دروس اكاديمية

22/10/2012 08:16:40

الألوان في عالم الحواسب

تعرفنا في مقال سابق عن نظرية الألوان واليوم نتعرف على الألوان في عالم الصفر والواحد

رابط الجزء الأول

 

 

الألوان في عالم الحواسب

 

 

الآن انتهى وقت درس الفيزياء الممل و حان وقت درس المعلوماتية الذي يحبه الجميع! إن نموذج الألوان السابق الذي يفترض أن الألوان الأساسية هي الأزرق و الأحمر و الأصفر هو نظام ألوان خارج عالم الحواسب, يعمل به الفنانون منذ مئات السنين في مزج ألوان الحبر المختلفة و الألوان المائية المستخدمة في اللوحات, يمكن القول أن النظام هو النظام الكلاسيكي عند الفنانين و الرسامين و هو يسمى نظام الـ RYB نسبة ً إلى Red, Yellow, Blue. في عالم الحواسب الوضع مختلف, فشاشة الحاسب لا تستخدم هذا النظام بل تستخدم نظاما ً يسمى RGB نسبة ً إلى Red ,Green ,Blue , هذا يعني أنه في شاشة الحاسب الألوان الأولية هي الأحمر و الأخضر و الأزرق و من خلالها يمكن للشاشة تركيب كم كبير من الألوان يصل لأكثر من 16 مليون لون !

داخل شاشة الحاسب هناك 3 مدافع إلكترونية كل منها متخصص بلون أولي من الألوان الأولية الثلاث, (لنفترض أنها 3 لمبات لتسهيل الفكرة), كل لمبة من اللمبات الثلاث لها 256 شدة تبدأ من القيمة صفر و تنتهي عند 255, هذا يعني أنه لدينا 256 درجة للون الأحمر و 256 درجة للون الأخضر و 256 درجة للون الأزرق, كل لون في نظام الـ RGB يتم توليده من خلال دمج ألوان تلك اللمبات الثلاث R و G و B بشدات مختلفة, و كل تغيير في شدة أي لمبة ستعطينا درجة لونية جديدة, بذلك سينتج لدينا طيف لوني واسع يضم عددا ً هائلا ً من الألوان و يتجاوز الـ 16 مليون لون (بالتحديد 16777216 لون), قم بالعملية الحسابية لتتأكد بنفسك, اضرب 256 قيمة أحمر بـ 256 قيمة أزرق بـ 256 قيمة أخضر لتحصل على هذا الرقم.

عندما تضيء اللمبات الثلاث بالقيمة القصوى (القيمة 255  لكل لمبة) سيتركب لدينا اللون الأبيض, و عندما تكون قيمة كل لمبة هي صفر فهذا يعني أن كافة الأضواء مطفأة و بالتالي لا وجود لأي ضوء من أي لون و هذا يعني حصول ظلام دامس و بهذه الطريقة تعطينا الشاشات اللون الأسود

 

 

دولاب ألوان الـ RGB المعياري.

 

 

بالقيام بعملية دمج كاملة نحصل على طيف لوني كامل.

 

 

إن نظام الـ RGB هو نظام كفء جدا ً أثبت جدارته في عمله على الشاشات و لكن مشكلته هي أن التعامل معه صعب من قبل المصممين, لنفرض أن أحد المصممين أراد أن يصمم إعلانا ً ما و أراد تلوين خلفية الإعلان بلون محدد في ذهنه, حتى يحصل المصمم على ذلك اللون يجب عليه أن يمزج R و G و B معا ً حتى يحصل على ذلك اللون المطلوب و هذا ليس بالأمر السهل و الممتع, باختصار يمكن القول أن الـ RGB هو نظام ممتاز للشاشات و لكن طريقة عمله و ترميز الألوان فيه تجعل من الصعب على المصمم التعامل مع الألوان و اختيار ألوان متناغمة مع بعضها, لأجل هذه الصعوبة كان لا بد من إيجاد حل وسط, حل يفهمه البشر و الآلة معا ً, و يجعل كل منهما سعيدا ً و يقبل العمل مع الآخر, هذا الحل هو نظام الـ HSB أو بالإنكليزية HSB Model.

