Barvy, barevný kruh RGB a RYB

1. ledna 2011 v 13:46 | Ing. Oldřich Oplatek |  Filatelop 7
artcw-cesky
Při ladění nové verze programu Filatelop 7 pro Windows 7 jsem se dostal k problému odlišného zobrazování několika standardních barev, které jsou definovány různě ve Windows XP a Windows 7. Nebyl to zásadní problém, ale přece jenom mi vadilo, že některé barvy zejména pozadí se zobrazovaly v obou systémech různě. Tak jsem si usmyslel, že se trochu na problematiku barev podívám blíže, abych jejich zobrazování pod oběma systémy sjednotil.
Nemám žádné umělecké ambice, neumím namalovat ani panáka, aby byl k světu, ale pár barev od sebe rozeznám, jako každý běžný smrtelník nepostižený nějakým druhem barvosleposti.
Asi většina z vás zná standardní nabídku barev ve Windows, která vypadá v trochu upraveném tvaru ve Windows 7 i XP takto:
barvy-1

Výběr barvy z barevné duhy je snad matematicky zajímavý, ale prakticky mi připadá nepoužitelný. Pro standardní použití je tedy k dispozici nabídka 48 barev, přičemž oba systémy Windows 7 i XP považují z nějakého důvodu za výhodné nabízet 2x stejnou barvu Dark Purple (tmavě purpurová - označeno červeně).
Neustálý zápas s volbou Vlastní barvy jsem trvale prohrál, protože po každém spuštění programu mé vlastní barvy zmizí. Tak nezbývá, než si pro opakované použití zapamatovat složky RGB zvolené barvy (RGB = Red-Green-Blue, tj. červená-zelená-modrá).
Už několik let mě lákala myšlenka navrhnout nějakou nabídku, ze které by se vybíralo dle názvů barev, jak je to možné provádět v některých grafických programech, i když také ne moc pohodlně a přehledně. Výhodu mají programátoři webových stránek, kde je obstojná nabídka pojmenovaných barev, které respektuje většina prohlížečů. Ale většinou člověk sklouzne k přehledům poskytovaným na internetu, kde jsou zobrazeny barvy i kódy, ale pak jste nuceni se prokousávat víceméně přehledným či nepřehledným seznamem začínajícím zpravidla barvou "Alice Blue", nemluvě o nesmyslných překladech do češtiny ve tvaru "indiánská žluť" či "indiánská červeň". Kolumbova záměna doplutí do Ameriky místo do Indie se nám tak stále mstí. Ve skutečnosti se jedná o indickou žluť (Indian Yellow) či indickou červeň (Indian Red). Podle takového překladu by někteří malíři malovali své obrazy indiánskými barvami ještě dávno před objevením Ameriky. Kolumbus ale už nemůže za žlutou barvu "zlatý prut" angl. Goldenrod, což je ve skutečnosti něžná žlutá květinka pod českým názvem zlatobýl (lat. Solidago virgaurea). Potom stačí ještě překládat cyanovou barvu (Cyan Color) jako "azurovou" a dostat se do neřešitelného problému, když narazíte na skutečnou azurovou barvu (Azure Color) a ze zoufalství ji nazvete modrozelenou. Jakoby nestačila naprostá nejednotnost v označování purpurových a fialových barev v angličtině, včetně záhadného názvu barvy Magenta, pro kterou je asi nejvhodnějším překladem "nachová", i když zní trochu nezvykle.

Abych se vůbec k nějakému systému barev dostal, procházel jsem spoustu webových stránek o barvách, a nepochopil skoro nic.
Trvalo mi opravdu dlouho, než jsem začal chápat nějaké rozdíly v popisech barevných systémů, i když autoři článků upozorňovali na to, že ve škole jsme se učili něco jiného, než je dnes běžné, a to, že ve škole nás učili tradiční výtvarné pojetí barev s primárními barvami označovanými anglicky RYB, tj. červená - žlutá - modrá.
To jsem ale netušil, že autoři považují mě, jako průměrného čtenáře za génia s úžasnou představivostí. Posuďte sami: Následující obrázky popisují naprosto stejný výtvarný barevný systém RYB (převzato z internetu)


