Цветовые модели
Ранее говорилось о том, что информация о яркости и цвете точек растрового изображения хранится в двоичном виде. Чтобы правильно интерпретировать эти данные, одних кодовых значений недостаточно. Действительно, пусть некоторый пиксел описывается числом 24, заданным в двоичной системе счисления. Это может означать величину тона, значение цвета и номер краски в некоторой библиотеке стандартизованных цветов. Для правильной расшифровки кодов точек, составляющих изображение, требуется договориться о правилах их интерпретации. Такие соглашения вводятся при помощи задания цветовых моделей. Цветовая модель фиксирует правила расшифровки и обработки кодовых слов растровой картинки.
Обработкой графики занимаются специалисты самого различного профиля: оптики, фотографы, художники, инженеры, дизайнеры и др. Для удовлетворения потребностей в столь различных отраслях деятельности разработано множество способов описания цвета – цветовых моделей. Так, растровый редактор Photoshop способен обрабатывать изображения, заданные при помощи восьми моделей. Программы управляющие сканером, – это специализированные средства с ограниченным потенциалом обработки. Их задача – получить качественную цифровую версию картинки и передать ее в растровый редактор для дальнейшей обработки, поэтому они предлагают ограниченный выбор цветовых моделей. Рассмотрим их. Названия моделей приводятся по их версии в Photoshop, в программах сканирования и других графических программах они могут иметь иные наименования.
Модель Bitmap
Моделью Bitmap называется такой способ представления растровой графики, когда на каждую точку изображения отводится только по одному двоичному разряду. Средствами такого короткого кодового слова можно представить только два состояния пиксела. Обычно такими состояниями являются черный и белый цвет, поэтому изображения, записанные в Bitmap, будут черно-белыми. Модель не дает возможности представить цвет и тоновые градации пикселов изображения. Иногда ее называют Black and White, B&W, B&W Document, LineArt и т. п.
Возможности редактирования изображений в режиме Bitmap существенно ограничены. Они не могут быть сглажены, к ним не применяются фильтры и инструменты размытия, они не могут быть обработаны средствами тонирования и настройки резкости.
Изобразительные возможности однобитового режима предельно ограничены. Он подходит для ограниченного числа графических примеров и ситуаций. В таком виде обычно хранятся текстовые документы, планы, чертежи, штриховая графика, некоторые виды карандашных рисунков.
Photoshop позволяет свободно менять цветовые модели цифровых изображений, но он не разрешает прямого перехода в режим Bitmap. Для решения этой задачи требуется предварительно перевести картинку в режим Grayscale.
Модель Grayscale
Для хранения информации о полутоновых изображениях используется обычно модель Grayscale. В ней на каждую точку картинки выделяется восемь двоичных разрядов или один байт (реже шестнадцать или два байта). При помощи кодового слова такой длины можно представить 256 различных состояний, или тоновых переходов. Нулевое значение соответствует черному цвету, максимальная величина кодового слова, равная 255, представляет белый цвет. Промежуточные значения кодируют различные по плотности оттенки серого. Максимальный диапазон значений 16-разрядных изображений намного больше; при помощи двухбайтовой кодировки можно представить 65 536 градаций серого цвета.
Только немногие современные сканеры способны создавать 16-битовые изображения, и еще меньшее число редакторов могут их обрабатывать. Последняя версия программы Photoshop полноценно поддерживает 16-разрядные графические файлы. Те немногие ограничения на их обработку, которые еще остались в программе, не являются принципиальными.
В некоторых растровых редакторах для изображений в градациях серого разрешается выбирать количество двоичных разрядов, приходящихся на один пиксел. Photoshop разрешает работать только с 8 – и 16-битовыми изображениями. Все изображения, содержащие менее 8 бит на пиксел, автоматически преобразуются в восьмибитовые, а оригиналы с большей глубиной – в 16-битовые.
Восьмибитовые изображения могут быть сохранены в любом растровом формате; для 16-битовых такой свободы нет. Такие оригиналы можно сохранить в форматах TIFF, PSD, RAW и PNG.
Модель Indexed Color
Способ представления точек изображения, принятый в системе Indexed Color (Индексированный цвет), отчасти напоминает модель Grayscale. Здесь каждую точку представляет кодовое слово длиной восемь бит, но в нее записывается не информация о градациях серого, а данные о цвете. Набор всех доступных цветов образует палитру из 256 элементов, которые представляют собой выборку из цветового пространства True Color.
Для выбора цветов палитры используются самые разнообразные соображения и правила. Это могут быть стандартные цвета представления интерфейсных элементов в некоторой операционной среде или цвета, которые правильно отображаются определенными устройствами вывода и др. Часто палитру системы Indexed Color называют цветовой таблицей.
Набор в 256 цветов по сравнению 16-миллионным пространством True Color – это совсем немного, но для представления многих мультимедийных объектов и работы во Всемирной сети приходится использовать эту весьма ограниченную палитру.
Редактор Photoshop поддерживает модель Indexed Color, но накладывает ряд серьезных ограничений на операции с такими объектами. Так, к ним не могут быть применены фильтры и инструменты тонирования, недоступны все операции со слоями и каналами и пр.
Существуют проблемы, связанные с передачей таких файлов в другие приложения. Если цветовые таблицы программ обработки графики не совпадают, то возможно частичное или полное рассогласование цветов.
В программах сканирования и обработки растровой графики эта модель может именоваться Paletted, 256 Colors, Web Colors и др.