三、Перцептивни характеристики на зрителната система
Човешката зрителна система има много характеристики във възприемането на цвета и неговите пространствени детайли, като визуални остатъци, нечувствителност към резки промени в ръбовете и по-силно възприемане на яркостта, отколкото на цвета.
Теоретично всеки цвят в природата може да се определи от трите основни цвята R, G и B, така че се формира моделът на триизмерното цветово пространство RGB, който може да бъде точно изчислен чрез математическа формула.
Според характеристиките на възприемане на човешката зрителна система за цветови и пространствени промени и модел на цветово пространство, ние можем да проектираме всички видове алгоритми за компресиране на данни за цифрово изображение.
Зрителна система на човека
- • Смята се, че цветът е резултат от възприемането на видимата светлина от зрителната система.
- Човешката ретина има три вида конусовидни клетки с различна чувствителност към червени, зелени и сини цветове и пръчковидна клетка, която работи само при изключително ниска мощност на светлината. Следователно цветът съществува само в очите и мозъка. Пръчковидни клетки не играят роля в компютърната обработка на изображения.
- Видимата светлина е електромагнитна вълна с дължина на вълната от 380 ~ 780 nm. Повечето от светлината, която виждаме, не е светлина с една дължина на вълната, а комбинация от много различни дължини на вълната.
- Човешката ретина усеща цвета на външния свят чрез неврони. Всеки неврон е или чувствителен към цвят конус, или нечувствителен към цвят прът
Перцептивни характеристики на зрението:- Червените, зелените и сините конусовидни клетки имат различно възприемане на различни честоти на светлината и различна яркост.
- Всеки цвят в природата може да бъде определен от сбора на R, G и B, които съставляват триизмерно RGB векторно пространство.
Перцептивни характеристики на зрението:Група цветни проби имат един и същ цвят при слънчева светлина или определен източник на светлина, но когато са поставени под друг източник на светлина, цветът е различен
四、Цветен режим
- RGB адитивен режим на смесване на цветовете
- CMY субтрактивен режим на смесване на цветовете
- HSB режим
- Лабораторен режим
RGB режим
- Режимът RGB се основава на принципа на смесване на три основни цвята в природата. Основните цветове червено, зелено и синьо са разпределени във всяка цветова скала според стойността на яркост от 0 (черно) до 255 (бяло), така че да се определят техните цветове. Когато се смесят основните цветове с различна яркост, ще се получат 256 * 256 * 256 вида цвят, около 16,7 милиона. Например, ярко червено може да има R стойност 246, G стойност 20 и B стойност 50. Когато стойностите на яркост на трите основни цвята са еднакви, се генерира сиво; Когато и трите стойности на яркост са 255, се генерира чисто бяло; Когато всички стойности на осветеност са 0, се генерира чисто черно. Когато цветът, генериран от смесването на три вида цветна светлина, обикновено е по-висок от стойността на оригиналната яркост на цвета, така че методът за генериране на цвят в режим RGB се нарича още метод на добавяне на цветна светлина.
Режимът CMYK, известен също като цветен режим на печат, е обработен режим, както подсказва името.
- Той е много различен от RGB. Режимът RGB е светещ цветен режим и съдържанието на екрана все още може да се види в тъмна стая
- CMYK е цветен режим, който разчита на отражение. Как хората четат съдържанието на вестниците? Можем да видим съдържанието на слънчевата светлина или светлината, която огрява вестника и след това се отразява в очите ни. Има нужда от външен източник на светлина. Ако сте в тъмна стая, не можете да четете вестници
- Докато изображението, показано на екрана, е изразено в режим RGB. Докато изображението се вижда върху печатния материал, то се представя от режим CMYK. Например периодични издания, списания, вестници, плакати и т.н. се отпечатват и обработват, така че това е моделът CMYK.
- Подобно на RGB, CMY е инициалите на три имена на мастила: циан, магента и жълто. K взема последната буква от черното. Причината, поради която не приема началната буква, е да се избегне объркване със синьото. На теория са достатъчни само три вида CMY мастила. Когато се съберат трябва да почернеят. Въпреки това, тъй като настоящият производствен процес не може да произведе мастила с висока чистота, резултатът от добавянето на CMY всъщност е тъмночервен, така че трябва да се добави специално черно мастило за съгласуване.
- Когато C, M, Y и K се смесват в цвят, с увеличаването на C, m, Y и K, светлината, отразена за човешките очи, ще бъде все по-малко и по-малко и яркостта на светлината ще бъде по-ниска и по-ниска. Методът за генериране на цвят във всички CMYK режими се нарича още изваждане на цвят.
HSB режим
Режимът HSB се определя въз основа на наблюдението на цвета от човешките очи. В този режим всички цветове се описват чрез нюанси, наситеност и яркост.
- Нюансите се отнасят до цвета, отразен от или предаван през обект. На стандартното цветно колело от 0 ~ 360 градуса нюансът се измерва по позиция. При нормална употреба оттенъкът се идентифицира с името на цвета, като червено, оранжево, зелено и т.н. Това е атрибут на външния вид.
