Gdy robisz zdjęcia, na pewno zależy ci na jak najlepszym odwzorowaniu kolorów fotografowanych obiektów, przyrody, osób. Czy wiesz, jak są zapisywane kolory w komputerze? Jest wiele modeli ich zapisu. W tym materiale poznasz te najbardziej popularne. Określają one techniki opisania barw obrazu. Są one odmienne dla obrazu wyświetlanego na ekranie monitora i inne dla obrazu drukowanego.

Więcej informacji o grafice rastrowej i cyfrowej obróbce zdjęć znajdziesz w materiałach:

Widzenie barw

Widzenie barw jest możliwe tylko w bardzo ograniczonym zakresie spektrum promieniowania elektromagnetycznegoSpektrum promieniowania elektromagnetycznegospektrum promieniowania elektromagnetycznego. Ten zakres, zwany widzialnym spektrum, obejmuje część promieniowania, którą jesteśmy w stanie „zobaczyć”. Precyzyjne określenie górnej i dolnej granicy widzialnego spektrum jest trudne, ponieważ w tych obszarach granicznych widoczność może być mierzona tylko w laboratoryjnych warunkach przy wysokim natężeniu światła. Teoretycznie, granice te są około 309 nm (nanometrów) dla ultrafioletu i 1400 nm (nanometrów) dla podczerwieni, ponieważ optyczny system oka staje się nieprzezroczysty dla fal poza tymi granicami. W praktyce, zakres pomiędzy 380 nm780 nm jest przyjęty jako standardowy zakres widzialny.

Widzenie w odcieniach szarości

Wydawałoby się, że widzenie odcieni szarości jest prostym procesem. Można by przypisać kolorowi białemu wartość 1, kolorowi czarnemu wartość 0, a wszystkie odcienie szarości mieściłyby się pomiędzy nimi. Jednakże, nawet w przypadku szarości, pojawiają się pewne problemy. Oko ludzkie ma swoją własną charakterystykę, co oznacza, że niektóre odcienie są widziane wyraźniej, a inne słabiej.

Widzenie barwne

Światło białe, które codziennie dostrzegamy, jest mieszaniną różnych kolorów tęczy. Nasze zdolności widzenia barwnego wynikają z reakcji naszego oka na światło. Oko ludzkie ma swoje preferencje, które wpływają na percepcję poszczególnych kolorów. Warto zauważyć, że nasze postrzeganie intensywności światła nie jest liniowo proporcjonalne. Przykładowo, dwukrotnie większa ilość światła nie oznacza, że będziemy postrzegać je jako dwukrotnie jaśniejsze. Widzenie barwne jest fascynującym zagadnieniem, które ma zastosowanie zarówno w sztuce, estetyce, jak i w naukach przyrodniczych oraz technologii. Poznanie i zrozumienie różnych aspektów widzenia barwnego pozwala nam lepiej korzystać z kolorów w naszym codziennym życiu oraz w dziedzinach takich jak projektowanie graficzne, malarstwo, fotografia i wiele innych, gdzie kolory odgrywają ważną rolę.

Modele kolorów

Model barwowy to trójwymiarowy system współrzędnych, który definiuje przestrzeń barw, w której znajdują się wszystkie możliwe kolory z określonej gamy barw. Model barwowy umożliwia wygodne wybieranie kolorów w ramach danej gamy, co ułatwia pracę z barwami w różnych dziedzinach.

Do najważniejszych modeli barw należą RGBil2TQ73R1z_d388e80RGB, CMYKil2TQ73R1z_d388e87CMYKHSVil2TQ73R1z_d388e94HSV. Jeżeli chcesz zaprojektować baner, zdjęcie, lub grafikę, które będą prezentowane poprzez monitor komputera, tablet lub smartfon, wybierz model RGB lub HSV. Jeśli natomiast chcesz wykonać publikację do wydruku zawierającą materiały graficzne, wybierz do ich przygotowania model CMYK.

il2TQ73R1z_d388e80
il2TQ73R1z_d388e87
il2TQ73R1z_d388e94
1
Ćwiczenie 1

Przyjrzyj się, w jaki sposób możesz uzyskać dowolny kolor, wykorzystując czerwony, niebieski i zielony. Przesuwając suwakami wybierz swój ulubiony kolor. W jaki sposób możesz go zapamiętać. Przyjrzyj się wyświetlanym wartościom poszczególnych kolorów w interaktywnej zabawie.

