Kurz informačních technologií

O barvách na počítači

Do grafiky na počítači se běžný uživatel pouští jen pozvolna, zpravidla přes úpravu fotografií. Pro pochopení z čeho vyplývá velikost obrázků, je třeba pohlédnout pod pokličku tvorby barev na počítači. O způsobech, jak se dopracovat k přesnému odstínu barvy pomocí několika čísel, se mluví jako o barevných modelech. Těch je větší množství, ale nejběžněji se setkáte se dvěma z nich: RGB a CMYK.

RGB

RGB je zkratka pro Red – Green – Blue (červená, zelená, modrá) a znamená to, že každý bod v obraze je vyjádřen jako hodnota červené, zelené a modré barvy v tomto místě. Je to z jednoduchého důvodu: každá barva může být reprezentována jako kombinace červené, zelené a modré. Jednotlivé odstíny jsou tvořeny přidáváním barev k libovolné ze základních barev RGB, říkáme tedy, že RGB je model aditivní. RGB obrazy mohou obsahovat libovolnou barvu. Každá barva má 256 možných úrovní intenzity. Pokud Vás toto číslo překvapuje, tak vězte, že to je číslo, které se vejde právě do jednoho bytu počítačové paměti (ve dvojkové soustavě je reprezentováno osmi jedničkami, osm nul je pak překvapivě zase nula). Abyste uchovali informaci o barvě jednoho bodu na obrazovce (pixelu), potřebujete tedy byty tři: po jednom pro červenou (R), zelenou (G) a modrou (B).

Tím hned vidíte, jak je barevnost obrázku spjata s místem na paměťové kartě, či disku počítače. Mluvíme o tzv. barevné hloubce obrázku. Dalším faktorem určujícím velikost obrázku je pak jeho rozlišení, tedy množství pixelů z nichž se skládá. Například fotka o velikosti 800 x 600 pixelů jich obsahuje 480 000 a každý z nich potřebuje informaci o své barvě. Ti z Vás, kteří nyní začali pronásobovat čísla, aby se dostali k předpokládané velikosti obrázku v bytech, nechť věnují trochu času a na webu vyhledají informace o kompesích grafiky. Existují totiž algoritmy, které umožnují výrazně zmenšit velikost obrázku jen při malé ztrátě informace.

model RGB

Tento typ reprezentace barev je použit kvůli jednoduchému uložení a zobrazení na počítačích a televizních obrazovkách. Barvy jsou vyzařovány přes obrazové elementy, ale nezobrazují se přímo. Dosažená barvy je kombinací tří základních barev RGB s různými hodnotami jasu . Pokud se na televizní obrazovku podíváte z dostatečně malé vzdálenosti, můžete rozlišit jednotlivé barevné elementy (kostičky) RGB. To je důkazem toho, že tento barevný model je skutečně aditivní.

Jestliže jsme řekli, že každá barva může mít 256 odstínů (vždy nejtmavější je 0 a nejjasnější 256), tak u tří barev máme 256x256x256 možných kombinací, což představuje 16,777,216 barev. Tato varianta se běžně označuje jako True Color, termín, který možná znáte z nastavení rozlišení monitoru.

CMYK

CMYK je zkratka pro azurovou, fialovou, žlutou a černou (Cyan, Magenta, Yellow, blacK). Tento barevný model slouží pro kreslení objektů kolem nás, které světlo nevyzařují, ale pouze odráží. To tedy znamená, že RGB se hodí do monitorů, které svítí, ale CMYK se hodí na papír, který dopadající světlo pouze odráží do Vašich očí. To je také důvod, proč na monitorech jsou malé svítící RGB kostičky, ale do své tiskárny vkládáte kazety se CMYKovými barvami.

Objekty kolem nás absorbují část světelných vln, ale my vidíme pouze tu část, která je objektem odražena. Lidské oko vidí odražené světlo v RGB barevném modelu. Objekt vypadá červeně, protože zelená a modrá barva byly pohlceny. Kombinace zelené a modré dává azurovou (cyan). Pokud je k objektu přidána červená, je azurová absorbována; a naopak – jestliže je přidána azurová, pak je pohlcena červená. Tomuto modelu se říká odčítací (subtraktivní). Pokud přidáte žlutou, snížíte úroveň modré, zatímco když přidáte fialovou, snížíte hodnotu zelené. Z čehož vyplývá: pokud smícháte cyan, magenta a yellow, odstraníte tím červenou, zelenou a modrou – oko neuvidí žádné světlo.

model CMYK

Ve skutečnosti naše oko vidí tmavě hnědou místo černé. A z tohoto důvodu je v tomto barevném modelu ještě čtvrtá barva – černá. Takže nyní už víte, proč tiskárny používají černý inkoust. Stručně řečeno: tiskárny pak nemusí míchat tři barvy, aby dostaly obyčejnou černou, když můžete jednoduše černou barvu přidat zvlášť.

Srovnáme-li si oba světelné modely, zjistíme, že jsou si přesnými protiklady, a to jak v systému míchání barev (R+B=M, B+G=C, G+R=Y / M+C=B, C+Y=G, Y+M=R), tak i v úrovních barvy. Přidáváme-li barvy RGB – vyzařované světlo se zvyšuje, tak se blížíme k bílé. Přidáváme-li barvy CMYK – vyzařované světlo se snižuje, tak se blížíme k černé.

Průhlednost

Jistě jste si všimli, že některé obrázky jsou například na okrajích průhledné (například u formátu PNG). Po pochopení logiky RGB Vás asi nepřekvapí, že informace i průhlednosti je zachycena v dalším bytu informace, který určuje, jetli bude daný pixel průhledný úplně, a tudíž bude vyžadovat nějaké pozadí, aby vůbec něco ukazoval, nebo bude beze stopy průhlednosti ukazovat barvu definovanou dalšími třemi čísly RGB. O RGB se někdy mluví jako o třech barevných kanálech, a o průhlednosti jako o kanálu čtvrtém, nazývaném alfa-kanál.


<< zpět na úvodní stranu kurzu informačních technologií