Разбирање на просторите во боја во сликите: Целосен водич за RGB, CMYK, LAB, HSL и повеќе

Разбирање на просторите во боја во дигиталните слики

Истражете го целосниот водич за модели во боја, простори во боја и нивните апликации во фотографијата, дизајнот и дигиталната слика. Управување со бои за совршени резултати на сите уреди.

RGB и CMYK

HSL и HSV

ЛАБ и XYZ

YCbCr и YUV

Споредете ги просторите во боја Практични водичи

Целосен водич за простори во боја

Просторите во боја се математички модели кои ни овозможуваат да ги претставиме и прецизно да ги опишуваме боите на систематски начин. Разбирањето на просторите во боја е од суштинско значење за фотографите, дизајнерите, уредниците на видеа и секој што работи со дигитална слика. Овој сеопфатен водич опфаќа сè, од основни концепти до напредни техники за управување со бои.

Зошто се важни просторите во боја

Просторите во боја дефинираат како боите се репродуцираат на различни уреди и медиуми. Тие го одредуваат опсегот на бои (гамут) што може да се прикажат или испечатат, што влијае на точноста и живоста на вашите слики. Без соодветно управување со просторот во боја, вашите внимателно изработени визуелни слики може да изгледаат поинаку од предвидените кога се гледаат на различни екрани или печатени материјали.

Дигиталниот свет се потпира на прецизна комуникација во боја. Кога фотографирате, уредувате слика или дизајнирате веб-локација, работите во специфични простори во боја кои дефинираат кои бои ви се достапни и како тие се математички претставени. Овие простори во боја делуваат како универзален јазик што гарантира дека вашето црвено е исто црвено на туѓ екран или во печатење.

Обезбедува доследна репродукција на бои низ уредите
Го максимизира достапниот опсег на бои за вашиот медиум
Спречува промена на бојата при конверзија на формат
Од суштинско значење за професионален квалитет
Од клучно значење за конзистентноста на брендот кај дигиталните и печатените медиуми

Разбирање на модели на бои и простори

Модели во боја наспроти простори во боја

Иако често се користат наизменично, моделите на бои и просторите во боја се различни концепти. Моделот на боја е теоретска рамка за претставување на боите (како RGB или CMYK), додека просторот за боја е специфична имплементација на модел на боја со дефинирани параметри (како sRGB или Adobe RGB).

Размислете за моделот на боја како општ пристап за опишување на боите, како на пример „измешајте црвено, зелено и сино светло за да создадете бои“. Просторот за бои ги обезбедува специфичните правила: точно која нијанса на црвена, зелена и сина да се користи и точно како да се измешаат за да се добијат конзистентни резултати.

Моделите во боја ја дефинираат рамката за прикажување на боите
Просторите во боја ги одредуваат точните параметри во рамките на моделот
Во еден модел може да постојат повеќе простори во боја
Просторите во боја имаат дефинирани граници и равенки за трансформација

Адитив наспроти субтрактивна боја

Моделите на бои се категоризираат како додаток или одземање, во зависност од тоа како тие создаваат бои. Адитивните модели (како RGB) комбинираат светлина за да создадат бои, додека моделите со одземање (како CMYK) работат со апсорпција на бранови должини на светлина.

Фундаменталната разлика лежи во нивните појдовни точки: адитивната боја започнува со темнина (без светлина) и додава обоена светлина за да создаде осветленост, достигнувајќи бела кога сите бои се комбинираат со полн интензитет. Субтрактивната боја започнува со бела (како празна страница) и додава мастила кои одземаат (апсорбираат) одредени бранови должини, достигнувајќи црна кога сите бои се комбинираат со полн интензитет.

Додаток: RGB (екрани, дигитални дисплеи)
Субтрактивно: CMYK (печатење, физички медиуми)
Различни апликации бараат различни пристапи
Конверзијата на боите помеѓу адитивните и одземачките системи бараат сложени трансформации

Гама на бои и длабочина на битови

Гамата на просторот за бои се однесува на опсегот на бои што може да ги претстави. Длабочината на битови одредува колку различни бои можат да бидат претставени во тој опсег. Заедно, овие фактори ги дефинираат можностите на просторот во боја.

Размислете за гамата како палета на достапни бои, а длабочината на малку како фино може да се мешаат тие бои. На ограничениот опсег може целосно да недостасуваат одредени живописни бои, додека недоволната длабочина на битови создава видливи ленти во градиентите наместо мазни транзиции. Професионалната работа често бара и широк опсег и голема длабочина на битови за да се сними и прикаже целиот опсег на визуелни информации.

Пошироките гами може да претставуваат поживописни бои
Поголемите длабочини на битови овозможуваат помазни градиенти
8-битни = 256 нивоа по канал (16,7 милиони бои)
16-битни = 65.536 нивоа по канал (милиони бои)
Професионалната работа често бара простори со широк опсег со голема длабочина на битови

Објаснети RGB простори во боја

Моделот на боја RGB

RGB (Црвено, Зелено, Сино) е модел на боја со додаток каде црвената, зелената и сината светлина се комбинираат на различни начини за да се добие широк спектар на бои. Тоа е основата на дигиталните дисплеи, од паметни телефони до компјутерски монитори и телевизори.

Во моделот RGB, секој канал во боја обично користи 8 бита, што овозможува 256 нивоа по канал. Ова создава стандардна 24-битна длабочина на боја (8 бита × 3 канали), способна да претставува приближно 16,7 милиони бои. Професионалните апликации често користат 10-битни (над 1 милијарда бои) или 16-битни (над 281 трилиони бои) за попрецизни градации на бои.

RGB се заснова на одговорот на човечкиот визуелен систем на светлина, при што трите основни бои приближно одговараат на трите типа на рецептори за боја (конуси) во нашите очи. Ова го прави природно погоден за прикажување дигитална содржина, но исто така значи дека различните RGB простори во боја може значително да се разликуваат во нивниот опсег и карактеристики.

sRGB (стандарден RGB)

Развиен од HP и Microsoft во 1996 година, sRGB е најчестиот простор во боја што се користи во дигиталните слики, мониторите и интернетот. Покрива околу 35% од видливиот спектар на бои и е дизајниран да одговара на типични уреди за прикажување во домот и канцеларијата.

