顏色在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)和顯示詳解

前言

? ?????顏色是通過眼、腦和我們生活經(jīng)驗(yàn)所產(chǎn)生的對光和視覺感受,我們?nèi)庋鬯姷降墓饩€,是由波長范圍很窄的電磁波產(chǎn)生的,不同的波長的電磁波表現(xiàn)為為不同的顏色,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(gè)特性,即色相,明度和飽和度。顏色的三個(gè)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(shí)生活中我們會(huì)經(jīng)常接觸到顏色,可以分為12中顏色:紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫、灰、粉、黑、白、棕。

一、顏色模式(存儲(chǔ)方式)

? ?????顏色模式,是將某種顏色表現(xiàn)為數(shù)字形式的模型,或者說是一種記錄圖像顏色的方式。分為:RGB模式、CMYK模式、HSB模式、Lab模式、位圖模式、灰度模式、索引顏色模式、雙色調(diào)模式和多通道模式。

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、綠、藍(lán)三原色,RGB采用此模式每個(gè)像素占用3個(gè)字節(jié)(一個(gè)字節(jié)8位),分別用于表示顏色的R、G、B分量(255、255、255)屬加色模式0-255(黑色-白色)。
特點(diǎn)文件小。色彩豐富且飽滿。RGB模式是一種發(fā)光的彩色模式 屏幕上顯示的圖像,就一般都是以RGB模式,因?yàn)轱@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(shí),產(chǎn)生灰色;當(dāng)3種亮度值都是255時(shí),產(chǎn)生純白色;而當(dāng)所有亮度值都是0時(shí),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,所以RGB模式產(chǎn)生顏色的方法又被稱為色光加色法。

擴(kuò)展

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

? ?????lpha通道一般用作不透明度參數(shù)。如果一個(gè)像素的alpha通道數(shù)值為0%,那它就是完全透明的(也就是看不見的),而數(shù)值為100%則意味著一個(gè)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,就像透過玻璃(半透明性),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。alpha通道值可以用百分比、整數(shù)或者像RGB參數(shù)那樣用0到1的實(shí)數(shù)表示。
有時(shí)它也被寫成ARGB(像RGBA一樣,但是第一個(gè)數(shù)據(jù)是alpha)。例如:0x80FFFF00是50%透明的黃色,因?yàn)樗械膮?shù)都在0到255的范圍內(nèi)表示。0x80是128,大約是255的一半。

2.CMYK模式(印刷模式)

? ?????CMYK:主要用于印刷(青色、洋紅、黃、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、洋紅色Magenta、黃色Yellow。而K取的是Black最后一個(gè)字母,避免與Blue混淆。
特點(diǎn):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),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,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,而在CMYK模式中由光線照到有不同比例C、M、Y、K油墨的紙上,部分光譜被吸收后,反射到人眼的光產(chǎn)生顏色。

由于C、M、Y、K在混合成色時(shí),隨著C、M、Y、K四種成分的增多,反射到人眼的光會(huì)越來越少,光線的亮度會(huì)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。

3.Lab模式

? ?????Lab模式的原型是由CIE協(xié)會(huì)在1931年制定的一個(gè)衡量顏色的標(biāo)準(zhǔn),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,也就是它不依賴于設(shè)備。

? ?????Lab顏色是以一個(gè)亮度分量L及兩個(gè)顏色分量a和b來表示顏色的。其中L的取值范圍是0-100,a分量代表由綠色到紅色的光譜變化,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。

? ?????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。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(shí)現(xiàn)。

4.灰度模式

? ?????每個(gè)像素都以8bit(占一個(gè)或兩個(gè)位)。每一個(gè)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,使圖像的過渡更平滑細(xì)膩。灰度圖像的每個(gè)像素有一個(gè)0(黑色)到255(白色)之間的亮度值。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)。使用黑折或灰度掃描儀產(chǎn)生的圖像常以灰度顯示。

5.位圖模式

? ?????用于表示最簡單的黑白圖,即每個(gè)像素占用1bit,非黑即白。即使圖像中只包含黑色和白色,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,彩色、灰度、位圖。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(shí)會(huì)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)。

