ידע בסיסי בכרומטיקה-2

三、מאפיינים תפיסתיים של מערכת הראייה

למערכת הראייה האנושית מאפיינים רבים בתפיסת הצבע ובפרטיו המרחביים, כמו שאריות חזותיות, חסרות רגישות לשינויים חדים בקצוות ותפיסה חזקה יותר של בהירות מאשר צבע.

תיאורטית, כל צבע בטבע יכול להיקבע לפי שלושת צבעי היסוד של R, G ו-B, ולכן נוצר מודל מרחב הצבע התלת מימדי RGB, אותו ניתן לחשב במדויק על ידי נוסחה מתמטית.

על פי המאפיינים התפיסתיים של מערכת הראייה האנושית לשינויים צבעוניים ומרחביים ומודל מרחב צבע, אנו יכולים לעצב כל מיני אלגוריתמים של דחיסת נתוני תמונה דיגיטליים.

מערכת חזותית של האדם

• • מאמינים שצבע הוא תוצאה של תפיסת האור הנראה של מערכת הראייה.
• ברשתית האדם יש שלושה סוגים של תאי חרוט בעלי רגישות שונה לצבעים אדומים, ירוקים וכחולים, ותא בצורת מוט הפועל רק בתנאי עוצמת אור נמוכה במיוחד. לכן, צבע קיים רק בעיניים ובמוח. תאי מוט אינם ממלאים תפקיד בעיבוד תמונה במחשב.
• אור נראה הוא גל אלקטרומגנטי עם אורך גל של 380 ~ 780 ננומטר. רוב האור שאנו רואים אינו אור באורך גל אחד, אלא שילוב של אורכי גל רבים ושונים.
• הרשתית האנושית חשה את צבע העולם החיצוני באמצעות נוירונים. כל נוירון הוא קונוס רגיש לצבע או מוט לא רגיש לצבעמאפיינים תפיסתיים של הראייה:
  • לתאי חרוט אדום, ירוק וכחול יש תפיסה שונה של תדרים שונים של אור ובהירות שונה.
  • כל צבע בטבע יכול להיקבע לפי הסכום של R, G ו-B, המהווים מרחב וקטור RGB תלת מימדי.
  • מאפיינים תפיסתיים של הראייה:

    לקבוצה של דגימות צבע יש אותו צבע תחת אור שמש או מקור אור מסוים, אך כאשר הן ממוקמות מתחת למקור אור אחר, הצבע שונה

    四、מצב צבע

    • מצב ערבוב צבעים תוסף RGB
    • מצב ערבוב צבעים חיסור CMY
    • מצב HSB
    • מצב מעבדה

    מצב RGB

    • מצב RGB מבוסס על עקרון הערבוב של שלושה צבעים ראשוניים בטבע. צבעי היסוד של אדום, ירוק וכחול מוקצים בכל סולם צבעים לפי ערך הבהירות מ-0 (שחור) עד 255 (לבן), כדי לציין את צבעיהם. כאשר צבעי היסוד בעלי בהירות שונה מעורבים, ייווצרו 256 * 256 * 256 סוגי צבע, כ-16.7 מיליון. לדוגמה, לאדום בוהק עשוי להיות ערך R של 246, ערך G של 20 וערך B של 50. כאשר ערכי הבהירות של שלושת צבעי היסוד שווים, נוצר אפור; כאשר כל שלושת ערכי הבהירות הם 255, נוצר לבן טהור; כאשר כל ערכי הבהירות הם 0, נוצר שחור טהור. כאשר הצבע הנוצר על ידי ערבוב של שלושה סוגים של אור צבע גבוה בדרך כלל מערך בהירות הצבע המקורי, אז השיטה להפקת צבע במצב RGB נקראת גם שיטת תוספת אור צבעונית.

    מצב CMYK, הידוע גם כמצב צבע הדפסה, הוא מצב מעובד כפי שהשם מרמז.

