RGB түсті моделі

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 18 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
М.Х.ДУЛАТИ атындағы
ТАРАЗ МЕМЛЕКЕТТІК ӨҢІРЛІК УНИВЕРСИТЕТІ
Ұстаз институты
Физика және IT кафедрасы

КУРСТЫҚ ЖҰМЫС

Компьютерлік графика негіздері пәнінен

Жұмыстың тақырыбы: Түстік модельдер. Грассман заңдары

Студент Насиратдинова Н. Инф-19-3 тобы _________________________
қолы
Жетекші Раимбаева С.А., аға оқытушы

Қорғауға жіберілді ____________________20____г.___ ____________________
қолы
Жоба қорғалды ____________________20____г. бағасы___________________
сөзбен
Комиссия мүшесі: ___________________________ _________________________
аты-жөні қолы

__________________________________ __________________
аты-жөні қолы

Тараз 2021 ж.

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
М.Х. Дулати атындағы Тараз өңірлік университеті

Ұстаз институты
Физика және IT кафедрасы

ТАПСЫРМА

1. Тақырыбы Түстік модельдер. Грассман заңдары
2. Тапсырманың арнайы нұсқауы

3. Есепке-түсініктеме жазбаларының негізгі тараула - ры (жұмыстары)
Орындау кестесі

Көлемі, %
Орындау уақыты
1. Түс модельдері және олардың түрлері

1.1 Түс ұғымы және оның сипаттамалары

1.2 RGB түсті моделі

1.3 HSB түсті моделі

1.4 CMY және CMYK моделі (Cyan Magenta Yellow)

2. Грассман заңы (түстерді араластыру заңдары)

2.1 Түстік модельдердің пайдалану режимдері

3. Түстік модельдермен жұмыс жасау

3.1 CorelDraw бағдарламасы туралы мәлімет

3.2 CorelDraw бағдарламасымен жұмыс жасау

4. Графикалық материалдарының тізімі (сызулардың масштабы келтіріледі)

Суреттер мен кесте

5. Жобаның (жұмысты) жинақтау мерзімі

6. Қорғау

Кафедра мәжілісінде бекітілген ___________________20___ ж. хаттама № ______
Жетекшісі:

________________________ __________ ___________ _______________________ _____
қызметі қолы аты-жөні

Тапсырманы орындауға қабылдадым _______________20___ж. ____________________
білімгердің қолы

МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
1. ТҮС МОДЕЛЬДЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ТҮРЛЕРІ ... ... ... ... ... ... ... ... 5
1.1 Түс ұғымы және оның сипаттамалары ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ..5
1.2 RGB түсті моделі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..6
1.3 HSB түсті моделі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..9
1.4 CMY және CMYK моделі (Cyan Magenta Yellow) ... ... ... ... ... ... ... ... . 10
2. ГРАССМАН ЗАҢЫ (ТҮСТЕРДІ АРАЛАСТЫРУ ЗАҢДАРЫ) ... ... 13
2.1 Түстік модельдердің пайдалану режимдері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... 13
3. ТҮСТІК МОДЕЛЬДЕРМЕН ЖҰМЫС ЖАСАУ ... ... ... ... ... ... ... .. ... 14
3.1 CorelDraw бағдарламасы туралы мәлімет ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .14
3.2 CorelDraw бағдарламасымен жұмыс жасау ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... 14
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...16
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... 17