И покрај неговата релативно ограничена гама, sRGB останува стандард за веб-содржини и потрошувачки фотографии поради неговата универзална компатибилност. Повеќето уреди стандардно се калибрирани за правилно прикажување на sRGB, што го прави најбезбедниот избор кога сакате конзистентни бои на различни екрани без управување со бои.

Просторот за бои sRGB беше намерно дизајниран со релативно мал опсег за да одговара на можностите на CRT мониторите од 1990-тите. Ова ограничување опстојува во современиот веб-екосистем, иако заедно со него постепено се усвојуваат и понови стандарди.

Стандарден простор во боја за повеќето дигитални содржини
Обезбедува постојан изглед на повеќето уреди
Идеален за веб-содржини и општо фотографирање
Стандардно се користи во повеќето потрошувачки камери и паметни телефони
Има гама вредност од приближно 2,2

Adobe RGB (1998)

Развиено од Adobe Systems, Adobe RGB нуди поширок опсег од sRGB, покривајќи приближно 50% од видливиот спектар на бои. Дизајниран е специјално за да ги опфати повеќето бои што може да се постигнат на CMYK печатачите во боја, што го прави вреден за работните процеси за производство на печатење.

Проширениот опсег на Adobe RGB е особено забележлив во цијано-зелените нијанси, кои често се скратени во sRGB. Ова го прави популарен меѓу професионалните фотографи и дизајнери кои треба да зачуваат живописни бои, особено за печатените резултати.

Една од клучните предности на Adobe RGB е неговата способност да претставува поширок опсег на заситени бои во зелено-цијан регион, што е важно за фотографирање пејзажи и предмети од природата. Сепак, оваа предност се реализира само кога целиот работен тек (снимање, уредување и излез) го поддржува просторот за боја на Adobe RGB.

Поширока гама од sRGB, особено во зелените и цијановите
Подобро за работни процеси за производство на печатење
Претпочитан од многу професионални фотографи
Достапно како опција за фотографирање кај фотоапаратите со висока класа
Потребно е управување со боите за правилно прикажување

ProPhoto RGB

Развиен од Kodak, ProPhoto RGB (исто така познат како ROMM RGB) е еден од најголемите RGB простори за бои, кој опфаќа приближно 90% од видливите бои. Се протега надвор од опсегот на човековата визија во некои области, овозможувајќи му да ги зачува речиси сите бои што камерата може да ги сними.

Поради својата огромна гама, ProPhoto RGB бара поголеми длабочини на битови (16-битни по канал наместо 8-битни) за да избегне бендирање во градиенти. Тој првенствено се користи во работните процеси за професионална фотографија, особено за архивски цели и печатење со висока класа.

ProPhoto RGB е стандардниот работен простор во Adobe Lightroom и често се препорачува за зачувување на максимални информации за бојата за време на процесот на необработен развој. Толку е голем што некои од неговите бои се „имагинарни“ (надвор од човечката визија), но ова осигурува дека боите снимени со камера не се исечени за време на уредувањето.

Исклучително широк спектар кој ги покрива највидливите бои
Ги зачувува боите снимени со фотоапарати од високата класа
Потребен е 16-битен работен тек за да се спречи бендирање
Стандарден работен простор во Adobe Lightroom
Не е погоден за конечни формати за испорака без конверзија

Екран P3

Развиен од Apple, Display P3 се заснова на просторот за бои DCI-P3 што се користи во дигиталното кино. Нуди околу 25% поголема покриеност на бои од sRGB, особено во црвена и зелена боја, правејќи ги сликите да изгледаат поживописни и поживописни.

Дисплејот P3 доби значителна популарност бидејќи е поддржан од уредите на Apple, вклучително и iPhone, iPad и Mac со дисплеи со широк опсег. Претставува средина помеѓу sRGB и пошироките простори како Adobe RGB, нудејќи подобрени бои додека одржува разумна компатибилност.

Просторот за бои P3 првично беше развиен за проекција на дигитално кино (DCI-P3), но Apple го приспособи за технологија на прикажување користејќи ја белата точка D65 (исто како sRGB) наместо белата точка DCI. Ова го прави посоодветно за средини со мешани медиуми, додека сепак обезбедува значително поживописни бои од sRGB.

Широк опсег со одлична покриеност на црвени и зелени
Роден на Retina дисплеите и мобилните уреди на Apple
Расте поддршка низ дигиталните платформи
Ја користи истата бела точка (D65) како sRGB
Станува сè поважен за модерен дизајн на веб и апликации

Rec.2020 (BT.2020)

Развиена за телевизија со ултра висока дефиниција (UHDTV), Rec.2020 опфаќа над 75% од видливи бои. Тој е значително поголем од sRGB и Adobe RGB, обезбедувајќи исклучителна репродукција на бои за 4K и 8K содржина.

Иако неколку дисплеи моментално можат да ја репродуцираат целосната гама Rec.2020, тој служи како напреден стандард за продукција и мастеринг на видео од високата класа. Како што напредува технологијата за прикажување, се повеќе уреди се приближуваат до овој простран простор во боја.

Rec.2020 е дел од меѓународниот стандард за Ultra HDTV и се користи во комбинација со технологиите со висок динамички опсег (HDR) како HDR10 и Dolby Vision. Неговата екстремно широка гама користи монохроматски основни бои (467 nm сина, 532 nm зелена и 630 nm црвена) кои се блиску до работ на видливиот спектар, дозволувајќи му да ги опфати речиси сите бои што луѓето можат да ги воочат.

Многу широк опсег за содржини со ултра висока дефиниција
Стандард кој е доказ за иднината за новите технологии за прикажување
Се користи во работните процеси за професионална видео продукција
Дел од екосистемот HDR за видео од следната генерација
Во моментов ниту еден екран не може да ја репродуцира целосната гама Rec.2020

CMYK Простори во боја и производство на печатење

Моделот на боја CMYK

CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Key/Black) е модел со субтрактивна боја што се користи првенствено во печатењето. За разлика од RGB, кој додава светлина за создавање бои, CMYK работи така што апсорбира (одзема) одредени бранови должини од белата светлина, користејќи мастила на хартија или други подлоги.

