你听过RGB,那CMYK呢?

2019 年 5 月 15 日 中科院物理所

如果你是一个电子科技爱好者,或者对摄影和图像处理有所了解,一定不会对RGB这个词感到陌生。随着它出现频率越来越高,领域跨度变大,相信很多人都和小编一样对它开始好奇,于是小编决定花5分钟的时间来详细了解一下这三个字母背后的含义。

 

在电脑配件中,RGB(灯)作为一种外观的加成,通常指的是可以变色的光带,它可以出现在各种外设身上,鼠标,键盘,机箱甚至内存条上;到了显示设备,RBG带上了前缀,sRGB,AdobeRGB,ProPhoto RGB,ColorMatch RGB等,它摇身一变,含义换成了色域/色彩空间(color space),我们说一个显示器有超大的色域,那就意味着它能显示更多种类的色彩;而在计算机领域,当我们谈论RGB的时候,往往指的是一种色彩的表达方式,或者说是用数字来表示颜色的办法,这也是我们今天想聊的内容。


灯厂出品,必属精品 | Credit: Alienware



RGB颜色系统


我们一把RGB翻译过来,事情就变得简单明了了:R-Red(红色),G-Green(绿色),B-Blue(蓝色)。看到这,聪明的你一定恍然大悟,RGB就是用红、绿、蓝三色作为基色,把它们以不同比例“调配”,来得到各种颜色的方法!

 

在电脑里,想要用数字来表示RGB系统里的一种颜色,我们当然需要三个“坐标”:【红(0-255),绿(0-255),蓝(0-255)】,即色光三原色

 

从0到255(计算机里256=2^8,对应8个bit),三种基色,RGB颜色系统一共可以表示256*256*256=16777216种不同的颜色。由于16777216等于2的24次方,所以RGB系统产生的图像也被叫做24位图像

 

众所周知,红光+绿光+蓝光=白光。那么相应的,我们把红绿蓝三色全开(全为255),那么RGB(255,255,255)就是白色,纯红色则对应RGB(255,0,0),黄色对应的是RGB(255,255,0),而黑色为RGB(0,0,0)。当然这里隐含的意思就是,红绿蓝三种颜色都不出现(全为0)的时候,显示为黑色,这既符合没有光线时对应的黑暗,也符合各种显示屏的工作特点。

有时候,我们也会看到由6位符号构成的颜色表示方法,例如:FF007F,它同样对应了RGB中的紫色。但是FF007F与(127,0,255)之间到底有什么不可告人的关联呢?

 

由于RGB系统的基石是三原色光,很自然地,我们将FF007F拆开成3份试一试,FF-00-7F。聪明的你应该已经猜测到,这每一份分明就是对应的一个数值哇!

 

如果你对十六进制数有所耳闻,那么大可以自己尝试去换算,你会发现“FF”对应的是蓝色的255,“00”对应绿色的0,而“7F”在十六进制中正好等于127。

 

PS:编程语言里,在前面加上#,电脑就能知道我们想要的颜色了。

“#0000FF”“给我大红!”



CMYK颜色系统


面对CMYK系统,我们还是使用一样的套路:C-Cyan(青色),M-Magenta(品红),Y-Yellow(黄色),K-Black(黑色)。

印刷三原色与色光三原色的联系

青色,品红和黄色又称为印刷三原色,用于印刷打印。和色光主动发出光线,颜色相互叠加(加色法)相反,印刷品显示出的颜色来自于反射光,经过油墨吸收后剩下的光被人眼看到,是一种减色法


虽然说基色无法通过混合得到,但前提是,混合遵循的是同一种法则,加色法与减色法属于不同的两种法则,自然可以打破这个限制。


减色法中两种基色相混合可以得到加色法中的基色,反之亦然。瞧瞧上图吧,品红与青色在减色法里居然得到了蓝色!这在加色法中是不可能的事情,因为蓝色是三原色中的一员。

根据减色法的原理,青色、品红和黄色按1:1:1印刷时,理论上所有颜色的光都会被吸收,从而显示出黑色。但是实际情况下,我们制作的油墨不能达到理论的纯度,比例也没法做到完美,所以这样调配出的往往是奇怪的深屎黑色。

 

奈何印刷中用得最多的就是黑色,为了解决黑色的打印问题,我们在印刷三原色的基础上增加了K-Black,专门负责黑色相关的打印。取单词的末尾字母K是为了防止与蓝色的B混淆。这样一来,黑白打印就只需要调整K的值了(调整灰度),CMY的值全都为0。

 

所以下一次给彩色打印机上墨盒的时候,如果有人好奇为什么要3个彩色加1个黑色,我们可以自信的回答,当然是因为CMYK呀!