КІРІСПЕ

Бір нәрсенің табиғатын түсіну үшін заттың көрнекі көрінісін жасау керек болады. Шын мәнінде, адамдар, мұны дәрістерде жазбалар жазудан бастап, нақты деректер жиынтығын түсіндіру үшін диаграммалар мен карталарды суреттеуге дейін жасайды. Тарихта суретшілер мен ғалымдар түс спектрінің абстрактілі тұжырымдамасын түсінікті нәрсеге айналдыру мақсатында түрлі үлгілерде түс спектрін бейнелеген. Түс үлгісі - бұл көп өлшемді модель ретінде түс спектрін көрсететін визуализация. Қазіргі заманғы түс үлгілерінің көпшілігінің 3 өлшемі бар (RGB сияқты), сондықтан 3D пішін ретінде бейнеленуі мүмкін, ал басқа модельдердің өлшемдері көп (CMYK сияқты). Бұдан әрі біз заманауи цифрлық дизайн құралдары мен бағдарламалау тілдерінде кең таралған RGB, HSB және CMYK түс үлгілерін қарастырамыз. Осы түс үлгілерінің барлығы бірдей негізгі RGB түстерін пайдаланады, бұл оларды түрлі өлшемдерде бір түс спектрін көрнекілендірудің жақсы мысалдарына айналдырады.
Компьютерлік графика деп әдетте компьютердің көмегімен графикалық ақпаратты дайындау, түрлендіру, сақтау және қайта шығару процестерін автоматтандыруды түсінеді. Графикалық ақпарат деп объектілердің модельдері мен олардың бейнелері түсініледі. Егер пайдаланушы объектілердің сипаттамаларын басқара алатын болса, онда интерактивті компьютерлік графика туралы айтады. Қазіргі уақытта кез келген бағдарламаны интерактивті компьютерлік графика жүйесі деп есептеуге болады. Интерактивті компьютерлік графика - бұл суреттерді дайындау және ойнату үшін компьютерлерді пайдалану, бірақ бұл ретте пайдаланушы суретке тікелей оны ойнату процесінде жедел өзгерістер енгізуге мүмкіндігі бар.
Курстық жұмыстың мақсаты: Компьютерлік графикадағы түс ұғымы және оның сипаттамасы туралы қарастырамыз, түстік модельдер және оның түрлерін атап өтетін боламын және де Грассман заңдары туралы ақпарат беріп, қорытынды бөлімде түстік модельдермен практикалық жұмыс жасалынады.

