ΨΗΦΙΑΚΑ ΧΡΩΜΑΤΑ

Transcript

1. { Ψηφιακά Χρώματα Μυρμηγκάκης Πασχάλης ΠΕ86
2. Είδαμε ήδη πως λειτουργούν τα pixel (εικονοστοιχεία) σε μια ψηφιακή εικόνα. Ξέρουμε πως το βάθος χρώματος μετράει το πόσα χρώματα έχουμε σε μια ψηφιακή εικόνα σε bit. Όπως και στους δυαδικούς αριθμούς, κάθε επιπλέον bit, διπλασιάζει τα διαθέσιμα χρώματα! Τι γίνεται όμως με τις οθόνες που πρέπει να δείχνουν όλες τις εικόνες;; 24 bit 8 bit 4 bit
3. Μια τυπική οθόνη του υπολογιστή, κατασκευάζει τις εικόνες που βλέπουμε με τα γνωστά μας pixel. Το χρώμα σε κάθε pixel της οθόνης φτιάχνεται με την ανάμιξη τριών διαφορετικών ακτινών χρωμάτων, μια κόκκινη (Red), μια πράσινη (Green) και μια μπλε (Blue). Αυτό το σύστημα κατασκευής χρωμάτων λέγεται RGB. Για να μπορεί μια οθόνη να δείξει ρεαλιστικές εικόνες, χρειάζεται τουλάχιστον 8 bit βάθος χρώματος σε κάθε διαφορετική ακτίνα, δηλαδή 24 bit συνολικά. Οι οθόνες που έχουν βάθος χρώματος 24 bit, λέγονται οθόνες πραγματικού χρώματος (True Color).
4. Ξέρουμε από το δυαδικό σύστημα ότι με 8 bit, αναπαριστούμε 256 διαφορετικούς αριθμούς, δηλαδή από το 0 μέχρι το 255. Συνδυάζοντας διαφορετική ποσότητα από κόκκινο (Red), πράσινο (Green) και μπλε (Blue) μπορούμε να φτιάξουμε 256 x 256 x 256 = 16.777.216 διαφορετικά χρώματα*. Αν όλες οι ποσότητες είναι στο 0, τότε έχουμε το μαύρο. Αν όλες είναι στο 255, τότε έχουμε το λευκό. Αν όλες έχουν την ίδια τιμή, έχουμε κάποια απόχρωση του γκρι. Για να φτιάξουμε, το κόκκινο, το πράσινο ή το μπλε, πρέπει η αντίστοιχη ποσότητα να είναι στο 255 και οι άλλες στο 0. * Είναι το ίδιο νούμερο με την δύναμη 224 , δηλαδή το 2 επί τον εαυτό του 24 φορές, καθώς έχουμε βάθος χρώματος 24 bit.
5. Σε πολλές περιπτώσεις, τα χρώματα στο σύστημα RGB τα συμβολίζουμε με το δεξαεξαδικό σύστημα. Αφού ξέρουμε πλέον πως λειτουργεί το δεκαδικό και το δυαδικό σύστημα, με ανάλογο τρόπο λειτουργεί και το δεκαεξαδικό… με μια περίεργη διαφορά όμως! Στο δυαδικό σύστημα ξέρουμε ότι χρησιμοποιούμε μόνο τα ψηφία 0 και 1, καθώς στις 2 μονάδες πηγαίνουμε στην δυάδα. Αντίστοιχα, αν είχαμε π.χ. το οκταδικό σύστημα θα χρησιμοποιούσαμε τα ψηφία 0,1,2,3,4,5,6 και 7 καθώς στις 8 μονάδες θα πηγαίναμε στην οκτάδα. Στο δεκαεξαδικό σύστημα, πρέπει να πάμε μέχρι τις 15 μονάδες! Πως θα το κάνουμε αυτό αφού οι αριθμοί μας έχουν ψηφία μόνο μέχρι το 9;; Θα αναγκαστούμε να «δανειστούμε» ψηφία από το αγγλικό αλφάβητο! ΨΗΦΙΟ ΑΞΙΑ A 10 B 11 C 12 D 13 E 14 F 15
