Палітри кольорів у системах передачі кольорів RGB, CMYK і HSB. Подання кольору на комп'ютері Що таке палітра кольорів в інформатиці

З широкого колірного простору вибираються будь-які Nкольорів, та їх координати (зазвичай: R, Gі B) зберігаються у спеціальній таблиці - палітрі. Дані растрової графіки , що використовують палітру, є масивом , де зберігаються номери(індекси) квітів на панелі.

Палітрова графіка дозволяє поєднати широке колірне охоплення зображення з невисокою витратою пам'яті.

Палітрові відеорежими

Палітрові режими - відеорежими, в яких кожен піксель може приймати один із невеликої (від 2 до 256) кількості кольорів. Відеопам'ять у таких режимах поділяється на дві частини: таблицю кольорів (палітру), яка містить значення червоного, зеленого та синього для кожного з кольорів, та кадровий буфер, в якому для кожного пікселя зберігається номер кольору на панелі.

Як правило, можна змінювати палітру незалежно від кадрового буфера. Якщо якимось чином на екран потрапила картинка у неправильній палітрі, виникає специфічний відеоефект.

Щоб вивести на 256-кольоровий екран зображення, в якому більше 256 кольорів, потрібно побудувати палітру, що наближає потрібні кольори. Якісна побудова 256-колірної палітри може займати чимало часу (до кількох секунд на комп'ютерах на той час). Тому там, де потрібна швидкість (веб, ігри, відтворення відео) палітра жорстко задається в графічних даних, а не будується динамічно.

Палітрові спецефекти

Той факт, що палітру можна міняти незалежно від кадрового буфера, широко застосовується у іграх для отримання дуже швидких спецефектів. Ось (не вичерпний) список ігор із подібними відеоефектами.

Doom : спалах екрана, коли герой підбирає предмет або поранений, а також зміна кольору зображення при користуванні скафандром.
Warcraft II: плескіт води. Цікаво, що у редакторі Warcraft II плескіт води також реалізований – зрозуміло, лише у 256-колірних режимах.

Також освітлення-затемнення кольору в палітрових іграх виконується дуже швидко (хоч і неякісно) за допомогою таблиць заміни кольорів – в одну-дві машинні команди на піксель. У Doom за допомогою заміни кольорів реалізовано темряву, прилад нічного бачення та невразливість; практично у всіх стратегіях на той час (та й у тому Doom) - перефарбування розпізнавальних знаків у колір гравця. У truecolor ці ж операції доводиться робити покомпонентно, найчастіше з дорогим множенням, що вимагає набагато більше процесорного часу.

Порівняння з HighColor та TrueColor

Переваги:

Мінімальна витрата пам'яті.
Швидкі палітрові спецефекти.

Недоліки:

Неповний набір кольорів.
Побудова оптимальної палітри для повнокольорового зображення може вимагати великих обчислювальних ресурсів.

Палітрові файли

Палітрові, або індексовані файли – графічні файли, влаштовані аналогічним чином. Як і в палітрових відеорежимах, заміною палітри можна перефарбовувати об'єкти (наприклад, в комп'ютерній грі зустрічаються автомобілі шести кольорів, при цьому файли даних зберігається одна картинка автомобіля з шістьма палітрами). Див.

Лекція 5

Кодування кольорів. Палітра

Кодування кольору

Для того, щоб комп'ютер мав можливість працювати з кольоровими зображеннями, необхідно представляти кольори у вигляді чисел - кодувати колір. Спосіб кодування залежить від колірної моделі та формату числових даних у комп'ютері.

Для моделі RGB кожна з компонентів може представлятися числами, обмеженими деяким діапазоном, наприклад дробовими числами від нуля до одиниці або цілими числами від нуля до деякого максимального значення. Найбільш поширеною схемою представлення кольорів для відеопристроїв є так зване RGB-подання, в якому будь-який колір представляється як сума трьох основних кольорів – червоного, зеленого, синього – із заданими інтенсивностями. Весь можливий простір кольорів є одиничний куб, і кожен колір визначається трійкою чисел (r, g, b) - (red, green, blue). Наприклад, жовтий колір визначається як (1, 1, 0), а малиновий – як (1, 0, 1), білому кольору відповідає набір (1, 1, 1), а чорному – (0, 0, 0).

Зазвичай під зберігання кожного компонента кольору відводиться фіксоване число n біт пам'яті. Тому вважається, що допустимий діапазон значень компонент кольору не , а .

Практично будь-який відеоадаптер здатний відобразити значно більше кольорів, ніж те, що визначається розміром відеопам'яті, що відводиться під один піксел. Для цієї можливості вводиться поняття палітри.

Палітра – масив, у якому кожному можливому значенню пікселя ставиться у відповідність значення кольору ( r, g, b ). Розмір палітри та її організація залежать від типу відеоадаптера, що використовується.

Найбільш простий є організація палітри на
EGA-адаптері . Під кожен із 16 можливих логічних кольорів (значень піксела) відводиться 6 біт, по 2 біти на кожен колірний компонент. При цьому колір на панелі задається байтом виду 00 rgbRGB , де r , g , b , R , G , B можуть приймати значення 0 або 1. Таким чином, для кожного з 16 логічних кольорів можна встановити будь-який з 64 можливих фізичних кольорів.