    • זה מאוד שונה מ-RGB. מצב RGB הוא מצב צבע זוהר, ועדיין ניתן לראות את התוכן על המסך בחדר חשוך
    • CMYK הוא מצב צבע שמסתמך על השתקפות. איך אנשים קוראים את תוכן העיתונים? אור השמש או האור המאיר על העיתון ואז משתקף בעינינו הוא שאנו יכולים לראות את התוכן. זה צריך מקור אור חיצוני. אם אתה בחדר חשוך, אתה לא יכול לקרוא עיתונים
    • כל עוד התמונה המוצגת על המסך באה לידי ביטוי במצב RGB. כל עוד התמונה נראית על החומר המודפס, היא מיוצגת על ידי מצב CMYK. לדוגמה, כתבי עת, מגזינים, עיתונים, פוסטרים וכו' מודפסים ומעובדים, כך שזהו דגם ה-CMYK.
    • בדומה ל-RGB, CMY הוא ראשי התיבות של שלושה שמות דיו: ציאן, מגנטה וצהוב. K לוקח את האות האחרונה של שחור. הסיבה לכך שהיא לא לוקחת את האות הראשונית היא כדי למנוע בלבול עם כחול. בתיאוריה, מספיקים רק שלושה סוגים של דיו CMY. כאשר הם מתווספים יחד, הם צריכים לקבל שחור. עם זאת, מכיוון שתהליך הייצור הנוכחי אינו יכול לייצר דיו בטוהר גבוה, התוצאה של הוספת CMY היא למעשה אדום כהה, ולכן צריך להוסיף דיו שחור מיוחד כדי ליישב.
    • כאשר C, M, Y ו-K מעורבבים לצבע, עם העלייה של C, m, Y ו-K, האור המוחזר לעיניים אנושיות יהיה פחות ופחות, ובהירות האור תהיה נמוכה יותר ויותר. שיטת יצירת הצבע בכל מצבי ה-CMYK נקראת גם חיסור צבע.

    מצב HSB

    מצב HSB מוגדר על סמך התבוננות בצבע על ידי עיניים אנושיות. במצב זה, כל הצבעים מתוארים לפי גוונים, רוויה ובהירות.

    • גוונים מתייחסים לצבע המשתקף מעצם או מועבר דרך אובייקט. בגלגל הצבעים הסטנדרטי של 0 ~ 360 מעלות, הגוון נמדד לפי מיקום. בשימוש רגיל, הגוון מזוהה על ידי שם הצבע, כגון אדום, כתום, ירוק וכדומה. זוהי תכונה של מראה.
    • רוויה מתייחסת לעוצמת או לטוהר הצבע, מה שמעיד על שיעור הרכיבים האפורים בגוון. זה מתבטא ב-0% (אפור טהור) - 100% (צבע רווי מלא). בגלגל הצבעים הסטנדרטי, הרוויה מהמיקום המרכזי למיקום הקצה עולה.
    • בהירות היא הבהירות היחסית של צבע. זה נמדד בדרך כלל ב-0% (שחור) - 100% (לבן). פגם: עקב מגבלת הציוד, יש צורך להמיר למצב RGB כאשר הוא מוצג על מסך המחשב ולמצב CMYK בהדפסה. זה מגביל את השימוש במצב HSB במידה מסוימת. במערכת CIE XYZ, הבהירות מתבטאת בערך של Y, שניתן למדוד. זה מתבטא בעוצמת האור המוחזר או הנפלט ליחידת שטח. הבהירות נמדדת ביחידות כגון אור נרות למ"ר (cd/m2).

    הגדרת ה-CIE של קלות: זהו הערך המקביל לתפיסת הבהירות הזוהרת של מערכת הראייה של אנשים, המתבטא ב-L *.

    מצב מעבדה

    אב הטיפוס של מצב מעבדה הוא תקן למדידת צבע שנוסח על ידי איגוד CIE בשנת 1931. הוא הוגדר מחדש ונקרא CIELab בשנת 1976.

    מצב RGB הוא מצב הוספת צבע של מסך זוהר, ומצב CMYK הוא מצב חיסור הדפסה רפלקטיבית. מצב המעבדה אינו מסתמך על אור או פיגמנט. זהו מצב צבע שנקבע על ידי ארגון CIE, הכולל באופן תיאורטי את כל הצבעים שניתן לראות בעיניים אנושיות. מצב מעבדה מפצה על החסרונות של מצבי צבע RGB ו-CMYK

    צבע מעבדה מיוצג על ידי רכיב בהירות אחד L ושני רכיבי צבע a ו-b. טווח הערכים של L הוא 0-100, רכיב a מייצג את השינוי הספקטרלי מירוק לאדום, בעוד שרכיב b מייצג את השינוי הספקטרלי מכחול לצהוב, וטווחי הערכים של a ו-b הם -120 ~ 120.