І. ТҮС МОДЕЛЬДЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ТҮРЛЕРІ

1.1 Түс ұғымы және оның сипаттамалары
Түс моделі - түс компоненттері немесе түс координаттары деп аталатын сандар кортежі, түріндегі түстердің көрінісін сипаттаудың математикалық моделі. Үлгі беретін түстердің барлық мүмкін мәндері түс кеңістігін анықтайды. Түс моделі әдетте дискретті түрде түстерді сақтау және өңдеу үшін, оны есептеу құрылғыларында, атап айтқанда, ЭМ түрінде ұсыну кезінде пайдаланылады. Түс моделі адам қабылдайтын, жадының сақталған түстері мен шығарылым құрылғыларында қалыптасатын түстердің арасындағы сәйкестікті көрсетеді (мүмкін, берілген жағдайда). Біз заттарға қарап, оларды сипаттай отырып, шамамен былай дейміз: ол үлкен, жұмсақ, ашық көгілдір түсті. Бір нәрсені сипаттау кезінде көп жағдайда түс айтылады, себебі ол орасан көп ақпарат бере алады. Шын мәнінде дененің белгілі бір түсі жоқ. Түс ұғымының өзі адамның (адамның көзқарасы) жарықты қалай қабылдауымен тығыз байланысты, түс көзде пайда болады деп айтуға болады.
Түс - физика үшін де, физиология үшін де өте күрделі проблема, өйткені оның психофизиологиялық және физикалық табиғаты бар. Түсті қабылдау жарықтың физикалық қасиеттеріне, яғни электромагниттік энергияға, оның физикалық заттармен өзара әрекеттесуіне, сондай-ақ оларды адамның көру жүйесімен түсіндіруге байланысты. Басқаша айтқанда, заттың түсі тек заттың өзіне ғана емес, сонымен қатар затты жарықтандыратын жарық көзіне де, адамның көру жүйесіне де байланысты. Егер тек көк жарықты бейнелейтін затты, беті қызыл жарықпен жарықтандырса, ол қара болып көрінеді. Осыған ұқсас, егер жасыл жарық көзін тек қызыл жарық өткізетін әйнек арқылы қарайтын болсақ, ол да қара болып көрінеді. Ең қарапайым түс ахроматикалық түс болып табылады, яғни біз қара-ақ теледидар экранында көріп отырғанымыздай. Бұл ретте көздер жарығының 80% -дан астамын ахроматикалық бейнелейтін нысандар - ақ, ал 3%-дан кем қара болып көрінеді. Мұндай түстiң жалғыз атрибуты қарқындылығы немесе саны болып табылады. Қарқындылықпен скалярлық шаманы салыстыруға болады, қара шаманы 0, ал ақ шаманы 1 деп анықтауға болады. Егер қабылданатын жарық еркін тең емес мөлшерде толқындардың ұзындығы болса, онда ол хроматикалық деп аталады. Мұндай түсті субъективті сипаттау кезінде әдетте үш шаманы пайдаланады: түс тоны, қанықтығы және жарықтылығы. Түс тоны қызыл, жасыл, сары және т.б. сияқты түстерді ажыратуға мүмкіндік береді.
Жарықтың үш компонентті теориясының негізінде көздің торшасының орталық бөлігінде сезімтал үш түрлі түс: біріншісі - жасыл, екіншісі - қызыл, үшіншісі - көк түсті қабылдайды. Көздің салыстырмалы сезімталдығы жасыл түс үшін ең жоғары және көк түс үшін ең азы. Адам көзі 350 000 түрлі түсті ажыратуға қабілетті. Бұл сан көптеген тәжірибелер нәтижесінде алынған. Шамамен 128 түс тондары анық ажыратылады. Егер тек қана қанығу өзгеретін болса, онда көру жүйесі онша көп түстерді бөліп көрсете алмайды: біз 16-дан (сары үшін) 23-ке (қызыл және күлгін үшін) дейін осындай түстерді ажырата аламыз.
Адамдардың көпшілігі түстерді ажыратады, ал компьютерлік графикамен айналысатындар айырмашылықты тек түстерде ғана емес, сондай-ақ анық реңктерде де сезінуі тиіс. Бұл өте маңызды, өйткені түс әр денені анықтайтын формадан да, массадан да, басқа параметрлерден де кем түспейтін ақпараттың көп мөлшерін қамтиды.
Нақты түстiң сыртқы түрiне әсер ететiн факторлар:
· жарық көзі;
· айналадағы заттар туралы ақпарат;
· сіздің көздеріңіз;
Дұрыс таңдалған түстер қалаған бейнеге назар аударып, одан ығыстыра алады. Бұл адамның қандай түс көретініне байланысты түрлі эмоциялар пайда болатындығымен түсіндіріледі, олар көзге көрінетін объектінің алғашқы әсерін саналы түрде қалыптастырады.
Компьютерлік кестедегі түс:
- объектілер туралы белгілі бір ақпаратты өзіне алып жүру. Мысалы, жазда ағаштар жасыл, күзде сары болады. Қара-ақ фотосуретте жыл мезгілін анықтау іс жүзінде мүмкін емес, егер оған қосымша қандай да бір фактілер көрсетілмесе.
- объектілерді ажырату үшін түс те қажет.
- оның көмегімен бейненің бір бөлігін бірінші орынға шығаруға, ал басқаларын фонға шығаруға, яғни маңызды - композициялық - орталыққа назар аударуға болады.
- түстің көмегімен кескіннің кейбір бөлшектерін үлкейтпей-ақ беруге болады.
- екі өлшемді графикада, атап айтқанда, біз мониторингте соны көріп отырмыз, өйткені ол үшінші өлшемге ие емес, дәл сол түстің, дәлірек айтқанда реңктің көмегімен, көлемі елестетіледі (беріледі).
- түс көрерменнің назарын аудару, бояу және қызықты бейнелер жасау үшін пайдаланылады.
Кез келген компьютерлік кескін геометриялық өлшемдерден және рұқсаттан (бір дюймге нүктелер саны) басқа, онда пайдаланылуы мүмкін түстердің ең көп санымен сипатталады. Осы түрдегі суретте пайдаланылуы мүмкін түстердің ең көп саны түс тереңдігі деп аталады. Түс тереңдігі әр түрлі бейнелерден басқа - қара-ақ штрихты, сұр реңкті, индекстелген түсті бейнелер бар. Кескіндердің кейбір түрлері түс тереңдігі бірдей, бірақ түс үлгісі бойынша ерекшеленеді.

1.2 RGB түсті моделі

XIX ғасырдың ортасында ағылшын физигі Джеймс Кларк Максвелл түстердің аддитивті бірігуі ретінде белгілі түрлі-түсті бейнені алу тәсілін қолдану туралы ұсыныс жасады. Аддитивті (жиынтықтаушы) түс беру жүйесі осы модельдегі түстер қара (Black) түске қосылатынын білдіреді. Түстердің аддитивті ығысуын түрлі түсті жарық ағындарының көзге жеткенге дейін бірігу процесі деп түсіндіруге болады.
Түстің аддитивті модельдері (ағылшыннан add - қатпарлану) деп спектрлік бөлінісі бар, қажетті түс ретінде көзбен шолып қабылданатын жарық ағыны үш көзден сәулеленетін жарықты пропорционалды араластыру операциясы негізінде құрылатын түсті модельдер аталады. Араластыру схемалары әртүрлі болуы мүмкін, олардың біреуі суретте көрсетілген.

