Inzicht in de kleurentheorie voor digitale fotografie

Kleur is iets dat wij mensen als vanzelfsprekend beschouwen. Het is een basiselement van het bestaan, zoals zwaartekracht of slechte popmuziek, dat we instinctief begrijpen of we ervoor kiezen om het te onderzoeken of niet. De meeste mensen weten bijvoorbeeld dat ze een auto niet in warmroze moeten kopen om de restwaarde te behouden, of om paarse bananen te eten, zelfs zonder dat ze echt hoeven te begrijpen hoe dat paars eigenlijk is samengesteld. Maar in het werken met een zichtbaar kunst zoals fotografie, een meer diepgaande, en vooral, consistent overdraagbare, begrip van kleur is vereist.

In het leven is het genoeg om te weten dat een banaan "enigszins paars" is en daarom niet goed, maar je camerasensor zou het beter moeten doen om die paarse afbeelding op te nemen.

Niet alleen dat, uw monitor moet u een nauwkeurige weergave kunnen geven van wat uw camera vangt en wat uit de printer komt, moet consistent zijn met wat u ziet. Dit is in werkelijkheid eigenlijk veel moeilijker dan het lijkt te zijn.

Kleuren begrijpen is een complex onderwerp, en hele boeken zijn gewijd aan de studie. Het is echter noodzakelijk om de context te definiëren van wat 'kleur begrijpen' eigenlijk betekent.

Het kan worden geïnterpreteerd als de studie van onze psychologische perceptie van kleur, de fysica van het zichtbare spectrum van licht, of de menselijke fysiologie rond de handeling van het zien, van het hebben van de meeste tot de minste dekking door respectievelijk fotografieartikelen. Voor dit specifieke artikel wil ik alleen maar praten over de verschillende methoden van beschrijven kleur op het gebied van digitale media.


Kleurenmodellen

Om te voldoen aan de behoefte om objectief objectief te beschrijven, wenden we ons tot het minst subjectieve en daarom "beste" hulpmiddel, wiskunde! Dit levert kleurenmodellen op, abstracte wiskundige modellen die worden gebruikt om kleur bondig over te brengen. Ze zijn in feite gewoon verschillende manieren om te definiëren interpretaties van groepen getallen, die verschillende kleuren weerspiegelen. De drie meest voorkomende kleurmodellen zijn RGB, CMYK en RYB. Omdat RYB voornamelijk wordt gebruikt in de schilderkunst, zullen we ons richten op RGB en CMYK.

Kleurmodellen mogen niet worden verward met kleurruimten zoals sRGB of Adobe RGB. Kleurruimte is een onderwerp dat ik in dit artikel niet te zien krijg, maar kan worden gezien als specifieke implementaties van een kleurenmodel.


Kleur intuïtief beschrijven




HSL wordt gebruikt in Photoshop ... dus het moet behoorlijk legitiem zijn.

Er zijn verschillende methoden waaruit we kunnen kiezen om kleuren te beschrijven, maar de meest gebruikelijke is om de eigenschappen Hue, Saturation en Lightness te gebruiken, die de HSL-representatie vormen..

Tint, simpel gezegd, is de specifieke toon van de kleur. Het kan worden gedefinieerd als de golflengte van licht die het meest dominant lijkt in een kleur. Persoonlijk zie ik tint als "kleur", met betrekking tot de eenvoudigste waarneming van kleuren die als kind worden geleerd. Wanneer we zeggen dat de lucht blauw is, of dat gras groen is, hebben we het over de tint van die objecten.

Verzadiging is de intensiteit van tint, en kan worden gezien als de "zuiverheid" van de kleur. Volledige verzadiging van de kleur resulteert alleen in die kleur, waarbij geen verzadiging resulteert in dezelfde tintweergave als grijs.

Lichtheid bepaalt hoeveel wit of zwart in een kleur zit. Geen lichtheid resulteert altijd in zwart en volledige lichtheid resulteert altijd in wit.

We hebben de neiging om deze methode te gebruiken bij het beschrijven van kleuren voor onszelf of het bewerken van foto's, omdat deze drie onafhankelijke dimensies allemaal heel natuurlijk intuïtief zijn voor de menselijke waarneming van kleur. Kleurtemperatuur is een toepassing van tint, blootstellingsniveaus hebben betrekking op de lichtheid, en wat we "vlakheid" noemen, is in feite gewoon kleurverzadiging.




