تمامی کسانی که با فتوشاپ کار می‌کنند لازم است که به سیستم رنگ‌ها تسلط کامل داشته باشند. سیستم‌های رنگ چگونگی ترکیب رنگ‌ها را بر اساس تعداد کانال‌های رنگی که در یک سیستم وجود دارند مشخص می‌کنند. آشنایی با سیستم رنگ‌ها و کارکرد آن‌ها در فتوشاپ، موردبحث این مقاله است.

برای شروع بحث در مورد رنگ، اگر قدری به عقب برگردیم، تقریباً به اوایل قرن 17 و فردی به نام ایزاک نیوتن می‌رسیم. درک امروزی ما از نور و رنگ، مدیون نیوتن و آزمایش مشهور او است. نیوتن از بزرگ‌ترین دانشمندان جهان، در اوایل قرن 17 ام یعنی سال 1672 مقاله‌ای در موضوع اوپتیکس منتشر کرد که در مورد علم نورها و آزمایش مشهور منشور نور توضیح می‌دهد. نیوتن در این آزمایش، نور سفید را از یک منشور عبور داد و طیف رنگ‌های تشکیل‌دهنده آن را جدا کرد و نشان داد نور سفید از 7 رنگ به وجود آمده است. سپس با ترکیب کردن این نورها، نورهای اصلی را نیز از بین آن‌ها جدا کرد. برای مثال نور سبز و قرمز را در ترکیب باهم روی دیوار تاباند و نور زرد به وجود آمد. ترکیب نورهای سبز و لاجوردی نور آبی و از ترکیب نور لاجوردی و قرمز تقریباً نور بنفش به وجود آمد؛ بنابراین سه رنگ اصلی نور که می‌توانند در ترکیب باهم سایر رنگ‌های نور را ایجاد کنند قرمز، سبز و آبی (لاجوردی) شناخته شدند. لازم به توضیح است که ترکیب‌های رنگی در نور بسیار متفاوت‌تر از ترکیب رنگ‌های فیزیکی است که ما می‌شناسیم. سیستم رنگی نورها به‌اصطلاح تجمعی و ترکیب رنگ‌های فیزیکی تفاضلی (subtractive) است؛ که بعداً بیشتر به توضیح تفاوت‌ها پرداخته خواهد شد. اگر حرف اول این سه نور اصلی یعنی سبز (Green) قرمز (Red) و آبی (Blue) را کنار هم قرار دهیم به سیستم رنگی مشهور RGB می‌رسیم که برای طراحان بسیار شناخته‌شده است.

 

زمانی که نیوتن آزمایش شکست نور را انجام داد، هنوز طول‌موج شناخته‌شده نبود؛ بنابراین برای توضیح شکست نور نیوتن، نورها را مجموعه‌ای از ذرات توصیف کرد که بر خط راست در حال حرکت‌اند؛ اما بعد از شناخت امواج مشخص شد، نور مجموعه‌ای از امواج است و نه ذرات که این امواج بسیار ریز هستند. هر یک از نورها طول‌موج متفاوتی دارند. نورها و تشخیص رنگ نور بر اساس طول‌موج آن صورت می‌گیرد. دلیل اینکه ما، نور سفید را بعد از تجزیه به نورهای تشکیل‌دهنده‌اش بارنگ‌های متفاوت می‌بینیم، تفاوت در طول‌موج نورها است. طول‌موج نور قرمز بلندتر و طول‌موج نور بنفش کوتاه‌تر است. در طبیعت طول‌موج‌های متفاوتی وجود دارند. در یک بازه مشخص این طول‌موج‌ها مرئی هستند و در خارج از این بازه موج‌ها صوتی‌اند مانند امواج موبایل. اگر در بازه نورهای مرئی، نور قرمز در پایین‌ترین حد طیف باشد و نور بنفش در بالاترین حد طیف. سایر رنگ‌های تجزیه‌شده‌ی نور سفید در بین نور بنفش و قرمز قرار می‌گیرند. امواجی که طول‌موج بیشتر از طول‌موج نور قرمز دارند در زیر این بازه قرار می‌گیرند که به آن‌ها امواج مادون‌قرمز گفته می‌شود و امواج با طول‌موج کمتر از طول‌موج نور بنفش در بالای این بازه قرار دارند و امواج فرابنفش نامیده می‌شوند.

