Патология, рассматриваемая нами далее, бывает врождённой (как правило) или приобретённой (гораздо реже) и касается зрения. То есть при дальтонизме цвет воспринимается человеком не так, если сравнивать с остальными. Восприятие аномальное. В зависимости от формы проблемы её симптомы будут отличаться. В любом случае при данном недуге утрачивается способность к восприятию одного или более цветов. Чтобы диагностировать такого рода слепоту, используют тест Ишихара и FALANT-тест.
Помимо этого выявить неладное помогают аномалоскопия и полихроматическая таблица Рабкина. Что касается способов лечения, на сегодняшний день специфических способов устранения дальтонизма нет. Специалисты в рамках симптоматической терапии могут предложить очки и линзы с особыми фильтрами, чтобы скорректировать состояние. В качестве альтернативы также прибегают к помощи программ и кибернетических устройств, позволяющих работать с цветными изображениями.
Открытие дальтонизма и статистика
При цветовой слепоте рецепторы сетчатки воспринимают цвет с нарушениями. При этом функционально в остальном орган не страдает. Примечательно, что недуг назван в честь Дж.Дальтона. Английскому химику эта болезнь досталась по наследству, а её описанием он занялся примерно в 1794 году. Современные исследователи и врачи сегодня говорят о том, что дальтонизм чаще всего поражает представителей сильного пола (около 2-8%). Женщины сталкиваются с проблемой в разы реже (около 0,4%).Если же рассматривать распространённость форм заболевания, окажется, что в 6% случаев у мужчин отмечают дейтераномалию. Примерно у 1% может присутствовать протаномалия и у ещё более меньшего числа – тританомалия. Но самой редкой формой считают ахроматопсию – она отмечается у одного на 35 000 человек. Примечательно, что риск развития именно этого вида дальтонизма возрастает при совершении близкородственных браков. Например, на острове Пингелапе (Микронезия) есть целые семейства с дальтонизмом и всё из-за множества кровнородственных союзов.
Цветовая слепота и её причины
Как отмечалось выше, проблема связана с искажённым восприятием цвета рецепторами сетчатки (точнее, её центральной частью). Обычно орган имеет три вида колбочек, в которых содержится белковый пигмент, чувствительный к цветам. Определённый тип рецепторов ответственен за восприятие того или иного оттенка. Благодаря рецепторам, реагирующим на все спектры синего, красного, зелёного, человек получает цветное зрение.Дальтонизм как наследственную аномалию связывают с мутацией Х-хромосомы. Именно поэтому болезнь часто касается мужчин, чьи матери были так называемыми кондукторами гена с патологией. Девочка рискует столкнуться с патологией, если её отец был дальтоником, а мать – носителем дефекта на генетическом уровне. Исследования показали, что спровоцировать невосприимчивость к цветам способны мутации в более чем 19 хромосомах. Также выявлено около 56 генов, при наличии которых развивается дальтонизм. Не исключены врождённые патологии. Например, спровоцировать недуг может дистрофия колбочек. У некоторых всё дело в амаврозе Лебера или пигментном ретините.
Что касается приобретённого дальтонизма, тут важную роль играют травмы мозга (затылочной доли). Возможны опухоли (не обязательно злокачественные). Негативно повлиять на зрение в плане цветовосприятия способен . Бывает, что причина в посткоммоционном синдроме. Помимо этого специалисты называют дегенерацию сетчатки, влияние ультрафиолета. У некоторых проблема обусловлена возрастной макулодистрофией. В этот список стоит добавить катаракту, диабетическую ретинопатию. Интоксикация или отравление иногда провоцируют временный дальтонизм.
Формы дальтонизма и их проявления
Из всего вышесказанного ясно, что при дальтонизме человек не может отличить один цвет от другого. При этом та или иная форма недуга имеет свои особенности. Например, при протанопии не воспринимаются красные оттенки. А вот тританопия отличается тем, что не получается отличить сине-фиолетовую часть спектра. При дейтеранопии не дифференцируется зелёный, а при ахроматопсии вообще нет возможности к цветовосприятию. То есть последним мир видится буквально чёрно-белым.Как отмечают специалисты, чаще всего речь идёт о более простых формах дальтонизма, когда не удаётся воспринять какой-то один основной цвет. Тогда говорят об аномальной трихроматии. Примечательно, что трихроматы с протаномальным зрением, воспринимая жёлтый будут видеть больше красных оттенков, а дейтераномалы – зелёный. Протанопы утраченную часть цветовой гаммы заменят на синий с зелёным. У дейтеранопов преобладают синий и красный, а у тританопов пару красному составит зелёный. У некоторых присутствует красно-зелёная слепота.
