Základní znalosti chromatiky-2

三、Percepční vlastnosti zrakového systému

Lidský zrakový systém má mnoho charakteristik ve vnímání barev a jejich prostorových detailů, jako jsou vizuální zbytky, necitlivost vůči ostrým změnám hran a silnější vnímání jasu než barvy.

Teoreticky může být každá barva v přírodě určena třemi základními barvami R, G a B, takže je vytvořen RGB trojrozměrný model barevného prostoru, který lze přesně vypočítat matematickým vzorcem.

Podle percepčních charakteristik lidského vizuálního systému vůči barevným a prostorovým změnám a modelu barevného prostoru můžeme navrhnout všechny druhy algoritmů komprese digitálních obrazových dat.

Vizuální systém člověka

• Předpokládá se, že barva je výsledkem vnímání viditelného světla zrakovým systémem.
Lidská sítnice má tři druhy čípkových buněk s různou citlivostí na červenou, zelenou a modrou barvu a tyčinkovitou buňku, která funguje pouze za podmínek extrémně nízkého světelného výkonu. Barva tedy existuje pouze v očích a mozku. Tyčinkové buňky nehrají roli při počítačovém zpracování obrazu.
Viditelné světlo je elektromagnetické vlnění o vlnové délce 380 ~ 780nm. Většina světla, které vidíme, není světlo jedné vlnové délky, ale kombinace mnoha různých vlnových délek.
Lidská sítnice vnímá barvu vnějšího světa prostřednictvím neuronů. Každý neuron je buď barevně citlivý kužel nebo barevně necitlivá tyčinkaPercepční vlastnosti vidění:
- Červené, zelené a modré čípkové buňky mají různé vnímání různých frekvencí světla a různé jasy.
- Jakákoli barva v přírodě může být určena součtem R, G a B, které tvoří trojrozměrný vektorový prostor RGB.
- Percepční vlastnosti vidění:
  Skupina barevných vzorků má stejnou barvu pod slunečním světlem nebo určitým světelným zdrojem, ale když jsou umístěny pod jiným světelným zdrojem, barva je odlišná
  
  四、Barevný režim
  - Režim aditivního míchání barev RGB
  - Subtraktivní režim míchání barev CMY
  - HSB režim
  - Laboratorní režim
  RGB režim
  - Režim RGB je založen na principu míchání tří základních barev v přírodě. Primární barvy červená, zelená a modrá jsou přiřazeny v každé barevné škále podle hodnoty jasu od 0 (černá) do 255 (bílá), aby bylo možné určit jejich barvy. Když se smíchají základní barvy s různým jasem, vznikne 256 * 256 * 256 druhů barev, asi 16,7 milionu. Například jasně červená může mít hodnotu R 246, hodnotu G 20 a hodnotu B 50. Když jsou hodnoty jasu tří primárních barev stejné, vytvoří se šedá; Když jsou všechny tři hodnoty jasu 255, generuje se čistě bílá; Když jsou všechny hodnoty jasu 0, generuje se čistá černá. Když je barva generovaná smícháním tří druhů barevného světla obecně vyšší než původní hodnota jasu barvy, tak se metoda generování barvy v režimu RGB také nazývá aditivní metoda barevného světla.
  Režim CMYK, také známý jako režim barev tisku, je zpracovaný režim, jak název napovídá.
  - Velmi se liší od RGB. Režim RGB je režim s jasnými barvami a obsah na obrazovce lze stále vidět v tmavé místnosti
  - CMYK je barevný režim, který spoléhá na odraz. Jak lidé čtou obsah novin? Je to sluneční světlo nebo světlo, které svítí na noviny a pak se odráží do našich očí, že můžeme vidět obsah. Potřebuje externí zdroj světla. Pokud jste v temné místnosti, nemůžete číst noviny
  - Pokud je obraz zobrazený na obrazovce vyjádřen v režimu RGB. Dokud je obraz vidět na tiskovině, je reprezentován režimem CMYK. Tisknou a zpracovávají se například periodika, časopisy, noviny, plakáty atd., jedná se tedy o model CMYK.
  - Podobně jako RGB, CMY jsou iniciály tří názvů inkoustů: azurová, purpurová a žlutá. K bere poslední černé písmeno. Důvodem, proč nebere počáteční písmeno, je vyhnout se záměně s modrou barvou. Teoreticky stačí pouze tři druhy inkoustů CMY. Když se sečtou, měly by zčernat. Protože však současný výrobní proces nedokáže produkovat vysoce čisté inkousty, výsledkem přidání CMY je ve skutečnosti tmavě červená, takže pro sladění je třeba přidat speciální černý inkoust.
  - Když jsou C, M, Y a K smíchány do barvy, s nárůstem C, m, Y a K bude světlo odrážené do lidských očí méně a méně a jas světla bude nižší a nižší. Metoda generování barev ve všech režimech CMYK se také nazývá odečítání barev.
  HSB režim
  