R1C8a5OahBKzy
Interaktywny element przedstawia selektor kolorów. Po lewej stronie znajduje się kwadrat domyślnie wypełniony kolorem białym. Jest on obramowany czarnymi liniami. Po prawej stronie znajdują się cztery suwaki kolejno oznaczone: R, G, B, A. Pod suwakami znajdują się cztery liczby w nawiasie, trzy pierwsze można modyfikować w zakresie od 0 do 255, natomiast ostatnią od 0 do 1 z dokładnością do części setnych. Te liczby zmieniają się, gdy suwaki są przesuwane. Kolor kwadratu również ulega wtedy zmianie. Przykładowa konfiguracja: R wynosi 137, G wynosi 108, B wynosi 55, A wynosi 1 – uzyskano kolor brązowy.
Interaktywny selektor kolorów.
Źródło: Grzegorz Zwoliński, licencja: CC BY 3.0.

Czy możesz odczytać wartość przedstawionego przez ciebie koloru?

2
Ćwiczenie 1
R6IoEUymSGlQl
Odpowiedz na pytanie. Który zakres jest uznawany za standardowy zakres widzialnego spektrum promieniowania elektromagnetycznego?
Źródło: GroMar, licencja: CC BY 3.0.

Każdy z trzech kolorów może być zapisany na 256 sposobów (od 0 do 255) w 1B (bajcie) pamięci komputera. Jeżeli przemnożysz te liczby przez siebie, otrzymasz 16 777 216 możliwych kolorów w palecie. Aby zapisać tak uzyskany dowolny kolor palety, potrzebujesz co najmniej 3B pamięci komputera. Czy wiesz, dlaczego?

Edytory grafiki rastrowejD14CKoLFwEdytory grafiki rastrowej proponują wykorzystanie modelu kolorów HSV, ponieważ definiuje on kolory najbardziej zbliżone do kolorów widzianych przez człowieka.

Tworzenie własnej palety kolorów

W celu edycji i modyfikacji obrazów cyfrowychPmGjCqgKoedycji i modyfikacji obrazów cyfrowych zaleca się stworzenie spersonalizowanej palety kolorów, która będzie dostosowana do charakterystyki kolorystycznej obrazu. Paletę tę możesz wykorzystać do kolorowania dodawanych napisów, ramek lub innych elementów wektorowychPpzl70AVFelementów wektorowych. Od twojej kreatywności będzie zależało wykorzystanie tych kolorów.

W programie Paint narzędzie do pobierania wybranego koloru znane jest jako Selektor kolorów, w programie GIMP jest nim Pobranie koloru. Potocznie narzędzie to jest znane jako kroplomierz. Znajdź go w swoim programie graficznym i spróbuj wykorzystać do rozwiązania poniższych zadań.

1
Ćwiczenie 2

Popatrz na poniższe zdjęcie stokrotek.

RypSQ4qcQRENT
Zdjęcie przedstawiające stokrotki, które jest otoczone szarą ramką w kolorze jednego z płatków kwiatów.
Źródło: Anna Koludo, Katarzyna Koludo-Durkiewicz, licencja: CC BY 3.0.

Zostało ono otoczone ramką w kolorze jednego z płatków stokrotek.
Wykonaj podobne zadanie, wykorzystując własne zasoby zdjęć. Jeśli ich nie masz, pobierz proponowane poniżej zdjęcie stokrotek.

R18EQXPuLf3qX

Plik do pobrania przedstawiając zdjęcie stokrotki z bliska.

Zdjęcie przedstawia stokrotki z bliska.
Źródło: Anna Koludo, Katarzyna Koludo-Durkiewicz, licencja: CC BY 3.0.
Plik JPG o rozmiarze 1.93 MB w języku polskim
RhzHXLKwzkQkq1
Ćwiczenie 2
Narzędzie kroplomierz służy do:
Źródło: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
1
Ćwiczenie 3

Twoim zadaniem jest wzbogacenie kolorystyki wybranego zdjęcia nowym kolorem. Dobierz go za pomocą interaktywnej zabawy w mieszaniu kolorów z ćwiczenia 1. Nie zapomnij odczytać wartości nowego koloru. Wykonaj zadanie, wykorzystując własne zasoby zdjęć. Jeśli ich nie masz, pobierz proponowane poniżej zdjęcie stokrotek.