Опсегот на CMYK е обично помал од RGB просторите во боја, поради што живописните дигитални слики понекогаш изгледаат потапи кога се печатат. Разбирањето на врската помеѓу RGB и CMYK е од клучно значење за дизајнерите и фотографите кои создаваат содржина и за дигитални и за печатени медиуми.

Теоретски, комбинирањето на цијан, магента и жолта со полна јачина треба да произведе црно, но поради нечистотиите во мастилата од реалниот свет, ова обично резултира со калливо темно кафеава боја. Затоа е додадено посебно црно (K) мастило, со што се обезбедува вистинска црна боја и се подобруваат деталите за сенките. „К“ е кратенка за „Key“ бидејќи црната плоча ги обезбедува клучните детали и усогласувањето за другите бои во традиционалното печатење.

Различните типови хартија, методите за печатење и формулациите за мастило може драматично да влијаат на тоа како CMYK боите се појавуваат на конечниот излез. Ова е причината зошто професионалните работни текови за печатење во голема мера се потпираат на управувањето со боите и стандардизираните CMYK спецификации прилагодени на специфични производствени средини.

Стандардни CMYK простори во боја

За разлика од RGB, кој има јасно дефинирани простори во боја како sRGB и Adobe RGB, просторите во боја CMYK варираат во голема мера врз основа на условите за печатење, типовите хартија и формулациите на мастило. Некои вообичаени CMYK стандарди вклучуваат:

У.С. веб обложен (SWOP) v2 – Стандард за веб-офсет печатење во Северна Америка
Обложена FOGRA39 (ISO 12647-2:2004) – Европски стандард за обложена хартија
Обложена во Јапонија Боја 2001 година – Стандард за офсет печатење во Јапонија
GRACOL 2006 Обложено – Спецификации за висококвалитетно комерцијално печатење
ФОГРА27 – Стандард за обложена хартија во Европа (постара верзија)
У.С. обложено со чаршафи v2 – За офсет печатење на листови на обложена хартија
U.S. Uncoated v2 – За печатење на необложена хартија
ФОГРА47 – За необложена хартија во Европа

Конверзија од RGB во CMYK

Конвертирањето од RGB во CMYK вклучува и математичка трансформација на бои и мапирање на гамата, бидејќи CMYK не може да ги репродуцира сите RGB бои. Овој процес, познат како конверзија на бои, е критичен аспект на професионалните работни процеси за печатење.

Конверзијата RGB во CMYK е сложена затоа што се трансформира од додаток во модел на боја со одземање додека истовремено мапира бои од поголема гама во помала. Без соодветно управување со боите, живописните сини и зелени бои во RGB може да станат досадни и матни во CMYK, црвените може да се префрлат кон портокалова, а суптилните варијации на бои може да се изгубат.

Потребни се системи за управување со бои за прецизност
Треба да се изврши со користење на ICC профили за најдобри резултати
Често го менува изгледот на живописните бои
Најдобро се изведува доцна во работниот тек на производството
Мека заштита може да го прегледа изгледот на CMYK на RGB дисплеите
Различни намери за рендерирање создаваат различни резултати

Точки бои и продолжен опсег

За да се надминат ограничувањата на CMYK, печатењето често вклучува точки на бои (како Pantone) или системи со проширена гама кои додаваат портокалови, зелени и виолетови мастила (CMYK+OGV) за да го прошират опсегот на репродуктивни бои.

Точките бои се специјално измешани мастила што се користат за точно усогласување на боите, особено за елементи за брендирање како логоа. За разлика од CMYK процесните бои кои се создаваат со комбинирање на точки од четирите стандардни мастила, боите на самото место се претходно измешани до точна формула, обезбедувајќи совршена конзистентност кај сите печатени материјали.

Pantone Matching System обезбедува стандардизирани точки на бои
Печатењето со продолжен опсег се приближува до опсегот на бои RGB
Hexachrome и другите системи додаваат дополнителни основни мастила
Од клучно значење за точноста на бојата на брендот во пакувањето и маркетингот
Системите CMYK + портокалова, зелена, виолетова (7 бои) можат да репродуцираат до 90% од боите на Pantone
Современите дигитални преси често поддржуваат печатење со проширен опсег

Простори во боја независни од лабораторија и уреди

Модели во боја независни од уредот

За разлика од RGB и CMYK, кои зависат од уредот (нивниот изглед варира во зависност од хардверот), просторите во боја независни од уредот како CIE L*a*b* (Lab) и CIE XYZ имаат за цел да ги опишуваат боите како што се перцепирани од човечкото око, без оглед на тоа како се прикажуваат или репродуцираат.

Овие простори во боја служат како основа на модерните системи за управување со бои, делувајќи како „универзален преведувач“ помеѓу различни уреди и модели на бои. Тие се засноваат на научното разбирање на перцепцијата на човечката боја, наместо на способностите на уредот.

Просторите во боја независни од уредот се неопходни бидејќи обезбедуваат стабилна референтна точка во работните текови за управување со бои. Додека истите вредности на RGB може да изгледаат различно на различни монитори, вредноста на бојата на Лабораторијата ја претставува истата воочена боја без оглед на уредот. Ова е причината зошто Lab служи како Простор за поврзување на профилот (PCS) во управувањето со боите на ICC, што овозможува прецизни конверзии помеѓу различни простори во боја.

CIE XYZ Простор во боја

Создаден во 1931 година од страна на Меѓународната комисија за осветлување (CIE), просторот за бои XYZ беше првиот математички дефиниран простор во боја. Ги опфаќа сите бои видливи за просечното човечко око и служи како основа за други простори во боја.

Во XYZ, Y претставува осветленост, додека X и Z се апстрактни вредности поврзани со хроматските компоненти на бојата. Овој простор првенствено се користи како референтен стандард и ретко за директно кодирање на слики. Останува фундаментално за науката за бојата и основата за трансформации на боите.

Просторот за бои CIE XYZ беше изведен од серија експерименти за перцепција на човечка боја. Истражувачите мапираа како просечниот човек ги перципира различните бранови должини на светлината, создавајќи го она што е познато како простор за бои CIE 1931, кој го вклучува познатиот дијаграм на хроматичност „во облик на потковица“ кој ги мапира сите можни бои видливи за луѓето.