barvy-2barvy-3
barvy-4Ittens Circle

První dva obrázky mají červenou barvu v jiných pozicích, ale jsou vzájemně pouze pootočené.
Třetí obrázek má červenou barvu nahoře, ale barvy jsou nakresleny v pořadí daném jiným smyslem otáčení (v prvním případě ve směru hodinových ručiček, ve druhém případě proti směru pohybu hodinových ručiček). Je to pořád totéž, ale jinak. Obdivuji všechny zájemce, kterým je to na první pohled jasné. Dřív, než jsem vůbec pochopil princip, musel jsem nějak začít rozlišovat podstatné a nepodstatné a nemohu říci, že by mi to autoři nějak usnadnili a zachovávali alespoň stejný způsob zobrazování.
Tak tedy barevný kruh RYB (červená - žlutá - modrá) poznáte podle toho, že proti červené je vždy zelená, nebo trochu odborně, že komplementární či doplňkovou barvou červené je zelená. Prostě zelená je naproti červené, ať cokoliv točíte jakýmkoliv směrem.

RGB
A teď nastává teprve okamžik zatápat v paměti a uvědomit si, že v počítačích se nikdy nehovoří o RYB, ale o RGB, čili o systému červená - zelená - modrá, který vychází z poznatků fyziologie vnímání lidského oka.

- RYB se používá především ve výtvarnictví a malířství obecně a v designerství. Systém RYB je historicky využíván pro světlo odražené, pro vytváření tzv. barevných schémat - tedy určení barevných proporcí výsledného dojmu  barevného řešení a dále k míchání barev.
Smícháním všech barev (třeba u vodovek) vznikne teoreticky barva černá, ve skutečnosti jakási špinavě tmavohnědá. Systém RYB bývá často zatracován ve prospěch modernějšího a počítačově propracovanějšího RGB. Pokud si ale vezmete vodovky či tempery a uděláte několik pokusů s mícháním barev, začne se skutečnost chovat podle jiných pravidel, než v moderním RGB. Takže barevný systém RYB postupně vyvíjený duchovními velikány, jako byli Newton, Johann Wolfgang Goethe a Johannes Itten asi bude mít stále své místo v praktickém užití.
Osobně musím přiznat, že jsem se pokusil do programu Filatelop 7 zabudovat jakousi možnost míchání barev dle RYB, ale jednoduše jsem ztroskotal. Vše potřebuje asi daleko větší teoretické zázemí, zvládnutí matematických postupů mi nepřipadá nijak jednoduché, vhodné algoritmy v podobě jednoduché "kuchařky" jsem nenašel a řada programů na internetu je buď omezena na práci s primárními barvami nebo jim nerozumím či vykazují elementární chyby.

- RGB je dominantní v počítačové či multimediální technice. Používá se především pro barvy vytvářené zdroji světla, tedy zejména u obrazovek, kde každý bod tvoří trojice světelných zdrojů - červený, zelený a modrý. Intenzitou rozsvícení každého zdroje vznikne různobarevný vjem.
"Smicháním" všech barev, tedy rozsvícením všech zdrojů barev plnou intenzitou vznikne barva bílá. Barvu černou pak tvoří barva obrazovky, pokud žádný bod nesvítí vůbec. Zajímavé přitom je, že např. žlutá barva vznikne rozsvícením červeného a zeleného zdroje.
Barevný kruh RGB v jakémkoliv pootočení  poznáte na první pohled tak, že opakem (doplňkem) červené barvy je barva CYANOVÁ, tedy barva, která se vůbec nevyskytuje v jednoduchém zobrazení barevného kruhu RYB a jak již bylo řečeno, nedoporučuji ji překládat jako azurovou - vede to k nekonsisteci pojmenování barev při překladech. Pro zobrazení barevného kruhu RGB platí totéž jako pro barevný kruh RYB, tzn. polohy barev i směr otáčení se mohou měnit, ale pořád je to totéž:

barvy-5
barvy-6
Výsledná barva RGB se vyjadřuje intezitou jednotlivých složek v rozsahu 0 až 255. Tento rozsah je dán ryze praktickými důvody, aby vyjádření barev zabíralo co nejméně místa v paměti a přitom   aby zvolený rozsah umožňoval zobrazení dostatečného počtu barev - v tomto případě se jedná o možnost definování cca 1,76 milionů barev!

