки дизайна продукта или в рекламном агентстве, вам необходимо знание приемов работы с плашечными цветами.
Каналы Lab
Режим Lab отделяет значения яркости (насколько яркое или темное изображение) от цветовой информации. Этот цветовой режим не используется для вывода изображения, как режимы RGB и CMYK, вместо этого он полезен, когда вы хотите изменить только значения яркости изображения (при усилении его резкости или яркости), без смещения цветов.
Подобным образом вы можете настроить только цветовую информацию (скажем, чтобы избавиться от оттенка), не меняя значение яркости. А если вы взглянете на палитру, вы увидите изображения, похожие на рентгеновские.
В режиме Lab присутствуют следующие каналы:
- Яркость (Lightness) . Он содержит обесцвеченные детали изображения, оно выглядит как действительно хорошая черно-белая версия. Некоторые люди клянутся, что, отделив его в новый документ, а затем проведя небольшую правку, вы сможете создать черно-белое изображение достойное Энсела Адамса .
- а . Он содержит половину цветовой информации: смесь пурпурного (понимайте как «красный») и зеленого.
- b . другая половина: смесь желтого и синего.
Многоканальный режим
Этот режим вам не понадобится, если только вы не станете подготавливать изображения для печати в типографии. Однако вы можете оказаться в этом режиме случайно. При удалении одного из цветовых каналов документа в режиме RGB, CMYK или Lab, фотошоп переведет документ в данный режим без появления предупреждения. Если это произойдет, используйте палитру История для возврата на шаг назад или нажмите сочетание клавиш Ctrl+Z, чтобы отменить совершенное действие.
В данном режиме отсутствует композитный канал. Этот режим предназначен исключительно для выполнения заданий на двух-или трехцветную печать, поэтому, когда вы перейдете в него, программа преобразует любые существующие цветовые каналы в плашечные.
При преобразовании изображения в этот режим, фотошоп сразу совершает одну из следующих операций (в зависимости от того, где вы находились ранее):
- преобразует RGB в голубой, пурпурный и желтый плашечные каналы;
- преобразует CMYK в голубой, пурпурный, желтый и черный плашечные;
- преобразует Lab в альфа-каналы под именами Альфа 1, Альфа 2 и Альфа 3;
- преобразует Градации серого (Grayscale) в черный плашечный.
Такие изменения вызывают радикальные цветовые сдвиги, однако чтобы создать желаемое изображение, вы можете отредактировать их в отдельности, как содержимое, так и плашечный цвет.
Закончив редактирование, сохраните изображение как PSD или как файл DCS 2.0, если вам нужно передать его в программу предпечатной подготовки.
Одноканальные режимы
Остальные режимы изображения не очень интересны, поскольку у них только один канал. К таким режимам относятся Битовый формат (Bitmap), Градации серого (Grayscale), Дуплекс (Duotone) и Индексированные цвета (Indexed Color).
Заметили ошибку в тексте - выделите ее и нажмите Ctrl + Enter . Спасибо!
Цветовая информация в Photoshop хранится в так называемых каналах. Канал – это изображение, в котором точки для каждого составного цвета цветовой модели определяют яркость (количество) этого цвета. Сразу это понять непросто. Попробуем объяснить доступнее.
В зависимости от цветовой модели изображение может иметь три цветовых канала (для RGB) или четыре (для CMYK). Каждому цвету модели выделен отдельный канал, в каждом канале представлена серая копия изображения. В каналах уровень серого может иметь 256 градаций. Яркость серой точки показывает количество соответствующего каналу цвета в композитном изображении. Чем светлее точка, тем большее количество цвета данного канала используется в результирующей точке.
1. Загрузите любое цветное изображение. Если загруженное изображение создано в цветовой модели CMYK, преобразуйте его в RGB.
2. Откройте палитру Каналы . Вы видите четыре пункта: RGB , Красный , Зеленый и Синий . Красный , Зеленый и Синий – это и есть каналы вашего изображения.