De cilinder is het potentiële bereik van de HSL-weergave. Alle mogelijke kleuren vallen ergens in de cilinder.

RGB: het Premier Additive Model

Hoewel de HSL-representatie natuurlijk is voor mensen om te interpreteren, zijn computers het niet noodzakelijk eens. HSL is gewoon een andere manier om te interpreteren welke computers daadwerkelijk worden gebruikt, het RGB-kleurmodel, het meest gebruikelijke kleurmodel dat wordt gebruikt in de meeste elektronische systemen.




In het RGB-kleurenmodel worden de primaire kleuren rood, groen en blauw gecombineerd om het mogelijke kleurenbereik te vormen. Dit gedrag is typisch in het licht.

Het belangrijkste kenmerk van het RGB-kleurmodel is dat het additief is. Wat additief betekent, is dat alle potentiële kleuren worden gevormd met behulp van een specifieke combinatie van de drie basiskleuren: Red, Green, en BLue.

Beginnend met zwart, worden de primaire kleuren rood, groen en blauw gecombineerd in opgegeven hoeveelheden om andere kleuren te maken. Het mengen van de drie primaire kleuren in gelijke hoeveelheden geeft een resultaat van wit, de combinatie van alle kleuren. Dit kan worden aangetoond door een prisma te gebruiken om wit licht te scheiden.

Vergeet niet dat het RGB-kleurmodel van toepassing is op licht en dus op toepassingen zoals digitale displays, maar niet op verf of op afdrukken. Het mengen van rode, groene en blauwe verf maakt geen witte verf, maar is een ontzettend leuke manier om een ​​puinhoop te maken als volwassene! (Het geeft je eigenlijk zwart, zie hieronder.)




Photoshop gebruikt RGB als hoofdkleurenmodel.

Mensen vertellen mentaal vaak dat het werken met het RGB-kleurenmodel overeenkomt met de gehele waarde 255. Dit komt omdat dat de maximale waarde is in de meeste computerimplementaties van RGB. RGB-kleuren worden uitgedrukt in drie getallen, wat de waarde van elke basiskleur vertegenwoordigt.

Dus wat bedoelen we als we een RGB-weergave hebben van (0, 255, 167), zoals hierboven? Dat betekent dat we 0 van 255 stukjes rood, 255 van 255 stukjes groen en 167 van 255 stukjes blauw hebben, wat resulteert in een groen gedomineerde teal.

Merk op dat 255 een speciale waarde heeft in de informatica, omdat het bereik van 0 tot 255 kan worden weergegeven in een 8-bit binair getal. We kunnen RGB gemakkelijk definiëren met andere maxima en hetzelfde resultaat hebben. (Als bijvoorbeeld 1 de maximale waarde is, kan (0, 255, 167) identiek worden geschreven als (0, 1, 0.654902).)

Vanwege de relatie met natuurlijk licht is RGB verreweg het dominante kleurenmodel waaraan we in de fotografie worden blootgesteld. Deze drie primaire kleuren worden gebruikt in alles van gekleurde histogrammen tot ontwerp van digitale camerasensoren.


CYMK: In Print is Less is More

Hoewel RGB het meest voorkomende kleurmodel is, is het CYMK-kleurenmodel ook erg belangrijk, vooral op het gebied van afdrukken.




In het CYMK-kleurenmodel worden de primaire kleuren van cyaan, geel en magenta gecombineerd om het mogelijke kleurenbereik te vormen. Dit gedrag is typerend voor inkt op wit papier.

Het belangrijkste verschil tussen CYMK en RGB is dat RGB, waar additief is, kleur creëert door primaire kleuren te combineren, CYMK subtractief is en kleuren creëert door kleuren te verwijderen. De drie kleuren die zijn verwijderd zijn Cyan, Yellow, en Magenta, combineren om de eerste drie tekens van de afkorting CYMK te vormen. De K staat voor Key, verwijzend naar de zwarte sleutelplaat die wordt gebruikt naast de drie primaire kleuren. (Het is misschien gemakkelijker om K te onthouden als het laatste teken van blacK, omdat strong> B al wordt gebruikt voor Blauw.)

Zwarte inkt wordt gebruikt omdat bij het combineren van de drie primaire kleuren, omdat ze technisch gezien zwart moeten maken, ze in werkelijkheid vies bruin zijn vanwege de onzuiverheden in de inkt en moeten worden aangevuld.