Методы диагностики проблем с цветовосприятием
Ранее упоминалось, что для проверки зрения офтальмологи используют тесты (Ишихара, FALANT-тест). Также в рамках исследования могут понадобиться полихроматические таблицы Рабкина. Если нужно, процесс дополняют аномалоскопической методикой. В частности, цветной тест Ишихара – это фотографии с изображениями цветных пятен. Сочетаясь, пятна образуют рисунок. Если у человека дальтонизм, он потеряет часть рисунка и не сможет точно охарактеризовать изображение. Также на некоторых карточках представлены простые геометрические символы, арабские цифры. Примечательно, что фон фигурки и основной отличаются незначительно, поэтому часто при недуге получится увидеть лишь задний план. К слову, для детей вместо цифр заготовлены детские рисунки. Диагностика по таблицам Рабкина происходит аналогичным образом.В особых случаях (например, если человек устраивается на работу, где существуют особые требования к восприятию цвета) осуществляют аномалоскопию и FALANT-тест. Первый способ расскажет как о типе нарушения, так и даст представление об уровне яркости, цветовой адаптации. Можно будет изучить влияние возраста, давления и состава воздуха и узнать о том, как на работу рецепторов сетчатки влияют лекарства. Методика необходима для установки норм, касающихся различий цвета. С её помощью оценивают профпригодность в некоторых отраслях и контролируют результаты лечения. А вот FALANT-тест широко используют в США, когда обследуют будущих военных. Человеку нужно с определённого расстояния определить цвет, который излучает маяк. Свечение состоит из трёх, немного приглушённых цветов. Отмечено, что даже при лёгкой форме дальтонизма 30% мужчин проходят тестирование.
По словам специалистов, врождённый недуг часто диагностируют поздно, так как дальтоник называет цвета, ориентируясь на общепринятые понятия (например, трава – зелёная и тд), но не так, как на самом деле их видит. Если имеет место отягощённая семейная проблема подобного рода, нужно как можно раньше и в обязательном порядке обследоваться у офтальмолога. Это особенно важно, если недуг вторичный, то есть вызван другими проблемами со зрением – катарактой, диабетической нейропатией, возрастной макулодистрофией. В результате в качестве осложнений может начаться миопия. Не исключена дистрофия сетчатки.
Важно понимать, что дальтонизм не отражается на остроте или сужении поля зрения. Если есть сложности такого рода, значит дело в каком-то ином заболевании. Здесь не обойтись без дополнительных исследований. То же самое относится к приобретённым формам дальтонизма. Так как недуг в данном случае – это лишь следствие более глубокой проблемы, следует для начала устранить именно её. Это убережёт от развития осложнений, например, в виде органических изменений глазного яблока. Специалисты советуют каждый год проходить тонометрию и офтальмоскопию. Не помешает периметрия. В этот список также включены рефрактометрия и биомикроскопия.
Способы устранения дальтонизма
Пока пути избавления от врождённого недуга не существует. То же самое можно сказать о цветовой слепоте, обусловленной патологиями в генах, например, при амаврозе Лебера или дистрофии колбочек. В помощь людям созданы тонированные фильтры для очков. Также предлагаются контактные линзы (сегодня представлено около 5 типов корректирующих линз). И те, и другие должны уменьшить проявления проблемы. Говорить об эффективности очков или линз можно в том случае, если удалось сдать тест Ишихара на 100%.Тем, кто работает в цветовой палитре, улучшить ориентацию помогают спецразработки – кибернетические глаза, ай-борг, GNOME. С приобретённым нарушением должны справиться специалисты, занятые устранением основной патологии-провокатора. В частности, дальтонизм исчезнет, если излечат от катаракты или повреждения мозга. В любом случае прогнозы врачей благоприятны. Но, конечно, не стоит забывать, что дальтонизм так или иначе повлияет на качество жизни человека. К примеру, выбор профессии будет ограничен, то есть стать врачом, водителем общественного транспорта или военным явно не получится. А в Румынии и Турции при дальтонизме даже не выдают водительские права.
Наконец, чтобы обезопасить себя от столкновения с рассмотренным в статье недугом, при планировании беременности лучше проконсультироваться с генетиком (особенно если брак между родственниками или в семье есть дальтонизм). При прогрессирующей катаракте и сахарном диабете следует несколько раз в год посещать офтальмолога.