3. Снимите флажки в виде глаза для каналов RGB , Красный и Зеленый . У вас останется включенным только канал Синий (рис. 7.1).
Рис. 7.1. Отображен канал Синий
МУЛЬТИМЕДИЙНЫЙ КУРС
В главе «Цветовые каналы» прилагаемого к книге компакт-диска содержатся несколько видеолекций, посвященных работе с цветовыми каналами.
Обратите внимание, что изображение в окне документа стало серым. Причем оно мало напоминает обычное черно-белое изображение. Некоторые участки, которые вроде бы должны быть светлыми, темные, и наоборот. Дело все в том, что градации серого показывают, сколько синего цвета участвует в формировании каждой цветной точки. Чем светлее точка, тем больше синего цвета на нее приходится. Если есть полностью черные точки, значит, в результирующем цвете этих точек синего нет совсем или его ничтожно мало. Посмотрите таким же образом Красный и Зеленый каналы. Вы увидите, что яркости отдельных участков изображения не соответствуют действительности. Еще раз подчеркнем, что в данном случае яркость точки определяет не яркость результирующей точки, а яркость цвета данного канала в этой точке.
Каналы RGB
Проведем простой эксперимент.
1. Создайте новое изображение с белым фоном.
2. Выберите инструмент Карандаш . Настройте кисть таким образом, чтобы линия карандаша получилась достаточно жирной, например 50 пикселов.
3. Выберите чисто красный цвет. Для этого в диалоговом окне выбора цветов укажите значение R равным 255 , а значения G и B равными 0 . Это цвет, который состоит только из красных субпикселов. Синие и зеленые субпикселы в этом цвете совершенно не участвуют (значение их яркости равно нулю).
4. Проведите в окне созданного документа линию.
5. Откройте палитру Каналы , после чего посмотрите каждый канал в отдельности.
Теперь опишем, что вы должны увидеть.
Канал Красный . Вы видите полностью белое изображение без каких-либо линий. Белый фон изображения говорит о том, что белый цвет содержит максимальный уровень красного (255). Линию вы тоже не видите, так как нарисовали ее цветом, в котором количество красного также равно 255, то есть в этом канале интенсивность красных субпикселов максимальна на всей площади рисунка.
Каналы Зеленый и Синий . Фоны этих каналов белые, так как участие синего и зеленого цветов в белом цвете также максимально (напомним, что белый цвет получается, когда значение всех трех составляющих RGB равно 255). Проведенная вами линия в данных каналах имеет черный цвет. Когда вы выбирали цвет инструмента, вы указали нулевые значения для цветов G и B , то есть в выбранном вами цвете синий и зеленый цвета не участвуют совсем. Именно поэтому в данных каналах линия имеет черный цвет, это говорит о том, что уровень соответствующих цветов в этих каналах минимален.
Теперь отобразите одновременно Красный и Зеленый каналы. Фон изображения стал желтым, а точка красной. Это результат смешивания каналов, то есть сейчас мы наложили Красный канал на Зеленый и при этом исключили Синий канал. В результате мы сложили 255 градаций красного цвета с таким же количеством зеленого цвета и тем самым получили желтый фон. Линия осталась красной, потому что к 255 градациям красного в канале Красный добавилось 0 градаций красного из канала Зеленый , то есть ничего не добавилось.
Если сложить каналы Зеленый и Синий , исключив канал Красный , мы получим бирюзовый фон (результат сложения 255 градаций зеленого и синего цвета) и черную линию. Ни синий, ни зеленый цвет не присутствуют в нарисованной нами линии (уровень данных цветов в соответствующих каналах нулевой), поэтому линия остается черной.
Каналы CMYK
Аналогичную картину мы увидим, создав изображение в цветовой модели CMYK. Только каналы CMYK, в отличие от RGB, инверсные, то есть черный и белый цвета в этих каналах поменяны местами. Белый цвет означает полное отсутствие красителя, а черный – максимальное его количество (100). Например, если мы создадим изображение с белым фоном и пурпурной линией (C = 0, M = 100, Y = 0 и K = 0), то в каналах увидим следующее.
