顏色在計算機中的存儲和顯示詳解

前言

? ?????顏色是通過眼伦吠、腦和我們生活經(jīng)驗所產(chǎn)生的對光和視覺感受,我們?nèi)庋鬯姷降墓饩€呀打,是由波長范圍很窄的電磁波產(chǎn)生的榜贴,不同的波長的電磁波表現(xiàn)為為不同的顏色豌研,對色彩的辨認(rèn)是肉眼受到電磁波輻射能刺激后所引起的視覺神經(jīng)感覺。

? ?????顏色具有三個特性唬党,即色相鹃共,明度和飽和度。顏色的三個特性及其相互關(guān)系可以用三度空空間的顏色立體說明

? ?????在平時生活中我們會經(jīng)常接觸到顏色初嘹,可以分為12中顏色:紅及汉、橙、黃屯烦、綠、青房铭、藍(lán)驻龟、紫、灰缸匪、粉翁狐、黑、白凌蔬、棕露懒。

一、顏色模式(存儲方式)

? ?????顏色模式砂心,是將某種顏色表現(xiàn)為數(shù)字形式的模型懈词,或者說是一種記錄圖像顏色的方式。分為:RGB模式辩诞、CMYK模式坎弯、HSB模式、Lab模式译暂、位圖模式抠忘、灰度模式、索引顏色模式外永、雙色調(diào)模式和多通道模式崎脉。

1.RGB模式(發(fā)光模式)

? ?????RGB是最常用的彩色模式,RGB分別代表紅伯顶、綠囚灼、藍(lán)三原色呛踊,RGB采用此模式每個像素占用3個字節(jié)(一個字節(jié)8位),分別用于表示顏色的R啦撮、G谭网、B分量(255、255赃春、255)屬加色模式0-255(黑色-白色)愉择。
特點文件小。色彩豐富且飽滿织中。RGB模式是一種發(fā)光的彩色模式 屏幕上顯示的圖像锥涕,就一般都是以RGB模式,因為顯示器的物理結(jié)構(gòu)就是遵循RGB的

? ?????當(dāng)3種基色的亮度值相等時狭吼,產(chǎn)生灰色层坠;當(dāng)3種亮度值都是255時,產(chǎn)生純白色刁笙;而當(dāng)所有亮度值都是0時破花,產(chǎn)生純黑色。當(dāng)3種色光混合生成的顏色一般比原來的顏色亮度值高疲吸,所以RGB模式產(chǎn)生顏色的方法又被稱為色光加色法座每。

擴(kuò)展

? ?????RGBA是代表Red(紅色)、Green(綠色)摘悴、Blue(藍(lán)色)和Alpha的色彩空間峭梳。

? ?????lpha通道一般用作不透明度參數(shù)。如果一個像素的alpha通道數(shù)值為0%蹂喻,那它就是完全透明的(也就是看不見的)葱椭,而數(shù)值為100%則意味著一個完全不透明的像素(傳統(tǒng)的數(shù)字圖像)。在0%和100%之間的值則使得像素可以透過背景顯示出來口四,就像透過玻璃(半透明性)孵运,這種效果是簡單的二元透明性(透明或不透明)做不到的。它使數(shù)碼合成變得容易窃祝。alpha通道值可以用百分比掐松、整數(shù)或者像RGB參數(shù)那樣用0到1的實數(shù)表示。
有時它也被寫成ARGB(像RGBA一樣粪小,但是第一個數(shù)據(jù)是alpha)大磺。例如:0x80FFFF00是50%透明的黃色,因為所有的參數(shù)都在0到255的范圍內(nèi)表示探膊。0x80是128杠愧,大約是255的一半。

2.CMYK模式(印刷模式)

? ?????CMYK:主要用于印刷(青色逞壁、洋紅流济、黃锐锣、黑)0-100屬于減色模式。CMY是3種印刷油墨名稱的首字母:青色Cyan绳瘟、洋紅色Magenta雕憔、黃色Yellow。而K取的是Black最后一個字母糖声,避免與Blue混淆斤彼。
特點:文件大,占用磁盤空間大(可以通過控制4中顏色的油墨在在紙張上的疊加印刷來產(chǎn)生各種色彩:四色印刷)蘸泻,CMYK是一種依靠反光的色彩模式

? ?????CMYK模式在本質(zhì)上與RGB模式?jīng)]有什么區(qū)別琉苇,只是產(chǎn)生色彩的原理不同,在RGB模式中由光源發(fā)出的色光混合生成顏色悦施,而在CMYK模式中由光線照到有不同比例C并扇、M、Y抡诞、K油墨的紙上穷蛹,部分光譜被吸收后,反射到人眼的光產(chǎn)生顏色沐绒。