? ?????在寬度、高度和分辨率相同的情況下,位圖模式的圖像尺寸最小,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,轉(zhuǎn)換過程存在失真很可能會(huì)在原本平滑的圖片邊緣出現(xiàn)邊緣效應(yīng)。

? ?????索引顏色模式是網(wǎng)上和動(dòng)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。索引顏色圖像包含一個(gè)顏色表。
? ?????如果原圖像中顏色不能用256色表現(xiàn),則Photoshop會(huì)從可使用的顏色中選出最相近顏色來模擬這些顏色,這樣可以減小圖像文件的尺寸。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。

7.多通道模式

? ?????該模式下的每個(gè)通道都為256級灰度通道。如果刪除了RGB、CMYK、Lab模式中的某一個(gè)通道圖像將自動(dòng)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。例如,如果圖像中只使用了一兩種或兩三種顏色時(shí),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、飽和度以及亮度3種基本向量來標(biāo)識(shí)顏色的。其中,色相(Hue)用于表示紅、橙、黃、綠、藍(lán)和紫。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。在0到360度的標(biāo)準(zhǔn)色輪上,按照位置色相,在通常的使用中,色相由標(biāo)識(shí),如紅色、橙色和綠色。

? ?????飽和度(有時(shí)稱為彩度)是指顏色的強(qiáng)度和純度。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。在標(biāo)準(zhǔn)色輪上,飽和度從中心到邊緣遞增。

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

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,在數(shù)學(xué)世界中,為了表示各種顏色,人們通常將顏色劃分為若干分量。由于成色原理的不同,決定了顯示器、投影儀、掃描儀這類靠色光直接合成顏色的顏色設(shè)備和打印機(jī)、印刷機(jī)這類靠顏料的印刷設(shè)備在生成顏色方式上的區(qū)別。

1.RGB模式(發(fā)光模式)

RGB模式:使用于顯示器、投影儀、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)等。

? ?????當(dāng)3種基色的亮度值相等時(shí),產(chǎn)生灰色;當(dāng)3種亮度值都是255時(shí),產(chǎn)生純白色;而當(dāng)所有亮度值都是0時(shí),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,所以RGB模式產(chǎn)生顏色的方法又被稱為色光加色法。

2.CMYK模式(印刷模式)

CMYK模式:適用于打印機(jī)、印刷機(jī)等

? ?????CMYK模式在本質(zhì)上與RGB模式?jīng)]有什么區(qū)別,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,而在CMYK模式中由光線照到有不同比例C、M、Y、K油墨的紙上,部分光譜被吸收后,反射到人眼的光產(chǎn)生顏色。

? ?????由于C、M、Y、K在混合成色時(shí),隨著C、M、Y、K四種成分的增多,反射到人眼的光會(huì)越來越少,光線的亮度會(huì)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。

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。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(shí)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?;叶葓D像的每個(gè)像素有一個(gè)0(黑色)到255(白色)之間的亮度值?;叶戎狄部梢杂煤谏湍采w的百分比來表示(0%等于白色,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。

5.位圖模式

? ?????用于表示最簡單的黑白圖,即每個(gè)像素占用1bit,非黑即白。即使圖像中只包含黑色和白色,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,彩色、灰度、位圖。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(shí)會(huì)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)。

? ?????在寬度、高度和分辨率相同的情況下,位圖模式的圖像尺寸最小,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

? ?????索引顏色模式是網(wǎng)上和動(dòng)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。索引顏色圖像包含一個(gè)顏色表。
? ?????如果原圖像中顏色不能用256色表現(xiàn),則Photoshop會(huì)從可使用的顏色中選出最相近顏色來模擬這些顏色,這樣可以減小圖像文件的尺寸。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。

7.多通道模式

? ?????該模式下的每個(gè)通道都為256級灰度通道。如果刪除了RGB、CMYK、Lab模式中的某一個(gè)通道圖像將自動(dòng)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。例如,如果圖像中只使用了一兩種或兩三種顏色時(shí),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、飽和度以及亮度3種基本向量來標(biāo)識(shí)顏色的。其中,色相(Hue)用于表示紅、橙、黃、綠、藍(lán)和紫。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。在0到360度的標(biāo)準(zhǔn)色輪上,按照位置色相,在通常的使用中,色相由標(biāo)識(shí),如紅色、橙色和綠色。

