Цветовой градиент

Задает диапазон цветов, зависящих от положения

Линейный или осевой градиент цвета

В науке о цвете цветовой градиент (также известный как цветовая шкала или цветовая прогрессия ) определяет диапазон цветов , зависящих от положения , обычно используемый для заполнения области.

При назначении цветов набору значений градиент представляет собой непрерывную цветовую карту, тип цветовой схемы . В компьютерной графике термин swatch [1] стал обозначать палитру активных цветов.

Определения

Строгое определение

Цветовая карта [4] — это функция , которая связывает действительное значение r с точкой c в цветовом пространстве. С {\displaystyle С}

ф : [ г м я н , г м а х ] Р С {\displaystyle f:[r_{min},r_{max}]\subset \mathbf {R} \to C}

который определяется:

  • цветовое пространство C
  • возрастающая последовательность точек отбора проб г 0 < . . . < г м [ г м я н , г м а х ] {\displaystyle r_{0}<...<r_{м}\дюйм [r_{мин},r_{макс}]}
  • ряд значений в цветовом пространстве с 0 , . . . , с м С {\displaystyle c_{0},...,c_{m}\in C}
  • отображение ф ( г я ) = с я , я = 0 , . . . , м {\displaystyle f(r_{i})=c_{i},i=0,...,m}
  • правило интерполяции промежуточных значений г я 1 < г < г я [ г м я н , г м а х ] {\displaystyle r_{i-1}<r<r_{i}\in [r_{min},r_{max}]}

где:

Типы

Критерии классификации:

  • измерение
  • дискретный (классифицированный, цветовая схема ) [5] / непрерывный
  • форма
  • диапазон: полный или ограниченный. Пример: пастельный цвет с ограниченным диапазоном насыщенности.
  • перцептивная однородность [6]
  • заказ
    • упорядоченные (последовательные) и неупорядоченные (категориальные)
    • перцептивный порядок
  • удобство чтения для людей с нарушением цветового зрения или дальтоников (подходит для дальтоников)
  • цветовое пространство
  • глубина цвета

Измерение

Формы

Аксиальные градиенты

Аксиальный цветовой градиент с белым отрезком линии, соединяющим две точки

Аксиальный цветовой градиент (иногда также называемый линейным цветовым градиентом) задается двумя точками и цветом в каждой точке. Цвета вдоль линии, проходящей через эти точки, вычисляются с использованием линейной интерполяции , а затем расширяются перпендикулярно этой линии. В системах цифровой обработки изображений цвета обычно интерполируются в цветовом пространстве RGB , часто с использованием гамма-сжатых значений цвета RGB, в отличие от линейных. CSS и SVG поддерживают линейные градиенты. [8] [9]

Радиальные градиенты

Радиальный цветовой градиент

Радиальный градиент задается как круг , имеющий один цвет на краю и другой в центре. Цвета вычисляются путем линейной интерполяции на основе расстояния от центра. Это можно использовать для аппроксимации диффузного отражения света от точечного источника сферой . [ необходима цитата ] И CSS, и SVG поддерживают радиальные градиенты. [10] [11]

Конические градиенты

конический градиент

Конические или конические градиенты — это градиенты с цветовыми переходами, вращающимися вокруг центральной точки (а не исходящими из центра). Примерами конических градиентов являются круговые диаграммы и цветовые круги. [12] Конические градиенты иногда называют «градиентами развертки» (например, в спецификации OpenType ) или угловыми градиентами.

Другие формы

В векторной графике можно использовать полигональные сетки , например, градиентные сетки, поддерживаемые Adobe Illustrator .

Цветовое пространство

Эффект цветового пространства

Внешний вид градиента зависит не только от самого цвета, но и от цветового пространства, в котором выполняется расчет. Проблема обычно становится важной по двум причинам:

  • Коррекция гаммы для цветового пространства. При типичном значении γ около 2 легко увидеть, что цветовое пространство с поддержкой гаммы будет смешиваться темнее, чем цветовое пространство с линейной интенсивностью, поскольку сумма квадратов двух чисел никогда не больше квадрата их суммы. Эффект наиболее очевиден при смешивании дополнительных цветов, таких как красный и зеленый, при этом средний цвет является темным цветом вместо ожидаемого желтого. [13] [14] Радиальные и конические примеры на этой странице наглядно демонстрируют эту ошибку.
  • Обработка других перцептуальных свойств. В визуализации информации нежелательно, чтобы якобы «плоский» градиент показывал немонотонные изменения в яркости и насыщенности на протяжении всего пути. Это происходит потому, что человеческое зрение подчеркивает эти качества, вызывая предвзятость или путаницу в интерпретации. [15]