由于C俩莽、M、Y乔遮、K在混合成色時,隨著C取刃、M蹋肮、Y、K四種成分的增多璧疗,反射到人眼的光會越來越少坯辩,光線的亮度會越來越低,所有CMYK模式產(chǎn)生顏色的方法又被稱為色光減色法崩侠。

3.Lab模式

? ?????Lab模式的原型是由CIE協(xié)會在1931年制定的一個衡量顏色的標(biāo)準(zhǔn)漆魔,在1976年被重新定義并命名為CIELab。此模式解決了由于不同的顯示器和打印設(shè)備所造成的顏色扶植的差異却音,也就是它不依賴于設(shè)備改抡。

? ?????Lab顏色是以一個亮度分量L及兩個顏色分量a和b來表示顏色的。其中L的取值范圍是0-100系瓢,a分量代表由綠色到紅色的光譜變化阿纤,而b分量代表由藍(lán)色到黃色的光譜變化,a和b的取值范圍均為-120-120夷陋。

? ?????Lab模式所包含的顏色范圍最廣欠拾,能夠包含所有的RGB和CMYK模式中的顏色胰锌。CMYK模式所包含的顏色最少,有些在屏幕上砍刀的顏色在印刷品上卻無法實現(xiàn)藐窄。

4.灰度模式

? ?????每個像素都以8bit(占一個或兩個位)资昧。每一個像素都是介于黑色和白色之間的(256):28=256, 216 = 65536種灰度的一種。

? ?????灰度模式可以使用多達(dá)256級灰度來表現(xiàn)圖像荆忍,使圖像的過渡更平滑細(xì)膩格带。灰度圖像的每個像素有一個0(黑色)到255(白色)之間的亮度值东揣〖螅灰度值也可以用黑色油墨覆蓋的百分比來表示(0%等于白色,100%等于黑色)嘶卧。使用黑折或灰度掃描儀產(chǎn)生的圖像常以灰度顯示尔觉。

5.位圖模式

? ?????用于表示最簡單的黑白圖,即每個像素占用1bit芥吟,非黑即白侦铜。即使圖像中只包含黑色和白色,但是透過像素的疏密排列钟鸵,仍可以將圖像組合成近似視覺上的灰度圖钉稍,彩色、灰度棺耍、位圖贡未。由于位圖模式只用黑白色來表示圖像的像素,在將圖像轉(zhuǎn)換為位圖模式時會丟失大量細(xì)節(jié)蒙袍,因此Photoshop提供了幾種算法來模擬圖像中丟失的細(xì)節(jié)俊卤。

? ?????在寬度、高度和分辨率相同的情況下害幅,位圖模式的圖像尺寸最小消恍,約為灰度模式的1/7和RGB模式的1/22以下。

6.索引顏色模式

? ?????256種典型的顏色作為顏色表以现,轉(zhuǎn)換過程存在失真很可能會在原本平滑的圖片邊緣出現(xiàn)邊緣效應(yīng)狠怨。

? ?????索引顏色模式是網(wǎng)上和動畫中常用的圖像模式,當(dāng)彩色圖像轉(zhuǎn)換為索引顏色的圖像后包含近256種顏色邑遏。索引顏色圖像包含一個顏色表佣赖。
? ?????如果原圖像中顏色不能用256色表現(xiàn),則Photoshop會從可使用的顏色中選出最相近顏色來模擬這些顏色无宿,這樣可以減小圖像文件的尺寸茵汰。用來存放圖像中的顏色并為這些顏色建立顏色索引,顏色表可在轉(zhuǎn)換的過程中定義或在聲稱索引圖像后修改孽鸡。

7.多通道模式

? ?????該模式下的每個通道都為256級灰度通道蹂午。如果刪除了RGB栏豺、CMYK、Lab模式中的某一個通道圖像將自動轉(zhuǎn)化為多通道模式豆胸。

? ?????多通道模式對有特殊打印要求的圖像非常有用奥洼。例如,如果圖像中只使用了一兩種或兩三種顏色時晚胡,使用多通道模式可以減少印刷成本并保證圖像顏色的正確輸出灵奖。

8.HSB模式

? ?????HSB模式是利用相色、飽和度以及亮度3種基本向量來標(biāo)識顏色的估盘。其中瓷患,色相(Hue)用于表示紅、橙遣妥、黃擅编、綠、藍(lán)和紫箫踩。HSB模型以人類對顏色的感覺胃基礎(chǔ)爱态,描述了顏色的3種基本特征:

? ?????色相是從物體反射或透過物體傳播的顏色。在0到360度的標(biāo)準(zhǔn)色輪上境钟,按照位置色相锦担,在通常的使用中,色相由標(biāo)識慨削,如紅色洞渔、橙色和綠色。