 

 

نظام الـ HSB و مفاهيم أساسية في الألوان

إن الـ HSB بحد ذاته هو ليس بنظام لوني جديد, بل هو طريقة جديدة لاختيار الألوان مبنية على الـ RGB, و هو يستخدم دولاب ألوان RGB, و بالتالي الألوان التي سنحددها بواسطة HSB هي فعليا ً ألوان RGB (و بالتالي ستحبه الشاشات!) و أيضا ً سيحبه البشر لأن طريقة اختيار الألوان و ترقيمها فيه لا تتم بنفس الطريقة القاسية لـ RGB بمزج R و G و B.

في HSB يتم تعريف اللون بـ 3 خواص و هي Hue و Saturation و Brightness , بالعربية hue تعني صبغة, و Saturation تعني إشباع, و brightness تعني سطوع. هذه المفاهيم الثلاثة هي مفاهيم في غاية الأهمية في علم الـ graphic design و معرفة و فهم هذه المفاهيم هو من أساسيات العمل في التصميم, فمن خلال فهمها يصبح بالإمكان العمل مع نظام HSB و اختيار ألوان أفضل لتصاميمنا و لذلك سنناقشها واحدا ً تلو الآخر.

Hue

إن دولاب الألوان هو دائرة, و بالتالي لدينا 360 درجة (كما تعلمنا في الرياضيات), كل درجة من تلك الدرجات تمثل لون معين و كل منها يسمى hue, هذا يعني أنه لدينا 360 درجة لون مختلف أو 360 درجة hue, فكلمة hue هنا هي مرادف لكلمة لون.

 

 

Saturation

Saturation تعني الإشباع اللوني و هي تعبر عن مدى كثافة اللون و قوته, تحدد فيما إذا كان اللون قويا ً أم فاهياً, أفضل طريقة لفهم مبدأ الـ saturation هي بالنظر للصورة التالية:

 

 

في المنتصف استخدمنا صورة زهرة جميلة بالألوان الطبيعية, بالاتجاه نحو اليمين بدأنا بزيادة إشباع ألوانها, لاحظ كيف أصبحت الألوان فاقعة جدا ً, و بالاتجاه نحو اليسار قمنا بالتقليل من الإشباع حتى وصلنا إلى إشباع معدوم. إن قيم الإشباع تتراوح ما بين الصفر و المئة, في الصورة الأولى من اليسار قيمة الإشباع هي صفر أي أنه لا يوجد لدينا إشباع لوني نهائيا ً, و عندما لا يكون لدينا إشباع في الألوان نحصل على الأبيض و الأسود كما في الأفلام القديمة, بإضافة إشباع لوني للأبيض و الأسود تبدأ الحياة بالسريان في اللون و يبدأ اللون بشكل فاهي جدا ً و كلما زدنا قيمة الإشباع كلما أصبح اللون فاقعا ً أكثر.

 

 

Brightness

الـ brightness أو السطوع, و كما هو واضح من التسمية يعبر عن مدى سطوع أو نصوع اللون,يحدد ما إذا كان اللون فاتح أم غامق, أيضا ً تتراوح قيم السطوع ما بين الصفر و المئة, حيث القيمة صفر تعني سطوع معدوم و بالتالي لون أسود.

 

 

لماذا هذه الألوان جميلة؟ مفهوم الـ color schemes

هل سبق لك يوما ً أن  نظرت إلى بعض التصاميم و المطبوعات الأجنبية الجميلة و تساءلت في نفسك لماذا هذه التصاميم جميلة و ملفتة للنظر و ألوانها جميلة؟ لماذا قلما نجد مثل هذه الألوان الجميلة في أعمالنا المحلية؟

الجواب بسيط, لأن تلك التصاميم تتبع طرق علمية معروفة و مثبتة تضمن جمالية الألوان و تناغمها مع بعضها البعض, عندما نستخدم هذه الطرق العلمية فإن ألوان تصاميمنا ستبدو متناغمة و سيحدث في التصميم ما يعرف بـ "التناغم اللوني – color harmony", بينما إذا قمنا باختيار الألوان عشوائيا ً كما هو حال الكثير من هواة التصميم فغالبا ً سنحصل على ألوان غير متناغمة مع بعضها و الأسوأ من ذلك قد نحصل على ألوان متضاربة لا تصلح لأن تعمل معا ً. هذه الطرق العلمية في اختيار الألوان تسمى color schemes, للأسف لا يوجد تعريب واضح و ملاءم لهذا المصطلح.

