Основные понятия теории цвета
Информация - Физика
Другие материалы по предмету Физика
ределении кривых модели XYZ заложен фактор своевольности - форма каждой кривой может быть измерена с достаточной точностью, однако кривая суммарной интенсивности (или сумма всех трёх кривых) заключает в своём определении субъективный момент, при котором реципиента просят определить, имеют ли два источника света одинаковую яркость, даже если эти источники абсолютно разного цвета.
Также, имеется произвольность относительной нормировки кривых X, Y и Z, поскольку можно предложить альтернативную работающую модель, в которой кривая чувствительности X имеет двукратно усиленную амплитуду. При этом цветовое пространство будет иметь иную форму. Кривые X, Y и Z в модели CIE XYZ 1931 и 1964 были выбраны таким образом, чтобы площади поверхности под каждой кривой были равны между собой.
Функции цветового соответствия Стандартного колориметрического наблюдателя, определённые комитетом CIE в 1931 году на диапазоне длин волн от 380 нм до 780 нм (с 5 нм интервалом).[2]
Хроматические координаты Yxy
На рисунке представлена классическая хроматическая диаграмма модели XYZ с длинами волн цветов. Значения x и y в ней соответствуют X, Y и Z согласно следующим формулам:
x = X/(X + Y + Z),= Y/(X + Y + Z).
В математическом смысле, на данной хроматической диаграмме x и y - это координаты на плоскости проекции. Данное представление позволяет задавать значение цвета через светлоту Y (англ. luminance) и две координаты x, y. Однако светлота Y в модели XYZ и Yxy - это не то же самое, что яркость Y в модели YUV или YCbCr.
Обычно диаграмма Yxy используется для иллюстрации характеристик гамутов различных устройств воспроизведения цвета - дисплеев и принтеров. Конкретный гамут обычно имеет вид треугольника, углы которого образованы точками основных, или первичных, цветов. Внутренняя область гамута описывает все цвета, которые способно воспроизвести данное устройство.
Хроматическая диаграмма с длинами волн цветов.
Особенности цветного зрения
Значения X, Y и Z получаются путём умножения физического спектра излучения на функции цветового соответствия. Синяя и красная часть спектра оказывают меньшее влияние на воспринимаемую яркость, что может быть продемонстрировано на примере:
КРАСНЫЙ
ЗЕЛЁНЫЙ
СИНИЙ
КРАСНЫЙ
+ЗЕЛЁНЫЙ/cyan
ЗЕЛЁНЫЙ
+СИНИЙ/magenta
КРАСНЫЙ
+СИНИЙ
ЧЁРНЫЙ
КРАСНЫЙ
+ЗЕЛЁНЫЙ
+СИНИЙ
Для среднестатистического человека, имеющего нормальное цветовое зрение, зелёный будет восприниматься ярче синего.[5] В то же время, хотя чистый синий цвет воспринимается как очень неяркий (если рассматривать надпись синего цвета с большого расстояния, то её цвет будет трудно отличить от чёрного), в смеси с зелёным или красным воспринимаемая яркость значительно повышается.
При определённых формах дальтонизма зелёный цвет может восприниматься эквивалентно-ярким синему, а красный как очень тёмный, либо вообще как неразличимый. Люди с дихромией - нарушением восприятия красного, например, не способны видеть красный сигнал светофора при ярком солнечном дневном свете. При дейтеранопии - нарушении восприятия зелёного, в ночных условиях зелёный сигнал светофора становится неотличимым от света уличных фонарей.
Классификация и различия цветовых моделей
Цветовые модели можно классифицировать по их целевой направленности:- описание восприятия; L*a*b* - то же пространство в других координатах.
Аддитивные модели - рецепты получения цвета на мониторе (например, RGB).
Полиграфические модели - получение цвета при использовании разных систем красок и полиграфического оборудования (например, CMYK).
Модели, не связанные с физикой оборудования, являющиеся стандартом передачи информации.
Математические модели, полезные для каких-либо способов цветокоррекции, но не связанные с оборудованием, например HSV.
Распространённые цветовые модели
Цветовая модель sRGB (IEC 61966-2.1)[6], разновидность модели RGB, широко используется в компьютерной индустрии (на ней основаны широко распространённые форматы изображений JPEG и класс форматов видео MPEG).- основная субтрактивная цветовая модель используемая в полиграфии.
В телевидении для стандарта PAL применяется цветовая модель YUV, для SCAM - модель YDbDr, а для NTSC - модель YIQ. Эти модели основаны на принципе, согласно которому основную информацию несёт яркость изображения - составляющая Y (важно - Y в этих моделях вычисляется совершенно по другому чем Y в модели XYZ), а две другие составляющие, отвечающие за цвет, менее важны.
Мастер-модель XYZ основана на замерах характеристик человеческого глаза (так называемого "Стандартного Колориметрического Наблюдателя"). XYZ - единственная цветовая модель, в которой любой цвет, ощущаемый человеком, представим только положительными значениями координат. Из модели XYZ выводятся все другие модели, путем соответствующих математических преобразований.
Литература
Ссылки
Алексей Шадрин, Андрей Френкель. Color Management System (CMS) в логике цветовых координатных систем. Часть I, Часть 2, Часть 3.