Conhecimento básico de cromática-2

三、Características perceptivas do sistema visual

O sistema visual humano possui muitas características na percepção da cor e de seus detalhes espaciais, como resíduo visual, insensível a mudanças bruscas nas bordas e percepção mais forte do brilho do que da cor.

Teoricamente, cada cor na natureza pode ser determinada pelas três cores primárias de R, G e B, formando assim o modelo de espaço de cores tridimensional RGB, que pode ser calculado com precisão por fórmula matemática.

De acordo com as características perceptivas do sistema visual humano em relação às mudanças espaciais e de cores e ao modelo de espaço de cores, podemos projetar todos os tipos de algoritmos de compressão de dados de imagens digitais.

Sistema visual do humano

• Acredita-se que a cor é o resultado da percepção da luz visível pelo sistema visual.
A retina humana possui três tipos de células cônicas com diferentes sensibilidades às cores vermelha, verde e azul, e uma célula em forma de bastonete que funciona apenas sob condições de potência de luz extremamente baixa. Portanto, a cor existe apenas nos olhos e no cérebro. Os bastonetes não desempenham um papel no processamento de imagens de computador.
A luz visível é uma onda eletromagnética com comprimento de onda de 380 ~ 780 nm. A maior parte da luz que vemos não é luz de um comprimento de onda, mas uma combinação de muitos comprimentos de onda diferentes.
A retina humana sente a cor do mundo externo através dos neurônios. Cada neurônio é um cone sensível à cor ou um bastão insensível à corCaracterísticas perceptivas da visão:
- As células cônicas vermelhas, verdes e azuis têm diferentes percepções de diferentes frequências de luz e diferentes brilhos.
- Qualquer cor na natureza pode ser determinada pela soma de R, G e B, que constituem um espaço vetorial RGB tridimensional.
- Características perceptivas da visão:
  Um grupo de amostras de cores tem a mesma cor sob a luz solar ou uma determinada fonte de luz, mas quando são colocadas sob outra fonte de luz, a cor é diferente
  
  四、Modo de cor
  - Modo de mistura de cores aditivas RGB
  - Modo de mistura de cores subtrativas CMY
  - Modo HSB
  - Modo laboratório
  Modo RGB
  - O modo RGB é baseado no princípio de mistura de três cores primárias da natureza. As cores primárias vermelho, verde e azul são alocadas em cada escala de cores de acordo com o valor de brilho de 0 (preto) a 255 (branco), para especificar suas cores. Quando as cores primárias com brilho diferente são misturadas, serão produzidos 256 * 256 * 256 tipos de cores, cerca de 16,7 milhões. Por exemplo, um vermelho brilhante pode ter um valor R de 246, um valor G de 20 e um valor B de 50. Quando os valores de brilho das três cores primárias são iguais, o cinza é gerado; Quando todos os três valores de brilho são 255, é gerado branco puro; Quando todos os valores de luminância são 0, o preto puro é gerado. Quando a cor gerada pela mistura de três tipos de luz colorida é geralmente maior do que o valor de brilho da cor original, o método de geração de cor no modo RGB também é chamado de método aditivo de luz colorida.
  O modo CMYK, também conhecido como modo de impressão em cores, é um modo processado como o nome sugere.
  - É muito diferente do RGB. O modo RGB é um modo de cores luminosas e o conteúdo da tela ainda pode ser visto em uma sala escura
  - CMYK é um modo de cor que depende da reflexão. Como as pessoas leem o conteúdo dos jornais? É a luz do sol ou a luz que brilha no jornal e depois é refletida em nossos olhos que podemos ver o conteúdo. Precisa de uma fonte de luz externa. Se você estiver em um quarto escuro, não poderá ler jornais
  - Desde que a imagem exibida na tela seja expressa no modo RGB. Enquanto a imagem for vista no material impresso, ela será representada pelo modo CMYK. Por exemplo, periódicos, revistas, jornais, cartazes, etc. são impressos e processados, portanto é o modelo CMYK.
  - Semelhante ao RGB, CMY são as iniciais de três nomes de tinta: Ciano, Magenta e Amarelo. K pega a última letra preta. A razão pela qual não leva a letra inicial é para evitar confusão com o azul. Em teoria, apenas três tipos de tintas CMY são suficientes. Quando eles são somados, eles devem ficar pretos. No entanto, como o processo de fabricação atual não pode produzir tintas de alta pureza, o resultado da adição de CMY é na verdade um vermelho escuro, portanto, uma tinta preta especial precisa ser adicionada para conciliar.
  - Quando C, M, Y e K são misturados na cor, com o aumento de C, m, Y e K, a luz refletida nos olhos humanos será cada vez menor e o brilho da luz será cada vez menor. O método de geração de cores em todos os modos CMYK também é chamado de subtração de cores.
  Modo HSB
  