1-сурет. Түсті аддитивті үлгідегі жарық ағындарын араластыру схемасы
Түстің аддитивті моделі жарық көздерінің әрқайсысының өзінің тұрақты спектрлік бөлінуі бар, ал оның қарқындылығы реттеледі деп болжайды. Аппараттық тәуелді және перцептивті түсті аддитивті модельдің екі түрі бар. Аппараттық тәуелді модельде түс кеңістігі бейнені шығару құрылғысының (монитор, проектор) сипаттамаларына байланысты болады. Осының салдарынан осындай модельдің негізінде ұсынылған бір ғана сурет түрлі құрылғыларда ойнату кезінде көзбен шолып, біршама өзгеше қабылданатын болады. Перцептивтік модель құрылғының техникалық сипаттамаларын емес, бақылаушының көру ерекшеліктерін ескере отырып жасалған, компьютерлердің мониторларында, теледидарларда, сканерлерде, цифрлық фотоаппараттарда және басқа да жарықты сәулелендіретін техникалық құрылғыларда қолданылады. Монитор экранынан адам түсін қызыл, жасыл және көк болып үш базалық түстің сәулелену жиынтығы ретінде қабылдайды. Мұндай түс беру жүйесі RGB деп аталады, ағылшын түстерінің бірінші әріптері бойынша (Red - қызыл, Green - жасыл, Blue - көк).
Адам түстi қабылдағанда оларды тiкелей көзбен қабылдайды. Қалған түстер үш базалық түстердің әртүрлі арақатынастарда араласуын білдіреді. 2-суретте RGB түс үлгісі көрсетілген.
2-сурет.
R + G = Y (Yellow - сары);
G + B = C (Cyan - көгілдір); + R = M (Magenta - мор).
Барлық үш негізгі түстердің қосындысы тең үлеспен ақ (White) түс береді
+ G + B = W (White - ақ)
Аралық реңктер әртүрлі түсті астықтардың бір-біріне жақын орналасуы есебінен алынады. Бұл ретте олардың бейнелері көзге құйылады, ал түстері кейбір аралас реңкті құрайды. Астықтың жарықтығын реттей отырып, шығатын аралас тонды реттеуге болады. Мысалы, астықтың барлық үш түрінің барынша жарықтығы кезінде ақ түс, жарықтандыру болмаған жағдайда - қара түс, ал аралық мәндер кезінде - сұр түстің әртүрлі реңктері алынады. Егер бір түсті астық қалғандары сияқты жарықтандырылмаса, онда аралас түс сұр түстің реңкі болмайды, бояуға ие болады. Түстi қалыптастырудың мұндай тәсiлi ақ экранды түстi прожекторлармен толық қараңғылықта жарықтандыруды еске түсiредi.
Егер суреттің бір нүктесінің түсін үш битпен кодтайтын болсақ, олардың әрқайсысы RGB жүйесінің тиісті компонентінің (1) немесе болмауының (0) белгісі болып табылады, онда біз RGB әрбір компонентіне 1 битті аламыз (1-кесте).
1-кесте - Түстердің болуы
R
G
B
Цвет
1
1
1
(white ақ)
1
1
0
(yellow сары)
1
0
1
(magenta күлгін)
1
0
0
(red қызыл)
0
1
1
(cyan көк)
0
1
0
(green жасыл)
0
0
1
(blue көк)
0
0
0
(black қара)
Көптеген компьютерлік жабдықтар RGB моделін пайдалана отырып жұмыс істейді, бұдан басқа, бұл модель өте қарапайым, оның аппаратурамен (сканермен және монитормен) генетикалық туыстығы, кең түстік қамту (адам көру мүмкіндіктеріне жақын түстердің алуан түрлілігін көрсету мүмкіндігі) осымен оның кең таралуын түсіндіреді. RGB түсті модельдің басты қасиеттері оның қарапайымдылығында, көрнекілігінде және оның түс кеңістігінің кез келген нүктесіне көзбен шолып қабылданатын түс сәйкес келетіндігінде болады. Бұл модельдің қарапайымдылығының арқасында ол аппаратпен оңай іске асырылады. Атап айтқанда, әр түрлі спектрлік бөлінісі бар басқарылатын жарық көздерінің мониторларында үш түрдегі люминофордың микроскопиялық бөлшектері қызмет етеді. Олар үлкейткіш әйнек арқылы жақсы байқалады, бірақ мониторды көзсіз көзбен қараған кезде көзбен түйісу құбылысынан үздіксіз сурет көрінеді.