الـ color schemes هي قواعد تحدد تناغم الألوان مع بعضها و هي 6 قواعد كل منها تعطينا ألوانا ً متناغمة, يمكن للمصمم اختيار القاعدة التي يريد من تلك القواعد الست و سيحصل على ألوان متناغمة مهما كانت القاعدة التي اختارها, هذه القواعد الست هي:

·         Analogous color أو الألوان المتجاورة

·         Monochromatic colors أو الألوان وحيدة الصبغة

·         Complementary colors أو الألوان المتعاكسة

·         Split complementary colors أو الألوان المتعاكسة المتجزأة

·         Triadic color scheme أو الألوان الثلاثية

·         Achromatic colors أو الألوان عديمة اللون

هناك قواعد لونية أخرى و لكن لن نخوض في نقاشها في هذه المقالة لأنها غير شائعة و غالبا ً تكون مشتقة من هذه القواعد الست السابقة.

الألوان المتجاورة

الألوان المتجاورة أو الـ analogous colors هي مجموعة من الألوان التي تكون زوايا الـ hue فيها متقاربة, كأن يكون لدينا لدينا 5 ألوان الأول بزاوية 60 درجة, الثاني 70 درجة, الثالث 80.. و هكذا... بحيث تحجز هذه الألوان قطعة من الدائرة اللونية, (مثل قطعة من جبنة المثلثات مثلا ً !)

 

 

ألوان مأخوذة وفق قاعدة الـ analogous colors.

 

 

تسمية "متجاورة" أتت من كون زوايا الألوان مجاورة لبعضها البعض. يمكن أن نأخذ الألوان وفق أي زاوية نريد من الـ 360 درجة شرط أن تكون متقاربة, أي أن تكون زاوية كل لون تزيد أو تنقص عن اللون التالي له بمقدار صغير. هذا النوع من الألوان شائع جدا ً و منتشر بكثرة لكن دون أن نشعر بذلك, حتى نتمكن من اصطياده يجب أن ندرب أعيننا على ذلك. إن وجود الألوان بزوايا متقاربة من بعضها البعض يعطينا ألوانا ً متوافقة جدا ً حيث أن اللون سينتقل انتقالات ناعمة مما يعطينا مظهرا ً رائعا ً محببة جدا ً للعين, الأمثلة التالية هي لتصاميم تستخدم هذه القاعدة:

 

 

الأصفر و الأخضر لونان متقاربان على الدائرة اللونية و استخدامهما معا ً يعطي عملا ً رائعا ً. أليست هذه الألوان منعشة !؟

 

 

الأصفر و الأحمر أيضا ً لونان متقاربان على الدائرة اللونية واستخدامهما معا ً يعطي عملا ً رائعا ً. لاحظ استخدام الألوان الحارة هنا.

 

 

شاشة الدخول للوندوز 7 تستخدم هذه القاعدة في الألوان.

 

 

الألوان المونوكروماتيكية

كلمة مونوكروماتيك تعني "أحادي الصبغة", هذا يعني أن الألوان المونوكروماتيكية هي ألوان أحادية الصبغة تتألف من لون واحد فقط. في هذه القاعدة اللونية نختار قيمة صبغة (hue) واحدة فقط و لكن نعدل في قيم الإشباع و السطوع لتلك القيمة لنحصل على لون واحد ولكن مع عدة تدرجات له, مثلا ً نختار صبغة بقيمة 10درجة مئوية (على الدائرة اللونية سيكون اللون أحمر عند هذه الدرجة) و من ثم نعدل في قيم السطوع و الإشباع لتلك الصبغة فنحصل على مجموعة من الألوان التي هي فعليا ً جميعها أحمر و لكن بدرجات مختلفة منه فنحصل على أحمر عادي , أحمر فاتح , أحمر زهري , أحمر غامق خمري .... و بالنظر إلى جميع تلك الألوان نجدها جميعا ً متوافقة مع بعضها جدا ً و هي فعليأ لون واحد و من هنا جاءت تسمية "أحادي الصبغة".

 

 

تعتبر هذه القاعدة من أبسط القواعد اللونية على الإطلاق و أسهلها,و لشدة بساطتها يعتبرها بعض المصمين أنها مملة كونها لا تحوي إلا لونا ً واحداً, لكنها فعليا ً قوية جدا ً و تعطي نتائج في غاية الروعة إذا استخدمت بشكل متقن, انظر للصورة التالية لتتأكد بنفسك.