三、Características perceptuales del sistema visual.
El sistema visual humano tiene muchas características en la percepción del color y sus detalles espaciales, como residuos visuales, insensibilidad a los cambios bruscos en los bordes y una percepción del brillo más fuerte que la del color.
En teoría, cada color de la naturaleza puede determinarse mediante los tres colores primarios R, G y B, por lo que se forma el modelo de espacio de color tridimensional RGB, que puede calcularse con precisión mediante una fórmula matemática.
De acuerdo con las características de percepción del sistema visual humano de los cambios espaciales y de color y el modelo de espacio de color, podemos diseñar todo tipo de algoritmos de compresión de datos de imágenes digitales.
Sistema visual del ser humano.
- • Se cree que el color es el resultado de la percepción de la luz visible por parte del sistema visual.
- La retina humana tiene tres tipos de células cónicas con diferente sensibilidad a los colores rojo, verde y azul, y una célula en forma de bastón que funciona sólo en condiciones de potencia lumínica extremadamente baja. Por tanto, el color existe sólo en los ojos y el cerebro. Los bastones no desempeñan ningún papel en el procesamiento de imágenes por computadora.
- La luz visible es una onda electromagnética con una longitud de onda de 380 ~ 780 nm. La mayor parte de la luz que vemos no es luz de una longitud de onda, sino una combinación de muchas longitudes de onda diferentes.
- La retina humana percibe el color del mundo exterior a través de las neuronas. Cada neurona es un cono sensible al color o un bastón insensible al color.
Características perceptuales de la visión:- Las células de los conos rojos, verdes y azules tienen diferente percepción de diferentes frecuencias de luz y diferente brillo.
- Cualquier color en la naturaleza puede determinarse mediante la suma de R, G y B, que constituyen un espacio vectorial RGB tridimensional.
Características perceptuales de la visión:Un grupo de muestras de color tienen el mismo color bajo la luz del sol o una determinada fuente de luz, pero cuando se colocan bajo otra fuente de luz, el color es diferente.
四 Modo de color
- Modo de mezcla de colores aditivos RGB
- Modo de mezcla de colores sustractivos CMY
- Modo HSB
- Modo laboratorio
modo RGB
- El modo RGB se basa en el principio de mezcla de tres colores primarios de la naturaleza. Los colores primarios rojo, verde y azul se asignan en cada escala de color según el valor de brillo de 0 (negro) a 255 (blanco), para especificar sus colores. Cuando se mezclan los colores primarios con diferente brillo, se producirán 256 * 256 * 256 tipos de colores, alrededor de 16,7 millones. Por ejemplo, un rojo brillante puede tener un valor R de 246, un valor G de 20 y un valor B de 50. Cuando los valores de brillo de los tres colores primarios son iguales, se genera gris; Cuando los tres valores de brillo son 255, se genera blanco puro; Cuando todos los valores de luminancia son 0, se genera negro puro. Cuando el color generado por la mezcla de tres tipos de luz de color es generalmente mayor que el valor de brillo del color original, el método de generación de color en modo RGB también se denomina método aditivo de luz de color.
El modo CMYK, también conocido como modo de impresión en color, es un modo procesado, como su nombre indica.
- Es muy diferente del RGB. El modo RGB es un modo de color luminoso y el contenido de la pantalla aún se puede ver en una habitación oscura.
- CMYK es un modo de color que se basa en la reflexión. ¿Cómo lee la gente el contenido de los periódicos? Es la luz del sol o la luz que brilla sobre el periódico y luego se refleja en nuestros ojos la que podemos ver el contenido. Necesita una fuente de luz externa. Si estás en una habitación oscura, no puedes leer los periódicos.
- Siempre y cuando la imagen mostrada en pantalla se exprese en modo RGB. Siempre que la imagen se vea en el material impreso, estará representada en modo CMYK. Por ejemplo, se imprimen y procesan publicaciones periódicas, revistas, periódicos, carteles, etc., por lo que es el modelo CMYK.
- Al igual que RGB, CMY son las iniciales de tres nombres de tinta: cian, magenta y amarillo. K toma la última letra del negro. El motivo por el que no lleva la letra inicial es para evitar confusión con el azul. En teoría, sólo tres tipos de tintas CMY son suficientes. Cuando se suman, deberían quedar negros. Sin embargo, debido a que el proceso de fabricación actual no puede producir tintas de alta pureza, el resultado de la adición de CMY es en realidad un rojo oscuro, por lo que es necesario agregar una tinta negra especial para conciliar.
- Cuando C, M, Y y K se mezclan en color, con el aumento de C, m, Y y K, la luz reflejada por los ojos humanos será cada vez menor y el brillo de la luz será cada vez menor. El método para generar color en todos los modos CMYK también se llama resta de color.
Modo HSB
El modo HSB se define en función de la observación del color por parte del ojo humano. En este modo, todos los colores se describen mediante matices, saturación y brillo.
- Los tonos se refieren al color reflejado o transmitido a través de un objeto. En la rueda de color estándar de 0 ~ 360 grados, el tono se mide por posición. En uso normal, la tonalidad se identifica por el nombre del color, como rojo, naranja, verde, etc. Es un atributo de apariencia.
