Смекни!
smekni.com

Цвет и графика на ЭВМ (стр. 1 из 7)

Московский Гуманитарный Университет

Реферат на тему:

Цвет и графика на ЭВМ

Выполнили студенты

Группы СКС101_133:

Власенко А.В.

Москва 2010


Содержание

Понятие цвета с точки зрения ЭВМ и цели его применения в ИС

Основные принципы хранения в памяти ЭВМ графической информации

Цвет аддитивный и субтрактивный

Индексированный цвет, работа с палитрой

Таблица «безопасных» цветов

Модели цвета на ЭВМ

RGB-модель

Цветовая модель CMYK

Особые взаимоотношения двух цветовых моделей

Цветовая модель HSB

Цветовая модель HSV

Цветовая модель HLS

Цветовые модели Y**

Цветовые модели YUV, YPbPr и YCbCr

Цветовая модель YIQ

Цветовые модели CIE L*u*v* и CIE L*a*b*

Точность воспроизведения цвета

Виды графики на ЭВМ и особенности её применения в ИС

Основные понятия. Представление цвета в машинной графике. Растровая и векторная графика. Понятие растра

Масштабируемая векторная графика (Scalable Vector Graphics)

Сравнение растровой и векторной графики

Классификация изображений и преобразования

Ввод изображения

Преобразования изображений

Основные области применения компьютерной графики

Научная графика

Деловая графика

Конструкторская графика

Художественная и рекламная графика

Компьютерная анимация

Мультимедиа

Особенности применения графики в Интернет

Создание графики

Форматы графических файлов

Создание фона HTML-документа

Прозрачность для GIF и PNG-изображений

Кодирование звуковой информации


Понятие цвета с точки зрения ЭВМ и цели его применения в ИС

Основные принципы хранения в памяти ЭВМ графической информации

Минимальной единицей изображения является символ, при отображении графики картинка строится из отдельных элементов - ПИКСЕЛОВ (от английских слов PICture ELement, означающих "элемент картинки"). Очень часто пиксель совпадает с точкой дисплея, но это совсем необязательно: например, в некоторых видеорежимах 1 пиксель может состоять из 2 или 4 точек экрана.

Каждый пиксель характеризуется цветом. Как и вся остальная информация в ЭВМ, цвет кодируется числом. В зависимости от количества допустимых цветов, число двоичных разрядов на один пиксель будет различным. Так, для черно-белой картинки закодировать цвет точки можно одним битом: 0 - черный, 1 - белый. Такое изображение называют монохромным (monochrome).

Для случая 16 цветов требуется уже по 4 разряда на каждую точку, а для 256 цветов - 8, т.е. 1 байт.

Если для кодировки отвести четыре бита, то можно закодировать 24=16 различных цветов, отвечающих комбинациям бит от 0000 до 1111. Если отвести 8 бит - то такой рисунок может содержать 28=256 различных цветов (от 00000000 до 11111111), 16 бит - 216=65 536 различных цветов (так называемый High Color). И, наконец, если отвести 24 бита, то потенциально рисунок может содержать 224=16 777 216 различных цветов и оттенков - вполне достаточно даже для самого взыскательного художника! В последнем случае кодировка называется 24-bit True Color. Следует обратить внимание на слово "потенциально": даже если в файле и отводится 24 бита на каждый пиксел, это еще не означает, что вы действительно сможете насладиться такой богатой палитрой - ведь технические возможности мониторов ограничены.

Для того, чтобы наглядно представить себе, как хранится в памяти ЭВМ простейшее изображение, рассмотрим для примера белый квадратик на черном фоне размером 4х4. В черно-белом режиме это будет выглядеть наиболее компактно (сначала для наглядности приведен двоичный, а затем шестнадцатеричный вид):

1111 F

1001 9

1001 9

1111 F

В режиме 16-цветной графики это же самое изображение потребует памяти в 4 раза больше:

1111 1111 1111 1111 F F F F

1111 0000 0000 1111 F 0 0 F

1111 0000 0000 1111 F 0 0 F

1111 1111 1111 1111 F F F F

Наконец, при 256 цветах на каждую точку требуется уже по байту и наш квадратик разрастется еще вдвое:

11111111 11111111 11111111 11111111 FF FF FF FF

11111111 00000000 00000000 11111111 FF 00 00 FF

11111111 00000000 00000000 11111111 FF 00 00 FF

11111111 11111111 11111111 11111111 FF FF FF FF

Обратите внимание на то, что белый цвет, как самый яркий, обычно имеет максимально возможный номер. Поэтому для черно-белого режима он равен 1, для 16-цветного - 15, а для 256 цветов - 255.