Различные цветовые режимы:
- Режим RGB (миллионы цветов)
- Режим CMYK (цвета четырехцветной печати)
- Режим индексированных цветов (256 цветов)
- Режим градаций серого (256 оттенков серого)
- Битовый режим (2 цвета)
Цветовой режим, или режим изображения, определяет, как объединяются цвета на основе количества каналов в цветовой модели. Разные цветовые режимы дают различные уровни детализации цвета и размер файла. Например, используйте цветовой режим CMYK для изображений в полноцветной печатной брошюре, а цветовой режим RGB для изображений, предназначенных для Интернета или электронной почты, чтобы уменьшить размер файла, сохраняя достоверность цветов.
Цветовой режим RGB
Режим RGB в Photoshop использует модель RGB, назначая каждому пикселу значение интенсивности. В изображениях с 8 битами на канал значения интенсивности находятся в диапазоне от 0 (черный) до 255 (белый) для каждого из RGB-компонентов цвета (красный, зеленый, синий). Например, ярко-красный цвет имеет значение R=246, G=20 и B=50. Если значения всех трех компонентов одинаковы, получается затемнение нейтрально-серого цвета. Если значения всех компонентов равны 255, то получается чистый белый, а если 0, то чистый черный.
Чтобы воспроизвести цвета на экране, в изображениях RGB используются три цвета, или канала . В изображениях, содержащих 8 бит на канал, каждый пиксел содержит 24 бита (3 канала по 8 бит) цветовой информации. В 24-битных изображениях три канала позволяют воспроизводить до 16,7 миллиона цветов на пиксел. В 48-битных (16 бит на канал) и 96-битных (32 бита на канал) изображениях каждый пиксел может воспроизводить еще больше цветов. Помимо того что модель RGB является режимом по умолчанию для новых изображений, создаваемых в Photoshop, она еще используется для отображения цветов компьютерными мониторами. Это означает, что при работе в цветовых режимах, отличных от RGB (например, в CMYK), Photoshop конвертирует изображение в RGB для отображения на экране.
Несмотря на то что RGB является стандартной цветовой моделью, точный диапазон отображаемых цветов может быть разным в зависимости от приложения и устройства вывода. Режим RGB в Photoshop изменяется в зависимости от параметров настройки рабочего пространства, установленных в диалоговом окне «Настройка цветов» .
Режим CMYK
В режиме CMYK пикселу для каждой из триадных красок присваивается значение в процентах. Самым светлым цветам (цветам подсветки) назначается меньшее значение, а более темным (цветам тени) - большее. Например, ярко-красный цвет может состоять из 2 % голубого, 93 % пурпурного, 90 % желтого и 0 % черного. Если в изображениях CMYK все четыре компонента равны 0 %, то получается чистый белый цвет.
Режим CMYK предназначен для подготовки изображения к печати с использованием триадных цветов. В результате преобразования RGB-изображения в CMYK получается цветоделение . Если исходное изображение было RGB, его лучше всего отредактировать в режиме RGB и только в самом конце редактирования преобразовать в CMYK. В режиме RGB команды «Параметры цветопробы» позволяют имитировать эффекты преобразования в CMYK, не изменяя сами данные. В режиме CMYK можно также работать непосредственно с изображениями CMYK, полученными со сканера или импортированными из профессиональных систем.
Несмотря на то что CMYK - это стандартная цветовая модель, точный диапазон воспроизводимых цветов может различаться в зависимости от печатной машины и условий печати. Режим CMYK в Photoshop изменяется в зависимости от параметров настройки рабочего пространства, установленных в диалоговом окне «Настройка цветов» .
Цветовой режим Lab
Цветовая модель L*a*b* (Lab) Международной светотехнической комиссии основана на восприятии цвета человеческим глазом. В режиме Lab числовые значения описывают все цвета, которые видит человек с нормальным зрением. Поскольку значения Lab описывают, как выглядит цвет, а не сколько конкретной краски требуется устройству (например, монитору, настольному принтеру или цифровой камере) для воспроизведения цветов, модель Lab считается аппаратно-независимой цветовой моделью. Системы управления цветом используют Lab в качестве справочника цветов, чтобы получать предсказуемые результаты при преобразовании цвета из одного цветового пространства в другое.
В режиме Lab есть компонент яркости (L), который может находиться в диапазоне от 0 до 100. В палитре цветов Adobe и на панели «Цвет» компоненты a (зелено-красная ось) и b (сине-желтая ось) могут иметь значения в диапазоне от +127 до –128.
