三、Перцептивные характеристики зрительной системы.
Зрительная система человека имеет множество характеристик в восприятии цвета и его пространственных деталей, таких как зрительный остаток, нечувствительность к резким изменениям границ и более сильное восприятие яркости, чем цвета.
Теоретически каждый цвет в природе может быть определен тремя основными цветами R, G и B, поэтому формируется трехмерная модель цветового пространства RGB, которую можно точно рассчитать по математической формуле.
В соответствии с перцептивными характеристиками зрительной системы человека, изменениями цвета и пространства, а также моделью цветового пространства, мы можем разработать все виды алгоритмов сжатия данных цифрового изображения.
Зрительная система человека
- • Считается, что цвет является результатом восприятия зрительной системой видимого света.
- Сетчатка человека имеет три вида колбочек с разной чувствительностью к красному, зеленому и синему цветам, а также палочковидную клетку, работающую только в условиях крайне низкой мощности света. Следовательно, цвет существует только в глазах и мозгу. Стержневые клетки не играют роли в компьютерной обработке изображений.
- Видимый свет — это электромагнитная волна с длиной волны 380–780 нм. Большая часть света, который мы видим, — это не свет одной длины волны, а комбинация множества разных длин волн.
- Сетчатка человека воспринимает цвета внешнего мира посредством нейронов. Каждый нейрон представляет собой либо цветочувствительный колбочек, либо цветонечувствительный стержень.
Перцептивные характеристики зрения:- Красные, зеленые и синие колбочки по-разному воспринимают разные частоты света и разную яркость.
- Любой цвет в природе можно определить суммой R, G и B, которые составляют трехмерное векторное пространство RGB.
Перцептивные характеристики зрения:Группа образцов цвета имеет одинаковый цвет под солнечным светом или определенным источником света, но когда они помещены под другой источник света, цвет становится другим.
四、Цветовой режим
- Режим аддитивного смешивания цветов RGB
- Режим субтрактивного смешивания цветов CMY
- Режим HSB
- Лабораторный режим
режим RGB
- Режим RGB основан на принципе смешивания трех основных цветов в природе. Основные цвета красный, зеленый и синий выделены в каждой цветовой шкале по значению яркости от 0 (черный) до 255 (белый) с целью задания их цветов. При смешивании основных цветов разной яркости получается 256*256*256 видов цветов, около 16,7 миллионов. Например, ярко-красный цвет может иметь значение R 246, значение G 20 и значение B 50. Когда значения яркости трех основных цветов равны, генерируется серый; Когда все три значения яркости равны 255, генерируется чистый белый цвет; Когда все значения яркости равны 0, генерируется чистый черный цвет. Когда цвет, генерируемый путем смешивания трех видов цветного света, обычно превышает исходное значение яркости цвета, поэтому метод генерации цвета в режиме RGB также называется методом аддиции цветового света.
Режим CMYK, также известный как цветной режим печати, как следует из названия, представляет собой обработанный режим.
- Он сильно отличается от RGB. Режим RGB — это режим яркого цвета, поэтому содержимое на экране все равно можно увидеть в темной комнате.
- CMYK — это цветовой режим, основанный на отражении. Как люди читают содержание газет? Это солнечный свет или свет, падающий на газету, а затем отражающийся в наших глазах, и мы можем видеть ее содержание. Ему нужен внешний источник света. Если вы находитесь в темной комнате, вы не сможете читать газеты.
- При условии, что изображение, отображаемое на экране, представлено в режиме RGB. Пока изображение видно на печатном материале, оно представлено в режиме CMYK. Например, печатаются и обрабатываются периодические издания, журналы, газеты, плакаты и т. д., поэтому это модель CMYK.
- Подобно RGB, CMY — это инициалы трех названий чернил: голубого, пурпурного и желтого. К берет последнюю букву черного цвета. Причина, по которой не используется начальная буква, заключается в том, чтобы избежать путаницы с синим цветом. Теоретически достаточно только трех видов чернил CMY. Когда они сложатся вместе, они должны стать черными. Однако, поскольку текущий производственный процесс не позволяет производить чернила высокой чистоты, результат добавления CMY на самом деле имеет темно-красный цвет, поэтому для согласования необходимо добавить специальные черные чернила.
- Когда C, M, Y и K смешиваются в цвет, с увеличением C, m, Y и K свет, отражаемый человеческими глазами, будет все меньше и меньше, а яркость света будет все ниже и ниже. Метод генерации цвета во всех режимах CMYK также называется вычитанием цвета.
Режим HSB
Режим HSB определяется на основе наблюдения цвета человеческим глазом. В этом режиме все цвета описываются оттенками, насыщенностью и яркостью.
- Оттенки относятся к цвету, отраженному от объекта или проходящему через него. На стандартном цветовом круге 0 ~ 360 градусов оттенок измеряется по положению. При обычном использовании оттенок определяется по названию цвета, например красный, оранжевый, зеленый и т. д. Это атрибут внешнего вида.