A zároveň můžete hned zapomenout na to, co bezpečně víte, že modrá se žlutou dá zelenou. V systému RGB rozhodně ne. Žlutá totiž náhle není primární barvou, takže jak smíchat modrou se žlutou? V první řadě k dosažení zelené není třeba nic míchat, protože je přímo primární barvou.  Smíchat modrou se žlutou sice v systému RGB můžete, ale vznikne šedá barva a v případě různých poměrů intenzity složek modré a žluté vzniknou špinavé a nejasné zelené nebo modré odstíny.
Program Filatelop 7 umožňuje porovnávat dvě libovolné barvy RGB včetně jejich smíchání v různých poměrech a vytvoření stupnice barevného přechodu. Pro modrou a žlutou vypadá okno srovnání těchto barev takto:

Noli tangere circulos meos - Nenič mých kruhů!

Nemaje klasického vzdělání, neovládám řečtinu, ani latinu, ale při častém opakování slova kruh se mi neustále vybavuje výše uvedený poslední Archimédův výrok, jehož znění v originále jsem našel na internetu a dovolil si ho použít v názvu této kapitoly.
Barevný kruh RYB má svou analogii v barevném modelu HSB (též HSL), který zobrazuje  jako kruh barevný prostor RGB, či systém RGB. Prakticky oba barevné modely RYB i HSB (též HSV) pracují se stejnými termíny:
Hue - barva, odstín, tón;
Saturation - nasycení, sytost
Brightness/Value - jas/ hodnota.

HSB = Hue, Saturation, Brightness
HSV = Hue, Saturation, Value

Alternativní názvy barevných modelů i různé varianty překladů anglických termínů napovídají, že asi s terminologií budou někdy problémy. Myslím, že v zoufalství je lépe zvyknout si na anglické termíny, jinak často  není jasné, o čem se právě hovoří, či co je to vlastně odstín a barevný tón. Nechci se pouštět do terminologických problémů, ale raději na ně upozorňuji.

Pojmy Hue, Saturation i Brightness lze použít v modelech RYB i HSB ve stejném významu.

Hue označuje v pravém slova smyslu barvu jako takovou, ale v souvislosti s barevným kruhem bych tento pojem alternativně nazval jako úhel barvy. Mohu tedy říkat primární žlutá nebo Hue 120°. Protože směrem k 0° (primární červená) narůstá v barvě podíl červené, pak Hue ve stupních v intervalu RYB 0°-120° bude označovat barvy červené, žluto-červené, oranžové a červeno-žluté. Tak pro 84° nemusím použít název "slabě oranžovo-žlutá" či jiný ekvivalent, je prostě zřejmé, že se jedná o žlutou barvu "cinknutou" do červena. Malíř by se asi obou takových označení zhrozil, a použil by termínu "indická žluť" či "kadmium žluté střední", což zase neřekne nic člověku neznalému malířské terminologie. Zajímavé však je, že oko je tak úžasný orgán, že ať s výtvarným cítěním nebo bez něho, spolehlivě takové barevné rozdíly rozezná.
Angličtina však slovo Hue používá v souvislosti s barvami i v naprosto jiném významu. V historii se používaly často jedovaté barevné pigmenty, které se dnes již nesmí používat, nebo naleziště některých pigmentů jsou již vyčerpaná či uzavřená nebo použití některých surovin je z ekologických důvodů přímo trestné. Potom slovo "Hue" za názvem barvy označuje použití náhradních surovin a do češtiny (a tušim i do němčiny) se překládá jako "Imitace", tedy "napodobení či" "náhrada".
Z českého prostředí je to např. barva označovaná, jako "zem zelená česká imitace"  (Bohemian Green Earth Hue) nebo "zem zelená česká pravá" (Bohemian Green Earth Genuine), podobně "kobaltová zeleň imitace" (Cobalt Green Hue). U nejkvalitnější "slonovinové černi" se pojem imitace ani nepoužívá, těžko by se asi našel výrobce barevných pigmentů, který by lovil slony či sháněl slonovinu, aby ji pražil za účelem dosažení nejkvalitnější černi (Ïvory Black). Jako další příklad může posloužit jedovatá "svinibrodská zeleň", se kterou se setkáte jen pod označením "svinibrodská zeleň imitace" (Schweinfurt Green Hue).

Odstín barvy - Hue doplňují další údaje, a to Saturation (nasycení, sytost) a Brightness (jas).