Изображения Lab можно сохранять в следующих форматах: Photoshop, Photoshop EPS, Large Document Format (PSB), Photoshop PDF, Photoshop Raw, TIFF, Photoshop DCS 1.0 и Photoshop DCS 2.0. 48-битные (16 бит на канал) изображения Lab можно сохранять в форматах Photoshop, Large Document Format (PSB), Photoshop PDF, Photoshop Raw и TIFF.
Примечание.
Файлы в форматах DCS 1.0 и DCS 2.0 в момент открытия преобразуются в CMYK.
Режим градаций серого
В режиме градаций серого в изображениях используются различные оттенки серого цвета. В 8-битных изображениях допускается до 256 оттенков серого. Каждый пиксел изображения в градациях серого содержит значение яркости в диапазоне от 0 (черный) до 255 (белый). В 16- и 32-битных изображениях количество оттенков серого значительно больше.
Значения оттенков серого также могут быть выражены в процентах суммарного покрытия черной краской (значение 0 % эквивалентно белому, а 100 % - черному).
Режим градаций серого использует диапазон, определенный параметрами рабочего пространства, заданными в диалоговом окне «Настройка цветов» .
Битовый режим
Битовый режим представляет каждый пиксел изображения одним из двух значений (черный или белый). Изображения в этом режиме называются битовыми (1-битными), поскольку на каждый пиксел приходится ровно один бит.
режим «Дуплекс»
В режиме «Дуплекс» создаются монотонные, дуплексные (двуцветные), триотонные (трехцветные) и тетратонные (четырехцветные) изображения в градациях серого с использованием от одной до четырех заказных красок.
Режим «Индексированные цвета»
Режим «Индексированные цвета» выдает 8-битные изображения, содержащие не более 256 цветов. При преобразовании в режим индексированных цветов Photoshop строит таблицу цветов изображения (CLUT) , в которой хранятся и индексируются цвета, используемые в изображении. Если цвет исходного изображения отсутствует в этой таблице, программа выбирает ближайший из имеющихся цветов или выполняет дизеринг для имитации недостающего цвета.
Хотя палитра цветов этого режима ограниченна, он позволяет уменьшить размер файла изображения, при этом сохраняя качество изображения, необходимое для мультимедийных презентаций, веб-страниц и т. п. Возможности редактирования в этом режиме ограниченны. Если необходимо большое редактирование, следует временно перейти в режим RGB. В режиме индексированных цветов файлы можно сохранять в следующих форматах: Photoshop, BMP, DICOM (медицинский формат цифровых изображений и связи), GIF, Photoshop EPS, формат больших документов (PSB), PCX, Photoshop PDF, Photoshop Raw, Photoshop 2.0, PICT, PNG, Targa® и TIFF.
Многоканальный режим
Изображения в многоканальном режиме содержат 256 уровней серого для каждого из каналов и могут пригодиться при специализированной печати. Такие изображения можно сохранять в следующих форматах: Photoshop, Large Document Format (PSB), Photoshop 2.0, Photoshop Raw и Photoshop DCS 2.0.
При преобразовании изображений в многоканальный режим могут оказаться полезны следующие сведения.
Слои не поддерживаются, и поэтому выполняется их сведение.
Цветовые каналы исходного изображения становятся каналами плашечных цветов.
При преобразовании изображения CMYK в многоканальный режим создаются голубой, пурпурный, желтый и черный каналы плашечных цветов.
При преобразовании изображения RGB в многоканальный режим создаются голубой, пурпурный и желтый каналы плашечных цветов.
Удаление канала из изображения RGB, CMYK или Lab автоматически преобразует это изображение в многоканальный режим путем сведения слоев.
Чтобы экспортировать многоканальное изображение, его нужно сохранить в формате Photoshop DCS 2.0.
Примечание.
Изображения с индексированными и 32-битными цветами невозможно преобразовать в режим «Многоканальный».
© 2014 сайт
Разрядность или глубина цвета цифрового изображения – это число двоичных разрядов (бит), используемых для кодирования цвета единичного пикселя.
Следует различать термины бит на канал (bpc – bits per channel) и бит на пиксель (bpp – bits per pixel). Разрядность по каждому из индивидуальных цветовых каналов измеряется в битах на канал, сумма же разрядов всех каналов выражается в битах на пиксель. Например, изображение в палитре Truecolor имеет разрядность 8 бит на канал, что эквивалентно 24 битам на пиксель, т.к. цвет каждого пикселя описывается тремя цветовыми каналами: красным, зелёным и синим (модель RGB).
Для изображения, закодированного в RAW-файле, число бит на канал совпадает с числом бит на пиксель, поскольку до интерполяции каждый пиксель, полученный с помощью матрицы с массивом цветных фильтров Байера, содержит информацию лишь об одном из трёх первичных цветов.