RGB түсті модельде үш принципті кемшіліктер бар:
Біріншісі - түстік қамтудың жеткіліксіздігі. RGB түсті модельдің түс кеңістігінің мөлшеріне қарамастан, онда көзбен қабылданатын көптеген түстерді (мысалы, спектрлік таза көгілдір және қызғылт сары) ойнату мүмкін емес. Мұндай түстердің RGB түсті формуласында базалық түсті қарқындылықтың теріс мәндері бар, ал аддитивтік модельді техникалық іске асыру кезінде базалық түстерді қосу емес, азайту өте қиын. Бұл кемшілік перцептивті аддитивті модельде жойылған.
RGB түсі моделінің екінші кемшілігі осы модельдің базалық түстері бейнелерді шығару құрылғыларының техникалық параметрлеріне байланысты болғандықтан түрлі құрылғыларда (аппараттық тәуелділік) түстерді біркелкі жаңғыртудың мүмкін еместігінен тұрады. Сондықтан, қатаң айтқанда, RGB бірыңғай түс кеңістігі жоқ, әрбір шығарылым құрылғысы үшін жаңғыртылатын түстердің салалары әртүрлі. Оның үстіне, тіпті бұл кеңістіктерді сандық тұрғыдан тек басқа түс үлгілерінің көмегімен салыстыруға болады.
Үшінші жетіспеушілік түс арналарының коррелендірілуі (бір арнаның жарықтығы артқан жағдайда басқалары оны азайтады).
RGB түс кеңістігін бірдей көзбен шолу нәтижелерін ала отырып, түрлі құрылғыларда пайдалану үшін оның негізгі түстерін перцептивті түс моделінің түс координаталарында бірмәнді жазу жеткілікті. Компьютерлік графиканың көптеген бағдарламалары бүгінде RGB стандартты түстік кеңістіктерімен жұмыс істеуге мүмкіндік береді, олардың ішінде жиі қолданылады, - RGB стандартты кеңістігі деп аталады. Осы түстік кеңістіктің негізгі түстерінің сипаттамалары оны кез келген мониторларда, тіпті жоғары емес класта да түстерді бұрмалаусыз ойнатуға болатындай етіп таңдалған. Кестеде Web, әуесқойлық цифрлық фотосуреттер, арзан түсті принтерлерде басып шығару үшін кеңінен қолданылады. Кәсіби фотосуреттер мен полиграфияда салыстырмалы түрде тар түстік қамтылуына байланысты іс жүзінде қолданылмайды - осы түс кеңістігінің шекарасында көзбен көрінетін гүлдердің жартысынан астамы жатыр. RGB (1998) - кеңейтілген RGB түс кеңістігі. Бастапқыда бұл түс кеңістігі жоғары нақтылық теледидар стандарты шеңберінде әзірленді, содан кейін кәсіби фотосуреттерде және жоғары сапалы сканерлердегі бейнелерді сканерлеуде таралды. Бұл кеңістіктің түстік қамтылуы sRGB қарағанда үштен бір бөлігіне жуық кең және осының есебінен төменгі класты құрылғыларда (арзан сканерлерде, мониторларда, фотокамераларда) осы кеңістіктің көптеген түстері дәл емес қайта жаңғыртылады. Gamut RGB - RGB моделі үшін теориялық ең жоғары түстік қамтылуы бар түстік кеңістік. Базалық түстер ретінде таза спектрлік түстер таңдалған. Түстің стандартты тереңдігі кезінде осы кеңістіктің түстік қамтымынан тым көп түстер қол жетімсіз болады, сондықтан жұмыс істеу үшін 48 бит және одан жоғары түс тереңдігі қажет.

1.3 HSB түсті моделі

3- HSB түсті моделі бейнеленген сурет
Бұл модель алғашқы графикалық редакторлар ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.