반음계의 기초지식-2

3, 시각 시스템의 지각적 특성

인간의 시각 시스템은 시각적 잔여물, 가장자리의 날카로운 변화에 둔감함, 색상보다 밝기에 대한 더 강한 인식 등 색상 및 공간적 세부 사항에 대한 인식에 많은 특성을 가지고 있습니다.

이론적으로 자연의 모든 색상은 R, G, B의 삼원색에 의해 결정되므로 RGB 3차원 색 공간 모델이 형성되며 이는 수학 공식으로 정확하게 계산될 수 있습니다.

색상 및 공간 변화에 대한 인간 시각 시스템의 지각 특성과 색상 공간 모델에 따라 모든 종류의 디지털 이미지 데이터 압축 알고리즘을 설계할 수 있습니다.

인간의 시각 시스템

• 색상은 시각 시스템이 가시광선을 인식한 결과라고 믿어집니다.
인간의 망막에는 빨간색, 녹색, 파란색에 대한 민감도가 다른 세 종류의 원추세포와 극도로 낮은 빛의 세기에서만 작동하는 막대 모양의 세포가 있습니다. 그러므로 색은 눈과 뇌에만 존재합니다. 간상세포는 컴퓨터 이미지 처리에 역할을 하지 않습니다.
가시광선은 파장이 380~780nm인 전자기파이다. 우리가 보는 대부분의 빛은 하나의 파장의 빛이 아니라 다양한 파장의 조합입니다.
인간의 망막은 뉴런을 통해 외부 세계의 색을 감지합니다. 각 뉴런은 색상에 민감한 원뿔이거나 색상에 민감한 막대입니다.시력의 지각적 특성:
- 빨간색, 녹색, 파란색 원뿔세포는 서로 다른 빛의 주파수와 밝기를 다르게 인식합니다.
- 자연의 모든 색상은 3차원 RGB 벡터 공간을 구성하는 R, G, B의 합으로 결정될 수 있습니다.
- 시력의 지각적 특성:
  색상 샘플 그룹은 햇빛이나 특정 광원 아래에서는 동일한 색상을 보이지만 다른 광원 아래에 놓으면 색상이 다릅니다.
  
  넷, 색상 모드
  - RGB 추가 색상 혼합 모드
  - CMY 감산 색상 혼합 모드
  - HSB 모드
  - 연구실 모드
  RGB 모드
  - RGB 모드는 자연의 3원색 혼합 원리를 기반으로 합니다. 빨간색, 녹색, 파란색의 기본 색상은 0(검은색)부터 255(흰색)까지의 밝기 값에 따라 각 색상 등급에 할당되어 색상을 지정합니다. 명도가 다른 원색을 혼합하면 256*256*256가지, 약 1,670만 가지의 색상이 만들어진다. 예를 들어, 밝은 빨간색은 R 값이 246, G 값이 20, B 값이 50일 수 있습니다. 삼원색의 밝기 값이 동일하면 회색이 생성되고, B 값은 50이 됩니다. 세 가지 밝기 값이 모두 255이면 순수한 흰색이 생성됩니다. 모든 휘도 값이 0이면 순수한 검정색이 생성됩니다. 세 가지 색광을 혼합하여 생성된 색이 일반적으로 원래의 색 밝기 값보다 높을 때 RGB 모드에서 색을 생성하는 방법을 색광 가산법이라고도 합니다.
  인쇄 색상 모드라고도 알려진 CMYK 모드는 이름에서 알 수 있듯이 처리된 모드입니다.
  - RGB와는 많이 다릅니다. RGB 모드는 야광 색상 모드로 어두운 방에서도 화면의 콘텐츠를 계속 볼 수 있습니다.
  - CMYK는 반사에 의존하는 색상 모드입니다. 사람들은 신문의 내용을 어떻게 읽는가? 우리가 내용을 볼 수 있는 것은 햇빛이나 신문에 비치는 빛이 우리 눈에 반사되기 때문입니다. 외부 광원이 필요합니다. 어두운 방에 있으면 신문을 읽을 수 없습니다
  - 화면에 표시되는 영상은 RGB 모드로 표현되는 한. 인쇄물에 이미지가 보이는 한 CMYK 모드로 표현됩니다. 예를 들어 정기 간행물, 잡지, 신문, 포스터 등을 인쇄하고 가공하므로 CMYK 모델입니다.
  - RGB와 유사하게 CMY는 Cyan, Magenta 및 Yellow라는 세 가지 잉크 이름의 이니셜입니다. K는 검정색의 마지막 글자를 취합니다. 이니셜을 취하지 않는 이유는 파란색과의 혼동을 피하기 위함이다. 이론상으로는 세 가지 종류의 CMY 잉크만으로 충분합니다. 합치면 검은색이 되어야 합니다. 그러나 현재의 제조 공정에서는 고순도 잉크를 생산할 수 없기 때문에 CMY 첨가 결과는 실제로는 진한 빨간색이므로 이를 조정하려면 특수 검정색 잉크를 첨가해야 합니다.
  - C, M, Y 및 K가 색상으로 혼합되면 C, m, Y 및 K가 증가함에 따라 인간의 눈에 반사되는 빛이 점점 줄어들고 빛의 밝기도 점점 낮아집니다. 모든 CMYK 모드에서 색상을 생성하는 방법을 색상 빼기라고도 합니다.
  HSB 모드
  