Основа на научно мерење на бои
Ги опфаќа сите бои видливи за човекот
Се користи како референца за трансформации на бои
Врз основа на мерењата на перцепцијата на човечката боја
Развиено со користење на стандарден модел на набљудувач

CIE Lab* (лабораторија) Простор во боја

Развиен во 1976 година, CIE L*a*b* (често едноставно наречен „Лабораторија“) е дизајниран да биде перцептуално униформа, што значи дека еднаквите растојанија во просторот на боите одговараат на приближно еднаквите воочени разлики во бојата. Ова го прави идеален за мерење на разликите во бојата и за вршење корекции на боите.

Во Lab, L* ја претставува леснотијата (0-100), a* ја претставува зелено-црвената оска, а b* ја претставува сино-жолтата оска. Ова одвојување на леснотијата од информациите за боја го прави Lab особено корисен за задачи за уредување слики, како што е прилагодување на контрастот без да влијае на боите.

Перцептивната униформност на лабораторијата ја прави непроценлива за корекција на боја и контрола на квалитетот. Ако две бои имаат мала нумеричка разлика во лабораториските вредности, тие ќе изгледаат само малку поинакви за човечките набљудувачи. Ова својство не е точно за RGB или CMYK, каде што истата нумеричка разлика може да резултира со драматично различни согледани промени во зависност од тоа каде во просторот за бои се наоѓаат боите.

Перцептивно униформа за точно мерење на бојата
Одвојува леснотија од информации за боја
Се користи во напредно уредување на слики и корекција на бои
Основна компонента на работните текови за управување со бои на ICC
Може да изразува бои надвор од опсегот на RGB и CMYK
Се користи за пресметки на разликата во бојата Delta-E

CIE Luv* Простор во боја

CIE L*u*v* беше развиен заедно со L*a*b* како алтернативен перцептивно униформен простор на бои. Тој е особено корисен за апликации кои вклучуваат мешање на бои и дисплеи со адитиви, додека L*a*b* често се претпочита за системи со субтрактивни бои како печатење.

Како Lab, L*u*v* користи L* за леснотија, додека u* и v* се координати на хроматичноста. Овој простор во боја најчесто се користи во телевизиските системи за емитување и пресметките на разликата во бојата за технологиите за прикажување.

Една клучна разлика помеѓу L*a*b* и L*u*v* е тоа што L*u*v* е специјално дизајниран за подобро справување со емисионите бои и осветлувањето. Вклучува можност за претставување на боите во однос на координатите на хроматичноста што може лесно да се поврзат со дијаграмите на хроматичноста што се користат во колориметријата и дизајнот на осветлување.

Добро прилагоден за апликации во боја со адитиви
Се користи во телевизиската и радиодифузната индустрија
Обезбедува униформни мерења на разликата во бојата
Подобро за емисивни бои и дизајн на осветлување
Вклучува поврзано мапирање на температурата на бојата

HSL, HSV и перцептивни простори на бои

Интуитивно претставување на бои

Додека RGB и CMYK ги опишуваат боите во смисла на мешање на основните бои, HSL (Нијанса, заситеност, леснотија) и HSV/HSB (Нијанса, заситеност, вредност/светлина) ги претставуваат боите на начин што е поинтуитивен за тоа како луѓето размислуваат за бојата.

Овие простори ги одделуваат компонентите на бојата (нијанса) од атрибутите на интензитет (заситеност и леснотија/осветленост), што ги прави особено корисни за избор на бои, дизајн на интерфејс и уметнички апликации каде што се важни интуитивните прилагодувања на бојата.

Клучната предност на HSL и HSV е што тие поблиску се усогласуваат со тоа како луѓето природно размислуваат и ги опишуваат боите. Кога некој сака да создаде „потемно сино“ или „поживо црвено“, тој размислува во смисла на нијанса, заситеност и осветленост – не во однос на вредностите на RGB. Ова е причината зошто избирачите на бои во софтверот за дизајн често ги прикажуваат и RGB лизгачите и опциите HSL/HSV.

Простор во боја на HSL

HSL ги претставува боите во цилиндричен координатен систем, при што Hue како агол (0-360°) го претставува типот на бојата, заситеноста (0-100%) го покажува интензитетот на бојата и светлината (0-100%) опишува колку е светла или темна бојата.

HSL е особено корисен за дизајнерски апликации бидејќи неговите параметри интуитивно се пресликуваат на тоа како ги опишуваме боите. Широко се користи во развој на веб преку CSS, каде боите може да се специфицираат со помош на функцијата hsl(). Ова го прави создавањето шеми на бои и прилагодувањето на боите за различни состојби на интерфејсот (подвижување, активно, итн.) многу поинтуитивно.

Нијанса: основната боја (црвена, жолта, зелена, итн.)
Заситеност: интензитет на боја од сива (0%) до чиста боја (100%)
Леснотија: Осветленост од црна (0%) преку боја до бела (100%)
Заеднички во веб дизајнот и спецификациите за боја на CSS
Максималната леснотија (100%) секогаш произведува бело без оглед на нијансата
Симетричен модел со средна леснотија (50%) за чисти бои

Простор во боја HSV/HSB

HSV (исто така наречен HSB) е сличен на HSL, но користи Value/Brightness наместо Lightness. Во HSV, максималната осветленост (100%) ја дава целосната боја без оглед на заситеноста, додека во HSL, максималната светлина секогаш произведува бела боја.

Моделот HSV често се претпочита во интерфејсите за бирање бои бидејќи поинтуитивно се пресликува на тоа како уметниците ги мешаат боите со бојата – почнувајќи од црно (без светлина/вредност) и додавајќи пигмент за да создадат бои со зголемена осветленост. Тој е особено интуитивен за создавање нијанси и тонови на бојата додека ја одржува нејзината воочена нијанса.