16-колірна стандартна палітра для відеорежимів EGA, VGA. Реалізація палітри для 16-колірних режимів адаптерів VGA набагато складніше. Крім підтримки панелі адаптера EGA , відеоадаптер додатково містить 256 спеціальних DAC -Регістри, де для кожного кольору зберігається його 18-бітове уявлення (по 6 біт на кожен компонент). При цьому з вихідним логічним номером кольору з використанням 6-бітових регістрів палітри EGA зіставляється, як і раніше, значення від 0 до 63, але воно вже не є RGB -розкладанням кольору, а номером DAC -Регістра, що містить фізичний колір.

256-кольорова для VGA. Для 256-VGA значення пікселя безпосередньо використовується для індексації масиву DAC-регістрів.

В даний час досить поширеним є формат True Color , В якому кожен компонент представлений у вигляді байта, що дає 256 градацій яскравості для кожного компонента: R = 0 ... 255, G = 0 ... 255, B =0…255. Кількість кольорів складає 256х256х256 = 16.7 млн (224).

Такий спосіб кодування можна назвати компонентним. У комп'ютері коди зображень True Color представляються у вигляді трійок байтів, або упаковуються в довге ціле (чотирьохбайтне) - 32 біти (так, наприклад, зроблено в API Windows):

C = 00000000 bbbbbbbb gggggggg rrrrrrrr.

Індексні палітри

При роботі із зображеннями в системах комп'ютерної графіки часто доводиться шукати компроміс між якістю зображення (потрібно якомога більше кольорів) та ресурсами, необхідними для зберігання та відтворення зображення, які обчислюються, наприклад, обсягом пам'яті (треба зменшувати кількість байтів на піксел). Крім того, деяке зображення саме по собі може використовувати обмежену кількість кольорів. Наприклад, для креслення може бути достатньо двох кольорів, для людського обличчя важливі відтінки рожевого, жовтого, пурпурового, червоного, зеленого, а для неба відтінки блакитного і сірого. У цих випадках використання повнокольорового кодування кольору є надмірним.

При обмеженні кількості кольорів використовують палітру, що надає набір кольорів, важливих для зображення. Палітру можна сприймати як таблицю кольорів. Палітра встановлює взаємозв'язок між кодом кольору та його компонентами у вибраній колірній моделі.

Комп'ютерні відеосистеми зазвичай надають можливість програмісту встановити власну палітру кольорів. Кожен колірний відтінок є одним числом, причому це число виражає не колір пікселя, а індекс кольору (його номер). Сам же колір розшукується за цим номером у супровідній палітрі, прикладеної до файлу. Такі палітри кольорів називають індексними палітрами.

Індексна палітра – це таблиця даних, у якій зберігається інформація у тому, яким кодом закодований той чи інший колір. Ця таблиця створюється та зберігається разом із графічним файлом.

Різні зображення можуть мати різні палітри кольорів. Наприклад, в одному зображенні зелений колір може кодуватись індексом 64, а в іншому цей індекс може бути відданий рожевому кольору. Якщо відтворити зображення з "чужою" палітрою кольорів, то зелена ялинка на екрані може виявитися рожевою.

Фіксована палітра

У тих випадках, коли колір зображення закодований двома байтами (режим High Color ), на екрані можливе зображення 65 тисяч кольорів. Зрозуміло, це не всі можливі кольори, а лише одна 256 частка загального безперервного спектру фарб, доступних в режимі True Color . У такому зображенні кожен двобайтний код також виражає якийсь колір із загального спектру. Але в даному випадку не можна додати до файлу індексну палітру, в якій було б записано, який код якому кольору відповідає, оскільки в цій таблиці було б 65 тис. записів та її розмір становив би сотні тисяч байтів. Навряд чи є сенс прикладати до файлу таблицю, яка може бути за розміром більшою за сам файл. І тут використовують поняття фіксованої палітри. Її не потрібно додавати до файлу, оскільки в будь-якому графічному файлі, що має 16-розрядне кодування кольору, один і той же код завжди виражає той самий колір.

Безпечна палітра

Термін безпечна палітра використовують у Web -графіці. Оскільки швидкість передачі даних в Інтернеті поки що бажає кращого, для оформлення Web -Сторінок не застосовують графіку, що має кодування кольору вище 8-розрядного.

При цьому виникає проблема, пов'язана з тим, що автор Web -сторінки не має жодного уявлення про те, на якій моделі комп'ютера та під управлінням яких програм буде проглядатися його твір. Він не впевнений, чи не перетвориться його "зелена ялинка" на червону або помаранчеву на екранах користувачів.

У зв'язку з цим було ухвалено таке рішення. Всі найпопулярніші програми для перегляду Web -Сторінок (броузери) заздалегідь налаштовані на деяку одну фіксовану палітру. Якщо розробник Web -Сторінки при створенні ілюстрацій буде застосовувати тільки цю палітру, то він може бути впевнений, що користувачі всього світу побачать малюнок правильно. У цій панелі не 256 кольорів, як можна було б припустити, а лише 216. Це пов'язано з тим, що не всі комп'ютери, підключені до Інтернету, здатні відтворювати 256 кольорів.

Така палітра, що жорстко визначає індекси для кодування 216 кольорів, називається безпечною палітрою.

Растрова та векторна графіка.

Переважна більшість комп'ютерної графіки відноситься до двох видів: растрова та векторна.