Каналы Голубой , Желтый и Черный будут полностью белого цвета. В формировании белого фона данные цвета не участвуют (бумага и так белая сама по себе).
Канал Пурпурный будет содержать черную линию на белом фоне. В формировании фона данный цвет также не участвует, а вот в цвете линии интенсивность пурпурного цвета максимальна.
Если мы нанесем на белый фон линию другого, например зеленого, цвета, то в каналах CMYK эта линия будет серой с различной яркостью. Зеленый цвет в модели CMYK не присутствует, поэтому получается путем смешивания основных цветов. Степень яркости в каждом канале будет зависеть от количества соответствующего цвета в результирующем зеленом. Чем больше определенного цвета участвует в формировании результирующего, тем темнее будет линия в соответствующем канале. В большей степени в зеленом цвете участвуют голубой и желтый. Доля пурпурного и черного цветов не очень высока, поэтому линии на этих каналах будут очень бледными. Конечно, все еще зависит и от оттенка зеленого цвета. Можно создать цвет, в котором доли черного и пурпурного будут нулевыми, и это будет чистый зеленый цвет.
Мы так долго говорили о каналах, но до сих пор так и не объяснили, зачем они нужны. Вы, возможно, на первоначальных этапах не будете их использовать и вообще смотреть на палитру Каналы . Многие годами работают с Photoshop и совершенно не знают, с какой целью каналы используются, а то и вообще не подозревают о существовании таковых. Согласимся, что для любителя это не так и важно. Однако, когда вы дорастете до профессионального использования программы Photoshop и особенно если будете работать в организациях, выпускающих полиграфическую продукцию, вы непременно столкнетесь с таким понятием, как цветоделение. Вот здесь как раз вам и понадобятся каналы.
С помощью каналов очень удобно корректировать цветовую гамму изображения. Например, работая с RGB-фотографией, вы замечаете, что на отдельном ее участке преобладает красный цвет. Обычными методами (уровнями) или иной цветовой коррекцией это исправить непросто. Да и не всегда удобно. Отключаете все каналы, кроме красного, и, например, инструментом Затемнитель затеняете данный участок изображения, то есть вы затеняете только красный цвет, тем самым уменьшая уровень красного в композитном цвете. Вы даже можете не отключать при этом остальные каналы: достаточно просто выделить канал Красный . Однако с отключенными каналами проще контролировать свою работу.
Другое применение каналов – это цветоделение. Для печати картинки на типографском оборудовании требуется четыре серых изображения. Это именно те каналы, о которых мы говорили: каналы модели CMYK. Как правило, одно изображение распечатывается на четырех прозрачных пленках и на каждую пленку наносится содержимое одного канала. Дальше на основании интенсивности (уровня) черного на каждой из пленок оборудование наносит соответствующее количество красителя на носитель, чаще всего бумагу (рис. 7.2).
Рис. 7.2. Так выглядит изображение в отдельных каналах CMYK
Мы не случайно используем термин «носитель», поскольку изображение можно распечатывать на ткани, пластике и различных полимерных материалах.
Каналы-маски
Вы можете добавить в изображение новый канал. Однако это будет не цветовой, а так называемый альфа-канал, или канал-маска. Для чего могут использоваться такие каналы? Применений множество. Самое простое – это использование масок для изображения или качественного ретуширования графики.
Попробуйте создать новый канал, нажав третью слева кнопку в нижней части палитры Каналы . Скорее всего, все ваше изображение будет как будто накрыто полупрозрачной цветной пленкой, а в списке каналов появится новый канал Альфа 1 .