В цифровой фотографии принято описывать разрядность преимущественно с помощью бит на канал, и потому, говоря о разрядности, я буду подразумевать исключительно биты на канал, если прямо не указано иное.
Разрядность определяет максимальное количество оттенков, которые могут присутствовать в цветовой палитре данного изображения. Например, 8-битное чёрно-белое изображение может содержать до 2 8 =256 градаций серого цвета. Цветное же 8-битное изображение может содержать по 256 градаций для каждого из трёх каналов (RGB), т.е. всего 2 8x3 =16777216 уникальных комбинаций или цветовых оттенков.
Высокая разрядность особенно важна для корректного отображения плавных тональных или цветовых переходов. Любой градиент в цифровом изображении не является непрерывным изменением тона, а представляет собой ступенчатую последовательность дискретных значений цвета. Большое количество градаций создаёт иллюзию плавного перехода. Если же полутонов слишком мало, ступенчатость видна невооружённым глазом и изображение теряет реалистичность. Эффект возникновения визуально различимых скачков цвета в областях изображения, исходно содержащих плавные градиенты, называется постеризацией (от англ. poster – плакат), поскольку фотография, в которой недостаёт полутонов, становится похожей на плакат, отпечатанный с использованием ограниченного числа красок.
Разрядность в реальной жизни
Чтобы наглядно проиллюстрировать изложенный выше материал, я возьму один из своих карпатских пейзажей и покажу вам, как бы он выглядел при различной разрядности. Помните, что увеличение разрядности на 1 бит означает удвоение количества оттенков в палитре изображения.
1 бит – 2 оттенка.
1 бит позволяет закодировать всего два цвета. В нашем случае это чёрный и белый.
2 бита – 4 оттенка.
С появлением полутонов изображение перестаёт быть просто набором силуэтов, но всё равно смотрится довольно абстрактно.
3 бита – 8 оттенков.
Уже различимы детали переднего плана. Полосатое небо – хороший пример постеризации.
4 бита – 16 оттенков.
Начинают проявляться детали на склонах гор. На переднем плане постеризация уже почти незаметна, но небо остаётся полосатым.
5 бит – 32 оттенка.
Очевидно, что области с низким контрастом, отображение которых требует большого количества близких полутонов, больше всего страдают от постеризации.
6 бит – 64 оттенка.
Горы уже почти в порядке, а вот небо по-прежнему выглядит ступенчато, особенно ближе к углам кадра.
7 бит – 128 оттенков.
Мне не к чему придраться – все градиенты выглядят плавными.
8 бит – 256 оттенков.
И вот перед вами исходная 8-битная фотография. 8 бит вполне достаточно для реалистичной передачи любых тональных переходов. На большинстве мониторов вы не заметите разницы между 7 и 8 битами, так что даже 8 бит могут показаться излишними. Но всё же стандартом для высококачественных цифровых изображений являются именно 8 бит на канал, чтобы с гарантированным запасом перекрыть способность человеческого глаза различать градации цвета.
Но если 8 бит хватает для реалистичной цветопередачи, то для чего же может понадобиться разрядность больше 8? И откуда весь этот шум о необходимости сохранять фотографии с разрядностью в 16 бит? Дело в том, что 8 бит достаточно для хранения и отображения фотографии, но не для её обработки.
При редактировании цифрового изображения тональные диапазоны могут как сжиматься, так и растягиваться, в результате чего часть значений постоянно отбрасывается или округляется, и в конечном итоге количество полутонов может упасть ниже того уровня, который необходим для плавной передачи тональных переходов. Визуально это проявляется в возникновении всё той же постеризации и прочих режущих глаз артефактов. Например, осветление теней на две ступени приводит к растягиванию диапазона яркостей в четыре раза, а значит, отредактированные участки 8-битной фотографии будут выглядеть так, как если бы они были взяты из 6-битного изображения, где ступенчатость очень даже заметна. Теперь представьте, что мы работаем с 16-битным изображением. 16 бит на канал означают 2 16 =65535 цветовых градаций. Т.е. мы можем свободно выбросить большую часть полутонов и всё равно получить тональные переходы теоретически более плавные, чем в исходном 8-битном изображении. Информация, содержащаяся в 16 битах избыточна, но именно эта избыточность позволяет осуществлять самые смелые манипуляции с фотографией без видимых последствий для качества изображения.
12 или 14? 8 или 16?