У растровій графіці головним елементом є піксель(Скорочення від англійських слів picture element, елемент зображення). Піксель - це елементарний квадратний елемент растрового зображення, всередині якого колір, яскравість та інші властивості залишаються незмінними. Все зображення складається з дрібних квадратів однакового розміру, кожен з них має певний колір і яскравість, і це записано у файлі.

Інакше кажучи, принцип такий: беремо безперервну реальність, ділимо її на дрібні квадрати і по квадратах вносимо в комп'ютер. Якщо квадрати-пікселі непомітні оком, цифрове зображення виглядає цілком природно.

Майже всі пристрої введення графіки в персональний комп'ютер і виведення з нього побудовані за растровим принципом зображення в них оцифроване у вигляді точок растру. Малюнки або фотографії, що вводяться в комп'ютер, наприклад зі сканера або через Інтернет, будуть растрового типу.

Мірою величини пікселів є Дозвіл. Роздільна здатність - це кількість пікселів, віднесене до одиниці довжини - одному дюйму. Роздільна здатність вимірюється в точках на дюйм ¾ dpi (dots per inch). Один дюйм дорівнює 2,54 см.

У векторній графіці основним елементом є лінія. Точніше сегмент: відрізок лінії обмежений двома опорними точками. Усі лінії-сегменти малюнка записані у файлі як певних математичних формул. Також певним чином записані колір, товщина та інші властивості сегментів та опорних точок. Сегменти, з'єднуючись один з одним через опорні точки, утворюють контури. Замкнуті контури можуть бути заповнені кольором, градієнтом, текстурою та ін.

Призначення векторної графіки - створення малюнків, логотипів, ділової графіки та ін; простих та бідних у мальовничому плані, але точно окреслених. Такий малюнок не є точним відображенням реальності, він висловлює певні сенси та образи, зрозумілі іншим людям. До речі, текст – це також векторна графіка, всі літери створені із векторних контурів.

Подання кольору на комп'ютері.

Як вже було сказано, у комп'ютері все виражається у вигляді комбінації нулів та одиниць, у тому числі і колір. Є різні варіанти опису кольору, нижче наведені найпоширеніші з них.

а) Режим Bitmap.Це елементарне уявлення - побітове, колір пікселя або векторного об'єкта кодується одним бітом. Так можна закодувати лише два варіанти – чорний та білий колір (або будь-який інший набір їх двох кольорів, наприклад, червоний та зелений). У режимі Bitmap зазвичай надається текст, а також штрихова графіка – чорні малюнки на білому тлі.

б) Режим Grayscale.Для кодування яскравості тонових чорно-білих ілюстрацій використовується один байт (8 розрядів), що дає в результаті кожної точки 2 8 = 256 градацій сірого кольору. Цього цілком достатньо для чорно-білої тонової графіки, більшої деталізації потреби немає.

в) Індексний режим- тут одним байтом кодується колір, всього може вийти ті ж 256 кольорів. Зрозуміло, що така невелика кількість колірних кодів знижує якість зображення.

Буває, що під час створення малюнків використовується саме індексний режим. Викликається наявна в програмі індексна палітра і вибирається відповідний колір. Якщо немає необхідності або бажання провести більш детальний вибір, то на цьому розмальовка закінчується.

Індексний режим часто застосовується в Інтернеті, де важливу роль відіграє час завантаження веб-сторінки. Час буде тим меншим, чим менше розмір сторінки. Економія на описі кольору також дає виграш у розмірі Інтернет-банерів.

г)Режим True Colorабо колірна модель RGBТермін True Color відноситься тільки до моніторів, а термін RGB набагато ширший. В основі цієї моделі закладено три кольори: червоний, зелений і синій. Red, Green, Blue, модель названа першими буквами англійських назв цих кольорів (рисунок 1). Наш зір влаштований таким чином, що будь-який колір, видимий людським оком, можна одержати шляхом змішування цих трьох основних кольорів.

Модель добре підходить для об'єктів, що випромінюють світло, зокрема для екранів моніторів. Сканери, цифрові камери та інші пристрої введення графіки в комп'ютер теж працюють у моделі RGB, адже людина зрештою бачить електронне зображення на екрані монітора.

Для кодування яскравості кожного з основних кольорів використовується 256 значень, тобто один байт або 8 розрядів. Усього на кодування кольору однієї точки треба витратити 24 розряди. А всього система кодування забезпечує однозначне визначення 224 ≈ 16,8 мільйонів різних кольорів.

Насправді такої величезної кількості кольорів на екрані не потрібно, людина розрізняє близько 200 000 відтінків кольорів. Але така вже система кодування – на кожен канал приділяється не менше, ніж по одному байти. А при обробці файлів буває, що надлишок відтінків може виявитися корисним і навіть необхідним.

Мал. 1. Колірна модель RGB.

д) Колірна модель CMYK(рисунок 2). Тут основними кольорами є блакитний (Cyan), пурпуровий (Magenta), жовтий (Yellow), чорний (Black). У позначенні колірної моделі для чорного кольору взята не перша літера, а остання, щоб не було плутанини з літерою системи RGB.

Мал. 2. Колірна модель CMYK.

Цю модель використовують для опису відбитого кольору, головним чином поліграфії. Більшість кольорової друкованої продукції виконується в моделі CMYK (є шестибарвний і пантонний види друку, але розгляд цих деталей виходить за рамки даного курсу). При друку кольорового електронного зображення, навіть на офісному принтері, відбувається автоматичне перетворення RGB CMYK.