- Наситеността се отнася до интензивността или чистотата на цвета, което показва съотношението на сивите компоненти в нюанса. Изразява се с 0% (чисто сиво) - 100% (напълно наситен цвят). На стандартното цветно колело наситеността от централната позиция до позицията на ръба се увеличава.
- Яркостта е относителната яркост на цвета. Обикновено се измерва с 0% (черно) - 100% (бяло). Дефект: поради ограничението на оборудването е необходимо да се преобразува в режим RGB, когато се показва на екрана на компютъра, и режим CMYK, когато се разпечатва. Това ограничава до известна степен използването на режим HSB. В системата CIE XYZ яркостта се изразява чрез стойността на Y, която може да бъде измерена. Изразява се чрез интензитета на отразената или излъчена светлина на единица площ. Яркостта се измерва в единици като светлина от свещ на квадратен метър (cd/m2).
Определение на CIE за лекота: това е съответната стойност на възприятието на зрителната система на хората за лъчиста яркост, която се изразява с L *.
Лабораторен режим
Прототипът на лабораторен режим е стандарт за измерване на цвят, формулиран от CIE Association през 1931 г. Той е предефиниран и наречен CIELab през 1976 г.
Режимът RGB е режим за добавяне на цвят на светещ екран, а режимът CMYK е режим за изваждане на отразяващ цвета печат. Лабораторният режим не разчита на светлина или пигмент. Това е цветови режим, определен от организацията CIE, който теоретично включва всички цветове, които могат да се видят от човешките очи. Лабораторният режим компенсира недостатъците на цветовите режими RGB и CMYK
Лабораторният цвят е представен от един компонент на яркостта L и два цветни компонента a и b. Диапазонът на стойността на L е 0-100, компонент a представлява спектралната промяна от зелено към червено, докато компонент b представлява спектралната промяна от синьо към жълто, а диапазоните на стойности на a и b са -120 ~ 120.
五、CIE1976 Lab пространство за цветност и формула за цветова разлика
Език за цветна комуникация
1) Език на комуникация при промяна на цвета: език на комуникация: червено, жълто, зелено, синьо, по-малко червено, по-малко жълто и т.н.
2） Език на комуникация при промяна на яркостта: Яркостта най-често използва по-светло или по-тъмно, за да опише разликата между тях;
3） Език на комуникация при промяна на наситеността: наситеността се описва със силна или слаба;
●Цветен модул
- Геометрия на наблюдението
Различният ъгъл на наблюдение на наблюдателя също влияе върху разликата в цвета на продукта. Понякога, за да се постигне споразумение с клиента, е необходимо обектът да се наблюдава от същия ъгъл. ASTM (Американско дружество за изпитване и материали) D1729-89 препоръчва 0 / 45 условия на осветление и наблюдение. Методът на наблюдение е показан на следната фигура:
Стандартни осветителни тела
- Стандартните осветителни тела се отнасят до изкуствен източник на светлина, симулиращ различна околна светлина, така че производственото предприятие или лабораторията да могат да получат светлинен ефект, който основно съответства на източника на светлина в тези специфични среди извън обекта. Стандартните осветителни тела обикновено се инсталират в стандартната кутия за осветителни тела и инструмент за измерване на цвета. Използва се главно за откриване на цветовото отклонение на артикулите, които трябва да отговарят на стандарта CIE на международното общество за осветление.
- Вътрешната стена на стандартната кутия за осветителни тела оказва голямо влияние върху стандартните осветителни тела. Трябва да е стандартна тъмно сива матова повърхност, за да се гарантира, че не се влияе от отразената светлина на околната среда.
Общи стандартни осветителни тела
Симулирана слънчева светлина на синьо небе -- източник на светлина D65, цветна температура (CT): 6500K
Симулирана европейска лампа за магазин -- източник на светлина TL84, цветна температура (CT): 4000K
Симулирана американска лампа за магазин -- CWF светлинен източник, цветна температура (CT): 4100K
Симулирайте осветление с топъл цвят на семейство или хотел -- F източник на светлина, цветна температура (CT): 2700k
●Формула за изчисление на хроматична аберация
- + L светъл - L тъмен
- + червено - зелено
- + b жълто - b синьо
- △E(обща хроматична аберация)=√ (△a)2+(△b) 2+(△L) 2
- △a(хроматична аберация)=a2-a1
- △b(хроматична аберация)=b2-b1
- △L (аберация на лекота) = L2-L1
●Прилагане на формула за хроматична аберация
- Два важни индекса:
1. Еднаквостта е много важна.
2. Диапазонът на зададеното число трябва да може да потвърди приемливостта на визуалната разлика.
- Диапазон на толерантност от △ E в индустриалния стандарт
0 - 0,25: много малък или никакъв; Идеално съвпадение
0,25 - 0,5: минута; Приемливо съвпадение
0,5 - 1,0: малки до средни; Приемливо в някои приложения
1,0 - 2,0: средно; Приемливо в специфични приложения
2.0 - 4.0: очевидно; Приемливо в специфични приложения
4.0- повече: много голям; Неприемливо в повечето приложения
(Някои снимки идват от интернет. Ако има нарушение, моля, свържете се и го изтрийте незабавно)
Време на публикуване: 5 май 2023 г