Modely HSB, HLS a UWB

Model HSB
Tento model oproti predchádzajúcim, skôr technickým, modelom je ešte bližší ľudskému chápaniu svetla, pretože zachytáva tie charakteristiky farby, ktoré sú bližšie k intuitívnemu popisu farieb človekom.
           Základné zložky sú: H - (Hue) farebný tón, S - (Saturation) saturácia alebo tiež sýtosť a B - (Brightness) hodnota jasu. Farebný model HSB1 svojim rozsahom sa reprezentuje ako šesťboký ihlan, ktorého vrchol leží v počiatku súradnicovej sústavy.
           Súradnice v a s sa podobne ako u RGB (CMY) modelu menia od 0 do 1. Súradnica h je však uhlová z intervalu <0°,360°>. Vrchol ihlanu v bode [0,0,0] predstavuje čiernu fabu. Biela farba je v strede podstavy ihlanu.
           Jas klesá od podstavy k vrcholu. Sýtosť je daná vzdialenosťou od osi ihlana. V tomto aj spočíva určitý nedostatok tohto modelu. Pretože pri konštantnej hodnote s sa pri zmene farebného tónu (h) musíme pohybovať po šesťuholníkovej dráhe a nie po kruhovej, ktorá by bola prirodzená.
           Príslušné čisté farby (červená, žltá, zelená, tyrkysová, modrá a fialová) ležia na obvode podstavy ihlana v príslušných vrcholoch šesťuholníka. Z daného vyplýva aj poloha dominantných farieb a to na plášti ihlanu. Graficky znázornený model HSB prináša nasledujúci obrázok.

Model HSB

Model HLS
Niektoré nedostatky predchádzajúceho modelu odstránil práve tento model. V tomto modely je šesťboký ihlan nahradený dvojicou kuželov.

Základné zložky sú: H - (Hue) farebný tón, L - (Lightness) svetlosť a S - (Saturation) saturácia alebo tiež sýtosť. Farebný model HLS svojim rozsahom sa reprezentuje, ako bolo už spomenuté, dvojicou kuželov, ktoré majú spoločnú podstavu.
Súradnice l a s sa podobne ako u RGB (CMY) modelu menia od 0 do 1. Súradnica h je opäť uhlová z intervalu <0°,360°>. Vrchol jedného kužela v bode [0,0,0] predstavuje čiernu fabu. Biela farba je naopak zase vo vrchole druhého kužela.
Tento model asi najviac odpovedá skutočnosti, lebo najviac farieb je vnímaných práve pri strednej svetlosti (poloha spoločnej postavy kuželov, kde L=0.5) a vnímavosť klesá tak pri veľkom presvetlení ako aj stmavení. Príslušné čisté farby (červená, žltá, zelená, tyrkysová, modrá a fialová) ležia opäť na obvode spoločnej podstavy kuželov, kde s=1 a l=0.5. Výhoda kruhovej podstavy spočíva práve v obiehaní okolo osi, kde už nie je nutný prechod po šesťuholníku ako u HSB, ale po ľahšej a prirodzenejšej kružnici.

Obidva posledne definované modely umožňujú meniť jednotlivé farebné charakteristiky pri zachovaní ostatných typických vlastností farieb. Graficky znázornený model HLS prináša nasledujúci obrázok.

Model HLS

Model UWB
Tento model býva niekdy označovaný aj YUV. UWB je skratka od Brightness (Jas) a UW je označením pre dva farebné signály so pseodomenami U a W. Spomínané modely napr. RGB alebo CMY patria medzi klasické modely, ktoré sa pomerne dlho používajú. Existuje však mhoho iných modelov napr. CIE-UVW, CIE-LAB či CIE-uv a pod. Tieto a aj spomínané modely definovala (počnúc rokom 1931) organizácia Commission Internationale de l'Eclairage (Medzinárodná organizácie pre osvetlenie angl. The International Commission on Illumination).

Okrem už teda definovaných typov existujú aj modely rešpektujúce spôsob vnímania farieb. Hlavným ľudským orgánom prijímania obrazových informácií je oko. Obraz je vytváraný na sietnici oka, kde je aj najviac nervových ukončení. Na sietnici sa nachádzajú dva druhy receptorov. Prvý druh (kužeľovité-cones, počet cca 6-7 mil.) sa nachádza v strede sietnice a je citlivý na farby. Senzitívnosť tohto druhu receptorov je možné rozdeliť ešte do dvoch skupín, ktoré rozlišujú farebný rozdiel spektra červená-zelená a modrá-žltá (RG-cones, BY-cones). Druhý druh (tyčinkovité-rods, počet cca 75-150 mil.) rovnomerne pokrýva celú sietnicu a umožňuje vnímať všeobecné obrazové informácie ako obrysy prípadne jas. Znamená to asi toľko, že kým pri bežnom dennom svetlo je obraz príjímaný plnofarebne všetkými typmi receptorov, pri nasvietení len monochromatickým svetlom sú aktivované len tyčinkovité-receptory.