Het CYMK-proces wordt toegepast om af te drukken door kleuren op een witte achtergrond te blokkeren met behulp van inkt. Het licht dat normaal gesproken door het papier wordt gereflecteerd, wordt verkleind door gekleurde inkt, waardoor kleuren in feite van wit worden afgetrokken.

Merk op dat de primaire en secundaire kleuren worden omgedraaid voor de RGB- en CYMK-modellen. Ze zijn in feite tegenstellingen van elkaar. RGB is een combinatie van licht en CYMK is een combinatie van tegenstellingen die het licht blokkeren. (Om het beeld van het CYMK-model te creëren, heb ik simpelweg het beeld van het RGB-model omgekeerd.)

Omdat RGB door uw computer wordt gebruikt bij het combineren van licht om uw afbeeldingen te tonen en CYMK door uw printer wordt gebruikt bij het blokkeren van wit papier bij het afdrukken van uw afbeeldingen, is deze conversie verplicht wanneer een afdruk wordt gemaakt.

In de praktijk zal deze conversie niet altijd exact zijn. Dus terwijl het converteren naar CYMK noodzakelijk is voordat het bestand wordt verzonden naar een printprovider, is het raadzaam om het eigenlijke verwerkingswerk uit te voeren met behulp van het RGB-kleurmodel. Hoewel dit in eerste instantie contra-intuïtief lijkt, zijn er eigenlijk nogal wat voordelen.

Ten eerste resulteert het RGB-kleurmodel in een groter gamma, of kleurbereik, dan CYMK. Dit geeft meer flexibiliteit om met een grotere selectie van kleuren te werken tijdens het bewerken zolang het RGB-kleurenmodel wordt gebruikt.

Ten tweede, hoewel RGB een groter gamma heeft, zijn de bestandsgrootten kleiner. Dit komt omdat de gegevens die worden gebruikt om kleur op te slaan drie kanalen (rood, groen en blauw) hebben in plaats van vier (cyaan, geel, magenta en zwart). Niet alleen dat, de kleurbalans is gemakkelijker te realiseren in RGB, aangezien neutrale kleuren gelijke verhoudingen van de drie primaire kleuren bevatten, wat niet noodzakelijkerwijs waar is in CYMK.

Werken in het RGB-kleurenmodel zorgt ook voor een naadloze integratie met webmedia. Om al deze redenen is het raadzaam om alleen naar CYMK te converteren voordat u een bestand voor afdrukken verzendt, en niet eerder.




RGB naar links, CYMK naar rechts. Merk op dat de conversie niet perfect is, maar de juiste afbeelding lijkt meer op hoe de afdruk eruit zou zien. (Eigenlijk, aangezien u naar de afbeelding kijkt met een RGB-monitor, is het een RGB-benadering van de CYMK-benadering van RGB ... plezier?)

Het samenbinden

Ik denk dat als er één ding is om afstand te nemen van al deze lectuur, het is het feit dat er een breed scala aan manieren is om dezelfde kleur te vertegenwoordigen. Niemand is beter of slechter dan anderen, maar heeft eenvoudig verschillende voordelen en beperkingen.

De drie meest relevante methoden voor het beschrijven van kleuren zijn de HSL-, RGB- en CYMK-modellen. HSL is een meer mensvriendelijke interpretatie van kleur op basis van factoren die we gemakkelijk kunnen identificeren, waardoor deze beter geschikt is voor het bewerken van foto's.

RGB is gebaseerd op de fysica-lichtcombinaties en verklaart zijn dominantie in de meeste gebieden van digitale fotografie, van digitale camerasensoren tot monitoren.

CYMK is het tegenovergestelde, een methode om combinaties van kleuren te gebruiken om licht te blokkeren met primaire toepassingen bij het afdrukken. Uiteindelijk gaan ze alle drie hetzelfde probleem aan door consequent een kleur te communiceren.

Spelen met converters kan echt perspectief geven op hoe deze verschillende modellen zich tot elkaar verhouden, en het feit versterken dat kleurenmodellen lijken op verschillende talen met verschillende woorden voor dezelfde dingen.

Ik hoop dat dit artikel informatief is voor mensen. Geef hieronder een reactie als er vragen, opmerkingen of suggesties zijn.