依次是RGB CMYK 灰度 黑白的牛油果



其他颜色系统


除开RGB和CMYK,还有一种常见的颜色系统——色相环(HSB)系统


色相环

此色相非彼色相,搞颜色一定要有证据。色相环是一个渐变色的圆环,0°,120°和240°的地方分别对应了绿三种颜色,其他角度则是中间的过度色相。所谓色相(Hue),就是区分各类颜色的基本特征,除了黑白灰之外,所有颜色都有色相这一属性。


选定了色相H,我们再来看SB吧(= =)。S-Saturation,即饱和度,可以理解成颜色的鲜艳程度或者纯度;B-Brightness,明度,顾名思义就是指颜色的明暗程度。色相,饱和度和明度共同构成了色彩的三大要素,所以我们可以用HSB系统来确定颜色。

色相,饱和度,明度在色彩里形象的表达

例如红色表示为HSB(0,100,100),紫色则是HSB(276,46,52)。


顺带一提,以上涉及的都是颜色系统,或者叫色彩模型(color model),是用数学办法来拆分、表示色彩的手段,主要目的是为了把颜色数字化,从而更好地服务于计算机编程。至于色域中的RGB,下次有机会小编再和大家聊吧~


多样的颜色系统


参考资料:

http://www.soomal.com/doc/10100002110.htm

http://katharinethayer.com/html/RGBseps.html

https://107cine.com/stream/99733/

https://zhuanlan.zhihu.com/p/19652492


来源:牛油果进化论

编辑:重光


近期热门文章Top10

↓ 点击标题即可查看 ↓

1. 首届黑洞PS大赛来袭!为了这张「高糊」的图,中国科学家做出了啥贡献?

2. 物理学四大神兽,除了“薛定谔的猫”还有谁?

3. 地下多大的金矿才能影响到单摆实验?| No.149

4. 为什么用木棍打衣服就可以洗干净衣服?| No.150

5. 为了替你出气,我们给讨厌的杨柳絮来个「以暴制暴」

6. 玩扫雷还有什么技巧?科学家的玩游戏方法你绝对想不到

7. 在我国,没有任何一张地图能告诉你你的真实位置

8. 在客户鱼嘴里提供服务的小清洁虾、清洁鱼,是怎么知道自己不会被吃掉的呢?

9. 你以为土拨鼠只会尖叫?其实它可能正在骂你

10. 你知道为了测博尔特的速度,我们有多努力嘛?

点此查看以往全部热门文章


登录查看更多
0

相关内容

图像处理(image processing),用计算机对图像进行分析,以达到所需结果的技术。又称影像处理。图像处理一般指数字图像处理。数字图像是指用工业相机、摄像机、扫描仪等设备经过拍摄得到的一个大的二维数组,该数组的元素称为像素,其值称为灰度值。
专知会员服务
42+阅读 · 2020年7月7日
【ICLR 2019】双曲注意力网络,Hyperbolic  Attention Network
专知会员服务
82+阅读 · 2020年6月21日
【CVPR2020】图神经网络中的几何原理连接
专知会员服务
56+阅读 · 2020年4月8日
【学科交叉】抗生素发现的深度学习方法
专知会员服务
23+阅读 · 2020年2月23日
实战 | 相机标定
计算机视觉life
15+阅读 · 2019年1月15日
图像主题色提取算法
算法与数学之美
4+阅读 · 2018年9月1日
【机器学习数学基础】动图解释泰勒级数(一)
机器学习研究会
5+阅读 · 2018年2月25日
JavaScript 背包问题详解
前端大全
7+阅读 · 2018年1月17日
一次 PyTorch 的踩坑经历,以及如何避免梯度成为NaN
机器学习面试 | 这些题目一定会被问到
七月在线实验室
5+阅读 · 2017年12月10日
揭秘 DeepMind 的关系推理网络
人工智能头条
3+阅读 · 2017年7月7日
VIP会员
相关资讯
实战 | 相机标定
计算机视觉life
15+阅读 · 2019年1月15日
图像主题色提取算法
算法与数学之美
4+阅读 · 2018年9月1日
【机器学习数学基础】动图解释泰勒级数(一)
机器学习研究会
5+阅读 · 2018年2月25日
JavaScript 背包问题详解
前端大全
7+阅读 · 2018年1月17日
一次 PyTorch 的踩坑经历,以及如何避免梯度成为NaN
机器学习面试 | 这些题目一定会被问到
七月在线实验室
5+阅读 · 2017年12月10日
揭秘 DeepMind 的关系推理网络
人工智能头条
3+阅读 · 2017年7月7日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员