- La saturación se refiere a la intensidad o pureza del color, lo que indica la proporción de componentes grises en el tono. Se expresa como 0% (gris puro) - 100% (color completamente saturado). En la rueda de colores estándar, la saturación desde la posición central hasta la posición del borde aumenta.
- El brillo es el brillo relativo de un color. Generalmente se mide entre 0% (negro) y 100% (blanco). Defecto: debido a la limitación del equipo, es necesario convertir al modo RGB cuando se muestra en la pantalla de la computadora y al modo CMYK cuando se imprime. Esto limita en cierta medida el uso del modo HSB. En el sistema CIE XYZ, el brillo se expresa mediante el valor de Y, que se puede medir. Se expresa por la intensidad de la luz reflejada o emitida por unidad de área. El brillo se mide en unidades como la luz de una vela por metro cuadrado (cd/m2).
Definición CIE de luminosidad: es el valor correspondiente a la percepción del brillo radiante del sistema visual de las personas, que se expresa por L *.
Modo laboratorio
El prototipo del modo laboratorio es un estándar para medir el color formulado por la Asociación CIE en 1931. Fue redefinido y denominado CIELab en 1976.
El modo RGB es un modo de suma de color de pantalla luminosa y el modo CMYK es un modo de resta de impresión reflectante de color. El modo Laboratorio no depende de la luz ni del pigmento. Es un modo de color determinado por la organización CIE, que teóricamente incluye todos los colores que pueden ser vistos por el ojo humano. El modo Lab compensa las deficiencias de los modos de color RGB y CMYK
El color de laboratorio está representado por un componente de brillo L y dos componentes de color a y b. El rango de valores de L es 0-100, el componente a representa el cambio espectral de verde a rojo, mientras que el componente b representa el cambio espectral de azul a amarillo, y los rangos de valores de a y b son -120 ~ 120.
五、CIE1976 Fórmula de diferencia de color y espacio de cromaticidad de laboratorio
Lenguaje de comunicación en color.
1) Lenguaje de comunicación cuando cambia el tono: lenguaje de comunicación: rojo, amarillo, verde, azul, menos rojo, menos amarillo, etc.
2） Lenguaje de comunicación cuando cambia el brillo: Brillo utiliza principalmente más brillante o más oscuro para describir la diferencia entre ellos;
3） Lenguaje de comunicación cuando cambia la saturación: la saturación se describe como fuerte o débil;
●Módulo de color
- Geometría de observación
El diferente ángulo de inspección del observador también afecta la diferencia de color del producto. A veces, para llegar a un acuerdo con el cliente, es necesario observar el objeto desde el mismo ángulo. ASTM (Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales) D1729-89 recomienda condiciones de iluminación y observación de 0/45. El método de observación se muestra en la siguiente figura:
Iluminantes estándar
- Los iluminantes estándar se refieren a la fuente de luz artificial que simula diversas luces ambientales, de modo que la planta de producción o el laboratorio puedan obtener el efecto de iluminación básicamente consistente con la fuente de luz en estos entornos específicos fuera del sitio. Los iluminantes estándar generalmente se instalan en la caja de iluminantes estándar y en el instrumento de medición de color. Se utiliza principalmente para detectar la desviación de color de artículos, que deben cumplir con el estándar CIE de la sociedad internacional de iluminación.
- El entorno de la pared interior de la caja de iluminantes estándar tiene un gran impacto en los iluminantes estándar. Debe ser una superficie mate gris oscuro estándar para garantizar que no se vea afectada por la luz reflejada del entorno.
Iluminadores estándar comunes
Luz solar de cielo azul simulada: fuente de luz D65, temperatura de color (CT): 6500K
Luz de tienda europea simulada: fuente de luz TL84, temperatura de color (CT): 4000K
Luz de tienda estadounidense simulada: fuente de luz CWF, temperatura de color (CT): 4100K
Simule la iluminación de colores cálidos de una familia o un hotel. Fuente de luz F, temperatura de color (CT): 2700k
●Fórmula de cálculo de la aberración cromática.
- + L brillante - L oscuro
- + un rojo - un verde
- + b amarillo - b azul
- △E(aberración cromática total)=√ (△a)2+(△b) 2+(△L) 2
- △a(aberración cromática)=a2-a1
- △b(aberración cromática)=b2-b1
- △L (aberración de luminosidad) = L2-L1
●Aplicación de la fórmula de aberración cromática.
- Dos índices importantes:
1. La uniformidad es muy importante.
2. El rango del número establecido debe poder confirmar la aceptabilidad de la diferencia visual.
- Rango de tolerancia de △ E en estándar industrial
0 - 0,25: muy pequeño o ninguno; Combinación ideal
0,25 - 0,5: minuto; Coincidencia aceptable
0,5 - 1,0: pequeño a mediano; Aceptable en algunas aplicaciones
1,0 - 2,0: medio; Aceptable en aplicaciones específicas
2,0 - 4,0: obvio; Aceptable en aplicaciones específicas
4,0- más: muy grande; Inaceptable en la mayoría de las aplicaciones
(Algunas imágenes provienen de Internet. Si hay una infracción, comuníquese y elimínela de inmediato)
Hora de publicación: 05-mayo-2023