Осталось обсудить вопрос, как кодируются промежуточные цвета. Например, вполне естественно со стороны читателя спросить: какой номер имеет, например, красный цвет? К сожалению, методы кодирования цвета даже для одной и той же ЭВМ могут довольно существенно различаться. Причем не только в зависимости от конструкции дисплея, но даже от графического режима, в котором тот в данный момент работает! Более того, соответствие между номерами цветов и их представлением на экране можно переопределять по усмотрению пользователя (это называется изменением палитры). Поэтому давайте ограничимся в качестве примера стандартным 16-цветным набором для наиболее распространенного компьютера IBM PC:

0 - черный 8 - темно-серый

1 - синий 9 - ярко-синий

2 - зеленый A - ярко-зеленый

3 - голубой B - ярко-голубой

4 - красный C - ярко-красный

5 - розовый D - ярко-розовый

6 - коричневый E - ярко-желтый

7 - серый F - ярко-белый

Таким образом, графическая информация, также как числовая и текстовая, в конечном счете заносится в память в виде двоичных чисел.

Цвет аддитивный и субтрактивный

Аддитивный цвет получается при соединении света разных цветов. В этой схеме отсутствие всех цветов представляет собой чёрный цвет, а присутствие всех цветов - белый. Схема аддитивных цветов работает с излучаемым светом, например, монитор компьютера. В схеме субтрактивных цветов происходит обратный процесс. Здесь получается какой-либо цвет при вычитании других цветов из общего луча света. В этой схеме белый цвет появляется в результате отсутствия всех цветов, тогда как их присутствие даёт чёрный цвет. Схема субтрактивных цветов работает с отражённым светом.

Индексированный цвет, работа с палитрой

Индексированные палитры цветов - это наборы цветов, из которых можно выбрать необходимый цвет. Преимуществом ограниченных палитр является то, они что занимают гораздо меньше памяти, чем полные системы RGB и CMYK. Компьютер создаёт палитру цветов и присваивает каждому цвету номер от 1 до 256. Затем при сохранении цвета отдельного пикселя или объекта компьютер просто запоминает номер, который имел этот цвет в палитре. Для запоминания числа от 1 до 256 компьютеру необходимо всего 8 бит. Для сравнения полный цвет в системе RGB занимает 24 бита, а в системе CMYK - 32.

