Grunnleggende kunnskap om kromatikk-2

三、 Perseptuelle egenskaper ved visuelle system

Det menneskelige visuelle systemet har mange egenskaper i oppfatningen av farger og dens romlige detaljer, som visuelle rester, ufølsomme for skarpe endringer i kanter og sterkere oppfatning av lysstyrke enn farge.

Teoretisk sett kan hver farge i naturen bestemmes av de tre primærfargene R, G og B, så den tredimensjonale RGB-fargeromsmodellen dannes, som kan beregnes nøyaktig med matematisk formel.

I henhold til de perseptuelle egenskapene til menneskets visuelle system til farge- og romlige endringer og fargerommodeller, kan vi designe alle slags digitale bildedatakomprimeringsalgoritmer.

Menneskets visuelle system

• Det antas at farge er et resultat av synssystemets oppfatning av synlig lys.
Den menneskelige netthinnen har tre typer kjegleceller med ulik følsomhet for røde, grønne og blå farger, og en stavformet celle som kun fungerer under ekstremt lav lysstyrke. Derfor finnes farge bare i øynene og hjernen. Stangceller spiller ingen rolle i datamaskinens bildebehandling.
Synlig lys er en elektromagnetisk bølge med en bølgelengde på 380 ~ 780nm. Det meste av lyset vi ser er ikke lys med én bølgelengde, men en kombinasjon av mange forskjellige bølgelengder.
Den menneskelige netthinnen sanser fargen på den ytre verden gjennom nevroner. Hvert nevron er enten en fargesensitiv kjegle eller en fargeufølsom stavPerseptuelle egenskaper ved syn:
- Røde, grønne og blå kjegleceller har ulik oppfatning av ulike lysfrekvenser og ulik lysstyrke.
- Enhver farge i naturen kan bestemmes av summen av R, G og B, som utgjør et tredimensjonalt RGB-vektorrom.
- Perseptuelle egenskaper ved syn:
  En gruppe fargeprøver har samme farge under sollys eller en bestemt lyskilde, men når de plasseres under en annen lyskilde, er fargen annerledes
  
  四、Fargemodus
  - RGB additiv fargeblandingsmodus
  - CMY subtraktiv fargeblandingsmodus
  - HSB-modus
  - Lab-modus
  RGB-modus
  - RGB-modus er basert på blandingsprinsippet for tre primærfarger i naturen. Primærfargene rød, grønn og blå tildeles i hver fargeskala i henhold til lysstyrkeverdien fra 0 (svart) til 255 (hvit), for å spesifisere fargene deres. Når primærfargene med forskjellig lysstyrke blandes, vil det produseres 256 * 256 * 256 typer farger, omtrent 16,7 millioner. For eksempel kan en knallrød ha en R-verdi på 246, en G-verdi på 20 og en B-verdi på 50. Når lysstyrkeverdiene til de tre primærfargene er like, genereres grått; Når alle tre lysstyrkeverdiene er 255, genereres det rent hvitt; Når alle luminansverdier er 0, genereres rent svart. Når fargen som genereres ved blanding av tre typer fargelys generelt er høyere enn den opprinnelige fargelysstyrkeverdien, så kalles metoden for å generere farge i RGB-modus også fargelysadditivmetoden.
  CMYK-modus, også kjent som utskriftsfargemodus, er en bearbeidet modus som navnet antyder.
  - Det er veldig forskjellig fra RGB. RGB-modus er en lysende fargemodus, og innholdet på skjermen kan fortsatt sees i et mørkt rom
  - CMYK er en fargemodus som er avhengig av refleksjon. Hvordan leser folk innholdet i aviser? Det er sollyset eller lyset som skinner på avisen og deretter reflektert i øynene våre at vi kan se innholdet. Den trenger en ekstern lyskilde. Hvis du er i et mørkt rom, kan du ikke lese aviser
  - Så lenge bildet som vises på skjermen er uttrykt i RGB-modus. Så lenge bildet er sett på trykksaken, er det representert med CMYK-modus. For eksempel trykkes og bearbeides tidsskrifter, magasiner, aviser, plakater osv, så det er CMYK-modellen.
  - I likhet med RGB er CMY initialene til tre blekknavn: Cyan, magenta og Yellow. K tar den siste bokstaven i svart. Grunnen til at den ikke tar forbokstaven er for å unngå forveksling med blått. I teorien er bare tre typer CMY-blekk nok. Når de legges sammen skal de få svarte. Men fordi den nåværende produksjonsprosessen ikke kan produsere blekk med høy renhet, er resultatet av CMY-tilsetning faktisk mørkerødt, så et spesielt svart blekk må legges til for å forene.
  - Når C, M, Y og K blandes til farger, med økningen av C, m, Y og K, vil lyset som reflekteres til menneskelige øyne bli mindre og mindre, og lysstyrken vil bli lavere og lavere. Metoden for å generere farge i alle CMYK-moduser kalles også fargesubtraksjon.
  HSB-modus
  