Нијанса: основната боја (црвена, жолта, зелена, итн.)
Заситеност: интензитет на боја од бело/сиво (0%) до чиста боја (100%)
Вредност/Осветленост: интензитет од црна (0%) до целосна боја (100%)
Најчесто се користи во софтверот за графички дизајн берач на бои
Максималната вредност (100%) ја произведува целосната боја во нејзината најинтензивна
Поинтуитивен за создавање нијанси и тонови

Систем за боја на Munsell

Системот Мансел е историски перцептивен простор на бои кој ги организира боите во три димензии: нијанса, вредност (леснотија) и хрома (чистота на бојата). Создаден е за да обезбеди организиран метод за опишување на боите врз основа на човечката перцепција.

Развиен на почетокот на 20 век од професорот Алберт Х. Мансел, овој систем беше револуционерен бидејќи беше еден од првите што ги организираше боите врз основа на перцептивна униформност, а не на физички својства. За разлика од модерните дигитални простори во боја, тоа беше физички систем кој користи обоени чипови во боја распоредени во тродимензионален простор.

Претходи на дигитални модели на бои, но сè уште се користи во некои полиња
Влијателно во развојот на модерната теорија на бои
Сè уште се користи во класификација на почвата, уметничко образование и анализа на бои
Засновано на перцептивно растојание наместо на математички формули
Ги организира боите во структура слична на дрво со нијанса што зрачи од централната оска

Простор во боја HCL

HCL (Hue, Chroma, Luminance) е перцептивно униформен простор на бои што ја комбинира интуитивната природа на HSL со перцептивната униформност на Lab. Тој е особено корисен за создавање палети на бои и градиенти кои изгледаат конзистентни во воочената осветленост и заситеност.

Иако не е толку широко имплементиран во софтверот како HSL или HSV, HCL (исто така наречен LCh кога параметрите се подредени поинаку) се здобива со популарност за визуелизација и дизајн на податоци затоа што создава поконзистентни скали на боја во перцепција. Ова е особено важно за визуелизација на податоци каде што бојата се користи за претставување на вредности.

Перцептивно униформа за разлика од HSL/HSV
Одлично за создавање конзистентни скали на бои
Врз основа на лабораторискиот простор за бои, но со поларни координати
Сè повеќе се користи во визуелизација на податоци и дизајн на информации
Создава похармонични и избалансирани шеми на бои

YCbCr и простори во боја на видео

Раздвојување на осветленост-хроминација

Системите за компресија на видео и слики често користат простори во боја кои ја одделуваат осветленоста (осветленоста) од информациите за хроминантност (боја). Овој пристап ја користи поголемата чувствителност на човечкиот визуелен систем на детали за осветленоста отколку на варијации на бои.

Со кодирање на осветленоста со повисока резолуција од компонентите на хроминтност, овие простори овозможуваат значителна компресија на податоците додека го одржуваат перцепираниот квалитет на сликата. Ова е основата на повеќето дигитални видео формати и технологии за компресија.

Човечкиот визуелен систем е многу почувствителен на промени во осветленоста отколку на промени во бојата. Овој биолошки факт се искористува при видео компресија со посветување на поголем опсег на информации за осветленоста отколку на боја. Овој пристап, наречен chroma subsampling, може да ја намали големината на датотеките за 50% или повеќе додека го одржува визуелниот квалитет кој изгледа речиси идентичен со некомпресираниот извор.

Простор во боја на YCbCr

YCbCr е најчестиот простор во боја што се користи при дигитално компресија на видео и слики. Y претставува осветленост, додека Cb и Cr се компоненти на хроминација со сина разлика и црвена разлика. Овој простор е тесно поврзан со YUV, но прилагоден за дигитални системи.

JPEG сликите, MPEG видеата и повеќето дигитални видео формати користат YCbCr кодирање. Стандардната практика на „подземање примероци на хрома“ (намалување на резолуцијата на каналите Cb и Cr) во овие формати е можна поради раздвојувањето на осветленоста-хроминацијата.

Подсебувањето на Chroma обично се изразува како сооднос од три броја, како што се 4:2:0 или 4:2:2. При земање примероци од 4:2:0 (вообичаено во видеото за стриминг), за секои четири примероци на осветленост, има само два примероци на хроминација хоризонтално и ниту еден вертикално. Ова ја намалува резолуцијата на бојата на една четвртина од резолуцијата на осветленоста, значително намалувајќи ја големината на датотеката додека одржува одличен квалитет.

Се користи практично во сите дигитални видео формати
Основа на компресија на слика JPEG
Овозможува ефикасно земање примероци на хром (4:2:0, 4:2:2, 4:4:4)
Постојат различни варијанти за различни видео стандарди
Се користи во кодеците H.264, H.265, VP9 и AV1

Простор во боја на YUV

YUV беше развиен за аналогни телевизиски системи за да обезбеди наназад компатибилност помеѓу емитувањата во боја и црно-белите. Како YCbCr, тој ја одвојува осветленоста (Y) од компонентите на хроминација (U и V).

Додека YUV често се користи колоквијално за да се однесува на кој било формат на осветленост-хроминација, вистинскиот YUV е специфичен за аналогните телевизиски стандарди. Современите дигитални системи генерално користат YCbCr, иако термините често се мешаат или се користат наизменично.

Оригиналниот развој на YUV беше извонредно инженерско достигнување што го реши предизвикот за емитување ТВ сигнали во боја додека ја одржуваше компатибилноста со постоечките црно-бели телевизори. Со кодирање на информациите во боја на начин што црно-белите телевизори би го игнорирале, инженерите создадоа систем каде што едно емитување може да се гледа на двата типа на комплети.

Историска важност во развојот на телевизиските преноси
Често погрешно се користи како општ термин за YCbCr
Постојат различни варијанти за различни аналогни ТВ стандарди
Системите PAL, NTSC и SECAM користеа различни имплементации на YUV
Овозможена наназад компатибилност со црно-бел телевизор

Rec.709 и HD видео

Rec.709 (ITU-R Recommendation BT.709) го дефинира просторот во боја и параметрите за кодирање за телевизија со висока дефиниција. Ги специфицира и примарните RGB и YCbCr кодирање за HD содржини, со гама слична на sRGB.

Овој стандард обезбедува конзистентност во производството и прикажувањето на HD видео на различни уреди и системи за емитување. Вклучува спецификации за примарни бои, функции за пренос (гама) и матрични коефициенти за конверзија RGB во YCbCr.