  Režim HSB je definován na základě pozorování barev lidským zrakem. V tomto režimu jsou všechny barvy popsány odstíny, sytostí a jasem.
  - Odstíny se týkají barvy odražené od objektu nebo přenášené skrz objekt. Na standardním barevném kole 0 ~ 360 stupňů se odstín měří podle polohy. Při běžném používání se odstín pozná podle názvu barvy, např. červená, oranžová, zelená atd. Je to atribut vzhledu.
  - Sytost označuje intenzitu nebo čistotu barvy, která udává podíl šedých složek v odstínu. Vyjadřuje se 0 % (čistá šedá) - 100 % (plně sytá barva). Na standardním barevném kole se sytost od středové polohy do krajní polohy zvyšuje.
  - Jas je relativní jas barvy. Obvykle se měří 0% (černá) - 100% (bílá). Vada: z důvodu omezení výbavy je nutné při zobrazení na obrazovce počítače převést do režimu RGB a při tisku do režimu CMYK. To do určité míry omezuje použití režimu HSB. V systému CIE XYZ je jas vyjádřen hodnotou Y, kterou lze měřit. Vyjadřuje se intenzitou odraženého nebo vyzařovaného světla na jednotku plochy. Jas se měří v jednotkách, jako je světlo svíčky na metr čtvereční (cd/m2).
  Definice světlosti CIE: je to odpovídající hodnota vnímání zářivého jasu zrakovým systémem lidí, která je vyjádřena L *.
  
  Laboratorní režim
  
  Prototyp laboratorního režimu je standardem pro měření barev formulovaným asociací CIE v roce 1931. V roce 1976 byl předefinován a pojmenován CIELAb.
  
  Režim RGB je režim přidávání barev na světelné obrazovce a režim CMYK je režim odečítání barev s odrazem tisku. Laboratorní režim nespoléhá na světlo ani pigment. Jedná se o barevný režim určený organizací CIE, který teoreticky zahrnuje všechny barvy, které mohou lidské oči vidět. Režim Lab kompenzuje nedostatky barevných režimů RGB a CMYK
  
  Barva Lab je reprezentována jednou složkou jasu L a dvěma barevnými složkami a a b. Rozsah hodnot L je 0-100, složka a představuje spektrální změnu ze zelené na červenou, zatímco složka b představuje spektrální změnu z modré na žlutou a rozsahy hodnot aab jsou -120 ~ 120.
  
  五、CIE1976 Laboratorní chromatický prostor a vzorec rozdílu barev
  
  Barevný komunikační jazyk
  
  1) Komunikační jazyk při změně odstínu: komunikační jazyk: červená, žlutá, zelená, modrá, méně červená, méně žlutá atd.
  
  2） Komunikační jazyk při změně jasu: Jas většinou používá jasnější nebo tmavší k popisu rozdílu mezi nimi;
  
  3） Komunikační jazyk při změně saturace: Saturace je popsána jako silná nebo slabá;
  
  ● Barevný modul
  - Pozorovací geometrie
  Rozdílný úhel kontroly pozorovatele také ovlivňuje rozdíl v barvě produktu. Někdy je pro dosažení dohody se zákazníkem potřeba pozorovat objekt ze stejného úhlu. ASTM (Americká společnost pro testování a materiály) D1729-89 doporučuje světelné a pozorovací podmínky 0/45. Metoda pozorování je znázorněna na následujícím obrázku:
  
  Standardní osvětlení
  - Standardní Illuminanty se týkají umělého zdroje světla simulujícího různé okolní světlo, takže výrobní závod nebo laboratoř může získat světelný efekt v zásadě konzistentní se světelným zdrojem v těchto specifických prostředích mimo místo. Standardní Illuminanty se obvykle instalují do standardní krabice Illuminants a přístroje pro měření barev. Používá se především k detekci barevné odchylky předmětů, které musí odpovídat standardu CIE mezinárodní společnosti pro osvětlení.
  - Prostředí vnitřní stěny standardní krabičky Illuminants má velký vliv na standardní Illuminanty. Musí se jednat o standardní tmavě šedý matný povrch, aby bylo zajištěno, že nebude ovlivněn odraženým světlem okolí.
  Běžné standardní Iluminanty
  
  Simulované sluneční světlo modré oblohy -- světelný zdroj D65, barevná teplota (CT): 6500 K
  
  Simulované osvětlení evropského obchodu -- světelný zdroj TL84, barevná teplota (CT): 4000 K
  
  Simulované americké osvětlení obchodu -- CWF světelný zdroj, barevná teplota (CT): 4100 K
  
  Simulujte teplé barevné osvětlení rodiny nebo hotelu -- F světelný zdroj, barevná teplota (CT): 2700 k
  
  ●Výpočetní vzorec chromatické aberace
  - + L světlé - L tmavé
  - + červená - zelená
  - + b žlutá - b modrá
  - △E( celková chromatická aberace )=√ (△a)²+(△b)²+(△L)²
  - △a(chromatická aberace)=a2-a1
  - △b(chromatická aberace)=b2-b1
  - △L(světelná aberace)=L2-L1
  ●Použití vzorce pro chromatickou aberaci
  - Dva důležité indexy:
  1. Jednotnost je velmi důležitá.
  
  2. Rozsah nastaveného čísla musí být schopen potvrdit přijatelnost vizuálního rozdílu.
  - Rozsah tolerance △ E v průmyslovém standardu
  0 - 0,25: velmi malý nebo žádný; Ideální sladění
  
  0,25 - 0,5: minuta; Přijatelný zápas
  
  0,5 - 1,0: malý až střední; Přijatelné v některých aplikacích
  
  1,0 - 2,0: střední; Přijatelné ve specifických aplikacích
  
  2,0 - 4,0: zřejmé; Přijatelné ve specifických aplikacích
  
  4,0- více: velmi velké; Nepřijatelné ve většině aplikací
  
  (Některé obrázky pocházejí z internetu. Pokud dojde k porušení práv, kontaktujte nás a okamžitě je smažte)

Čas odeslání: květen-05-2023