? ?????飽和度(有時稱為彩度)是指顏色的強度和純度缚态。飽和度表示色相中灰度分量所占的比例痘煤,它使用從0%(灰度)至100%(完全飽和)的百分比來度量。在標(biāo)準(zhǔn)色輪上猿规,飽和度從中心到邊緣遞增。

亮度是顏色的相對明亮程度宙橱,通常用從0%(黑色)至100%(白色)的百分比來度量姨俩。

二、色彩模式(顯示方式)

? ?????色彩模式是數(shù)字世界中表示顏色的一種算法师郑,在數(shù)學(xué)世界中环葵,為了表示各種顏色,人們通常將顏色劃分為若干分量宝冕。由于成色原理的不同张遭,決定了顯示器、投影儀地梨、掃描儀這類靠色光直接合成顏色的顏色設(shè)備和打印機菊卷、印刷機這類靠顏料的印刷設(shè)備在生成顏色方式上的區(qū)別缔恳。

1.RGB模式(發(fā)光模式)

RGB模式:使用于顯示器、投影儀洁闰、掃描儀歉甚、數(shù)碼相機等。

? ?????當(dāng)3種基色的亮度值相等時扑眉,產(chǎn)生灰色纸泄;當(dāng)3種亮度值都是255時,產(chǎn)生純白色腰素;而當(dāng)所有亮度值都是0時聘裁,產(chǎn)生純黑色。當(dāng)3種色光混合生成的顏色一般比原來的顏色亮度值高弓千,所以RGB模式產(chǎn)生顏色的方法又被稱為色光加色法衡便。

2.CMYK模式(印刷模式)

CMYK模式:適用于打印機、印刷機等

? ?????CMYK模式在本質(zhì)上與RGB模式?jīng)]有什么區(qū)別计呈,只是產(chǎn)生色彩的原理不同砰诵,在RGB模式中由光源發(fā)出的色光混合生成顏色,而在CMYK模式中由光線照到有不同比例C捌显、M茁彭、Y、K油墨的紙上扶歪,部分光譜被吸收后理肺,反射到人眼的光產(chǎn)生顏色。

? ?????由于C善镰、M妹萨、Y、K在混合成色時炫欺,隨著C乎完、M、Y品洛、K四種成分的增多树姨,反射到人眼的光會越來越少,光線的亮度會越來越低桥状,所有CMYK模式產(chǎn)生顏色的方法又被稱為色光減色法帽揪。

3.Lab模式

? ?????Lab模式所包含的顏色范圍最廣,能夠包含所有的RGB和CMYK模式中的顏色辅斟。CMYK模式所包含的顏色最少转晰,有些在屏幕上砍刀的顏色在印刷品上卻無法實現(xiàn)。

4.灰度模式

灰度模式可以使用多達(dá)256級灰度來表現(xiàn)圖像,使圖像的過渡更平滑細(xì)膩查邢≌崞椋灰度圖像的每個像素有一個0(黑色)到255(白色)之間的亮度值∠揽玻灰度值也可以用黑色油墨覆蓋的百分比來表示(0%等于白色蚁趁,100%等于黑色)。使用黑折或灰度掃描儀產(chǎn)生的圖像常以灰度顯示实胸。

5.位圖模式

? ?????用于表示最簡單的黑白圖他嫡,即每個像素占用1bit,非黑即白庐完。即使圖像中只包含黑色和白色钢属,但是透過像素的疏密排列,仍可以將圖像組合成近似視覺上的灰度圖门躯,彩色淆党、灰度、位圖讶凉。由于位圖模式只用黑白色來表示圖像的像素染乌,在將圖像轉(zhuǎn)換為位圖模式時會丟失大量細(xì)節(jié),因此Photoshop提供了幾種算法來模擬圖像中丟失的細(xì)節(jié)懂讯。

? ?????在寬度荷憋、高度和分辨率相同的情況下,位圖模式的圖像尺寸最小褐望,約為灰度模式的1/7和RGB模式的1/22以下勒庄。

6.索引顏色模式

? ?????索引顏色模式是網(wǎng)上和動畫中常用的圖像模式,當(dāng)彩色圖像轉(zhuǎn)換為索引顏色的圖像后包含近256種顏色瘫里。索引顏色圖像包含一個顏色表实蔽。
? ?????如果原圖像中顏色不能用256色表現(xiàn),則Photoshop會從可使用的顏色中選出最相近顏色來模擬這些顏色谨读,這樣可以減小圖像文件的尺寸局装。用來存放圖像中的顏色并為這些顏色建立顏色索引,顏色表可在轉(zhuǎn)換的過程中定義或在聲稱索引圖像后修改劳殖。