Rec.709 беше воспоставен во 1990-тите како стандард за HDTV, специфицирајќи го не само просторот на боите, туку и стапките на слики, резолуцијата и односот. Неговата гама крива е малку поинаква од sRGB, иако ги делат истите основни бои. Додека Rec.709 беше револуционерен во своето време, поновите стандарди како Rec.2020 и HDR форматите обезбедуваат значително пошироки гами на бои и динамичен опсег.

Стандарден простор во боја за HD телевизор
Слична гама на sRGB, но со различно кодирање
Се користи во Blu-ray дискови и HD емитувања
Дефинира специфична нелинеарна преносна функција (гама)
Дополнети со HDR стандарди како PQ и HLG

Видео со висок динамички опсег

Видеото со висок динамички опсег (HDR) ги проширува и опсегот на бои и опсегот на осветленост на традиционалното видео. Стандардите како HDR10, Dolby Vision и HLG (Hybrid Log-Gamma) дефинираат како се кодира и прикажува овој проширен опсег.

HDR видеото обично користи нови функции за пренос (EOTF) како PQ (Perceptual Quantizer, стандардизиран како SMPTE ST 2084) што може да претставува многу поширок опсег на нивоа на осветленост од традиционалните гама криви. Во комбинација со широки гами на бои како P3 или Rec.2020, ова создава многу пореалистично и попотопливо доживување при гледањето.

Разликата помеѓу содржината на SDR и HDR е драматична – HDR може да претстави сè, од длабоки сенки до светли нагласувања во една рамка, слично на тоа како човечкото око ги перцепира вистинските сцени. Ова ја елиминира потребата за компромиси во експозицијата и динамичкиот опсег што биле неопходни во текот на историјата на филмот и видеото.

Го проширува опсегот на бои и опсегот на осветленост
Користи нови функции за пренос како PQ и HLG
HDR10 обезбедува 10-битна боја со статични метаподатоци
Dolby Vision нуди 12-битна боја со метаподатоци од сцена по сцена
HLG е дизајниран за компатибилност со емитување

Споредба на заеднички простори во боја

Простори во боја на прв поглед

Оваа споредба ги истакнува клучните карактеристики и случаи на употреба за најчестите простори во боја. Разбирањето на овие разлики е од суштинско значење за изборот на вистинскиот простор за бои за вашите специфични потреби.

Споредба на простори на бои RGB

sRGB: Најмал опсег, стандард за веб, универзална компатибилност
Adobe RGB: Поширока гама, подобра за печатење, особено во зелено-цијан области
Екран P3: Засилени црвени и зелени, користени од уредите на Apple
ProPhoto RGB: Исклучително широк опсег, бара 16-битна длабочина, идеален за фотографирање
Rec.2020: Ултра широка гама за 4K/8K видео, стандард фокусиран на иднината

Карактеристики на просторот во боја

CMYK: Суптрактивен, ориентиран кон печатење, помал опсег од RGB
Лабораторија: Независен од уредот, перцептивно униформа, најголем опсег
HSL/HSV: Интуитивен избор на бои, не перцептивно униформен
YCbCr: Ја одвојува осветленоста од бојата, оптимизирана за компресија
XYZ: Референтен простор за наука за боја, не се користи директно за слики

Користете препораки за случаи

Веб и дигитална содржина: sRGB или дисплеј P3 (со резервна sRGB)
Професионална фотографија: Adobe RGB или ProPhoto RGB во 16-битни
Производство на печатење: Adobe RGB за работен простор, CMYK профил за излез
Видео продукција: Rec.709 за HD, Rec.2020 за UHD/HDR
Дигитална уметност и дизајн: Adobe RGB или дисплеј P3
Корекција на боја: Лабораторија за прилагодувања независни од уредот
Дизајн на UI/UX: HSL/HSV за интуитивен избор на бои
Видео компресија: YCbCr со соодветно земање примероци на хром

Практично управување со просторот во боја

Системи за управување со боја

Системите за управување со бои (CMS) обезбедуваат конзистентна репродукција на бои на различни уреди со користење на профили на уреди и трансформации на просторот во боја. Тие се неопходни за професионални работни процеси во фотографијата, дизајнот и печатењето.

Основата на модерното управување со боите е системот на профили на ICC (International Color Consortium). Овие профили ги опишуваат карактеристиките на бојата на одредени уреди или простори во боја, овозможувајќи прецизни преводи меѓу нив. Без соодветно управување со боите, истите вредности на RGB може да изгледаат драматично различни кај различни уреди.

Врз основа на ICC профилите кои го карактеризираат однесувањето на бојата на уредот
Користи профили независни од уредот (како Lab) како простор за размена
Се справува со мапирање на гама за различни дестинации
Обезбедува намери за рендерирање за различни цели на конверзија
Поддржува и поврзување на уредот и трансформации во повеќе чекори

Калибрација на екранот

Калибрацијата на мониторот е основата на управувањето со боите, осигурувајќи дека вашиот екран точно ги претставува боите. Без калибриран монитор, сите други напори за управување со бојата може да бидат поткопани.

Калибрацијата вклучува прилагодување на поставките на вашиот монитор и создавање на ICC профил што ги коригира сите отстапувања од стандардното однесување на бојата. Овој процес обично бара хардверски колориметар или спектрофотометар за точни резултати, иако основната калибрација на софтверот е подобра од никаква.

Уредите за калибрација на хардверот обезбедуваат најточни резултати
Приспособува бела точка, гама и одговор во боја
Создава ICC профил што го користат системите за управување со бои
Треба да се изведува редовно бидејќи екраните се менуваат со текот на времето
Професионалните дисплеи често имаат карактеристики за калибрација на хардверот

Работа со простори во боја на камерата

Дигиталните фотоапарати снимаат слики во нивните сопствени простори во боја, кои потоа се претвораат во стандардни простори како sRGB или Adobe RGB. Разбирањето на овој процес е од клучно значење за точни работни текови на фотографирање.

Секоја камера има уникатен сензор со свои карактеристики на одговор на бојата. Производителите на фотоапарати развиваат сопственички алгоритми за обработка на необработени податоци од сензорите во стандардизирани простори за бои. Кога снимате во формат RAW, имате поголема контрола врз овој процес на конверзија, што овозможува попрецизно управување со боите.