При відображенні світла від поверхні частина світла поглинається, і колір визначається світловими хвилями, які поверхнею не поглинулися. Чим більше покладено різних фарб, тим більше поглинання, менше відбиття, тим темніше виглядає поверхня. Змішування всіх фарб даватиме чорний колір. А відсутність будь-якого поглинання даватиме повне відображення, як у дзеркалі. Якщо на дзеркало падає білий колір, це нульове фарбування.

При випромінюванні світла все навпаки – чим більше випромінюється світлових хвиль, тим вища яскравість світла. Рівномірне випромінювання всіх світлових хвиль відповідає білому кольору. А відсутність випромінювання (відбитком тут ми нехтуємо) відповідає чорному кольору.

Як випливає зі сказаного, моделі RGB і CMYK описують протилежні процеси. Тому RGB всім нульовим індексам відповідає чорний колір, а всім одиницям білий. У CMYK навпаки: всі нулі це білий колір, а одиниці – чорний.

Теоретично моделі RGB і CMY (без K) дзеркально протилежні: основні кольори однієї моделі є додатковими іншій і навпаки (малюнки 1 і 2). Для чого вводиться ще й чорний колір?

Справа в тому, що при переході до фарб, що реально використовуються при друку, теорія не працює. Змішання блакитної, пурпурової та жовтої фарб дає не чорний, а темно-бурий колір. А тим часом, чорний колір є основним у поліграфії: текст зазвичай друкується чорним, та й багато випускається не кольорової, чорно-білої продукції. Тому виникає необхідність у введенні окремої чорної координати в колірній моделі.

Електронна колірна палітрав комп'ютерній графіці за призначенням подібна до палітри художника, але включає в себе набагато більше кольорів. Це своєрідна таблиця даних, у комірках якої міститься інформація про кодування різних тонів кольорів. Конкретна колірна палітраспіввідноситься з певною колірною моделлю, так як її кольори створюються на основі колірного просторуцієї моделі. При цьому палітра, на відміну від моделі, може містити лише обмежений набір кольорівзваних стандартними. Програми створення та обробки комп'ютерної графіки надають на вибір, як правило, кілька палітри кольорів для різних колірних моделей.

Склад колірних палітр моделі RGB(див. докладніше пп 8.8.1 ) безпосередньо залежить від обраного кольору. При 8-розрядному кодуванні колірна палітра називається індексної, т.к. кожному відтінку кольорів ставиться у відповідність число (від 0 до 255), що задає не колір пікселя, а індекс (номер)цього кольору на панелі. Таким чином, до файлу кольорового зображення, створеного в індексній палітрі, повинна бути додана сама ця палітра, інакше будь-яка програма обробки комп'ютерної графіки не зможе правильно відтворювати на екрані відтінки кольорів елементів цього зображення. У режимах High Colorі True Colorколірні палітри не використовуються (так звані непалітрові режими), а застосовується безпосереднє кодування основних колірних складовихкожного пікселя.

Зображення, що готуються для публікації в Internet, прийнято створювати в так званій безпечній палітрі кольорів. Так як файли зображень у Web-графіці повинні мати досить малий розмір, необхідно було відмовитися від включення до складу індексної палітри. Для цього було прийнято єдина фіксована палітра, названа «безпечною», тобто забезпечує правильне колірне відображення в будь-яких програмах, що підтримують її, і пристроях виведення. Безпечна палітра містить лише 216 кольорів, що пов'язано з обмеженнями, що накладаються вимогами сумісності з комп'ютерами, що не належать до класу. IBM PC.

Що робитимемо з отриманим матеріалом:

Якщо цей матеріал виявився корисним для Вас, Ви можете зберегти його на свою сторінку в соціальних мережах:

Всі теми цього розділу:

Видавництво СПбДПУ
УДК 681.3 (075) Рекомендовано до видання Науково-методичною радою Псковського державного політехнічного інституту Рецензенти: - Іл

Основи інформатики
1. Інформація та інформаційні процеси Основні поняття: інформація, інформаційні процеси, інформаційне суспільство, та

Інформаційні технології
7. Технології обробки текстової інформації Основні поняття: текстовий редактор та процесор, Формат текстового файлу, Т

Типова структура інтерфейсу користувача текстового процесора наведена на рис. 7.1 і вона включає такі елементи: § Рядок головного меню містить імена груп до

Текстовий файл Основні елементи текстового документа
Твердження. Текстові файли - найбільш проста та наочна форма подання алфавітно-цифрової інформації, що дозволяє вводити, зберігати, редагувати, читати на екрані та друк

Етапи формування текстового електронного документа
Будь-який текстовий документ у процесі формування проходить такі этапы (рис.7.2):) 1. Створення документа. 2.

Редагування тексту
Операція редагування тексту полягає у заміні або коригуванні неправильно введених текстових фрагментів, зміні деяких атрибутів цих фрагментів та інше. При виконанні

Виділення, видалення, копіювання та переміщення тексту
Всі ці операції виконуються над окремими символами, словами, фрагментами тексту, абзацами повністю, сторінками, кількома сторінками і навіть документом в цілому. Однак, необхідно

Пошук та заміна фрагментів тексту
Найчастіше при форматуванні тексту виникає необхідність оперативного пошуку та заміни по всьому набраному тексту документа неправильно набраних слів або словосполучень, окремих службових символів.

