الجزء السابع من سلسلة موسوعة الألوان, سنتحدث فيه عن الفضاء اللوني HSL & HSV للنظام اللوني RGB, وطريقة وصف الألوان من ناحية الصبغة, التشبع, الإضاءة, السطوع.

12. الفضاء اللوني HSV & HSL.

يعرف بأنه الفضاء المنظم للنظام اللوني RGB, ويعتمد على وصف الألوان من ناحية: الصبغة, التشبع, الإضاءة, السطوع.. Hue, Saturation, Lightness, Brighness.  وقد تحدثنا عن كل نقطة من هذه النقط بشيء من التفصيل خاصة في الجزئية الخاصة بالنغمات اللونية .

لاحظ أن نظاق القيم الخاص بكل هذه الصفات يتم تغييره بشكل تعسفي بمختلف الأدوات والمعايير؛ ولذلك عليك أن تحدد قيم معينة خاصة بك قبل أن تغير في وضع الصورة حتى لا تتأثر النتيجة.

HSV Model
Hue & Saturation & Value  يطلق عليه أيضاً HSB.. لأن المقصود بالـ Value هنا هي الـ Brightness.

مفهوم الصبغة ( hue ) هنا هو نفسه المفهوم الذي ذكرناه في أساسيات اللون ( colorfullness ).. وهي الدرجة التي يتحدد عندها تأثير اللون فيما يعرف بـ الأحمر, الأخضر,.. إلخ .

ويمكن الاستفادة من هذا النظام في :

– التعرف بسهولة على علاقة الزوايا بين النغمات اللونية في حلقة الألوان .

– إمكانية إنشاء كل من المشيج والظلال والنغمات اللونية ( STints, Shades and Tones ) دون التأثير على الصبغة.

– التشبع Saturation يقابل مباشرة مفهوم المشيج Tint في أساسيات اللون, ماعدا أن:

• التشبع الكامل ينتج انعدام للمشيج.. full saturation produces no tint.
• انعدام التشبع ينتج ظل من الأبيض والأسود والرمادي.. zero saturation produces white, a shade of gray, or black.

– السطوع Brightness يتناسب طردياً مع الشدة Intensity في أساسيات اللون.

– الألوان الصافية Pure Colors يمكن إنتاجها عن طريق تحديد :

• أي درجة من الصبغات Any Hue.
• أعلى درجة للتشبع Full Saturation.
• أعلى درجة للسطوع Full Brightness.

– الظلال Shades يمكن أن تتكون نتيجة تحديد :

• أي درجة من الصبغات any hue.
• أعلى درجة للتشبع Full Saturation.
• أي درجة للسطوع أقل من القيمة النهائية less than full Brightness.

– المشيج Tints يمكن أن يتكون نتيجة تحديد:

• أي درجة من الصبغات any hue.
• أي درجة للتشبع أقل من القيمة النهائية less than full Saturation.
• أعلى درجة للسطوع Full Saturation.

– النغمات اللونية يمكن أن تنتج نتيجة تحديد:

• أي درجة من الصبغات any hue.
• أي درجة للتشبع أقل من القيمة النهائية less than full Saturation.
• أي درجة للسطوع أقل من القيمة النهائية less than full Brightness.

– الأبيض يمكن أن ينتج نتيجة تحديد:

• لا تهم الصبغة regardless hue.
• انعدام التشبع Zero Saturation.
• أعلى قيمة للسطوع Full Brightness.

– الأسود يمكن أن يتكون نتيجة تحديد:

• لا تهم الصبغة regardless hue.
• لا يهم التشبع regardless saturation.
• أقل قيمة للسطوع Zero Brightness.

.. لاحظ هذه الصورة ..

هذه الصورة توضح نظام HSV من حيث الثلاثة عناصر وعن طريقها نستطيع تحليل ما قمنا بذكره من مميزات هذا الفضاء اللوني.

N.B
Value = Brightness
Chroma = Saturation

ومن هنا نشير إلى النقطة الثانية في الإجابة على سؤال أضواء المسارح RGB التي عند اتحادها في بؤرة معينة تظهر باللون الأبيض, 
فيجب أن تلك الألوان ” ألوان صافية ” أي أنه يتم تحديد صبغات اللون الأزرق و الأحمر و الأخضر باشتراط وجود أعلى درجة مع التشبع و السطوع.

__________

HSL Model
Hue & Saturation & Lightness

النموذج اللوني HSL يصف الألوان من حيث: الصبغة, التشبع, الإضاءة. 
لاحظ أن هذا النظام يختلف بشكل واضح مع نظام HSV.
مع ذكر أن الإضاءة ليست هي نفسها الشدة Intensity isn’t lightness.

هذا النظام له خاصيتين مميزتين له, وهما:

1. إمكانية الانتقال من الأسود إلى صبغة اللون إلى الأبيض عن طريق الزيادة في درجة الإضاءة Lightness.
2. خفض معدلات التشبع إلى ظل من اللون الرمادي يعتمد على الإضاءة, وبالتالي يحافظ على الشدة العامة للألوان بأن تظل ثابتة.

هاتين الخاصيتين لهذا النظام اللوني أدتا إلى الاستخدام الواسع له.