  O modo HSB é definido com base na observação da cor pelos olhos humanos. Neste modo, todas as cores são descritas por matizes, saturação e brilho.
  - Matizes referem-se à cor refletida ou transmitida através de um objeto. Na roda de cores padrão de 0 a 360 graus, o matiz é medido por posição. No uso normal, a tonalidade é identificada pelo nome da cor, como vermelho, laranja, verde, etc. É um atributo da aparência.
  - Saturação refere-se à intensidade ou pureza da cor, que indica a proporção de componentes cinza na tonalidade. É expresso por 0% (cinza puro) - 100% (cor totalmente saturada). Na roda de cores padrão, a saturação da posição central até a posição da borda aumenta.
  - Brilho é o brilho relativo de uma cor. Geralmente é medido por 0% (preto) - 100% (branco). Defeito: devido à limitação do equipamento, é necessária a conversão para modo RGB quando exibido na tela do computador e modo CMYK quando impresso. Isto limita até certo ponto o uso do modo HSB. No sistema CIE XYZ, o brilho é expresso pelo valor de Y, que pode ser medido. É expresso pela intensidade da luz refletida ou emitida por unidade de área. O brilho é medido em unidades como luz de vela por metro quadrado (cd/m2).
  Definição CIE de luminosidade: é o valor correspondente à percepção do sistema visual das pessoas sobre o brilho radiante, que é expresso por L *.
  
  Modo laboratório
  
  O protótipo do modo laboratório é um padrão para medição de cores formulado pela Associação CIE em 1931. Foi redefinido e denominado CIELab em 1976.
  
  O modo RGB é um modo de adição de cores da tela luminosa e o modo CMYK é um modo de subtração de impressão reflexiva de cores. O modo Lab não depende de luz ou pigmento. É um modo de cores determinado pela organização CIE, que teoricamente inclui todas as cores que podem ser vistas pelos olhos humanos. O modo Lab compensa as deficiências dos modos de cores RGB e CMYK
  
  A cor do laboratório é representada por um componente de brilho L e dois componentes de cor a e b. O intervalo de valores de L é 0-100, o componente a representa a mudança espectral de verde para vermelho, enquanto o componente b representa a mudança espectral de azul para amarelo, e os intervalos de valores de aeb são -120 ~ 120.
  
  五、CIE1976 Lab espaço de cromaticidade e fórmula de diferença de cor
  
  Linguagem de comunicação de cores
  
  1) Linguagem de comunicação quando a tonalidade muda: linguagem de comunicação: vermelho, amarelo, verde, azul, menos vermelho, menos amarelo e assim por diante
  
  2） Linguagem de comunicação quando o brilho muda: O brilho usa principalmente mais claro ou mais escuro para descrever a diferença entre eles;
  
  3） Linguagem de comunicação quando a saturação muda: A saturação é descrita como forte ou fraca;
  
  ●Módulo de cores
  - Geometria de observação
  O diferente ângulo de inspeção do observador também afeta a diferença na cor do produto. Às vezes, para chegar a um acordo com o cliente, é necessário observar o objeto do mesmo ângulo. ASTM (Sociedade Americana para testes e materiais) D1729-89 recomenda 0/45 condições de iluminação e observação. O método de observação é mostrado na figura a seguir:
  
  Iluminantes Padrão
  - Iluminantes padrão referem-se à fonte de luz artificial que simula diversas luzes ambientes, para que a planta de produção ou laboratório possa obter o efeito de iluminação basicamente consistente com a fonte de luz nesses ambientes específicos fora do local. Os iluminantes padrão geralmente são instalados na caixa de iluminantes padrão e no instrumento de medição de cores. É utilizado principalmente para detectar o desvio de cor dos artigos, que deve atender ao padrão CIE da sociedade internacional de iluminação.
  - O ambiente da parede interna da caixa de iluminantes padrão tem um grande impacto nos iluminantes padrão. Deve ser uma superfície fosca cinza escuro padrão para garantir que não seja afetada pela luz refletida do ambiente.
  Iluminantes padrão comuns
  
  Luz solar simulada do céu azul - fonte de luz D65, temperatura de cor (CT): 6500K
  
  Luz simulada de loja europeia - fonte de luz TL84, temperatura de cor (CT): 4000K
  
  Luz simulada de loja americana - fonte de luz CWF, temperatura de cor (CT): 4100K
  
  Simular iluminação com cores quentes de família ou hotel - fonte de luz F, temperatura de cor (CT): 2700k
  
  ●Fórmula de cálculo da aberração cromática
  - + L claro - L escuro
  - + um vermelho - um verde
  - + b amarelo - b azul
  - △E (aberração cromática total) = √ (△a)²+(△b)²+(△L)²
  - △a(aberração cromática)=a2-a1
  - △b (aberração cromática) = b2-b1
  - △L (aberração de luminosidade) = L2-L1
  ●Aplicação da fórmula de aberração cromática
  - Dois índices importantes:
  1. A uniformidade é muito importante.
  
  2. O intervalo do número definido deve ser capaz de confirmar a aceitabilidade da diferença visual.
  - Faixa de tolerância de △ E no padrão da indústria
  0 - 0,25: muito pequeno ou nenhum; Combinação ideal
  
  0,25 - 0,5: minuto; Correspondência aceitável
  
  0,5 - 1,0: pequeno a médio; Aceitável em algumas aplicações
  
  1,0 - 2,0: médio; Aceitável em aplicações específicas
  
  2,0 - 4,0: óbvio; Aceitável em aplicações específicas
  
  4,0- mais: muito grande; Inaceitável na maioria das aplicações
  
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Horário da postagem: 05 de maio de 2023