1. Теперь, предварительно выделив канал Альфа 1 , попробуйте взять инструмент Ластик и стереть участок изображения. В месте, где «прошелся» Ластик , будет проступать изображение с исходными цветами. Иными словами, вы создали полупрозрачный альфа-канал и сделали отдельные его участки прозрачными (рис. 7.3).
Рис. 7.3. Часть канала-маски стерта ластиком
2. Нажмите сочетание клавиш Ctrl+A , при этом все изображение будет выделено, и нажмите клавишу Delete . Содержимое альфа-канала будет удалено, а изображение предстанет в оригинальных цветах.
3. Снимите выделение, нажав сочетание клавиш Ctrl+D .
4. Выберите инструмент Кисть и определите для данного инструмента синий цвет.
5. Убедитесь, что канал Альфа 1 по-прежнему выделен.
6. Сделайте кистью несколько мазков.
Обратите внимание, что в изображении появляются штрихи, отличные от выбранного вами цвета, скорее всего красные, то есть, «рисуя» синей кистью, вы можете получить красные оттенки штрихов. Это происходит потому, что цвет кисти на самом деле не синий, а определенной градации серого. Взгляните на образец цвета в нижней части панели инструментов, чтобы убедиться в этом. Добавляя серые линии на альфа-канал, вы увеличиваете уровень яркости участков основного цвета альфа-канала (по умолчанию – красного). В результате этого цвет канала суммируется с остальными каналами.
Теперь немного о настройках альфа-канала.
Чтобы вызывать диалоговое окно настроек альфа-канала (рис. 7.4), нужно дважды щелкнуть кнопкой мыши на миниатюре этого канала на палитре Каналы .
Рис. 7.4. Диалоговое окно Параметры канала
В глаза сразу бросается образец цвета. По умолчанию – красный. Это цвет альфа-канала. Вспомните, что, какой бы цвет кисти вы ни выбрали, при рисовании кистью на альфа-канале появляются красные линии различной яркости (яркость зависит от выбранного оттенка). Вы можете изменить этот цвет, и тогда линии, нарисованные на альфа-канале, будут иметь другой цвет (выбранный вами).
В области Показывать цветом по умолчанию переключатель установлен в положение Маскированные области . Как действует альфа-канал в данном режиме при рисовании или стирании, вы видели. Если выбрать положение Выделенные области , альфа-канал будет действовать на изображение обратным способом, то есть закрашенные области станут прозрачными, а незакрашенные, наоборот, непрозрачными или полупрозрачными.
В поле Непрозрачность указывают степень непрозрачности альфа-канала. По умолчанию степень непрозрачности равняется 50 % , именно поэтому вы хорошо видите изображение сквозь «цветную пленку».
Следует отметить, что вы можете создать множество альфа-каналов, настроить степень их непрозрачности и цвета, далее нанести в этих каналах какие-либо штрихи и изображения. Вы можете также копировать содержимое любого канала в альфа-канал, применять к нему различные коррекции и т. д. Все это позволяет вам очень тонко настраивать цветовые параметры изображения, создавать оригинальные рисунки и т. д. При большом желании вы даже можете превратить черно-белое изображение в цветное. Для этого нужно преобразовать черно-белое изображение в модель RGB или CMYK, создать необходимое количество альфа-каналов (по числу цветов модели), скопировать изображение в эти каналы и раскрасить отдельные фрагменты изображения так, чтобы при смешивании каналов получились нужные цвета. Это, конечно, непросто и потребует много времени, терпения и опыта, но это возможно! Действительно, из старой черно-белой фотографии можно сделать цветную. Кстати, если все цветовые каналы содержат абсолютно одинаковую информацию, значит, пропорции всех цветов в отдельных точках равны. А одинаковые пропорции цветов – это всегда серая точка (в разных градациях яркости: от белой до черной). Иными словами, если изображения во всех цветовых каналах не отличаются друг от друга, значит, картинка черно-белая.