    五、CIE1976 נוסחת מרחב צבעוניות וצבע הבדלי צבע במעבדה

    שפת תקשורת צבעונית

    1) שפת תקשורת כאשר הגוון משתנה: שפת תקשורת: אדום, צהוב, ירוק, כחול, פחות אדום, פחות צהוב וכן הלאה

    2） שפת תקשורת כאשר בהירות משתנה: בהירות בעיקר משתמשים בהירים או כהים יותר כדי לתאר את ההבדל ביניהם;

    3） שפת תקשורת כאשר הרוויה משתנה: רוויה מתוארת על ידי חזק או חלש;

    ● מודול צבע

    • גיאומטריית תצפית

    הזווית השונה של בדיקת הצופה משפיעה גם על ההבדל בצבע המוצר. לעיתים, על מנת להגיע להסכמה עם הלקוח, יש צורך להתבונן בחפץ מאותה זווית. ASTM (האגודה האמריקאית לבדיקות וחומרים) D1729-89 ממליץ על 0/45 תנאי תאורה ותצפית. שיטת התצפית מוצגת באיור הבא:

    תאורה סטנדרטית

    • חומרי תאורה סטנדרטיים מתייחסים למקור האור המלאכותי המדמה אור סביבתי שונים, כך שמפעל הייצור או המעבדה יכולים להשיג את אפקט התאורה העומד בקנה אחד עם מקור האור בסביבות ספציפיות אלו מחוץ לאתר. חומרי ההארה הסטנדרטיים מותקנים בדרך כלל בקופסת האילומיננטי הסטנדרטית ובמכשיר מדידת הצבע. הוא משמש בעיקר לזיהוי סטיית הצבע של פריטים, שחייבים לעמוד בתקן CIE של אגודת התאורה הבינלאומית.
    • לסביבת הקיר הפנימי של קופסת האילומיננטים הסטנדרטית יש השפעה רבה על המאורות הסטנדרטיים. זה חייב להיות משטח מט אפור כהה סטנדרטי כדי להבטיח שהוא לא יושפע מהאור המוחזר של הסביבה.

    חומרי תאורה סטנדרטיים נפוצים

    סימולציה של אור שמש שמיים כחולים -- מקור אור D65, טמפרטורת צבע (CT): 6500K

    אור חנות אירופאי מדומה -- מקור אור TL84, טמפרטורת צבע (CT): 4000K

    אור חנות אמריקאי מדומה -- מקור אור CWF, טמפרטורת צבע (CT): 4100K

    הדמיית תאורה בצבע חם של משפחה או מלון -- מקור אור F, טמפרטורת צבע (CT): 2700k

    ●נוסחת חישוב של סטייה כרומטית

    • + L בהיר - L כהה
    • + אדום - ירוק
    • + b צהוב - ב כחול
    • △E( סטייה כרומטית כוללת )=√ (△a)²+(△b) ²+(△L) ²
    • △a(סטייה כרומטית )=a2-a1
    • △b(סטייה כרומטית )=b2-b1
    • △L(סטיית קלות)=L2-L1

    ●יישום נוסחת סטייה כרומטית

    • שני אינדקסים חשובים:

    1. אחידות חשובה מאוד.

    2. טווח מספר הסט חייב להיות מסוגל לאשר את קבילות ההבדל החזותי.

    • טווח סובלנות של △ E בתקן תעשייתי

    0 - 0.25: קטן מאוד או אין; התאמה אידיאלית

    0.25 - 0.5: דקה; התאמה מקובלת

    0.5 - 1.0: קטן עד בינוני; מקובל ביישומים מסוימים

    1.0 - 2.0: בינוני; מקובל ביישומים ספציפיים

    2.0 - 4.0: ברור; מקובל ביישומים ספציפיים

    4.0- יותר: גדול מאוד; לא מקובל ברוב היישומים

    (חלק מהתמונות מגיעות מהאינטרנט. אם יש הפרה נא ליצור קשר ולמחוק אותה מיד)