Ideálním případem by bylo to, kdyby všechny tyto údaje šlo vyjádřit jednou srozumitelnou čiselnou hodnotou, ale bohužel tomu tak není.  Nejvíc se tomu přibližuje barevný model RGB, který zahrnuje vše - sice ne jednou hodnotou, ale pomocí tzv. tripletu, tj. vyjádřením intensity tří barevných složek. Ovšem při pohledu na tato tři čísla se toho moc nedozvíte ani o barvě, ani o sytosti, ani o jasu. Proto se uvádí stanadardní barvy používané na internetových stránkách formou tabulek v různém uspořádání, ať barevném, či názvoslovném. Podle samotné trojice čísel se však nedá uspořádat nic. Výhoda barevných kruhů spočívá především v úhlu barvy, tedy v hodnotě Hue, která je člověku nejpřirozenější. Tak lze zařadit různé odstíny barev do určitých skupin - výsečí kruhu, takže snadno a přehledně  můžete najít různé odstíny oranžové, zelené, či purpurové.

Saturation vyjadřuje stupeň nasycení, či sytosti nebo čistoty barvy. Vyjadřuje se od 0  do 1 nebo v procentech. S klesající hodnotou se barvy stávají méně výraznýmia mdlými až těžko rozlišitelnými. Nižší hodnotu nasycení mívají pastelové barvy, což známe u pastelek, které mají svůj charakteristický měkký tón.

Saturation 100
Nasycení (Saturation) = 100%
Saturation 90
Nasycení (Saturation) = 90%
Saturation 80
 Nasycení (Saturation) = 80%
Saturation 70
Nasycení (Saturation) = 70%
Saturation 60
Nasycení (Saturation) = 60%
Saturation 50
Nasycení (Saturation) = 50%
Saturation 40
Nasycení  (Saturation) = 40%
Saturation 30
Nasycení  (Saturation) = 30%
Saturation 20
Nasycení  (Saturation) = 20%
Saturation 10
Nasycení  (Saturation) = 10%
    


Brightness neboli jas definuje zářivost barvy. Vyjadřuje se rovněž v intervalu hodnot 0-1 nebo v procentech. Klesající jas může vést i ke změně vnímání určité barvy. Např. žlutá barva má s klesajícím jasem tendenci přecházet v zelenou až olivovou, červená v hnědou apod.

Jasné syté barvy maji sytost i jas blížící se k jedné. Jsou charakteristické pro dětské hračky, pouťové obrázky a pro cirkus či varieté nebo moderní show - megalomanské pořady, kde toho není často třeba moc umět, zato se barevně svítí a bliká ze všech stran o sto šest.

Změny jasu dokumentují následující obrázky v barevných modelech HSB (RGB) a RYB.
Oba modely zobrazuje program Filatelop 7 s vyznačením polohy Hue aktuálně nastavené barvy a příslušné komplementární (doplňkové) barvy.
Vnější mezikruží má jas 100%, směrem ke středu jas klesá vždy o 10%: Saturation (nasycení) je vždy 100%.
brightnessRGB
Jas (Brightness) v modelu HSB (RGB)
Brightness RYB
Jas (Brightness) v modelu RYB


Barevný kruh RYB je zobrazen na následujících obrázcích (anglicky nebo česky). Na rozdíl od běžného zobrazení, jsou pro jednotlivé odstíny vypsány i úhly barev - Hue.
Barvy nejsou zobrazeny s nejvyšší sytostí a jasem, ale jsou trochu ztlumené, aby na obrazovce lépe odpovídaly skutečnosti, že v reálném prostředí nejsou vlastními zdroji světla, ale jsou ve skutečnosti vnímány pouze jako odraz dopadajícího světla.
Kruh je symetricky rozdělen na třetiny po 120°. V každé z těchto pozic jsou umístěny primární barvy:
- červená;
- žlutá;
- modrá.
Uprostřed každé dvojice primárních barev leží sekundární barvy:
- oranžová;
- zelená;
- fialová;

Uprostřed každé dvojice primárních a sekundárních barev leží terciární barvy:
- červeno-oranžová;
- žluto-oranžová;
- žluto-zelená;
- modro-zelená;
- modro-fialová;
- červeno-fialová

artcw-cesky
artcw-cesky
Barevný kruh RYB (česky)Color Wheel RYB (english)

RGB hodnoty použitých barev jsou uvedeny na následujícím obrázku tak, jak je zobrazuje program Filatelp 7:

barvy-RYB
 Uvedené hodnoty barev barevného kruhu RYB nejsou závazně definovány a byly takto použity podle srovnání s údaji řady internetových článků, i když se často výrazně liší.
Úhly barev Hue jsou uvedeny přímo v názvech barev (ARTCW = ART Color Wheel).
Číselné údaje v barevných polích udávají Saturation (sytost) a  Brightness (jas).
Kódy barev jsou uvedeny šestnáctkově za znakem # ve tvaru běžném pro použití na internetových stránkách (html a css).