- Насыщенность относится к интенсивности или чистоте цвета, что указывает на долю серых компонентов в оттенке. Выражается в диапазоне от 0% (чистый серый) до 100% (полностью насыщенный цвет). На стандартном цветовом круге насыщенность увеличивается от центрального положения к краю.
- Яркость – это относительная яркость цвета. Обычно он измеряется от 0% (черный) до 100% (белый). Дефект: из-за ограниченности оборудования необходимо переводить в режим RGB при отображении на экране компьютера и в режим CMYK при распечатке. Это в определенной степени ограничивает использование режима HSB. В системе CIE XYZ яркость выражается значением Y, которое можно измерить. Он выражается интенсивностью отраженного или излучаемого света на единицу площади. Яркость измеряется в таких единицах, как свет свечи на квадратный метр (кд/м2).
Определение легкости CIE: это соответствующее значение восприятия зрительной системой человека яркости излучения, которое выражается L *.
Лабораторный режим
Прототипом лабораторного режима является стандарт измерения цвета, сформулированный Ассоциацией CIE в 1931 году. В 1976 году он был переопределен и назван CIELab.
Режим RGB — это режим добавления цвета светящегося экрана, а режим CMYK — это режим вычитания цвета при светоотражающей печати. Режим «Лаборатория» не зависит от света или пигмента. Это цветовой режим, определенный организацией CIE, который теоретически включает в себя все цвета, видимые человеческим глазом. Лабораторный режим компенсирует недостатки цветовых режимов RGB и CMYK.
Лабораторный цвет представлен одним компонентом яркости L и двумя компонентами цвета a и b. Диапазон значений L составляет 0–100, компонент a представляет изменение спектра от зеленого к красному, а компонент b представляет изменение спектра от синего к желтому, а диапазоны значений a и b составляют -120 ~ 120.
五、CIE1976 Лабораторное пространство цветности и формула цветового различия
Цветовой язык общения
1) Язык общения при изменении оттенка: язык общения: красный, желтый, зеленый, синий, меньше красного, меньше желтого и т. д.
2） Язык общения при изменении яркости: Яркость обычно использует ярче или темнее, чтобы описать разницу между ними;
3) Язык общения при изменении насыщенности: насыщенность описывается как сильная или слабая;
●Цветовой модуль
- Геометрия наблюдения
Разный угол обзора наблюдателя также влияет на разницу в цвете продукта. Иногда, чтобы договориться с заказчиком, необходимо рассмотреть объект под одним углом. ASTM (Американское общество по испытаниям и материалам) D1729-89 рекомендует условия освещения и наблюдения 0/45. Метод наблюдения показан на следующем рисунке:
Стандартные осветители
- Стандартные источники света относятся к источнику искусственного света, имитирующему различное окружающее освещение, так что производственное предприятие или лаборатория могут получить световой эффект, в основном соответствующий источнику света в этих конкретных условиях за пределами объекта. Стандартные осветители обычно устанавливаются в стандартный блок осветителей и прибор для измерения цвета. Он в основном используется для обнаружения отклонения цвета изделий, которые должны соответствовать стандарту CIE международного общества освещения.
- Внутреннее окружение стандартной коробки осветителей оказывает большое влияние на стандартные осветители. Это должна быть стандартная темно-серая матовая поверхность, чтобы на нее не влиял отраженный свет окружающей среды.
Общие стандартные источники света
Имитация солнечного света голубого неба — источник света D65, цветовая температура (CT): 6500K
Имитация освещения европейского магазина — источник света TL84, цветовая температура (CT): 4000K
Имитация американского магазина: источник света CWF, цветовая температура (CT): 4100K.
Имитация теплого цветового освещения семьи или отеля — источник света F, цветовая температура (CT): 2700 К.
●Формула расчета хроматической аберрации.
- + L яркий - L темный
- + красный - зеленый
- + б желтый - б синий
- △E(общая хроматическая аберрация)=√ (△a)2+(△б) 2+(△Л) 2
- △a(хроматическая аберрация)=a2-a1
- △b(хроматическая аберрация)=b2-b1
- △L (аберрация яркости) = L2-L1
●Применение формулы хроматической аберрации.
- Два важных показателя:
1. Однородность очень важна.
2. Диапазон заданного числа должен быть в состоянии подтвердить приемлемость визуальной разницы.
- Диапазон допусков △ E по отраслевому стандарту
0–0,25: очень мало или нет; Идеальное соответствие
0,25–0,5: минута; Приемлемое совпадение
0,5–1,0: от малого до среднего; Приемлемо в некоторых приложениях
1,0–2,0: средний; Приемлемо в конкретных приложениях
2,0–4,0: очевидно; Приемлемо в конкретных приложениях
4.0- больше: очень большой; Неприемлемо для большинства приложений.
(Некоторые фотографии взяты из Интернета. Если есть нарушения, немедленно свяжитесь и удалите их)
Время публикации: 05 мая 2023 г.