Стилі та шаблони
Найбільш потужним засобом автоматизації форматування текстових редакторах є механізм під назвою «стиль». Відомо два основні підходи до оформлення текстов

Засоби автоматизації введення тексту
При введенні тексту ефективними засобами автоматизації є автозаміна, автотекст, автоперевірка орфографії та граматики. Функція автозаміни дозволяє з

Автоматичне форматування текстового документа
Під автоформатуванням розуміється автоматичне оформлення текстового документа або відразу під час введення тексту, або після закінчення у разі активізації відповідної команди. систем

Створення таблиць
Визначення. Таблиця - це сукупність осередків, розташованих у рядках і стовпцях, які можна заповнювати довільним текстом або графікою. Осередком називається прямо

Створення графічних об'єктів за допомогою вбудованих засобів
У сучасних текстових процесорах можна створювати мальовані об'єкти, не закриваючи документа, куди вони мають бути, вставлені. Малювання відбувається прямо в документі з використанням внутрішньо

Вставка об'єктів з інших програм
Як згадувалося, головним важливим гідністю сучасних текстових процесорів є можливість створення складних складових документів. Під складним складовим документом

Основи видавничого діловодства
Підготовка складних складових документів до їх видання у вигляді брошур, технічних звітів, збірників документів, журналів, книг та іншої друкованої продукції донедавна досить складною, праця

Теоретичні основи представлення графічних даних
Подання комп'ютерних даних у графічному вигляді вперше було реалізовано ще в середині 50-х років 20-го століття у завданнях наукових та військових досліджень. З того часу графічний спосіб відображення

Формати графічних даних
У комп'ютерній графіці використовується кілька десятків різних форматів файлів для зберігання зображень, але лише частина з них стала стандартом і застосовується в переважній більшості

Растрова графіка
Растрові зображення формуються в процесі перетворення графічної інформації з аналогової форми на цифрову, наприклад, при скануванні існуючих на папері або фотоплівки

Векторна графіка
Векторні зображення формуються з об'єктів (точка, лінія, коло, трикутник, прямокутник тощо), які зберігаються в пам'яті комп'ютера у вигляді графічних приміток.

Фрактальна графіка
Фрактальна графіка, як і векторна, ґрунтується на математичних обчисленнях. Однак її базовим елементом є сама математична формула

Колір та способи його опису
8.7.1. Поняття кольору та його характеристики.) Колір надзвичайно важливий у комп'ютерній графіці як засіб посилення глядач

Способи опису кольору
Кольори в природі утворюються по-різному. З одного боку, світлові джерела (Сонце, лампочки, екрани комп'ютерів і телевізорів) випромінюють світло різних довжин хвиль.

Системи керування кольором
При створенні та обробці елементів комп'ютерної графіки необхідно прагнути до того, щоб зображення виглядало практично однаково на всіх стадіях цього процесу, на будь-якому пристрої відображено

Колірна модель RGB
Колірна модель RGB (Рис. 8.3.) є адитивною, тобто. в ній будь-який колір являє собою поєднання в

Колірна модель CMYK
Об'єкти, що не світяться, поглинають частину спектра білого світла, відображаючи кольори, що визначають забарвлення цих об'єктів. Кольори, що утворюються з білого світла шляхом віднімання з нього певних ділянок

Колірна модель CIE Lab
Моделі RGB і CMYK є апаратно-залежними (у RGB значення базових кольорів визначаються, як правило, якістю моніт

Відеосистема персонального комп'ютера
Основним технічним засобом для оперативного формування та відображення як текстової, так і графічної інформації у комп'ютері є відеосистема. Відеосистема ком

Графічні редактори та їх можливості
Для створення, перегляду та редагування графічних зображень на комп'ютері використовуються спеціальні програми - графічні редактори, що поділяються, як правило, на дві частини.

Растрові графічні редактори
Серед растрових графічних редакторів є прості, наприклад, програма Windows Paint, і потужні професійні графічні системи, такі як пакет Ad

Векторні графічні редактори
До найпростіших векторних графічних редакторів належать, наприклад, графічні програмні програми у складі текстового процесора Microsoft Word та редактора ел.

Редактори електронних таблиць та табличні процесори
9.1.1.Призначення, Основні функції, Класифікація, Цінність будь-якої інформації значною мірою визначається якістю її організації, і, більш того, суттєва

Формати табличних файлів
Електронні таблиці, як і інші електронні документи (текстові, графічні, комплексні), зберігаються на зовнішніх носіях як файлів. Як правило, при збереженні файлів електронних таблиць

Типова структура інтерфейсу користувача
Під час роботи з електронною таблицею на екрані монітора виводяться робоче поле таблиці та панель управління (рис.9.1). Панель управління зазвичай вмикає

Етапи формування електронної таблиці
Будь-який табличний документ у процесі формування проходить такі этапы:) 1. Створення таблиці чи її завантаження. 2.