R10qrTsx7nGRO

Zdjęcie przedstawiające stokrotki wyrastające z kępki trawy, które zostało otoczone ramką.
Źródło: Anna Koludo, Katarzyna Koludo-Durkiewicz, licencja: CC BY 3.0.
Plik JPG o rozmiarze 1.93 MB w języku polskim

Do kolorów płatków tych kwiatów zostanie dodany przykładowy kolor o następujących składowych: Red - 183, Green - 44, Blue - 113. Sprawdź, jaki to kolor, ustawiając suwaki w interaktywnej zabawie mieszania kolorów, tak aby wskazywały podane wcześniej wartości.

Ważne!

Kolor możemy przedstawić za pomocą modelu RGB lub RGBA. Przykładowo, w przypadku gdy potrzebujemy kontrolować przezroczystość danego koloru, używamy modelu RGBA. Jeśli jednak nie potrzebujemy informacji o przezroczystości, wówczas możemy skorzystać z modelu RGB.

W celu wykonania zadania wzbogać najpierw paletę kolorów nowym kolorem poprzez wprowadzenie jego kodów RGB, a następnie za pomocą wybranego narzędzia dodaj ten kolor do zdjęcia. Możesz skorzystać z funkcji Wypełniania kubełkiem, aby zastąpić wskazany na zdjęciu kolor, nowym kolorem wprowadzonym do palety.

Przyjrzyj się, jaki efekt można uzyskać, wykonując to ćwiczenie.

R1PPRHMODJRXL
Zdjęcie przedstawiające stokrotki z różowo‑białymi płatkami, które zostało otoczone ramką w kolorze różowych płatków.
Źródło: Anna Koludo, Katarzyna Koludo-Durkiewicz, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 3
R81fyeXbAaCbi
Światło białe, które dostrzegamy, jest efektem:
Źródło: GroMar, licencja: CC BY 3.0.

Balans kolorów

Fotografie często są wykonywane w złych warunkach atmosferycznych. Zdjęcia takie są zazwyczaj niedoświetlone, brakuje im pełnej kolorystyki lub też kolory na zdjęciu zostały zniekształcone, na przykład sztucznym światłem. Dokonując modyfikacji fotografii cyfrowych, możesz zmienić nasycenie poszczególnych składowych kolorów modelu RGB, a więc kolorów czerwonego, zielonego i niebieskiego dla każdego piksela fotografii.

Modyfikacji tej możesz dokonać w wybranym programie do edycji grafiki rastrowej za pomocą odpowiedniej funkcji. Najczęściej znajdziesz ją pod nazwą Balans kolorów. Funkcja ta jest aktywna nie tylko w programie GIMP (w menu Kolory), ale również w wielu innych zaawansowanych edytorach graficznych.

2
Ćwiczenie 4

Korzystając ze zdjęcia stokrotek, pozmieniaj parametry funkcji Balans kolorów. Ustaw je tak, aby powstał nowy, oryginalny kwiat o niespotykanych barwach. Nadaj nową nazwę stworzonemu przez siebie gatunkowi kwiatów.

Rqc9PsVfadw9P

Zdjęcie przedstawiające stokrotki, które jest otoczone szarą ramką w kolorze jednego z płatków kwiatów.
Źródło: Anna Koludo, Katarzyna Koludo-Durkiewicz, licencja: CC BY 3.0.
Plik JPG o rozmiarze 1.55 MB w języku polskim

Popatrz, jaki możesz uzyskać efekt.

Rn69hH4xpXvdQ
Zdjęcie przedstawiające stokrotki z czerwono‑białymi płatkami, które zostało otoczone ramką w kolorze czerwonych płatków.
Źródło: Anna Koludo, Katarzyna Koludo-Durkiewicz, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 4
R1W2LOzsrvdqE2
Składowe kolorów modelu RGB to:
Źródło: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 5

Pobierz zdjęcie kotka. Z fragmentu futerka próbkuj kolorPróbkowanie kolorupróbkuj kolor, a następnie wykorzystaj go do wykonania na zdjęciu napisu: kotek.