Обычно фотограф сталкивается с необходимостью принимать решение о разрядности фотографии в трёх случаях: при выборе разрядности RAW-файла в настройках камеры (12 или 14 бит); при конвертации RAW-файла в TIFF или PSD для последующей обработки (8 или 16 бит) и при сохранении готовой фотографии для архива (8 или 16 бит).
Съёмка в RAW
Если ваша камера позволяет выбирать разрядность RAW-файла, то я однозначно рекомендую вам предпочесть максимальное значение. Обычно выбирать приходится между 12 и 14 битами. Дополнительные два бита лишь незначительно увеличат размер ваших файлов, но зато вы получите бо́льшую свободу при их редактировании. 12 бит позволяют закодировать 4096 уровней яркости, в то время как 14 бит – 16384 уровня, т.е. в четыре раза больше. Ввиду того, что самые важные и интенсивные преобразования снимка я провожу именно на стадии обработки в RAW-конвертере , мне бы не хотелось жертвовать ни единым битом информации на этом критическом для будущей фотографии этапе.
Конвертация в TIFF
Самый спорный этап – это момент конвертации отредактированного RAW-файла в 8- или 16-битный TIFF для дальнейшей обработки в Фотошопе . Весьма и весьма многие фотографы посоветуют вам конвертировать исключительно в 16-битный TIFF, и они будут правы, но только при условии, что вы собираетесь проводить в Фотошопе глубокую и всестороннюю обработку. Часто ли вы этим занимаетесь? Лично я – нет. Все фундаментальные преобразования я осуществляю в RAW-конвертере с 14-битным неинтерполированным файлом, а Фотошоп использую только для шлифовки деталей. Для таких мелочей, как точечная ретушь, избирательное осветление и затемнение, изменение размеров и повышение резкости обычно достаточно и 8 бит. Если я увижу, что фотография нуждается в агрессивной обработке (речь не идёт о коллажах и HDR), это будет означать, что я допустил серьёзную ошибку на стадии редактирования RAW-файла, и самым разумным решением будет вернуться и исправить её, вместо того, чтобы насиловать ни в чём не повинный TIFF. Если же фотография содержит какой-нибудь деликатный градиент, который я всё-таки захочу поправить в Фотошопе, то я без труда перейду в 16-битный режим, проведу там все необходимые манипуляции, после чего вернусь к 8 битам. Качество изображения при этом не пострадает.
Хранение
Для хранения уже обработанных фотографий я предпочитаю использовать либо 8-битный TIFF, либо JPEG, сохранённый в максимальном качестве. Мною движет стремление к экономии дискового пространства. 8-битный TIFF занимает вдвое меньше места, чем 16-битный, а JPEG, который в принципе может быть только 8-битным, даже в максимальном качестве примерно вдвое меньше 8-битного TIFF. Разница в том, что JPEG сжимает изображение с потерями данных, а TIFF поддерживает сжатие без потерь по алгоритму LZW. Мне не нужны 16 бит в финальном изображении, поскольку я не собираюсь его больше редактировать, иначе оно попросту не было бы финальным. Какую-то мелочь можно без труда поправить и в 8-битном файле (даже если это JPEG), но если мне приспичит провести глобальную цветокоррекцию или изменение контраста, то я скорее обращусь к исходному RAW-файлу, чем буду мучить уже сконвертированную фотографию, которая даже в 16-битном варианте не содержит всей необходимой для подобных преобразований информации.
Практика
Эта фотография сделана в лиственничной роще неподалёку от моего дома и сконвертированна с помощью Adobe Camera Raw. Открыв RAW-файл в ACR, я введу поправку экспозиции –4 EV, тем самым сымитировав недодержку в 4 ступени. Разумеется, никто в здравом уме не допускает подобных ошибок при редактировании RAW-файлов, но нам необходимо с помощью единственной переменной добиться идеально бездарной конвертации, которую мы затем попробуем исправить в Фотошопе. Изрядно потемневшее изображение я дважды сохраняю в формате TIFF: один файл с разрядностью 16 бит на канал, другой – 8.
На данном этапе оба изображения выглядят одинаково чёрными и ничем не отличаются друг от друга, в связи с чем я демонстрирую только одну из них.
Разница между 8 и 16 битами станет заметной только после того, как мы попытаемся осветлить фотографии, растягивая при этом диапазон яркостей. Для этого я воспользуюсь уровнями (Ctrl/Cmd+L).