Режим RGB в Photoshop использует модель RGB, назначая каждому пикселу значение интенсивности. В изображениях с 8 битами на канал значения интенсивности находятся в диапазоне от 0 (черный) до 255 (белый) для каждого из RGB-компонентов цвета (красный, зеленый, синий).
Режим RGB
Режим RGB в Photoshop использует модель RGB, назначая каждому пикселу значение интенсивности. В изображениях с 8 битами на канал значения интенсивности находятся в диапазоне от 0 (черный) до 255 (белый) для каждого из RGB-компонентов цвета (красный, зеленый, синий). Например, ярко-красный цвет имеет значение R=246, G=20 и B=50. Если значения всех трех компонентов одинаковы, получается затемнение нейтрально-серого цвета. Если значения всех компонентов равны 255, то получается чистый белый, а если 0, то чистый черный.
Чтобы воспроизвести цвета на экране, в изображениях RGB используются три цвета, или канала. В изображениях, содержащих 8 бит на канал, каждый пиксел содержит 24 бита (3 канала по 8 бит) цветовой информации. В 24-битных изображениях три канала позволяют воспроизводить до 16,7 миллиона цветов на пиксел. В 48-битных (16 бит на канал) и 96-битных (32 бита на канал) изображениях каждый пиксел может воспроизводить еще больше цветов. Помимо того что модель RGB является режимом по умолчанию для новых изображений, создаваемых в Photoshop, она еще используется для отображения цветов компьютерными мониторами. Это означает, что при работе в цветовых режимах, отличных от RGB (например, в CMYK), Photoshop конвертирует изображение в RGB для отображения на экране.
Несмотря на то что RGB является стандартной цветовой моделью, точный диапазон отображаемых цветов может быть разным в зависимости от приложения и устройства вывода. Режим RGB в Photoshop изменяется в зависимости от параметров настройки рабочего пространства, установленных в диалоговом окне «Настройка цветов».
Режим CMYK
В режиме CMYK пикселу для каждой из триадных красок присваивается значение в процентах. Самым светлым цветам (цветам подсветки) назначается меньшее значение, а более темным (цветам тени) - большее. Например, ярко-красный цвет может состоять из 2 % голубого, 93 % пурпурного, 90 % желтого и 0 % черного. Если в изображениях CMYK все четыре компонента равны 0 %, то получается чистый белый цвет.
Режим CMYK предназначен для подготовки изображения к печати с использованием триадных цветов. В результате преобразования RGB-изображения в CMYK получается цветоделение. Если исходное изображение было RGB, его лучше всего отредактировать в режиме RGB и только в самом конце редактирования преобразовать в CMYK. В режиме RGB команды «Параметры цветопробы» позволяют имитировать эффекты преобразования в CMYK, не изменяя сами данные. В режиме CMYK можно также работать непосредственно с изображениями CMYK, полученными со сканера или импортированными из профессиональных систем.
Несмотря на то что CMYK - это стандартная цветовая модель, точный диапазон воспроизводимых цветов может различаться в зависимости от печатной машины и условий печати. Режим CMYK в Photoshop изменяется в зависимости от параметров настройки рабочего пространства, установленных в диалоговом окне «Настройка цветов».
Режим Lab
Цветовая модель L*a*b* (Lab) Международной светотехнической комиссии основана на восприятии цвета человеческим глазом. В режиме Lab числовые значения описывают все цвета, которые видит человек с нормальным зрением. Поскольку значения Lab описывают, как выглядит цвет, а не сколько конкретной краски требуется устройству (например, монитору, настольному принтеру или цифровой камере) для воспроизведения цветов, модель Lab считается аппаратно-независимой цветовой моделью. Системы управления цветом используют Lab в качестве справочника цветов, чтобы получать предсказуемые результаты при преобразовании цвета из одного цветового пространства в другое.
В режиме Lab есть компонент яркости (L), который может находиться в диапазоне от 0 до 100. В палитре цветов Adobe и на панели «Цвет» компоненты a (зелено-красная ось) и b (сине-желтая ось) могут иметь значения в диапазоне от +127 до –128.