R1U61d5oeWOEN

Zdjęcie przedstawiające leżącego kota na żółtym tle.
Źródło: Anna Koludo, Katarzyna Koludo-Durkiewicz, licencja: CC BY 3.0.
Plik JPG o rozmiarze 348.26 KB w języku polskim
1
Ćwiczenie 5
Rc0GyuIqSF2F7
Które z poniższych modeli barw są najczęściej stosowane w grafice komputerowej?
Źródło: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 6

Pobierz zdjęcie konia islandzkiego i wczytaj je do programu graficznego. Następnie skorzystaj z narzędzia Kroplomierz, aby pobrać kolor sierści konia. Kolor ten wykorzystaj do stworzenia obramowania dla zdjęcia.

Rx68BdCniE0Vk

Zdjęcie konia islandzkiego o brązowym umaszczeniu, który galopuje przez łąkę.
Źródło: Anna Koludo, Katarzyna Koludo-Durkiewicz, licencja: CC BY 3.0.
Plik JFIF o rozmiarze 2.34 MB w języku polskim
R1VyrFvpVfoaA1
Ćwiczenie 6
Która funkcja służy do modyfikacji nasycenia kolorów w grafice rastrowej?
Źródło: GroMar, licencja: CC BY 3.0.

Wykorzystaj poniższy dzienniczek do zapisania swoich notatek i przemyśleń.

R1QaGPl63GltP
Źródło: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
Zapamiętaj!

Istnieje wiele modeli kolorów. Do najważniejszych należą RGB, HSVCMYK. Pierwszy z nich wiąże się ze światłem emitowanym, zaś drugi i trzeci ze światłem odbitym. Programy graficzne umożliwiają zarządzanie tymi modelami kolorów.
Każdy piksel grafiki rastrowej jest pokolorowany jednym z ponad 16 milionów kolorów. Biorąc pod uwagę, że kolor każdego piksela zajmuje 3B, wyobraź sobie, ile miejsca w komputerze zajmowałby obrazek złożony z 6 milionów pikseli. W rzeczywistości zajmuje dużo mniej miejsca, gdyż do zapisu obrazów wykorzystywane są skompresowaneKompresja plikówskompresowane formaty plików graficznych (np. jpg, png, gif).  Mając na uwadze te informacje, warto pamiętać, że nie zawsze obrazek o dużej liczbie pikseli jest automatycznie lepszy. Pomyśl, do czego będzie wykorzystywany i czy warto przeznaczać dla niego tak dużo miejsca na dysku.

Kompresja plików1
Kompresja plików

Kompresja plików graficznych to proces zmniejszania rozmiaru pliku poprzez zastosowanie różnych technik i algorytmów, które redukują ilość danych potrzebnych do przechowywania obrazu. Celem kompresji jest zmniejszenie rozmiaru pliku przy minimalnej utracie jakości obrazu. Kompresja graficzna może być stratna lub bezstratna. W przypadku kompresji stratnej, niektóre informacje są utracane, co może prowadzić do utraty szczegółów obrazu, natomiast kompresja bezstratna zachowuje pełną jakość obrazu, ale może nie być tak efektywna pod względem redukcji rozmiaru pliku. Kompresja plików graficznych jest powszechnie stosowana w celu oszczędności miejsca na dysku oraz przyspieszenia transferu plików w sieci.

RxBp6QUZHGlvm
Wizualizacja kompresji plików.
Źródło: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
Próbkowanie koloru1
Próbkowanie koloru

Próbkowanie koloru to proces, w którym pobierane są wartości kolorów z określonego obrazu lub obszaru, aby uzyskać informacje o jego składnikach barwnych. Jest to powszechna technika wykorzystywana w dziedzinach takich jak grafika komputerowa, przetwarzanie obrazów i projektowanie kolorów. Próbki koloru mogą być pobierane z konkretnych punktów obrazu lub mogą reprezentować średnią wartość koloru z określonego obszaru.

Spektrum promieniowania elektromagnetycznego1
Spektrum promieniowania elektromagnetycznego

Spektrum promieniowania elektromagnetycznego to zakres fal elektromagnetycznych o różnych długościach fal, obejmujący promieniowanie gamma, promieniowanie rentgenowskie, promieniowanie ultrafioletowe, światło widzialne, fale radiowe i mikrofale. Widzialne spektrum to czerwień, pomarańcz, żółć, zieleń, niebieski, indygo i fiolet. Spektrum elektromagnetyczne jest używane do badania różnych rodzajów fal i ma szerokie zastosowanie w naukach i technologii.

RycQXeyR1dtLe
Widmo (spektrum) fal elektromagnetycznych.
Źródło: NASA, tłum. Adi | Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 4.0.