Дослідження колірних моделей у цифровій графіці

Abstract

Актуальність дослідження обумовлена стрімким розвитком цифрової графіки, де колірні моделі відіграють важливу роль у забезпеченні якісного візуального сприйняття та точної обробки даних. Використання різних колірних моделей залежить від завдань і сфер застосування: екрани, мобільні пристрої, поліграфія, кольорокорекція. Метою статті є аналіз основних колірних моделей, їхніх характеристик, принципів роботи, переваг, недоліків та особливостей використання у цифровій графіці. Методи дослідження передбачають аналіз наукових джерел, порівняльну оцінку моделей і вивчення практичних прикладів їх застосування у графічних редакторах і програмному забезпеченні. Досліджено колірні моделі RGB, CMYK, HSL/HSV і LAB. Встановлено, що RGB – адитивна модель, оптимізована для екранів завдяки широкій гамі кольорів, що забезпечує яскраве та насичене відображення. Натомість CMYK є субтрактивною, використовується в друкарській справі, забезпечує високу точність кольоропередачі, проте має обмежений діапазон. Моделі HSL і HSV спрощують роботу з кольорами завдяки інтуїтивному розділенню параметрів на відтінок, насиченість і світлість, що робить їх особливо зручними для дизайнерів та художників. LAB-модель є перцепційно рівномірною, незалежною від пристроїв, забезпечує максимальну точність передачі кольорів та активно застосовується у складних завданнях кольорокорекції та обробки зображень. За результатами дослідження доведено, що вибір моделі залежить від конкретних завдань цифрової графіки, а їх комбіноване застосування дає змогу досягти високої якості візуалізації та точності кольоропередачі. Перспективи подальших досліджень полягають у розробці вдосконалених алгоритмів обробки кольорів, а також інтеграції колірних моделей у новітні технології, як-от доповнена реальність, віртуальна реальність і HDR- зображення, що відкриває нові можливості в сучасній цифровій графіці для графічних дизайнерів. Додатково варто дослідити вплив колірних просторів на продуктивність систем машинного навчання, які використовуються для автоматичної обробки графічної інформації. The relevance of the research is determined by the rapid growth of digital graphics, where color models play a crucial role in ensuring high-quality visualization and accurate processing of graphic data. Different types of color models are applied depending on the specific tasks and fields, including displays, mobile devices, printing technologies, and color correction systems. The purpose of this article is to investigate the main color models, analyze their features, working principles, advantages, limitations, and areas of application in digital graphics. The research methods include the analysis of scientific sources, comparative evaluation of color models, and the study of practical cases of their implementation in graphic editors and specialized software. The study focuses on a detailed examination of the RGB, CMYK, HSL/HSV, and LAB color models. It is established that the RGB model is an additive system optimized for screens and displays, as it provides a broad and vibrant color range suitable for digital applications. In contrast, the CMYK model is subtractive and widely used for printing purposes, ensuring high-quality color reproduction but with a limited gamut. The HSL and HSV models simplify the process of adjusting colors due to their intuitive separation into hue, saturation, and lightness components, which makes them particularly useful for design and user-friendly color manipulation. The LAB model stands out as a perceptually uniform and device-independent system, offering unmatched accuracy in color reproduction, making it invaluable for tasks involving color correction and precise editing.