  HSB-modus er definert basert på observasjon av farge av menneskelige øyne. I denne modusen er alle farger beskrevet av nyanser, metning og lysstyrke.
  - Nyanser refererer til fargen som reflekteres fra eller overføres gjennom et objekt. På 0 ~ 360 graders standard fargehjul måles fargetonen etter posisjon. Ved normal bruk identifiseres fargetonen med navnet på fargen, for eksempel rød, oransje, grønn osv. Det er en egenskap ved utseende.
  - Metning refererer til intensiteten eller renheten til fargen, som indikerer andelen grå komponenter i fargetonen. Det uttrykkes med 0% (ren grå) - 100% (helt mettet farge). På standard fargehjul øker metningen fra midtposisjon til kantposisjon.
  - Lysstyrke er den relative lysstyrken til en farge. Det måles vanligvis med 0% (svart) - 100% (hvit). Defekt: på grunn av begrensningen av utstyr, er det nødvendig å konvertere til RGB-modus når den vises på dataskjermen og CMYK-modus når den skrives ut. Dette begrenser bruken av HSB-modus til en viss grad. I CIE XYZ-systemet uttrykkes lysstyrken ved verdien av Y, som kan måles. Det uttrykkes ved intensiteten av reflektert eller utsendt lys per arealenhet. Lysstyrken måles i enheter som levende lys per kvadratmeter (cd/m2).
  CIE definisjon av letthet: det er den tilsvarende verdien av folks visuelle systems oppfatning av strålende lysstyrke, som uttrykkes ved L *.
  
  Lab-modus
  
  Prototypen av laboratoriemodus er en standard for fargemåling formulert av CIE Association i 1931. Den ble omdefinert og kalt CIELab i 1976.
  
  RGB-modus er en fargetilsetningsmodus for lysende skjerm, og CMYK-modus er en subtraksjonsmodus for fargereflekterende utskrift. Lab-modusen er ikke avhengig av lys eller pigment. Det er en fargemodus bestemt av CIE-organisasjonen, som teoretisk inkluderer alle farger som kan sees av menneskelige øyne. Lab-modus gjør opp for manglene ved RGB- og CMYK-fargemoduser
  
  Labfarge er representert av en lysstyrkekomponent L og to fargekomponenter a og b. Verdiområdet til L er 0-100, komponent a representerer den spektrale endringen fra grønn til rød, mens komponent b representerer den spektrale endringen fra blå til gul, og verdiområdene til a og b er -120 ~ 120.
  
  五、CIE1976 Formel for laboratoriekromatisk rom og fargeforskjell
  
  Fargekommunikasjonsspråk
  
  1) Kommunikasjonsspråk når fargetonen endres: kommunikasjonsspråk: rød, gul, grønn, blå, mindre rød, mindre gul og så videre
  
  2） Kommunikasjonsspråk når lysstyrken endres: Lysstyrken bruker for det meste lysere eller mørkere for å beskrive forskjellen mellom dem;
  
  3） Kommunikasjonsspråk når metningen endres: Metning beskrives med sterk eller svak;
  
  ●Fargemodul
  - Observasjonsgeometri
  Den forskjellige vinkelen for observatørinspeksjon påvirker også forskjellen i produktfarge. Noen ganger, for å komme til enighet med kunden, er det nødvendig å observere objektet fra samme vinkel. ASTM (American Society for testing and materials) D1729-89 anbefaler 0 / 45 lys- og observasjonsforhold. Observasjonsmetoden er vist i følgende figur:
  
  Standard lyskilder
  - Standard Illuminants refererer til den kunstige lyskilden som simulerer forskjellig omgivelseslys, slik at produksjonsanlegget eller laboratoriet kan oppnå lyseffekten som i utgangspunktet samsvarer med lyskilden i disse spesifikke miljøene utenfor stedet. Standard Illuminants er vanligvis installert i standard Illuminants-boksen og fargemåleinstrumentet. Den brukes hovedsakelig til å oppdage fargeavviket til artikler, som må overholde CIE-standarden til det internasjonale lyssamfunnet.
  - Det indre veggmiljøet til standard Illuminants-boksen har stor innvirkning på standard Illuminants. Det må være en standard mørkegrå matt overflate for å sikre at den ikke påvirkes av det reflekterte lyset fra omgivelsene.
  Vanlige standard lyskilder
  
  Simulert sollys fra blå himmel -- D65-lyskilde, fargetemperatur (CT): 6500K
  
  Simulert europeisk butikklys -- TL84 lyskilde, fargetemperatur (CT): 4000K
  
  Simulert amerikansk butikklys -- CWF-lyskilde, fargetemperatur (CT): 4100K
  
  Simuler varm fargebelysning for familie eller hotell -- F-lyskilde, fargetemperatur (CT): 2700k
  
  ●Beregningsformel for kromatisk aberrasjon
  - + L lys - L mørk
  - + en rød - en grønn
  - + b gul - b blå
  - △E( total kromatisk aberrasjon )=√ (△a)²+(△b)²+(△L)²
  - △a(kromatisk aberrasjon )=a2-a1
  - △b(kromatisk aberrasjon )=b2-b1
  - △L(letthetsaberrasjon)=L2-L1
  ●Anvendelse av kromatisk aberrasjonsformel
  - To viktige indekser:
  1. Ensartethet er veldig viktig.
  
  2. Omfanget av settnummer må kunne bekrefte akseptabiliteten av den visuelle forskjellen.
  - Toleranseområde på △ E i industristandard
  0 - 0,25: veldig liten eller ingen; Ideell matching
  
  0,25 - 0,5: minutt; Akseptabel match
  
  0,5 - 1,0: liten til middels; Akseptabelt i noen applikasjoner
  
  1,0 - 2,0: medium; Akseptabelt i spesifikke applikasjoner
  
  2.0 - 4.0: åpenbart; Akseptabelt i spesifikke applikasjoner
  
  4.0- mer: veldig stor; Uakseptabelt i de fleste applikasjoner
  
  (Noen bilder kommer fra Internett. Hvis det er brudd, vennligst kontakt og slett det umiddelbart)

Innleggstid: mai-05-2023