RAW-датотеките ги содржат сите податоци за боја снимени од сензорот
JPEG-датотеките се конвертираат во sRGB или Adobe RGB во камерата
Профилите на фотоапаратот може да карактеризираат специфични реакции во боја на камерата
Работните простори со широк опсег зачувуваат најмногу податоци за камерата
DNG Color Profiles (DCP) обезбедуваат точни податоци за бојата на камерата

Размислувања за боја за безбедна веб-страница

Додека современите веб-прелистувачи поддржуваат управување со бои, многу дисплеи и уреди не го поддржуваат тоа. Создавањето веб-содржини што изгледа конзистентно на сите уреди бара разбирање на овие ограничувања.

Веб-платформата се движи кон подобро управување со боите, со CSS Color Module Level 4 додавајќи поддршка за спецификациите на просторот за боја. Сепак, за максимална компатибилност, сè уште е важно да се земат предвид ограничувањата на sRGB и да се обезбедат соодветни резервни информации за содржината со широк опсег.

sRGB останува најбезбедниот избор за универзална компатибилност
Вметнете профили во боја во слики за прелистувачи што го поддржуваат
CSS Color Module Level 4 додава спецификации за простор за боја
Можно е прогресивно подобрување на екраните со широк опсег
Размислете за користење @media queries за откривање на прикази со широк опсег

Работен тек на производство на печатење

Професионалните работни процеси на печатење бараат внимателно управување со просторот во боја од снимање до финален излез. Преминот од RGB во CMYK е критичен чекор со кој мора правилно да се постапува.

Комерцијалното печатење користи стандардизирани простори во боја CMYK врз основа на специфични услови за печатење. Овие стандарди обезбедуваат конзистентни резултати кај различни даватели на печатење и преси. Дизајнерите треба да разберат кој простор во боја CMYK го користи нивниот печатач и да го вклучат тоа знаење во нивниот работен тек.

Мекиот отпор го симулира печатениот излез на екранот
Профилите на печатачот карактеризираат специфични комбинации на уреди и хартија
Намерите на рендерирање го одредуваат пристапот за мапирање на гамата
Компензацијата на црна точка ги зачувува деталите од сенката
Доказните отпечатоци ја потврдуваат точноста на бојата пред конечното производство

Видео оценка на бои

Производството на видео вклучува сложени размислувања за просторот во боја, особено со порастот на HDR и форматите со широк опсег. Неопходно е да се разбере целосниот цевковод од фаќање до испорака.

Модерната видео продукција често го користи Академскиот систем за кодирање на бои (ACES) како стандардизирана рамка за управување со бои. ACES обезбедува заеднички работен простор за сите снимки без оглед на користената камера, поедноставувајќи го процесот на усогласување на снимките од различни извори и подготвувајќи содржини за повеќе формати на испорака.

Форматите на дневниците го зачувуваат максималниот динамички опсег од камерите
Работните простори како ACES обезбедуваат стандардизирано управување со боите
Стандардите за HDR вклучуваат функции за пренос на PQ и HLG
Форматите за испорака може да бараат повеќе верзии на простор во боја
LUTs (Look-Up Tables) помагаат да се стандардизираат трансформациите на боите

Често поставувани прашања за просторот во боја

Која е разликата помеѓу модел на боја и простор во боја?

Моделот на боја е теоретска рамка за претставување на боите користејќи нумерички вредности (како RGB или CMYK), додека просторот за боја е специфична имплементација на модел на боја со дефинирани параметри. На пример, RGB е модел на боја, додека sRGB и Adobe RGB се специфични простори во боја базирани на RGB моделот, секој со различни гами и карактеристики. Замислете модел на боја како општ систем (како опишување локации користејќи географска ширина/должина) и простор во боја како специфично мапирање на тој систем (како детална карта на одреден регион со прецизни координати).

Зошто мојот печатен излез изгледа различно од она што го гледам на екранот?

Неколку фактори ја предизвикуваат оваа разлика: мониторите користат RGB (додаток) боја додека печатачите користат CMYK (субтрактивна) боја; дисплеите обично имаат поширок опсег од печатениот излез; екраните испуштаат светлина додека отпечатоците ја рефлектираат; и без соодветно управување со боите, нема превод помеѓу овие различни простори во боја. Дополнително, типот на хартија значително влијае на тоа како се појавуваат боите во печатењето, при што необложените хартии обично произведуваат помалку заситени бои од сјајните. Калибрирањето на вашиот монитор и користењето ICC профили за вашата специфична комбинација на печатач и хартија може значително да ги намали овие несовпаѓања, иако некои разлики секогаш ќе останат поради фундаменталните физички разлики помеѓу екраните што емитуваат светлина и отпечатоците што рефлектираат светлина.

Дали треба да користам sRGB, Adobe RGB или ProPhoto RGB за фотографирање?

Тоа зависи од вашиот работен тек и потребите за излез. sRGB е најдобар за слики наменети за веб или општо гледање на екраните. Adobe RGB е одличен за работа со печатење, нудејќи поширок опсег што подобро одговара на можностите за печатење. ProPhoto RGB е идеален за професионални работни процеси каде што максималното зачувување на информациите за бојата е критично, особено кога работите со RAW-датотеки во 16-битен режим. Многу фотографи користат хибриден пристап: уредување во ProPhoto RGB или Adobe RGB, а потоа конвертирање во sRGB за веб споделување. Ако снимате во JPEG формат во фотоапаратот, Adobe RGB е генерално подобар избор од sRGB ако вашиот фотоапарат го поддржува, бидејќи зачувува повеќе информации за бојата за подоцнежно уредување. Меѓутоа, ако снимате RAW (се препорачува за максимален квалитет), поставката за простор во боја на фотоапаратот влијае само на прегледот на JPEG, а не на вистинските RAW податоци.

Што се случува кога боите се надвор од опсегот на просторот за бои?