Введення даних у комірки
Введення даних у комірки таблиці проводиться стандартним технологічним прийомом - шляхом набору даних (чисел, тексту, формул) за допомогою клавіатури. Введення може здійснюватися

Редагування електронної таблиці
Редагування електронної таблиці полягає у заміні або коригуванні неправильно введених даних, зміні деяких їх атрибутів, зміні вмісту окремих осередків, їх удал

Форматування таблиці
Легкість сприйняття інформації в електронних таблицях різко покращується під час застосування різних прийомів форматування, тобто. при оформленні таблиці у певному професійному стилі

Сортування, пошук та заміна даних
Електронні таблиці дозволяють сортувати дані. Дані в електронних таблицях можна сортувати за зростанням або зменшенням. Будівництво

Відносна та абсолютна адресація осередків
При копіюванні чи переміщенні формули до іншого місця таблиці необхідно організувати управління формуванням адрес вихідних даних. Очевидно, що в залежності від внутрішньої логіки виразів у

Засоби автоматизації введення даних
При введенні даних зазвичай використовуються наступні прийоми автоматизації: · Повторне введення (копіювання) вже існуючих даних шляхом використання буфера обміну

Автоматичне форматування електронних таблиць
Для забезпечення швидкого форматування вмісту осередків, так і зовнішнього вигляду таблиці використовуються засоби автоматичного форматування. До цих засобів можна віднести: · З

Автоматизація циклічних обчислень та створення формул
Як зазначалося, сучасні табличні процесори є потужні програмні системи, орієнтовані насамперед ефективну математичну обробку різноманітної числової і

Ділова графіка в табличних процесорах
Ділова графіка полягає у візуалізації високих масивів числових даних, тобто. у поданні їх у наочній графічній формі, у вигляді діаграм. Визначення. Діаг

Агрегування даних
Агрегування даних полягає у формуванні проміжних підсумків, а також створенні зведених та консолідованих таблиць.

Використання електронних таблиць для розв'язання задач
Якісне та глибоке опрацювання математичних та алгоритмічних можливостей сучасних табличних процесорів перетворило їх потужний математичний інструмент підготовки та проведення прикладних

Статистична обробка даних та вирішення завдань прогнозування
Статистична обробка даних - це найпоширеніший прийом аналізу числової інформації, за допомогою якого обчислюються різноманітні статистичні оцінки рядів даних, які в загальному випадку

Розв'язання задач моделювання об'єктів, процесів, явищ
Крім розглянутих у пп. 9.8.1 та 9.8.2 задач, табличні процесори дозволяють вирішити і багато інших завдань моделювання фінансово-економічних, управлінських

Бази даних
З початку розвитку обчислювальної техніки утворилися два основних напрями її використання: Перше - це застосування обчислювальної техніки для виконання чисельних ра

Вимоги до БД та інформації, що зберігається в ній
Для того, щоб комп'ютерна БД приносила людям користь, вона повинна відповідати наступним рядом вимог: § Адекватність

Типи баз даних
За час використання комп'ютерних БД було запропоновано кілька типових структур (по-іншому званих видами або типами БД), н

Основні об'єкти у базах даних
До основних об'єктів баз даних відносяться таблиці (відносини, relations), метадані (metadata), індекси (indexes) та уявлення (view))

Види запитів та способи їх організації
Визначення. Будь-які маніпуляції з даними в базах даних, такі як вибір, вставка, видалення, оновлення даних, зміна або вибір метаданих, називаються запитами до бази даних (query)

Концепція мультимедіа. Гіпертекст та гіпермедіа. Об'єкти мультимедіа
Термін мультимедіа (від англ. multimedia) можна перекласти як "багато середовищ" або "багато носіїв", тобто: Визначення.

Схеми зберігання та відтворення мультимедіа-файлів
Для реалізації мультимедіа комп'ютер повинен бути оснащений такими компонентами: § Апаратними засобами, що реалізують доступ до мультимедіа даних, їх створення та відтворення - іншими

Засоби створення мультимедійних документів (огляд)
В даний час мультимедіа-технології знайшли широке застосування при створенні різноманітних документів ділового та розважального характеру, презентаційного призначення, коли виникає потреба.

Комп'ютерні мережі
Телекомунікації у сенсі цього поняття - це спілкування між суб'єктами, якими можуть бути люди, прилади, комп'ютери, будь-які технічні системи, що знаходяться на такому

Топологія мережі
Визначення. Структура зв'язків абонентів (вузлів) обчислювальної мережі або, іншими словами, метод їх з'єднання в розподілене обчислювальне середовище, що утворює деяке фізичне

Архітектура мережі
Визначення. Системний опис обчислювальної мережі, що визначає функціональне призначення мережевих вузлів при взаємодії їх один з одним з метою обміну даними та організації у

Засоби реалізації мереж
У структурі мережі будь-якого масштабу легко виділити основні компоненти, без яких не може бути реалізована. Це насамперед: · Апаратні засоби, які включають:

Основні функції користувача Internet
Розвиваючи глобальні розподілені обчислювальні середовища (РВС), людство створює на планеті Земля нове універсальне інтелектуальне інформаційне середовище. Одним із найяскравіших

Структура Інтернет
Визначення. Internet- це об'єднана мережа, що використовує технологію статистичного мультиплексування та пристрої маршрутизації пакетів типу

Адресація в Internet
З погляду користувача Internet - це сукупність великих мережевих вузлів (хостів чи інформаційних серверів), об'єднаних між собою

Базові інформаційні служби Інтернет
Спочатку мережа Internet була задумана і побудована з метою автоматизації процесів обробки даних. Термін «обробка даних» озн

Off-line-сервіси Internet
§ Служба електронної пошти e-mail, яка надає користувачеві можливість обміну повідомленнями з іншими абонентами з електронних комунікацій. Можна надсилати текстові повідомлення

On-line-сервіси Internet
§ Служба віддаленого файлового обміну FTP (File Transfer Protocol), що надає FTP-клієнту механізм інтерактивного доступу до файлоохорони

Інтернет-провайдери
Інтернет-провайдерами (від англ. to provide – надавати) називаються мережеві компанії, що надають доступ до послуг глобальної мережі Інтернет

Web-браузери
Як уже згадувалося раніше для перегляду WWW-ресурсів глобальної мережі Інтернет необхідно на клієнтських станціях, підключених до мережі, встановити клієнтські програми.