  HSB 모드는 인간의 눈으로 관찰하는 색상을 기반으로 정의됩니다. 이 모드에서는 모든 색상이 색상, 채도, 밝기로 설명됩니다.
  - 색상이란 물체에서 반사되거나 물체를 통해 투과되는 색상을 말합니다. 0~360도 표준 색상환에서는 위치별로 색상을 측정합니다. 일반적인 사용 시 색상은 빨간색, 주황색, 녹색 등 색상 이름으로 식별됩니다. 이는 외관의 속성입니다.
  - 채도는 색상의 강도나 순도를 말하며, 색상에서 회색 성분이 차지하는 비율을 나타냅니다. 0%(순회색)~100%(완전 채도)로 표현됩니다. 표준 색상환에서는 중앙 위치에서 가장자리 위치로 채도가 증가합니다.
  - 밝기는 색상의 상대적 밝기입니다. 일반적으로 0%(검은색)~100%(흰색)로 측정됩니다. 불량 : 장비의 한계로 인해 컴퓨터 화면에 표시할 때에는 RGB 모드로, 인쇄할 때에는 CMYK 모드로 변환이 필요합니다. 이는 HSB 모드의 사용을 어느 정도 제한합니다. CIE XYZ 시스템에서는 밝기를 측정 가능한 Y 값으로 표현합니다. 단위 면적당 반사되거나 방출되는 빛의 강도로 표현됩니다. 밝기는 평방미터당 촛불(cd/m2)과 같은 단위로 측정됩니다.
  밝기에 대한 CIE 정의: 사람의 시각 시스템이 인식하는 복사 밝기에 해당하는 값으로 L*로 표시됩니다.
  
  연구실 모드
  
  랩 모드의 원형은 1931년 CIE Association에서 제정한 색 측정 표준입니다. 1976년에 재정의되어 CIELab으로 명명되었습니다.
  
  RGB 모드는 발광 스크린의 색상 추가 모드이고, CMYK 모드는 색상 반사 인쇄 제거 모드입니다. Lab 모드는 빛이나 색소에 의존하지 않습니다. CIE 조직에서 정한 색상 모드로 이론적으로 사람의 눈으로 볼 수 있는 모든 색상을 포함합니다. Lab 모드는 RGB 및 CMYK 색상 모드의 단점을 보완합니다.
  