بعد از شناخت و کشف امواج و طول‌موج، رادیو و تلویزیون اختراع شدند. تلویزیون بر اساس سه نور اصلی کار می‌کند یعنی هر سلول صفحه‌نمایش از سه نور تشکیل‌شده است که از ترکیب آن‌ها رنگ‌های مختلف به وجود می‌آید؛ یعنی 8 حالت (2*2*2) بنابراین سه لامپ تصویر با سه نور اصلی در ساخت تلویزیون بکار رفت که با روشن و خاموش شدن نورها، رنگ‌ها ساخته شدند؛ اما برای اینکه تصویر بهتر نمایش داده شود، تعداد رنگ‌های بیشتری موردنیاز است؛ بنابراین به‌جز حالت روشن و خاموش شدن نورها، حالت‌های دیگری هم باید وجود داشته باشند (مثلاً یکم روشن و یا روشن‌تر) در این صورت مانیتور می‌تواند 16 حالت را نشان دهد. (2*(2*2*2)) یعنی تعداد رنگ‌های بیشتری به نمایش درمی‌آیند.

 

حال برای آنکه تعداد رنگ‌ها بیشتر شود و تصویر رنگی‌تری داشته باشیم برای هر پیکسل رنگ، یک بایت تعریف شد که شامل 8 بیت است؛ بنابراین هر رنگ 256 حالت مختلف می‌تواند داشته باشد؛ یعنی اگر برای هر کانال رنگ 8 بیت بفرستیم می‌توانیم 256 بار چراغ مربوط به آن رنگ یا کانال را در حالت‌های مختلف روشن کنیم. اگر برای هر یک از رنگ‌ها 256 حالت مختلف در نظر بگیریم، با ترکیب هر سه نور باهم درمجموع نزدیک به 17 میلیون رنگ مختلف می‌توان تولید کرد (256*256*256= 16.8). مانیتورهایی که می‌توانند 17 میلیون رنگ را نمایش دهند به‌اصطلاح عمق رنگ (Color Depth) 8 بیتی دارند.

سیستم رنگ RGB یک سیستم رنگ نوری است و برای هر آنچه با نور و روی صفحه مانیتور کار می‌کند مناسب است مثلاً برای طراحی صفحات وب، ساخت و طراحی نرم‌افزارها، بکار می‌رود. این سیستم 8 بیتی برای افرادی که با فتوشاپ کار می‌کنند آشنا است. وقتی یک صفحه را در فتوشاپ باز می‌کنیم در بخش Color Mode که سیستم رنگی به‌طور پیش‌فرض RGB است، نوع سیستم RGB با 8، 16 و 32 بیت مشخص است. مانیتورها به‌طورمعمول 8 بیتی هستند یعنی بیش‌تر از 17 میلیون رنگ را نمی‌توانند نشان دهند حتی اگر یک تصویر 16 بیتی را در صفحه‌نمایش بازکنیم مانیتور آن را در حالت 8 بیتی به ما نشان خواهد داد. فتوشاپ نیز با سیستم 8 بیتی کار می‌کند و تمام ابزارهای فتوشاپ در آن فعال است در سیستم 16 بیت بسیاری از ابزارهای فتوشاپ غیرفعال خواهند شد.

سیستم RGB یک سیستم نور است که از سه رنگ اصلی تشکیل‌شده است هرکدام از نورها 8 عمق رنگ متفاوت دارند و 265 حالت مختلف می‌توانند داشته باشند. درمجموع هر سه رنگ تقریباً 17 میلیون رنگ می‌توانند به وجود بیاورند و برای کارهایی که روی صفحه مانیتور انجام می‌شوند کاربرد دارند؛ اما نور با رنگی که پرینتر چاپ می‌کند متفاوت است بنابراین سیستم رنگی دیگر با عنوان CMYK وجود دارد که به‌اصطلاح سیستم رنگ چاپی است. کارهای طراحی شده بر روی صفحه مانیتور که با سیستم RGB طراحی‌شده‌اند برای چاپ باید به سیستم CMYK تبدیل شوند تا اختلاف رنگ تصویر چاپ‌شده بر روی کاغذ با تصویر روی صفحه مانیتور به حداقل برسد؛ زیرا نور ترکیبات رنگی بیشتری می‌تواند بسازد اما تعداد ترکیب‌هایی که رنگ‌های فیزیکی می‌توانند بسازند کمتر است.

CMYK یک سیستم اصلی برای خروجی‌ها و چاپ به‌حساب می‌آید. چاپ از زمان‌های بسیار دورتر حتی زمان هخامنشیان وجود داشته است و به‌مرور پیشرفته‌تر شده است. سیستم چاپی اولیه، چاپ ضربه‌ای یا چاپ دستی است. یک مهر از یک تصویر ساخته‌شده با آغشته کردن مهر (گراور) بارنگ و با ضربه روی کاغذ چاپ می‌شد. در این سیستم چاپ، تعداد رنگ‌ها باید کم باشد تا بتوان تعداد زیادی از یک تصویر را چاپ کرد. در این سیستم برای مثال، فقط یکرنگ قرمز وجود دارد و قرمز پررنگ‌تر و یا کمرنگ‌تر نیست.