Основи технології WWW
12.6.1. Архітектура розподіленої Web-системи. Фундаментом Web-систем є чотири компоненти:)

Посібник для вступників до вузу
За загальною редакцією доцента, к.т.н. В.С. Бєлова Технічний редактор В.С. Бєлов Комп'ютерна верстка: авторський колектив

Поняття світла та кольору в комп'ютерній графіці є основними. Світло можна розглядати подвійно: або як потік часток різної енергії, або як потік електромагнітних хвиль.

Поняття кольору тісно пов'язане з тим, як людина сприймає світло. Можна сміливо сказати, що відчуття світла формується людським мозком у результаті аналізу світлового потоку, що потрапляє на сітківку очей.

Джерело або об'єкт є ахроматичним , якщо спостерігається світло містить всі видимі довжини хвиль приблизно рівних кількостях. Ахроматичні кольори є білий, чорний, градації сірого кольору. Наприклад, білими виглядають об'єкти, що ахроматично відображають більше 80 % світла білого джерела, а чорними – менше 3 %.

Якщо світло, що сприймається, містить довжини хвиль в нерівних кількостях, то воно називається хроматичним .

Вважається, що в оці людини існує три групи колірних рецепторів (колб), кожна з яких чутлива до певної довжини світлової хвилі. Кожна група формує один із трьох основних кольорів : червоний, зелений, синій

Мал. 1.6. Криві реакції ока

Якщо довжини хвиль світлового потоку сконцентровані у верхнього краю видимого діапазону (близько 700 Нм), то світло сприймається як червоне. Якщо довжини хвиль сконцентровані біля нижнього краю видимого діапазону (близько 400 Нм), світло сприймається як синій. Якщо довжини хвиль сконцентровані в середині видимого діапазону (близько 550 Нм), то світло сприймається як зелене.

За допомогою експериментів, побудованих на цій гіпотезі, було отримано криві реакції ока, показані на рис. 1.6.

Фізичні характеристики світлового потоку визначаються параметрами потужності ,яскравості і освітленості . Візуальні параметри відчуття кольору характеризуються світлий ,насиченістю і колірним тоном .

Світлота – це помітність ділянок, що сильніше або слабше відбивають світло. Мінімальну різницю між яскравістю помітних за світлом об'єктів називають порогом .

Насиченість кольору показує, наскільки цей колір відрізняється від монохроматичного (чистого) випромінювання того ж світлового тону. Насиченість характеризує ступінь ослаблення (розведення) даного кольору білим і дозволяє відрізняти рожевий від червоного, блакитний від синього.

Кольоровий тон дозволяє розрізняти основні кольори, такі як червоний, зелений, синій.

Колірні моделі

Як бачимо з вищевикладеного, опис кольору може спиратися на складання будь-якого кольору на основі основних кольорів або на такі поняття, як світло, насиченість, колірний тон. Щодо комп'ютерної графіки, опис кольору також повинен враховувати специфіку апаратури для введення/виведення зображень. У зв'язку з необхідністю опису різних фізичних процесів відтворення кольору було розроблено різні колірні моделі. Колірні моделі дозволяють за допомогою математичного апарату описати певні колірні області спектра. Колірні моделі описують відтінки кольорів за допомогою змішування декількох основних кольорів.

Основні кольори розбиваються на відтінки по яскравості (від темного до світлого), і кожній градації яскравості присвоюється цифрове значення (наприклад, найтемнішій – 0, найсвітлішій – 255). Вважається, що в середньому людина здатна сприймати близько 256 відтінків одного кольору. Таким чином, будь-який колір можна розкласти на відтінки основних кольорів та позначити його набором цифр – колірних координат.

Таким чином, при виборі колірної моделі можна визначати тривимірний координатний колірний простір, всередині якого кожен колір представляється точкою. Такий простір називається простором колірної моделі.

Професійні графічні програми зазвичай дозволяють оперувати з кількома кольоровими моделями, більшість з яких створено для спеціальних цілей або особливих типів фарб: CMY, CMYK, CMYK256, RGB, HSB, HLS, L*a*b, YIQ, Grayscale (Відтінки сірого) та Registration барвисті. Деякі їх використовують рідко, діапазони інших перекриваються.

Колірна модель RGB.В основі однієї з найбільш поширених колірних моделей, що називається RGB моделлю, лежить відтворення будь-якого кольору шляхом складання трьох основних кольорів: червоного (Red), зеленого (Green) та синього (Blue). Кожен канал - R, G або B є окремий параметр, що вказує на кількість відповідної компоненти в кінцевому кольорі. Наприклад: (255, 64, 23) – колір, що містить сильний червоний компонент, трохи зеленого та зовсім трохи синього. Природно, що цей режим найбільше підходить для передачі багатства фарб навколишньої природи. Але він вимагає й великих витрат, оскільки глибина кольору тут найбільша – 3 канали по 8 біт за кожен, що дає загалом 24 біта.