6. 2 3 3 100 10 1 200 + 30 + 3 = 233 1 1 1 0 1 0 0 1 128 64 32 16 8 4 2 1 128 + 64 + 32 + 8 + 1= 233 Ε 9 16 1 14 x 16 + 9 = 233 23310 = 111010012 = E916 Ένας από τους λόγους που χρησιμοποιούμε το δεκαεξαδικό σύστημα είναι ότι χρειάζεται λιγότερα ψηφία. Το 255, το μέγιστο σε κάθε χρώμα RGB, είναι FF στο δεκαεξαδικό σύστημα. 10-δικό 2-δικό 16-δικό 0 0 0 1 1 1 2 10 2 3 11 3 4 100 4 5 101 5 6 110 6 7 111 7 8 1000 8 9 1001 9 10 1010 A 11 1011 B 12 1100 C 13 1101 D 14 1110 E 15 1111 F 16 10000 10 17 10001 11 18 10010 12 19 10011 13 20 10100 14 Ας πάρουμε τον αριθμό 233. Πως τον αναπαριστούμε στα διάφορα συστήματα που έχουμε μάθει;
7. Ευκολία ανάγνωσης •Τα λιγότερα ψηφία είναι πιο εύκολο να διαβαστούν από τον άνθρωπο σε σχέση με τα πολλά 0 και 1 του δυαδικού συστήματος. •Με 2 μόνο ψηφία αναπαριστούμε ένα byte, σε αντίθεση με τα 8 bit του δυαδικού. Τεχνικές χρήσεις •Με το δεκαεξαδικό σύστημα συμβολίζουμε και τα παρακάτω για να διευκολύνονται οι προγραμματιστές και οι τεχνικοί υπολογιστών: •Τις διευθύνσεις στη μνήμη του υπολογιστή. •Την διεύθυνση ενός υλικού σε ένα δίκτυο υπολογιστών. Χρώματα •Με το δεκαεξαδικό σύστημα συμβολίζουμε συχνά τα ψηφιακά χρώματα: •Στο σύστημα RGB. •Στην σχεδίαση ιστοσελίδων. •Σε προγράμματα επεξεργασίας ψηφιακών εικόνων (π.χ. Photoshop)
8. Αν δεν δυσκολευτήκαμε και πολύ όταν κάναμε μετατροπές μεταξύ δεκαδικού και δυαδικού, οι μετατροπές μεταξύ δυαδικού και δεκαεξαδικού είναι παιχνιδάκι! Αρκεί να χωρίσουμε τον δυαδικό αριθμό σε ομάδες των 4 ψηφίων, ξεκινώντας από το τέλος. Συμπληρώνουμε με 0 μπροστά αν έχουμε λιγότερα από 4 ψηφία στην ομάδα. Παίρνουμε κάθε ομάδα σαν ξεχωριστό δυαδικό αριθμό που μου δίνει το αντίστοιχο ψηφίο στον δεκαεξαδικό! Με τον ίδιο τρόπο κάνουμε το αντίστροφο! 23310 = 111010012 = E916 Ας προσέξουμε το 233 που είναι 11101001 στο δυαδικό σύστημα. Η τελευταία τετράδα είναι 1001 που μας δίνει το 9, ενώ η επόμενη είναι 1110 που μας κάνει 14, που είναι το Ε στο δεκαεξαδικό σύστημα, δηλαδή Ε9!
9. Σε αντίθεση με το σύστημα RGB στο οποίο όλα τα χρώματα φτιάχνουν το λευκό, στο σύστημα CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, blacK) όταν προσθέτεις χρώματα παίρνεις πιο σκούρες αποχρώσεις. Επειδή αυτό το σύστημα χρησιμοποιείται στις εκτυπώσεις, προσθέτουμε και το μαύρο για καλύτερο αποτέλεσμα. Το σύστημα HSL κατασκευάζει χρώματα με τις ποσότητες Hue (απόχρωση), Saturation (κορεσμό), και Lightness (φωτεινότητα). Έχουμε 360 διαφορετικές αποχρώσεις και 100 επίπεδα κορεσμού και φωτεινότητας. Το σύστημα Pantone χρησιμοποιείται από τους διακοσμητές και την βιομηχανία υφασμάτων και βαφών. Κάθε χρώμα έχει ξεχωριστό κωδικό ώστε ο κάθε επαγγελματίας να το βρίσκει εύκολα.