? ?????飽和度(有時(shí)稱為彩度)是指顏色的強(qiáng)度和純度。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。在標(biāo)準(zhǔn)色輪上,飽和度從中心到邊緣遞增。

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

總結(jié)

在計(jì)算機(jī)中,需要抓住色彩的兩點(diǎn):
1.顏色存儲(chǔ)方式。
2.顏色的顯示方式。
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
平臺(tái)聲明:文章內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))由作者上傳并發(fā)布,文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點(diǎn),簡書系信息發(fā)布平臺(tái),僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。
  • 序言:七十年代末,一起剝皮案震驚了整個(gè)濱河市,隨后出現(xiàn)的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 230,048評論 6 542
  • 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,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機(jī),發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 99,414評論 3 429
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人,你說我怎么就攤上這事?!?“怎么了?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 178,169評論 0 383
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵,是天一觀的道長。 經(jīng)常有香客問我,道長,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 63,722評論 1 317
  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮,結(jié)果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己,他們只是感情好,可當(dāng)我...
    茶點(diǎn)故事閱讀 72,465評論 6 412
  • 文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上,一...
    開封第一講書人閱讀 55,823評論 1 328
  • 那天,我揣著相機(jī)與錄音,去河邊找鬼。 笑死,一個(gè)胖子當(dāng)著我的面吹牛,可吹牛的內(nèi)容都是我干的。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 43,813評論 3 446
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼!你這毒婦竟也來了?” 一聲冷哼從身側(cè)響起,我...
    開封第一講書人閱讀 43,000評論 0 290
  • 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,沒想到半個(gè)月后,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 49,554評論 1 335
  • 正文 獨(dú)居荒郊野嶺守林人離奇死亡,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(diǎn)故事閱讀 41,295評論 3 358
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時(shí)候發(fā)現(xiàn)自己被綠了。 大學(xué)時(shí)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。...
    茶點(diǎn)故事閱讀 43,513評論 1 374
  • 序言:一個(gè)原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 39,035評論 5 363
  • 正文 年R本政府宣布,位于F島的核電站,受9級特大地震影響,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
    茶點(diǎn)故事閱讀 44,722評論 3 348
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望。 院中可真熱鬧,春花似錦、人聲如沸。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 35,125評論 0 28
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽。三九已至,卻和暖如春,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 36,430評論 1 295
  • 我被黑心中介騙來泰國打工, 沒想到剛下飛機(jī)就差點(diǎn)兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道東北人。 一個(gè)月前我還...
    沈念sama閱讀 52,237評論 3 398
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長得像,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對象是個(gè)殘疾皇子,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點(diǎn)故事閱讀 48,482評論 2 379

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容

  • 如何制作透明背景的圖片? 首先,只有GIF才可以使用透明,所以在保存文件的時(shí)候不要選擇保存或另存為,而是直接選“輸...
    蘇州暮雨閱讀 2,780評論 0 15
  • 來,這有一份PS入門速效大法。 總有人問阿隨君怎么學(xué)PS,零基礎(chǔ)、非專業(yè)、小白該怎么從零到入門,迅速成長為高手呢?...
    華道長閱讀 1,534評論 0 9
  • 數(shù)碼印花圖案的色彩模式 對于數(shù)碼印花,還有很多的原理不是半個(gè)月一個(gè)月可以弄精通的,想要在數(shù)碼印花行業(yè)成為工程師級別...
    金練閱讀 3,474評論 0 4
  • 在看《自控力》這本書的讀書筆記時(shí),當(dāng)我看到成癮本質(zhì),是大腦獎(jiǎng)賞中心不斷被刺激,進(jìn)而分泌大量的多巴胺時(shí),我才猛然想起...
    旅行君主閱讀 1,660評論 0 1
  • 喜歡就爭取 得到就珍惜 錯(cuò)過就忘記 生活就是這么簡單 一天之中什么時(shí)間段最美,我會(huì)告訴你夜晚比白天更美,當(dāng)...
    良爾傳媒閱讀 463評論 0 0