Оскільки в RGB моделі відбувається додавання кольорів, то вона називається адитивний (additive). Саме на такій моделі збудовано відтворення кольору сучасними моніторами.

Колірним простором RGB моделі є одиничний куб.

Мал. 1.7. Колірний простір RGB моделі

Колірні моделі CMY таCMYK. Модель CMY використовує також три основні кольори: Cyan (блакитний), Magenta (пурпуровий, або малиновий) та Yellow (жовтий). Ці кольори описують відбите від білого паперу світло трьох основних кольорів RGB моделі. Тому можна описати співвідношення між RGB і CMY моделями наступним чином:

Модель CMY є субтрактивної (заснованої на відніманні) колірною моделлю. Як уже говорилося, в CMY-моделі описуються кольори на білому носії, тобто барвник, нанесений на білий папір, віднімає частину спектра падаючого білого світла. Наприклад, на поверхню паперу нанесли блакитний (Cyan) барвник. Тепер червоне світло, що падає на папір, повністю поглинається. Таким чином, блакитний носій віднімає червоне світло з падаючого білого.

Така модель найбільш точно описує кольори при виведенні зображення на друк, тобто поліграфії.

Оскільки для відтворення чорного кольору потрібно нанесення трьох барвників, а витратні матеріали дорогі, використання моделі CMY не є ефективним. Додатковий фактор, що не додає привабливості CMY-моделі, – це поява небажаних візуальних ефектів, що виникають за рахунок того, що при виведенні точки три базові кольори можуть лягати з невеликими відхиленнями. Тому до трьох базових кольорів CMY-моделі додають чорний (blacK) і отримують нову колірну модель CMYK.

Для переходу з моделі CMY в модель CMYK іноді використовують таке співвідношення:

K= min( C, M, Y);

C = C – K;

M=M–K;

Y=Y–K.

Співвідношення перетворення RGB CMY і CMY в CMYK-модель правильні лише тому випадку, коли спектральні криві відображення для базових кольорів не перетинаються. Тому в загальному випадку можна сказати, що існують кольори, що описуються в RGB-моделі, але не описуються в моделі CMYK.

Існує також модель CMYK256, яка використовується для більш точної передачі відтінків під час якісного друку зображень.

Колірні моделі HSV та HLS.Розглянуті моделі орієнтовані працювати з цветопередающей апаратурою і деяких людей незручні. Тому моделі HSV, HLS спираються на інтуїтивні поняття тону насиченості та яскравості.

У колірному просторі моделі HSV(Hue,Saturation,Value), іноді званоїHSB(Hue,Saturation,Brightness), використовується циліндрична система координат, а безліч допустимих кольорів є шестигранним конусом, поставленим на вершину.

Основа конуса представляє яскраві кольори та відповідає V= 1. Однак кольори основи V= 1 немає однакової сприймається інтенсивності. Тон ( H) вимірюється кутом, що відраховується навколо вертикальної осі OV. При цьому червоному кольору відповідає кут 0, зеленому – кут 120 і т. д. Кольори, що взаємно доповнюють один одного до білого, знаходяться навпроти один одного, тобто їх тони відрізняються на 180. Величина Sзмінюється від 0 на осі OVдо 1 на гранях конуса.

Конус має одиничну висоту ( V= 1) і основа, розташована на початку координат. В основі конуса величини Hі Sсенсу немає. Білому кольору відповідає пара S= 1,V= 1. Вісь OV(S= 0) відповідає ахроматичним кольорам (сірим тонам).

Процес додавання білого кольору до заданого можна як зменшення насиченості S, а процес додавання чорного кольору – як зменшення яскравості V. Основі шестигранного конуса відповідає проекція RGB куба вздовж його головної діагоналі.

Мал. 1.8. Колірний простір HSV моделі

Ще одним прикладом системи, побудованої на інтуїтивних поняттях тону насиченості та яскравості, є система HLS (Hue, Lightness, Saturation). Тут безліч всіх кольорів є двома шестигранними конусами, поставленими один на одного (підстава до основи).

Мал. 1.9. Колірний простір HLS-моделі

Повнокольорові та індексовані зображення.Як ми побачили, кольори пікселів можна визначати, явно задаючи кілька параметрів кольору. Наприклад, у RGB-моделі кінцевий колір визначається трьома доданками для трьох основних кольорів. Такий підхід дозволяє формувати так звані повнокольорові зображення.

Другий підхід полягає в тому, що в першій частині файлу, що зберігає зображення, зберігається «палітра» ,в якій за допомогою однієї з моделей кольорів кодуються кольори, присутні на зображенні. А друга частина, яка безпосередньо описує пікселі зображення, фактично складається з індексів на панелі. Зображення, що формуються таким способом, називаються зображеннями з індексованою палітрою .

Окремим випадком індексованого зображення є чорно-біле зображення. У подібному зображенні можуть бути лише 2 кольори - чорний і білий, що кодуються відповідно 0 і 1. Глибина зображення становить у даному випадку 1 біт. Ця глибина дуже погано підходить до представлення фотореалістичних образів і використовується лише для спеціалізованих зображень.

Перевагою палітри є можливість істотно скоротити розмір файлу із зображенням. Недоліком є можливість втрати кольорів за обмеженого розміру палітри. Зазвичай розмір палітри становить до 256 кольорів.