При конвертирање помеѓу простори на бои, боите што спаѓаат надвор од опсегот на одредишниот простор мора да се пресликаат со помош на процес наречен мапирање на гама. Ова се контролира со рендерирање намери: Перцептивното рендерирање ги зачувува визуелните односи помеѓу боите со компресирање на целата гама; Релативната колориметрија ги одржува боите кои се во рамките и на гамата и ги закопчува боите надвор од гамата до најблиската репродуктивна боја; Апсолутна колориметрија е слична, но исто така се прилагодува за бела хартија; и Saturation дава приоритет на одржување на живи бои пред точноста. Изборот на намерата за рендерирање зависи од содржината и вашите приоритети. За фотографиите, Perceptual често дава резултати со најприроден изглед. За графики со специфични бои на брендот, Relative Colorimetric обично работи подобро за да ги зачува точните бои каде што е можно. Современите системи за управување со бои може да ви покажат кои бои се надвор од опсегот пред конверзија, што ќе ви овозможи да направите прилагодувања на критичните бои.

Колку е важна калибрацијата на мониторот за управување со боите?

Калибрацијата на мониторот е основата на секој систем за управување со бои. Без калибриран дисплеј, донесувате одлуки за уредување врз основа на неточни информации за бојата. Калибрацијата го прилагодува вашиот монитор на позната, стандардна состојба со поставување на белата точка (обично D65/6500K), гама (обично 2,2) и осветленост (често 80-120 cd/m²) и создава ICC профил што апликациите управувани со боја го користат за прецизно прикажување на боите. За професионална работа, неопходен е уред за калибрација на хардверот и рекалибрацијата треба да се врши месечно. Дури и колориметрите од типот на потрошувачите можат драматично да ја подобрат прецизноста на бојата во споредба со некалибрираните дисплеи. Надвор од калибрацијата, вашето работно опкружување исто така е важно – неутралните сиви ѕидови, контролираното осветлување и избегнувањето на директна светлина на екранот придонесуваат за попрецизна перцепција на боите. За критична работа во боја, размислете да инвестирате во монитор од професионален степен со широк опсег на покривање, способности за калибрација на хардверот и аспиратор за блокирање на амбиенталната светлина.

Каков простор во боја треба да користам за веб дизајн и развој?

sRGB останува стандард за веб-содржини бидејќи обезбедува најконзистентно искуство на различни уреди и прелистувачи. Додека модерните прелистувачи сè повеќе поддржуваат управување со бои и пошироки гами, многу уреди и прелистувачи сè уште не го поддржуваат. За проекти кои гледаат напред, можете да имплементирате прогресивно подобрување со користење на sRGB како основна линија, истовремено обезбедувајќи средства со широк опсег (со користење на функции на CSS Color Module Level 4 или означени слики) за уредите што ги поддржуваат. Модулот за боја на CSS Ниво 4 воведува поддршка за дисплеј-p3, профото-ргб и други простори во боја преку функции како боја (приказ-p3 1 0,5 0), дозволувајќи им на веб-дизајнерите да таргетираат екрани со поширок опсег без да ја жртвуваат компатибилноста. За максимална компатибилност со постарите прелистувачи, одржувајте sRGB верзија на сите средства и користете откривање карактеристики за да служите содржини со широк опсег само на компатибилни уреди. Секогаш тестирајте ги вашите дизајни на повеќе уреди и прелистувачи за да обезбедите прифатлив изглед за сите корисници.

Како просторите во боја влијаат на компресијата на сликата и големината на датотеката?

Просторите во боја значително влијаат на компресијата на сликата и големината на датотеката. Конвертирањето од RGB во YCbCr (во компресија JPEG) овозможува подобликување на хром, што ја намалува големината на датотеката со складирање на информации за боја со пониска резолуција од информациите за осветленоста, искористувајќи ја поголемата чувствителност на човечкото око на деталите на осветленоста. Простори со широк опсег како ProPhoto RGB бараат поголеми длабочини на битови (16-битни наспроти 8-битни) за да се избегне бендирање, што резултира со поголеми датотеки. Кога се зачувува во формати како PNG кои не користат подсемплирање на chroma, самиот простор на бои не влијае значително на големината на датотеката, но имаат поголеми длабочини на битови. JPEG-датотеките зачувани во Adobe RGB или ProPhoto RGB инхерентно не користат повеќе простор за складирање од верзиите sRGB при иста поставка за квалитет, но тие мора да вклучуваат вграден профил на боја за да се прикажува правилно, додавајќи малку на големината на датотеката. За максимална ефикасност на компресија во форматите за испорака, конвертирањето во 8-битни sRGB или YCbCr со соодветно подобирање обично обезбедува најдобра рамнотежа на големината на датотеката и видливиот квалитет.

Каква е врската помеѓу просторите на боите и длабочината на битовите?

Длабочината на битови и просторот на боите се меѓусебно поврзани концепти кои влијаат на квалитетот на сликата. Длабочината на битови се однесува на бројот на битови што се користат за прикажување на секој канал во боја, одредувајќи колку различни вредности на боја може да се претстават. Додека просторот на бои го дефинира опсегот на бои (гамут), длабочината на битови одредува колку фино е поделен тој опсег. Поширокиот опсег на бои како ProPhoto RGB обично бараат поголеми длабочини на битови за да се избегне бендирање и постеризација. Тоа е затоа што ист број на различни вредности мора да се протегаат низ поголем опсег на бои, создавајќи поголеми „чекори“ помеѓу соседните бои. На пример, 8-битното кодирање обезбедува 256 нивоа по канал, што е генерално доволно за sRGB, но несоодветно за ProPhoto RGB. Затоа професионалните работни текови често користат 16-битни по канал (65.536 нивоа) кога работат во простори со широк опсег. Слично на тоа, HDR содржината бара поголеми длабочини на битови (10-битни или 12-битни) за непречено да го претстави својот продолжен опсег на осветленост. Комбинацијата на просторот на боите и длабочината на битот заедно го одредува вкупниот број на различни бои што може да се претстават на сликата.

Научете го управувањето со боите во вашите проекти

Без разлика дали сте фотограф, дизајнер или развивач, разбирањето на просторите во боја е од суштинско значење за производство на работа со професионален квалитет. Применете ги овие концепти за да обезбедите вашите бои да изгледаат конзистентно на сите медиуми.

Споредете ги просторите во боја Погледнете ги практични водичи