Теория:

Для описания цветовых оттенков, которые могут быть воспроизведены на экране компьютера и на принтере, разработаны специальные средства — цветовые модели (системы цветов).
Цветовые модели — это способ описания цвета с помощью количественных характеристик.
Цвет может получиться в процессе излучения и в процессе отражения. Поэтому цветовые модели можно классифицировать по их целевой направленности:
  • Аддитивные модели (RGB). Служат для получения цвета на мониторе.
  • Полиграфические модели (CMYK). Служат для получения цвета при использовании разных систем красок и полиграфического оборудования.
  • Математические модели, полезные для каких-либо способов цветокоррекции, но не связанные с оборудованием, например HSВ.
Цветовая модель RGB
С экрана монитора человек воспринимает цвет как сумму излучения трёх базовых цветов: красного (Red), зелёного (Green), синего (Blue).

Такая цветовая модель называется RGB (по первым буквам).

Она служит основой при создании и обработке компьютерной графики, предназначенной для электронного воспроизведения (на мониторе, телевизоре).
 
Цвет на экране получается при суммировании лучей трёх основных цветов — красного, зелёного и синего. Если интенсивность каждого из них достигает \(100\), то получается белый цвет. Минимальная интенсивность трёх базовых цветов даёт чёрный цвет.
 
Для описания каждого составляющего цвета требуется \(1\) байт (\(8\) бит) памяти, а чтобы описать один цвет, требуется \(3\) байта, т.е. \(24\) бита, памяти.
Глубина цвета — это максимальное число оттенков цвета, которое только может содержать в себе изображение. Количество цветов в палитре \(N\) и глубина цвета \(i\) связаны между собой соотношением: N=2i.
Интенсивность каждого из трёх цветов — это один байт (т.е. число в диапазоне от \(0\) до \(255\)), т.е. каждая составляющая может принимать \(256\) значений.
 
Таким образом, с использованием трёх составляющих можно описать \(256⋅256⋅256 = 16777216 \)различных цветовых оттенков, а, значит, модель RGB имеет приблизительно \(16,7\) миллионов различных цветов.

Таким количеством цветов определяется, в основном, палитра современного монитора.
 
6.png
Цветовая модель CMYK
При печати изображений на принтерах используется цветовая модель, основными красками в которой являются голубая (Cyan), пурпурная (Magenta) и жёлтая (Yellow).
 
Чтобы получить чёрный цвет, в цветовую модель был включен компонент чистого чёрного цвета (BlacK). Так получается четырёхцветная модель, называемая CMYK.
 
CMYK_Substractive_Model.gif
 
Область применения цветовой модели CMYKполноцветная печать. Именно с этой моделью работает большинство устройств печати.

Из-за несоответствия цветовых моделей часто возникает ситуация, когда цвет, который нужно напечатать, не может быть воспроизведен с помощью модели CMYK (например, золотой или серебряный). В этом случае применяются краски Pantone.
 
Все файлы, предназначенные для вывода в типографии, должны быть конвертированы в CMYK. Этот процесс называется цветоделением.
 
При просмотре CMYK-изображения на экране монитора одни и те же цвета могут восприниматься немного иначе, чем при просмотре RGB-изображения.

В модели CMYK невозможно отобразить очень яркие цвета модели RGB, модель RGB, в свою очередь, не способна передать тёмные густые оттенки модели CMYK, поскольку природа цвета разная.
 
Отображение цвета на экране монитора часто меняется и зависит от особенностей освещения, температуры монитора и цвета окружающих предметов. Кроме того, многие цвета, видимые в реальной жизни, не могут быть выведены при печати, не все цвета, отображаемые на экране, могут быть напечатаны, а некоторые цвета печати не видны на экране монитора.
Модель HSB
HSB — это трёхканальная модель цвета. Она получила название по первым буквам английских слов: цветовой тон (Hue), насыщенность (Saturation), яркость (Brightness), характеризующие параметры цвета.
 
Цветовой тон характеризуется положением на цветовом круге и определяется величиной угла в диапазоне от \(0\) до \(360\) градусов. Эти цвета обладают максимальной насыщенностью и максимальной яркостью.
Насыщенность (процент добавления к цвету белой краски) — это параметр цвета, определяющий его чистоту.
Если по краю цветового круга располагаются максимально насыщенные цвета (\(100\)%), то остается только уменьшать их насыщенность до минимума (\(0\)%). Цвет с уменьшением насыщенности осветляется, как будто к нему прибавляют белую краску. При значении насыщенности (\(0\)%) любой цвет становится белым.
Яркость (процент добавления чёрной краски) — это параметр цвета, определяющий освещённость или затемнённость цвета.
Все цвета рассмотренного выше цветового круга имеют максимальную яркость (\(100\)%) и ярче уже быть не могут. Яркость можно уменьшить до минимума (\(0\)%). Уменьшение яркости цвета означает его зачернение. Работу с яркостью можно характеризовать как добавление в спектральный цвет определенного процента чёрной краски.
 
В общем случае, любой цвет получается из спектрального цвета добавлением определённого процента белой и чёрной красок, то есть фактически серой краски.
 
3.png