7.多通道模式

? ?????該模式下的每個通道都為256級灰度通道贼邓。如果刪除了RGB、CMYK闷尿、Lab模式中的某一個通道圖像將自動轉(zhuǎn)化為多通道模式。

? ?????多通道模式對有特殊打印要求的圖像非常有用女坑。例如填具,如果圖像中只使用了一兩種或兩三種顏色時,使用多通道模式可以減少印刷成本并保證圖像顏色的正確輸出。

8.HSB模式

? ?????HSB模式是利用相色劳景、飽和度以及亮度3種基本向量來標(biāo)識顏色的誉简。其中,色相(Hue)用于表示紅盟广、橙闷串、黃、綠筋量、藍(lán)和紫烹吵。HSB模型以人類對顏色的感覺胃基礎(chǔ),描述了顏色的3種基本特征:

? ?????色相是從物體反射或透過物體傳播的顏色桨武。在0到360度的標(biāo)準(zhǔn)色輪上肋拔,按照位置色相,在通常的使用中呀酸,色相由標(biāo)識凉蜂,如紅色、橙色和綠色性誉。

? ?????飽和度(有時稱為彩度)是指顏色的強度和純度窿吩。飽和度表示色相中灰度分量所占的比例,它使用從0%(灰度)至100%(完全飽和)的百分比來度量错览。在標(biāo)準(zhǔn)色輪上纫雁,飽和度從中心到邊緣遞增。

? ?????亮度是顏色的相對明亮程度蝗砾,通常用從0%(黑色)至100%(白色)的百分比來度量先较。

總結(jié)

在計算機中,需要抓住色彩的兩點:
1.顏色存儲方式悼粮。
2.顏色的顯示方式闲勺。
根據(jù)這兩方面可以處理遇到的顏色問題。

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末扣猫,一起剝皮案震驚了整個濱河市菜循,隨后出現(xiàn)的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌申尤,老刑警劉巖癌幕,帶你破解...
    沈念sama閱讀 211,376評論 6 491
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件,死亡現(xiàn)場離奇詭異昧穿,居然都是意外死亡勺远,警方通過查閱死者的電腦和手機,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 90,126評論 2 385
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門时鸵,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來胶逢,“玉大人厅瞎,你說我怎么就攤上這事〕踝梗” “怎么了和簸?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 156,966評論 0 347
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵,是天一觀的道長碟刺。 經(jīng)常有香客問我锁保,道長,這世上最難降的妖魔是什么半沽? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 56,432評論 1 283
  • 正文 為了忘掉前任爽柒,我火速辦了婚禮,結(jié)果婚禮上抄囚,老公的妹妹穿的比我還像新娘霉赡。我一直安慰自己,他們只是感情好幔托,可當(dāng)我...
    茶點故事閱讀 65,519評論 6 385
  • 文/花漫 我一把揭開白布穴亏。 她就那樣靜靜地躺著,像睡著了一般重挑。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪嗓化。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上,一...
    開封第一講書人閱讀 49,792評論 1 290
  • 那天谬哀,我揣著相機與錄音刺覆,去河邊找鬼。 笑死史煎,一個胖子當(dāng)著我的面吹牛谦屑,可吹牛的內(nèi)容都是我干的。 我是一名探鬼主播篇梭,決...
    沈念sama閱讀 38,933評論 3 406
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼氢橙,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼!你這毒婦竟也來了恬偷?” 一聲冷哼從身側(cè)響起悍手,我...
    開封第一講書人閱讀 37,701評論 0 266
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎袍患,沒想到半個月后坦康,有當(dāng)?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 44,143評論 1 303
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡诡延,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 36,488評論 2 327
  • 正文 我和宋清朗相戀三年滞欠,在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了。 大學(xué)時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片肆良。...
    茶點故事閱讀 38,626評論 1 340
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡仑撞,死狀恐怖赤兴,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出,到底是詐尸還是另有隱情隧哮,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 34,292評論 4 329
  • 正文 年R本政府宣布座舍,位于F島的核電站沮翔,受9級特大地震影響,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏曲秉。R本人自食惡果不足惜采蚀,卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 39,896評論 3 313
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望承二。 院中可真熱鬧榆鼠,春花似錦、人聲如沸亥鸠。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 30,742評論 0 21
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽负蚊。三九已至神妹,卻和暖如春,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間家妆,已是汗流浹背鸵荠。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 31,977評論 1 265
  • 我被黑心中介騙來泰國打工, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留伤极,地道東北人蛹找。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 46,324評論 2 360
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長得像哨坪,于是被迫代替她去往敵國和親庸疾。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點故事閱讀 43,494評論 2 348

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容