علاقة الزوايا بين النغمات اللونية في حلقة الألوان يمكن التعرف عليها بسهولة في هذا النظام؛ 

المشيج والظلال والنغمات اللونية يمكن إنتاجهم بسهولة دون تأثر في صبغة اللون, 
الإضاءة Lightness تجمع بين مفاهيم المشيج والظلال في أساسيات اللون.

فبافتراض أن :

• تشبع كامل.. Full Saturation؟
• 50% من درجة الإضاءة.. 50% of Lightness.
• والصبغة لا تتغير.. definite hue.

عندما تقل درجة الإضاءة فإنها تعطي تاثير الظل Shading, 
وعندما تصبح قيمتها 0% فإن الصورة تتحول للون الأسود.

وعندما تزيد درجة الإضاءة فإنها تعطي تأثير المشيج Tinting, 
وعندما تصبح قيمتها 100% فإن الصورة تتحول للون الأبيض.

عندما تكون درجة التشبع صفر Zero Saturation ؛  فإن التغير في درجة الإضاءة يتحكم في الظل الناتج من اللون الرصاصي. 
أيضاً عندما تكون درجة الإضاءة 0%؛ فإن الصورة تتحول للون الأسود. 
وعندما تكون 100%؛ فإن الصورة تتحول للون الأبيض.

ولكن في الدرجات المتباينة بينهما؛  تختلف إضاءة الصورة على تغيير درجة الظل في اللون الرصاصي. 
وعند نقطة الوسط Midpoint ؛ يعطي الظل الوسط للون الرمادي , حيث تكون درجات الـ RGB بهذا الشكل:

• Red : 128
• Green : 128
• Blue : 128

.. يتضح هذا جيداً خلال هذه الصورة ..

وجود التشبع أو نقصه ينتج نغمات لونية من نفس صبغة اللون, وعندما ينعدم التشبع Zero Saturation فإن الصورة تتحول إلى ظل للون الرمادي ( صورة أبيض وأسود ).
هذه الأمثلة تستعمل صبغات ألوان من: الأحمر و البرتقالي و الأصفر.
وفيها تكون درجة الإضاءة متساوية عند نقطة النصف 50%.
وهو توضح التغير الحادث في نغمة اللون عند تقليل درجة التشبع.
ويظهر فيها درجات ألوان RGB مع درجة الشدة العامة للألوان.

________

للنظامي اللونيين HSV & HSL عدة عيوب فنية

فعندما يقوم النظامين HSV & HSL والمساحات المتعلقة بهما بالخدمة جيداً في اختيار لون ما, فإنهما يتجاهلان الكثير من التعقيدات في مظهر اللون. 
وهما يعتبران انتقالات صغيرة من نظام RGB والذي يحافظ على التماثل في مكعب الـ RGB ولا علاقة لهما بالإدراك البشري.

.. نموذج لتوضيح هذه العيوب ..

في هذه الصورة قمنا بعمل تغيير في النظام اللوني HSL & HSV حيث كان هذا التغيير بدرجة تحول 30% .

هذا الشكل وهو الشكل التلقائي للتغيير في هذا النظام اللوني ( أي أننا عندما قمنا باختيار التغيير 30%؛ تغيرت في هذه الحالة كل خصائص النظام HSL ).. بمعنى أن كلاً من الصبغة و التشبع والإضاءة والسطوع تم تغييره إلى 30%, نجد فيه نتيجة هذا التغيير وجود فارق ضوئي واضح بين السلحفاة وبين البحر, حيث أصبحت السلحفاة أغمق بكثير من إضاءة البحر مما لا يتناسب مع الواقع.

وفي هذه الصورة قمنا بعمل تغيير في الصبغة فقط بدرجة تحول 30% ولكن حافظنا على التشبع والإضاءة ثابتين .

ففي هذا الشكل عندما قمنا بتثبيت هذه القيم الأخرى في النظام اللوني وغيرنا فقط الصبغة فأعطى الشكل الطبيعي لما يجب أن يكون عليه المنظر.

وبالتالي مشكلة هذا النظام اللوني أنه لا يحافظ على المثالية والواقعية في كل الأحوالي ويجب التدخل في كل نقطة نقوم بعملها أثناء استعماله,
ولذلك فهو غير مفضل للاستعمال وهناك عدة أنظمة لونية متطورة حالياً مثل L*U*V و L*A*B.

_________

[ تدريب عملي ]

لاحظ جيداً هذه الصور التي تم التعديل عليها بواسطة هذا النظام اللوني HSL & HSV, 
واذكر نوع التغيير الذي طرأ على الصورة والعيوب التي تراها فيها نتيجة استعمال هذا النظام.

الصورة الأولى هي الشكل الطبيعي , وباقي الصور تعديلات عليها بهذا النظام اللوني:

    

ملاحظة, 
هذا التدريب ليس سهلاً ويجب أن تدقق جيداً في التغييرات الطارئة على الصورة.

وبهذا نكون قد إنتهينا من الجزء السابع من سلسلة موسوعة الألوان, انتظرني في الجزء القادم إن شاء الله تعالى.