На гистограмме видно, что все тона изображения сконцентрированы в узком пике, прижавшемся к левому краю окна. Чтобы осветлить изображение, необходимо отсечь пустующую правую часть гистограммы, т.е. изменить значение точки белого цвета. Взявшись за правый ползунок входных уровней (точку белого), я подтягиваю его вплотную к правому краю сплющенной гистограммы, тем самым давая команду распределить все градации яркости между нетронутой точкой чёрного и заново обозначенной (15 вместо 255) точкой белого. Проделав эту операцию на обоих файлах, сравним результаты.
Даже в таком масштабе 8-битная фотография выглядит более зернистой. Увеличим до 100 %.
16 бит после осветления
8 бит после осветления
16-битное изображение неотличимо от оригинала, в то время как 8-битное сильно деградировало. Если бы мы имели дело с настоящей недодержкой, ситуация была бы ещё печальнее.
Очевидно, что столь интенсивные преобразования, как осветление фотографии на 4 ступени, действительно лучше проводить на 16-битном файле. Практическая же значимость этого тезиса зависит от того, как часто вам приходится исправлять подобный брак? Если часто, то вероятно вы что-то делаете не так .
Теперь представим, что я по своему обычаю сохранил фотографию как 8-битный TIFF, но потом внезапно решил внести в неё какие-то радикальные изменения, а все резервные копии моих RAW-файлов были похищены пришельцами.
Чтобы симулировать разрушительное, но потенциально обратимое редактирование, вновь обратимся к уровням.
В ячейки выходных уровней (Output Levels) я ввожу 120 и 135. Теперь вместо доступных 256 градаций яркости (от 0 до 255) полезная информация будет занимать только 16 градаций (от 120 до 135).
Фотография предсказуемо посерела. Изображение на месте, просто контраст уменьшился в 16 раз. Попробуем исправить содеянное, для чего снова применим к многострадальной фотографии уровни, но уже с новыми параметрами.
Теперь я изменил входные уровни (Input Levels) на 120 и 135, т.е. придвинул точки чёрного и белого цвета к краям гистограммы, чтобы растянуть её на весь диапазон яркостей.
Контраст реанимирован, но постеризация заметна даже в мелком масштабе. Увеличим до 100 %.
Фотография безнадёжно испорчена. Оставшихся после безумного редактирования 16 полутонов явно недостаточно для хоть сколько-нибудь реалистичной сцены. Не означает ли это, что от 8 бит действительно нет никакого толку? Не торопитесь делать поспешные выводы – решающий эксперимент ещё впереди.
Вернёмся-ка снова к нетронутому 8-битному файлу и переведём его в 16-битный режим (Image>Mode>16 Bits/Channel), после чего повторим всю процедуру надругательства над фотографией, согласно описанному выше протоколу. После того, как контраст был варварски уничтожен, а затем вновь восстановлен, переведём изображение обратно в 8-битный режим.
Неужели всё в порядке? А если увеличить?
Безупречно. Никакой постеризации. Все операции с уровнями проходили в 16-битном режиме, а значит даже после уменьшения диапазона яркостей в 16 раз, у нас осталось 4096 градаций яркости, которых с лихвой хватило для восстановления фотографии.
Иными словами, если вам предстоит ответственное редактирование 8-битной фотографии – превратите её в 16-битную и работайте, как ни в чём не бывало. Если даже настолько абсурдные манипуляции можно проводить с изображением не опасаясь за последствия для его качества, то уж тем более оно спокойно переживёт ту целесообразную обработку, которой вы действительно можете его подвергнуть.
Спасибо за внимание!
Василий А.
Post scriptum
Если статья оказалась для вас полезной и познавательной, вы можете любезно поддержать проект , внеся вклад в его развитие. Если же статья вам не понравилась, но у вас есть мысли о том, как сделать её лучше, ваша критика будет принята с не меньшей благодарностью.
Не забывайте о том, что данная статья является объектом авторского права. Перепечатка и цитирование допустимы при наличии действующей ссылки на первоисточник, причём используемый текст не должен ни коим образом искажаться или модифицироваться.
В программах для персональных компьютеров на каждый канал изображения отводится 8 битов. 256- это максимальное число различных значений, которые могут быть выражены восемью битами. Следовательно, 8-битный канал имеет 256 оттенков или градаций. Изображение на экране офисного монитора также имеет 8-битные каналы (в режиме TrueColor), что соответствует 16,7 млн. возможных цветов изображения. Изображения, имеющие большее число оттенков (скажем, с 16-битными каналами), существуют и используются для высококачественной полиграфии.
Модель RGB может быть описана как трехмерная система координат, каждая из которых соответствует одному из базовых цветов (каналов). Значения базового цвета меняются от нуля до максимума (100% или 255 градаций).