Prozatím konec, v příštích dnech najdete na této adrese další rozšíření textu.


Zamyšlení závěrem

Z pohledu možnosti definice určité barvy lze závidět jen malířům. Tam historické zkušenosti učinily své, takže přes značnou nejednoznačnost se výtvarníci o  nejrůznějších odstínech domluví  bez používání Hue, Saturation a Brightness - stačí říct italský žlutý okr, neapolská žluť, siena, siena pálená apod. A pak už je na samotném umělci jak upraví sytost a jas dle svých představ. Ale s barvami se "bojuje" odjakživa. V dobách působení encyklopedistů vznikaly touhy definovat a poznat vše - vznikaly obrovské sbírky nerostů a herbáře za účelem definování nejrozmanitějších barev. Nevedlo to příliš k cíli, zejména při omezených možnostech či lépe nemožnostech sdělit poznatky dále prostřednictvím reprodukční techniky.
Při hledání informací o barvách jsem narazil na mně mnoho dříve neznámých faktů. V minulosti nestačil malíři jen talent, ale musel být zručným řemeslníkem a umět si vyrobit barvy z pigmentů sám, včetně nejrůznějších pomůcek. Možná proto staří Řekové nepovažovali malířství ani sochařství za umění a nedali jim vlastní Músy. Malíř musel a dodnes musí znát technologie, které dělají obraz obrazem. Nestačí ani barva, ani sytost, ani jas. Přibývá transparentnost barev, podklad, technika malby. Leonardo zdůrazňoval, že se musí malovat v tak tenkých vrstvách, aby přechody barev nebyly patrné. S údivem jsem se dozvěděl, že pleťové barvy se docilovalo zeleným podkladem a přemalováním transparentním okrem. Byly vedeny či jsou stále vedeny spory o tom, zda na obraze může být vůbec černá barva, která se ve skutečnosti nevyskytuje, že kontury vlastně ve skutečnosti neexistují... 

I když celý tento článek je orientován počítačově, musím se přiznat, že jsem rád, že umění stále zůstává uměním a obejde se v principu bez počítačů (i když bez nich už dnes nelze vyrábět barvy ani pigmenty ani ostatní potřeby, ani ty obrazy bez nich nelze prodávat).  O to víc pak člověk dokáže ocenit to, co byli schopni vytvořit naši předkové. Buďme rádi, že počítač ani televizi neměli ani Michelangelo, Rembrandt, Mozart nebo Beethoven - co by po nich zůstalo? Bojím se, že tak pár reklam, seriálových znělek a internetových stránek...
 

3 lidé ohodnotili tento článek.

Komentáře

1 miroslavka.z miroslavka.z | Web | 27. února 2011 v 8:25 | Reagovat

Přenádherné pojednání - početla jsem si, poučila se i oko se pokochalo. Díky.

2 Jakub Jakub | E-mail | 17. prosince 2012 v 23:28 | Reagovat

Rád bych poznamenal, že RYB není utlačována metodou RGB. V přírodě existuje obojí princip skládání barev, záleží pouze na tom, zda je světlo vyzařované, nebo odražené. Z tohoto důvodu nelze např. u LCD displeje zaměnit RGB zs RYB.

3 Iva Iva | E-mail | 21. března 2013 v 19:42 | Reagovat

Děkuji za skvělý článek, pořád jsem skládala komplementární barvy podle různých zdrojů a vycházely mi pokaždé jinak. Teď je mi to jasné. K poznámce Jakuba musím říct, že jako systém odraženého světla v tiskových technologiích není používán RYB, ale CMYK (azurová, purpurová, žlutá, černá), který je pořevoditelný z RGB. RYB se v technice pokud vím vůbec nepoužívá.

4 V. Straka V. Straka | 17. března 2015 v 14:36 | Reagovat

Velmi zajímavé pojednání o barvách!

5 maricelaml69 maricelaml69 | E-mail | Web | Včera v 20:00 | Reagovat

New devise
android ringtones download games free now best running app for android apps descargar best apps download free
http://apps.android.telrock.org/?mail.reyna
strip poker game video google play app apk free movie app for android top 10 android app 2015 google apps store

Nový komentář

Přihlásit se
  Ještě nemáte vlastní web? Můžete si jej zdarma založit na Blog.cz.
 

Aktuální články

Reklama