三、Vnímacie charakteristiky zrakového systému
Ľudský zrakový systém má mnoho charakteristík vo vnímaní farieb a ich priestorových detailov, ako je vizuálny zvyšok, necitlivosť na ostré zmeny hrán a silnejšie vnímanie jasu ako farby.
Teoreticky môže byť každá farba v prírode určená tromi základnými farbami R, G a B, takže sa vytvorí trojrozmerný model farebného priestoru RGB, ktorý možno presne vypočítať pomocou matematického vzorca.
Podľa percepčných charakteristík ľudského vizuálneho systému na farebné a priestorové zmeny a model farebného priestoru môžeme navrhnúť všetky druhy algoritmov kompresie digitálnych obrazových dát.
Vizuálny systém človeka
- • Verí sa, že farba je výsledkom vnímania viditeľného svetla zrakovým systémom.
- Ľudská sietnica má tri druhy kužeľových buniek s rôznou citlivosťou na červenú, zelenú a modrú farbu a bunku v tvare tyčinky, ktorá funguje len v podmienkach extrémne nízkeho svetelného výkonu. Preto farba existuje iba v očiach a mozgu. Tyčinkové bunky nehrajú pri počítačovom spracovaní obrazu žiadnu rolu.
- Viditeľné svetlo je elektromagnetické vlnenie s vlnovou dĺžkou 380 ~ 780nm. Väčšina svetla, ktoré vidíme, nie je svetlo jednej vlnovej dĺžky, ale kombinácia mnohých rôznych vlnových dĺžok.
- Ľudská sietnica vníma farbu vonkajšieho sveta prostredníctvom neurónov. Každý neurón je buď farebne citlivý kužeľ alebo farebne necitlivá tyčinka
Percepčné vlastnosti videnia:- Červené, zelené a modré kužeľové bunky majú rozdielne vnímanie rôznych frekvencií svetla a rozdielneho jasu.
- Akákoľvek farba v prírode môže byť určená súčtom R, G a B, ktoré tvoria trojrozmerný vektorový priestor RGB.
Percepčné vlastnosti videnia:Skupina farebných vzoriek má rovnakú farbu pri slnečnom svetle alebo pri určitom zdroji svetla, ale keď sú umiestnené pod iným zdrojom svetla, farba je odlišná
四、Farebný režim
- Režim aditívneho miešania farieb RGB
- Subtraktívny režim miešania farieb CMY
- HSB režim
- Laboratórny režim
RGB režim
- Režim RGB je založený na princípe miešania troch základných farieb v prírode. Primárne farby červená, zelená a modrá sú priradené v každej farebnej škále podľa hodnoty jasu od 0 (čierna) do 255 (biela), aby sa špecifikovali ich farby. Keď sa zmiešajú základné farby s rôznym jasom, vyrobí sa 256 * 256 * 256 druhov farieb, približne 16,7 milióna. Napríklad jasná červená môže mať hodnotu R 246, hodnotu G 20 a hodnotu B 50. Keď sú hodnoty jasu troch základných farieb rovnaké, vytvorí sa šedá; Keď sú všetky tri hodnoty jasu 255, vytvorí sa čistá biela; Keď sú všetky hodnoty jasu 0, vytvorí sa čistá čierna. Keď je farba generovaná zmiešaním troch druhov farebného svetla vo všeobecnosti vyššia ako pôvodná hodnota jasu farby, metóda generovania farby v režime RGB sa tiež nazýva aditívna metóda farebného svetla.
Režim CMYK, známy aj ako režim farieb tlače, je spracovaný režim, ako naznačuje názov.
- Je veľmi odlišný od RGB. Režim RGB je režimom žiarivých farieb a obsah na obrazovke je stále viditeľný v tmavej miestnosti
- CMYK je farebný režim, ktorý sa spolieha na odraz. Ako ľudia čítajú obsah novín? Je to slnečné svetlo alebo svetlo, ktoré svieti na noviny a potom sa odráža do našich očí, že môžeme vidieť obsah. Vyžaduje externý zdroj svetla. Ak ste v tmavej miestnosti, nemôžete čítať noviny
- Pokiaľ je obraz zobrazený na obrazovke vyjadrený v režime RGB. Pokiaľ je obrázok viditeľný na tlačovine, je reprezentovaný režimom CMYK. Tlačia a spracovávajú sa napríklad periodiká, časopisy, noviny, plagáty atď., ide teda o model CMYK.