Изображения Lab можно сохранять в следующих форматах: Photoshop, Photoshop EPS, Large Document Format (PSB), Photoshop PDF, Photoshop Raw, TIFF, Photoshop DCS 1.0 и Photoshop DCS 2.0. 48-битные (16 бит на канал) изображения Lab можно сохранять в форматах Photoshop, Large Document Format (PSB), Photoshop PDF, Photoshop Raw и TIFF.
Примечание. Файлы в форматах DCS 1.0 и DCS 2.0 в момент открытия преобразуются в CMYK.
Режим градаций серого
В режиме градаций серого в изображениях используются различные оттенки серого цвета. В 8-битных изображениях допускается до 256 оттенков серого. Каждый пиксел изображения в градациях серого содержит значение яркости в диапазоне от 0 (черный) до 255 (белый). В 16- и 32-битных изображениях количество оттенков серого значительно больше.
Значения оттенков серого также могут быть выражены в процентах суммарного покрытия черной краской (значение 0 % эквивалентно белому, а 100 % - черному).
Режим градаций серого использует диапазон, определенный параметрами рабочего пространства, заданными в диалоговом окне «Настройка цветов».
Битовый режим
Битовый режим представляет каждый пиксел изображения одним из двух значений (черный или белый). Изображения в этом режиме называются битовыми (1-битными), поскольку на каждый пиксел приходится ровно один бит.
Режим «Дуплекс»
В режиме «Дуплекс» создаются монотонные, дуплексные (двуцветные), триотонные (трехцветные) и тетратонные (четырехцветные) изображения в градациях серого с использованием от одной до четырех заказных красок.
Режим «Индексированные цвета»
Режим «Индексированные цвета» выдает 8-битные изображения, содержащие не более 256 цветов. При преобразовании в режим индексированных цветов Photoshop строит таблицу цветов изображения (CLUT) , в которой хранятся и индексируются цвета, используемые в изображении. Если цвет исходного изображения отсутствует в этой таблице, программа выбирает ближайший из имеющихся цветов или выполняет дизеринг для имитации недостающего цвета.
Хотя палитра цветов этого режима ограниченна, он позволяет уменьшить размер файла изображения, при этом сохраняя качество изображения, необходимое для мультимедийных презентаций, веб-страниц и т. п. Возможности редактирования в этом режиме ограниченны. Если необходимо большое редактирование, следует временно перейти в режим RGB. В режиме индексированных цветов файлы можно сохранять в следующих форматах: Photoshop, BMP, DICOM (медицинский формат цифровых изображений и связи), GIF, Photoshop EPS, формат больших документов (PSB), PCX, Photoshop PDF, Photoshop Raw, Photoshop 2.0, PICT, PNG, Targa® и TIFF.
Многоканальный режим
Изображения в многоканальном режиме содержат 256 уровней серого для каждого из каналов и могут пригодиться при специализированной печати. Такие изображения можно сохранять в следующих форматах: Photoshop, Large Document Format (PSB), Photoshop 2.0, Photoshop Raw и Photoshop DCS 2.0.
При преобразовании изображений в многоканальный режим могут оказаться полезны следующие сведения.
Слои не поддерживаются, и поэтому выполняется их сведение.
Цветовые каналы исходного изображения становятся каналами смесевых цветов.
При преобразовании изображения CMYK в многоканальный режим создаются голубой, пурпурный, желтый и черный каналы смесевых цветов.
При преобразовании изображения RGB в многоканальный режим создаются голубой, пурпурный и желтый каналы смесевых цветов.
Удаление канала из изображения RGB, CMYK или Lab автоматически преобразовывает это изображение в многоканальный режим путем сведения слоев.
Чтобы экспортировать многоканальное изображение, его нужно сохранить в формате Photoshop DCS 2.0.
Примечание. Изображения с индексированными и 32-битными цветами невозможно преобразовать в режим «Многоканальный».