«Линейное» смешивание соответствовало бы физическому смешиванию света и долгое время было стандартом в игровых движках . [16] Однако в Интернете оно долгое время игнорировалось как для цветовых градиентов, так и для масштабирования изображений. [17] Такое смешивание все еще имеет тонкое отличие от того, которое выполняется в перцептивно однородном цветовом пространстве. [18]

Примеры

HSV радуга

Приложения

  • представляют количественные или порядковые значения, как в тепловых картах . Более точное описание находится в цветовом поле. [19]
  • заполнить область: [20] многие оконные менеджеры позволяют задать фон экрана в виде градиента. Цвета, создаваемые градиентом, непрерывно меняются в зависимости от положения, создавая плавные цветовые переходы.
  • визуализировать ход выполнения расширенной компьютерной операции, например, загрузки, передачи файлов или установки. Смотреть полосу прогресса
  • Раскрашивание картографических карт

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ cssgradient: Образцы градиентов CSS
  2. ^ Цветовая схема «cubehelix» Дэйва Грина
  3. ^ Расходящиеся цветовые карты для научной визуализации - Кеннет Морленд
  4. ^ Хороший, плохой и злой: теоретическая основа для оценки непрерывных цветовых карт Роксаны Буджак, Тересы Л. Тертон, Франчески Самсел, Колина Уэра
  5. ^ какую-цветовую-шкалу-использовать-в-данных-визуализации Лизы Шарлотты Рост
  6. ^ Фабио Крамери: Научные цветные карты
  7. ^ Обзор и оценка качества статических 2D-цветовых карт на основе задач Автор(ы): Бернард, Юрген; Штайгер, Мартин; Миттельштедт, Себастьян; Тум, Саймон; Кейм, Даниэль; Кольхаммер, Йорн, Ин Као, Дэвид Л. (ред.); Общество науки и технологий обработки изображений -IS&T-; Общество инженеров фотооптического приборостроения -SPIE-, Беллингхэм/Вашингтон: Визуализация и анализ данных 2015: 9–11 февраля 2015 г., Сан-Франциско, Калифорния Беллингхэм, Вашингтон: SPIE, 2015 (Труды SPIE 9397) ISBN  9781628414875
  8. ^ Линейные градиенты в «CSS Image Values ​​and Replaced Content Module Level 3», Рекомендация W3C Candidate, апрель 2012 г.
  9. ^ Линейные градиенты в «SVG 1.1 (Второе издание)», Рекомендация W3C, август 2011 г.
  10. ^ Радиальные градиенты в «CSS Image Values ​​and Replaced Content Module Level 3», Рекомендация W3C Candidate, апрель 2012 г.
  11. ^ Радиальные градиенты в «SVG 1.1 (Второе издание)», Рекомендация W3C, август 2011 г.
  12. ^ Mozilla docs: CSS конический градиент
  13. Minute Physics (20 марта 2015 г.). «Computer Color is Broken». YouTube . Архивировано из оригинала 21 декабря 2021 г.
  14. ^ Новак, Джон (21 сентября 2016 г.). «Что каждый кодер должен знать о гамме».
  15. ^ Zeileis, Achim; Fisher, Jason C.; Hornik, Kurt; Ihaka, Ross; McWhite, Claire D.; Murrell, Paul; Stauffer, Reto; Wilke, Claus O. (2019). "colorspace: A Toolbox for Manipulating and Assessing Colors and Palettes". Journal of Statistical Software . 96 . arXiv : 1903.06490 . doi : 10.18637/jss.v096.i01 .
  16. ^ "Глава 24. Важность линейности". Разработчик NVIDIA .
  17. ^ «Цвет веб-страницы все еще неисправен».
  18. ^ «Как программное обеспечение неправильно определяет цвет». bottosson.github.io . 3 декабря 2020 г.
  19. ^ gnuplot docs 4.2 node167: Цветовое поле [ постоянная мертвая ссылка ‍ ]
  20. ^ Эйзенберг, Дж. Дэвид (2002). SVG Essentials . O'Reilly Media . стр. 107. ISBN 0-596-00223-8.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Color_gradient&oldid=1262982995"