  Lab 색상은 하나의 밝기 구성 요소 L과 두 가지 색상 구성 요소 a 및 b로 표현됩니다. L의 값 범위는 0~100이고, a 성분은 녹색에서 빨간색으로의 스펙트럼 변화를 나타내고, b 성분은 파란색에서 노란색으로의 스펙트럼 변화를 나타내며, a와 b의 값 범위는 -120~120입니다.
  
  五, CIE1976 실험실 색도 공간 및 색차 공식
  
  컬러 커뮤니케이션 언어
  
  1) 색상 변경 시 통신 언어: 통신 언어: 빨간색, 노란색, 녹색, 파란색, 덜 빨간색, 덜 노란색 등
  
  2) 밝기가 변할 때의 의사소통 언어: 밝기는 주로 밝기 사이의 차이를 설명하기 위해 더 밝거나 더 어둡게 사용됩니다.
  
  3) 채도 변화 시 의사소통 언어: 채도는 강함 또는 약함으로 표현됩니다.
  
  ●컬러 모듈
  - 관찰 기하학
  관찰자의 검사 각도에 따라 제품 색상의 차이도 영향을 받습니다. 때로는 고객과의 합의를 위해 동일한 각도에서 사물을 관찰할 필요가 있습니다. ASTM(미국 재료 시험 협회) D1729-89는 0/45 조명 및 관찰 조건을 권장합니다. 관찰 방법은 다음 그림과 같습니다.
  
  표준 광원
  - 표준 광원은 다양한 주변광을 시뮬레이션하는 인공 광원을 말하며, 이를 통해 생산 공장이나 실험실은 기본적으로 외부의 특정 환경에서 광원과 일치하는 조명 효과를 얻을 수 있습니다. 표준 광원은 일반적으로 표준 광원 상자 및 색도 측정기에 설치됩니다. 주로 국제조명학회의 CIE 표준을 준수해야 하는 물품의 색상 편차를 감지하는 데 사용됩니다.
  - 표준 광원 상자의 내부 벽 환경은 표준 광원에 큰 영향을 미칩니다. 환경의 반사광에 영향을 받지 않도록 하려면 표준 짙은 회색 무광택 표면이어야 합니다.
  일반 표준 광원
  
  시뮬레이션된 푸른 하늘 햇빛 - D65 광원, 색온도(CT): 6500K
  
  시뮬레이션된 유럽 매장 조명 - TL84 광원, 색온도(CT): 4000K
  
  시뮬레이션된 미국 매장 조명 - CWF 광원, 색온도(CT): 4100K
  
  가족이나 호텔의 따뜻한 색상 조명 시뮬레이션 - F 광원, 색온도(CT): 2700k
  
  ●색수차 계산식
  - + L 밝음 - L 어두움
  - + 빨간색 - 녹색
  - + b 노란색 - b 파란색
  - △E(총색수차)=√(Δa)²+(Δb)²+(ΔL)²
  - △a(색수차)=a2-a1
  - △b(색수차)=b2-b1
  - △L(명도수차)=L2-L1
  ●색수차 공식 적용
  - 두 가지 중요한 지표:
  1. 통일성이 매우 중요합니다.
  
  2. 설정번호의 범위는 시각적 차이의 허용 여부를 확인할 수 있어야 합니다.
  - 산업 표준의 △E 공차 범위
  0 - 0.25: 매우 작거나 없음; 이상형 매칭
  
  0.25 - 0.5: 분; 허용되는 일치
  
  0.5 - 1.0: 소형 ~ 중형; 일부 응용 프로그램에서 허용됨
  
  1.0 - 2.0: 중간; 특정 애플리케이션에서 허용됨
  
  2.0 - 4.0: 명백함; 특정 애플리케이션에서 허용됨
  
  4.0- 이상: 매우 큼; 대부분의 응용 분야에서 허용되지 않음
  
  (일부 사진은 인터넷에서 퍼왔습니다. 침해가 있는 경우 즉시 연락 후 삭제하시기 바랍니다.)

게시 시간: 2023년 5월 5일