Barevné modely

Barevné modely se používají především pro zjednodušení záznamu barevné informace. Pokud bychom chtěli věrně reprodukovat barvy nějakého objektu, pak bychom museli zaznamenat v každém bodu tohoto objektu spektrální křivku.Soubor základních barev, pravidla jejich míchání a měněné barevné charakteristiky jsou definovány pomocí barevných modelů. Tvorbou barevných modelů (uspořádáním barev) se v minulosti zabývala řada osobností vědy - Aristotelés, Isaac Newton, Johann Heinrich Lambert, Johann Wolfgang Goethe, James Clerk Maxwell a další.


rgb

Rozlišujeme dva základní způsoby míchání barev:

1) Subtraktivní (odečítací, pigmentové) míchání - přidáním barevného odstínu vznikne tmavší barva, tento způsob používají například tiskárny.

2) Aditivní (sčítací) míchání - je podobné skládání barevného světla, přidáním nového odstínu se výsledná barva zesvětlí, tento způsob kombinování barev používají například monitory, displeje nebo projektory.

RGB

Model RGB vychází z faktu, že lidské oko obsahuje tři základní druhy buněk citlivých na barvu. Tyto bunky jsou citlivé na vlnové délky, které zhruba odpovídají červené (vlnová délka 630 nm), zelené (530 nm) a modré (450 nm) barvě. Kombinací těchto barev lze získat téměř všechny barvy barevného spektra.

RGB model je součtový a lze jej vyjádřit pomocí jednotkové krychle, kdy v počátku (0,0,0) leží černá barva a v protilehlém vrcholu (1,1,1) barva bílá - obecně lze říci, že v protilehlých vrcholech krychle leží vzájemně komplementární barvy jejichž součtem získáme bílou barvu. Barevné odstíny vznikají skládáním základním barev, jejichž intezita se udává v intervalu <0,1>. V počítačové grafice se používá dělení intervalu intezity základní barvy na 256 dílů (0-255) - libovolnou barvu pak můžeme udávat 24 (3x8) bity - barvy udávané pomocí 24 bitů označujeme jako true colors. V rámci true colors můžeme zobrazit 2563, tzn. 16 777 216 barev. K vyjádření jednotlivých barevných složek se často používá hexadecimální číselná soustava, konkrétně hodnoty 0-ff. Barevnou reprezentaci RGB modelu (ale i jiných barevných modelů) na 15 a 16 bitech nazýváme high color.

V oblasti monitorů se používá barevný prostor sRGB , který je definován tzv.gamutem (rozsahem barevného prostoru) běžného monitoru, teplotou bílé barvy 6 500°K a hodnotou gamma 2,2. Barevný model sRGB používá také formát SVG , kromě něj mohou být do SVG vloženy také ICCprofily jiných zařízení pracujících s jinými barevnými modely.

Variantou modelu RGB je model označovaný jako RGBA. Jde o klasický model RGB, kdy barva navíc nese informaci o průhlednosti (alfa kanál). Tato hodnota, která se ukládá do jednoho bytu, určuje poměr smíšení barvy s barvou pozadí. Zcela neprůhledná má hodnotu A rovnou jedné, naopak průhledná (transparentní) barva má hodnotu alfa kanálu rovnou 0. Barevný prostor RGBA používá například rastrový grafický formát PNG.


CMY, CMYK

Barevný model CMYlépe odpovídá lidské zkušenosti s mícháním barev. Tento postup je typický pro míchání malířských nebo tiskařských barev - proto je tento model používán především v tiskařské technice. Podíl jednotlivé barevné složky je opět definován v rozmezí 0 až 255 nebo v procentech.

Problémem je nedokonalé krytí jednotlivých barevných složek. Proto smíšením tří základních barev nevznikne ve skutečnosti dokonale černá barva, ale jakási směs hnědé a černé. Z tohoto důvodu se v praxi tiskne černá samostatně a používá se také ke ztmavení jiných barevných odstínů. Tak vzniká barevný model často používaný v polygrafii - CMYK.

Díky podobnosti modelů RGB a CMY můžeme velice snadno převádět barvy mezi oběma barevnými modely. Barvu vyjádřenou v modelu CMY získáme odečtením stejné barvy vyjádřené v RGB od jednotkové matice. Bohužel barevné trojúhelníky (gamuty) obou barevných modelů nejsou shodné - proto nelze všechny barvy vyjádřitelné v RGB zobrazit v CMY a naopak. Další nevýhodou obou doplnkových barevných je modelů je obtížná změna barevného tónu při zachování jasu.