На диагонали куба, соединяющей черную и белую точки, расположены оттенки серого - серая шкала. Серые оттенки образуются из равных долей базовых цветов. В трех вершинах куба расположены чистые цвета, в других - двойные сочетания базовых компонентов (голубой, пурпурный, желтый). В остальном пространстве располагаются смешанные цвета, определяемые цветовыми координатами. Работа с моделью требует некоторого навыка.
Рассмотрим каналы Посмотрев на панель Channels для изображения в модели RGB, вы увидите три цветовых канала. Четвертую, верхнюю строку, занимает совмещенное изображение каналов. Посмотрим, каким образом создается цвет в модели. Если отключить все каналы, кроме красного изображение станет очень темным, теперь в нем есть только красный цвет. Чем более красным является участок, тем он светлее. Если цвет не содержит красного компонента, он представляется черным. Серые оттенки также окрашены в оттенки красного. Белые имеют максимальную яркость. Включив второй, скажем, зеленый канал, вы обнаружите, что в изображении появились оранжевые и желтые тона, поскольку сложение зеленого и красного лучей дают желтый цвет. Разумеется, появляются и зеленые оттенки. Изображение становит светлее (аддитивное наложение цветов). Серые области приобретают оттенки желтого, белые - ярко-желтый цвет.
Включив третий канал, вы увидите все цвета изображения. Три компонента, смешавшись в равной пропорции, дадут серые тона, появятся темно-зеленые, и голубые оттенки. Поскольку синий цвет в большом количестве содержится в тенях, будут уточнены детали. Яркость изображения еще увеличится.
Модель CMYK
Подавляющее большинство объектов не излучает собственный свет, но тем не менее они тоже окрашены. Несветящиеся объекты поглощают часть спектра света, освещающего их, и отражают оставшееся излучение. В зависимости от того, какой цвет имеет падающий свет и в какой области спектра происходит поглощение, объекты отражают (окрашены в) разные цвета. Цвета, которые используют падающий свет, вычитая из него определенные части спектра, называются субтрактивными ("разностными"). Субтрактивные цвета легче для понимания, чем аддитивные, поскольку вы часто оперируете ими (например, при покраске дачи или рисовании акварельными красками). Смешение субтрактивных составляющих затемняет результирующий цвет (объект поглощает больше света). Смешение максимальных количеств всех компонентов даст черный цвет. При нулевых значениях компонентов объект не поглощает свет и имеет белый цвет (белая бумага). Смешение равных значений трех компонентов даст оттенки серого.
CMYK - наиболее популярная модель, описывающая субтрактивные цвета и основная модель, используемая в полиграфии. Описываемое ею цветовое пространство также образовано из трех базовых цветов. Модель CMYK тесно связана с моделью RGB: ее базовые цвета - результат вычитания основных RGB-компонентов из белого цвета. Это Cyan (голубой = белый - красный), Magenta (пурпурный = белый - зеленый), Yellow (желтый = белый - синий).
Черный цвет - максимальные значения компонентов, белый - нулевые, Черная и белая точка связаны серой шкалой. В вершинах куба располагаются чистые а CMY и их двойные смешения (которые представляют собой цвета RGB).
Модель описывает реальный процесс цветной печати. Пурпурная, голубая и желтая краски ("полиграфическая триада") последовательно наносятся на бумагу в различных пропорциях. Этими красками большая часть видимого цветового спектра может быть репродуцирована на бумаге.
При печати очень темных и черного цвета теоретически необходимо в область черного максимальное количество каждой краски. На практике это не осуществляется, поскольку ведет к переувлажнению бумаги и неоправданному расходу красок. Кроме того, реальные краски обязательно содержат примеси и при смешивании дадут не черный, а темно-коричневый цвет.
Для решения этой проблемы в число основных полиграфически; красок (и в модель) была внесена черная краска (черный канал). Сокращения CMYK состоит, таким образом, из обозначений каждого компонента: С - Cyan (голубой), М -Magenta (пурпурный), Y- Yellow (желтый), черный сокращается до буквы К. CMYK 4-канальная цветовая модель. Значения базового цвета меняются от нуля до максимума (100% или 255 градаций). Обратите внимание, черный цвет не является математически обоснованным – он введен в состав модели только в связи с технологикй печати.
Рассмотрев по очереди цветовые каналы, вы обнаружите, что в пурпурном содержится красные и синие области изображения, В желтом –желтые, зеленые и красные, в голубом – зеленые,синие, а черный канал содержит тени. Именно в черном канале находится большинство деталей, и он в первую очередь определяет яркость точек.