بعد از چاپ های ضربه‌ای چاپ افست به وجود آمد. زمانی که سه رنگ اصلی داشته باشیم از ترکیب این سه رنگ می‌توانیم تمام‌رنگ‌ها را ایجاد کنیم. این سه رنگ اصلی Yellow و قرمز Magenta و آبی Cyan هستند. رنگ‌های اصلی سیستم چاپی بارنگ‌های اصلی نور متفاوت‌اند. رنگ‌های نور تجمعی هستند یعنی از ترکیب آن‌ها نور سفید ایجاد می‌شود. رنگ‌های چاپی تفاضلی‌اند، یعنی از نبود آن‌ها رنگ سفید ایجاد می‌شود یا به‌عبارت‌دیگر از ترکیب آن‌ها رنگ سیاه به وجود می‌آید. سیستم ترکیب رنگ‌های فیزیکی به این شکل است که باروی هم قرار گرفتن رنگ‌ها به رنگ دلخواه نمی‌رسیم و ممکن است با یکدیگر همپوشانی داشته باشد، بنابراین با کنار هم قرار دادن رنگ‌های اصلی، رنگ ترکیبی موردنظر ساخته می‌شود و به‌این‌ترتیب چاپ افست بر پایه سیستم CMYK ساخته‌شده است. روش ترکیب رنگ‌ها به این شکل نیست که در هر پیکسل اول رنگ آبی، کل پیکسل را بپوشاند و بعد رنگ قرمز روی آن قرار بگیرد، بلکه هر پیکسل به 8 قسمت تقسیم‌شده است. داخل هر پیکسل رنگ‌ها در کنار هم قرار می‌گیرند. کلمه افست (Offset) به معنی فاصله نیز به همین دلیل روی این سیستم گذاشته‌شده است؛ بنابراین وقتی از دور به تصویر نگاه کنیم، رنگ موردنظر را می‌بینیم. مقدار هر یک از رنگ‌های اصلی، بر اساس رنگی که می‌خواهیم ایجاد کنیم، می‌تواند کم یا زیاد شود تا از دور، رنگی که در چاپ قرار است دیده شود را ببینیم. اینکه داخل هر پیکسل اول کدام رنگ و با چه ترتیبی قرار بگیرد بحث مفصلی می‌طلبد.

 

در سستم CMYK ترکیب هر سه رنگ اصلی با نسبت مساوی رنگ‌های مشکی و طیف‌های خاکستری را به وجود می‌آورد. اگر هر سه رنگ با نسبت درصد 100 باهم ترکیب شوند، رنگ سیاه ساخته می‌شود. به این رنگ سیاه، کاملاً سیاه نیست؛ زیرا رنگ‌ها مانند نور خالص نیستند بنابراین برای ساخت رنگ سیاه خالص، بهترین کار این است که به رنگ سیاه که از ترکیب همه رنگ‌ها ایجادشده، خودرنگ سیاه را اضافه کنیم. حرف k در سیستم CMYK نیز از آخر کلمهblack  گرفته‌شده است. اگر به رنگ‌های اصلی 100 درصد مشکی اضافه کنیم رنگ سیاه واقعی به وجود می‌آید.

 

سیستم CMYK یک‌میلیون رنگ دارد. رنگ سیاه در 100 حالت می‌تواند ترام به رنگ اضافه کند. با اضافه شدن مشکی، رنگ جدید به وجود نمی‌آید فقط اشکالات رنگی برطرف می‌شود و سیاه‌رنگ نیست. سیستم  CMYKیک‌میلیون رنگ دارد نه 100 میلیون رنگ و هر یک از این یک‌میلیون رنگ 100 ترام یا سایه رنگ دارند. رنگ سیاه که به‌صورت پیش‌فرض در فتوشاپ تعریف‌شده c,m,y,k 100 نیست؛ زیرا همه کاغذها نمی‌توانند این میزان رنگ را جذب کنند و جوهر اضافی را پس می‌دهند؛ بنابراین از رنگ سیاه جایگزین استفاده می‌شود که بسیار به رنگ سیاه نزدیک است و چشم تفاوت این دو را خیلی درک نمی‌کند و در چاپ، جوهر کمتری نیز مصرف می‌شود. تمام خروجی‌ها و چاپگرها با این سیستم رنگ‌ کار می‌کنند.