Na základe týchto znalostí bol definovaný aj tento model. Všeobecne je teda možné povedať, že vlastne máme k dispozícii tri typy receptorov. Na základe toho je vnímaný jas a dva farebné signály pre odlíšenie farieb v oblasti červeno-zelenej a oblasti modro-žltej. Nakoľko je takýto farebný priestor blízky televíznej norme PAL, častokrát sa potom označuje aj YCBCR. Kde je potom zjednodušene Y-jasová zložka, CB-modrá zložka a CR-červená zložka. Hodnota B (resp. Y) môže nadobúdať hodnoty z intervalu <0,1>, hodnoty farebných signálov U a W (CB a CR) sú spravidla z intervalu <-0.5, 0.5>. V prípade práce s odtienmi šedej sa pracuje len so zložkou B a zložky U,W sú ignorované.

Relatívna citlivosť ľudského oka

Zadávanie farieb v grafických editoroch – všeobecne
Aj výber farieb pre kreslenie, resp. nástroje, ktoré to používateľovi umožnia, je dôležitou súčasťou grafických editorov. Spravidla u grafických systémov je možné zadávať, alebo vyberať želanú farbu niekoľkými spôsobmi. Dôležitým pojmom v tomto prípade je aj farebná paleta. Pod farebnou paletou budeme rozumieť množinu farieb použiteľnú obsluhou, ktoré

• je možné naraz zobraziť
• sú definované rovnakým farebným modelom
• predstavujú logicky k sebe patriace farby podľa určitej charakteristiky (napr. odtieňa)
• si napríklad definoval sám používateľ
• sú usporiadané a príp. zindexované podľa určitého pravidla.

Grafické editory spravidla disponujú s

• fixnou (stálou) paletou alebo aj
• používateľom definovateľnou paletou, ktorú je možné príp. aj uložiť na disk a potom opätovne použiť.

Výber používateľskej palety, alebo farby je možný niekoľkými spôsobmi ako napríklad:

• výberom z definovanej rozsiahlejšej sady farieb
• výberom z príslušného spektra
• miešaním resp. nastavením jednotlivých zložiek podľa použitého farebného modelu.

Nasledujúci obrázok ukazuje niekoľko panelov pre výber farby.

Ukážky panelov pre výber resp. definovanie farieb

Najmä pri retušiach alebo voľnej umeleckej tvobe je potom nutné vyberať aj farbu pozadia (na ktorú sa kreslí) a farbu popredia (s ktorou sa kreslí). Častokrát je potrebné definovať aj vzorku pre kreslenie (pozri pojmy štetec, vyplňovanie a sprej skôr v tejto knižke). Je to možné buď jednoduchým priamym výberom z ponúkaných farieb palety na obrazovke (napr. Paint z MS-WindowsXP), alebo pomocou určitých nástrojov ako

1) Pipeta - veľmi príjemný a jednoduchý nástroj. Je to neodmysliteľný a prepotrebný nástroj najmä pri retušovaní. V princípe sa jedná len o načítanie hodnoty farby pixelu, na ktorý ukazuje kurzor. Potom sa táto farba nastaví ako aktuálna farba kreslenia. V prípade, že "nasajeme" farbu v blízkosti okolia retušovanej chyby a potom túto chybu "zatrieme" takto "nasatou" farbou, je retuš takmer dokonalá po farebnej stránke.

2) Razítko - ide v princípe o podobnú záležitosť ako v prípade pipety. V tomto ohľade je tento nástroj rozšírením pipety, len s tým rozdielom, že sa "nenasáva" farba jedného pixelu, ale rovno malá oblasť, ktorú používateľ určí. V zásade sa jedná o blokovú operáciu typu Skopíruj-Prilep. Teda používateľ ohraničí malú oblasť (blok) z okolia retušovanej chyby a skopíruje ju do pomocnej pamäti. Potom ju postupne "razítkuje" (prilepuje) na retušované miesto. Takto oproti pipete je možné retušovať teda nie len farbu z okolia, ale aj vzorku z okolia.