Таблица «безопасных» цветов

255.204.102 255.204.0 255.204.51 204.153.0 204.153.51 153.102.0
FFCC66 FFCC00 FFCC33 CC9900 CC9933 96600
255.153.0 255.153.51 204.153.102 204.102.0 153.102.51 102.51.0
FF9900 FF9933 CC9966 CC6600 996633 663300
255.204.153 255.153.102 255.102.0 204.102.51 153.51.0 102.0.0
FFCC99 FF9966 FF6600 CC6633 993300 660000
255.102.51 204.51.0 255.51.0 255.0.0 204.0.0 153.0.0
FF6633 CC3300 FF3300 FF0000 CC0000 990000
255.204.204 255.153.153 255.102.102 255.51.51 255.0.51 204.0.51
FFCCCC FF9999 FF6666 FF3333 FF0033 CC0033
204.153.153 204.102.102 204.51.51 153.51.51 153.0.51 51.0.0
CC9999 CC6666 CC3333 993333 990033 330000
255.102.153 255.51.102 255.0.102 204.51.102 153.102.102 102.51.51
FF6699 FF3366 FF0066 CC3366 996666 663333
255.153.204 255.51.153 255.0.153 204.0.102 153.51.102 102.0.51
FF99CC FF3399 FF0099 CC0066 993366 660033
255.102.204 255.0.204 255.51.204 204.102.153 204.0.153 153.0.102
FF66CC FF00CC FF33CC CC6699 CC0099 990066
255.204.255 255.153.255 255.102.255 255.51.255 255.0.255 204.51.153
FFCCFF FF99FF FF66FF FF33FF FF00FF CC3399
204.153.204 204.102.204 204.0.204 204.51.204 153.0.153 153.51.153
CC99CC CC66CC CC00CC CC33CC 990099 993399
204.102.255 204.51.255 204.0.255 153.0.204 153.102.153 102.0.102
CC66FF CC33FF CC00FF 9900CC 996699 660066
204.153.255 153.51.204 153.51.255 153.0.255 102.0.153 102.51.102
CC99FF 9933CC 9933FF 9900FF 660099 663366
153.102.204 153.102.255 102.0.204 102.51.204 102.51.153 51.0.51
9966CC 9966FF 6600CC 6633CC 663399 330033
204.204.255 153.153.255 102.51.255 102.0.255 51.0.153 51.0.102
CCCCFF 9999FF 6633FF 6600FF 330099 330066
153.153.204 102.102.255 102.102.204 102.102.153 51.51.153 51.51.102
9999CC 6666FF 6666CC 666699 333399 333366
51.51.255 51.0.255 51.0.204 51.51.204 0.0.153 0.0.102
3333FF 3300FF 3300CC 3333CC 000099 000066
102.153.255 51.102.255 0.0.255 0.0.204 0.51.204 0.0.51
6699FF 3366FF 0000FF 0000CC 0033CC 000033
0.102.255 0.102.204 51.102.204 0.51.255 0.51.153 0.51.102
0066FF 0066CC 3366CC 0033FF 003399 003366
153.204.255 51.153.255 0.153.255 102.153.204 51.102.153 0.102.153
99CCFF 3399FF 0099FF 6699CC 336699 006699
102.204.255 51.204.255 0.204.255 51.153.204 0.153.204 0.51.51
66CCFF 33CCFF 00CCFF 3399CC 0099CC 003333
153.204.204 102.204.204 51.153.153 102.153.153 0.102.102 51.102.102
99CCCC 66CCCC 339999 669999 006666 336666
204.255.255 153.255.255 102.255.255 51.255.255 0.255.255 0.204.204
CCFFFF 99FFFF 66FFFF 33FFFF 00FFFF 00CCCC
153.255.204 102.255.204 51.255.204 0.255.204 51.204.204 0.153.153
99FFCC 66FFCC 33FFCC 00FFCC 33CCCC 009999
102.204.153 51.204.153 0.204.153 51.153.102 0.153.102 0.102.51
66CC99 33CC99 00CC99 339966 009966 006633
102.255.153 51.255.153 0.255.153 51.204.102 0.204.102 0.153.51
66FF99 33FF99 00FF99 33CC66 00CC66 009933
153.255.153 102.255.102 51.255.102 0.255.102 51.153.51 0.102.0
99FF99 66FF66 33FF66 00FF66 339933 006600
204.255.204 153.204.153 102.204.102 102.153.102 51.102.51 0.51.0
CCFFCC 99CC99 66CC66 669966 336633 003300
51.255.51 0.255.51 0.255.0 0.204.0 51.204.51 0.204.51
33FF33 00FF33 00FF00 00CC00 33CC33 00CC33
102.255.0 102.255.51 51.255.0 51.204.0 51.153.0 0.153.0
66FF00 66FF33 33FF00 33CC00 339900 009900
204.255.153 153.255.102 102.204.0 102.204.51 102.153.51 51.102.0
CCFF99 99FF66 66CC00 66CC33 669933 336600
153.255.0 153.255.51 153.204.102 153.204.0 153.204.51 102.153.0
99FF00 99FF33 99CC66 99CC00 99CC33 669900
204.255.102 204.255.0 204.255.51 204.204.153 102.102.51 51.51.0
CCFF66 CCFF00 CCFF33 CCCC99 666633 333300
204.204.102 204.204.51 153.153.51 153.153.102 153.153.0 102.102.0
CCCC66 CCCC33 999966 999933 999900 666600
255.255.255 204.204.204 153.153.153 102.102.102 51.51.51 0.0.0
FFFFFF CCCCCC 999999 666666 333333 000000

Источники