- Podobne ako RGB, CMY sú iniciály troch názvov atramentov: azúrová, purpurová a žltá. K vezme posledné čierne písmeno. Dôvodom, prečo sa neberie začiatočné písmeno, je vyhnúť sa zámene s modrou farbou. Teoreticky stačia iba tri druhy atramentov CMY. Keď sa spoja, mali by sčernieť. Keďže však súčasný výrobný proces nedokáže produkovať atramenty s vysokou čistotou, výsledkom pridania CMY je v skutočnosti tmavočervená farba, takže na vyrovnanie je potrebné pridať špeciálny čierny atrament.
- Keď sa C, M, Y a K zmiešajú do farby, so zvýšením C, m, Y a K bude svetlo odrážané do ľudských očí čoraz menej a jas svetla bude stále nižší. Metóda generovania farieb vo všetkých režimoch CMYK sa tiež nazýva odčítanie farieb.
HSB režim
Režim HSB je definovaný na základe pozorovania farieb ľudskými očami. V tomto režime sú všetky farby popísané odtieňmi, sýtosťou a jasom.
- Odtiene sa týkajú farby odrazenej od objektu alebo prenášanej cez objekt. Na štandardnom farebnom koliesku 0 ~ 360 stupňov sa odtieň meria podľa polohy. Pri bežnom používaní sa odtieň pozná podľa názvu farby, ako je červená, oranžová, zelená atď. Je to atribút vzhľadu.
- Sýtosť označuje intenzitu alebo čistotu farby, ktorá udáva podiel šedých zložiek v odtieni. Vyjadruje sa 0% (čistá šedá) - 100% (plne nasýtená farba). Na štandardnom farebnom koliesku sa sýtosť od stredovej polohy po okrajovú polohu zvyšuje.
- Jas je relatívny jas farby. Zvyčajne sa meria 0% (čierna) - 100% (biela). Chyba: z dôvodu obmedzenia výbavy je potrebné pri zobrazení na obrazovke počítača previesť do režimu RGB a pri vytlačení do režimu CMYK. To do určitej miery obmedzuje použitie režimu HSB. V systéme CIE XYZ je jas vyjadrený hodnotou Y, ktorú je možné merať. Vyjadruje sa intenzitou odrazeného alebo vyžarovaného svetla na jednotku plochy. Jas sa meria v jednotkách, ako je svetlo sviečok na meter štvorcový (cd/m2).
Definícia svetlosti CIE: je to zodpovedajúca hodnota vnímania žiarivého jasu zrakovým systémom ľudí, ktorá je vyjadrená L *.
Laboratórny režim
Prototyp laboratórneho režimu je štandard na meranie farieb formulovaný asociáciou CIE v roku 1931. V roku 1976 bol predefinovaný a nazvaný CIELAb.
Režim RGB je režim pridávania farieb svetelnej obrazovky a režim CMYK je režim odčítania farebnej reflexnej tlače. Laboratórny režim sa nespolieha na svetlo ani pigment. Ide o farebný režim určený organizáciou CIE, ktorý teoreticky zahŕňa všetky farby, ktoré je možné vidieť ľudským okom. Režim Lab kompenzuje nedostatky farebných režimov RGB a CMYK
Lab farba je reprezentovaná jednou zložkou jasu L a dvoma farebnými zložkami a a b. Rozsah hodnôt L je 0-100, zložka a predstavuje spektrálnu zmenu zo zelenej na červenú, zatiaľ čo zložka b predstavuje spektrálnu zmenu z modrej na žltú a rozsahy hodnôt aab sú -120 ~ 120.
五、CIE1976 Laboratórny chromatický priestor a vzorec rozdielu farieb
Farebný komunikačný jazyk
1) Komunikačný jazyk pri zmene odtieňa: komunikačný jazyk: červená, žltá, zelená, modrá, menej červená, menej žltá atď.
2） Komunikačný jazyk pri zmene jasu: Jas väčšinou používa svetlejšie alebo tmavšie na opis rozdielu medzi nimi;
3） Komunikačný jazyk pri zmene sýtosti: Sýtosť je opísaná ako silná alebo slabá;
●Farebný modul
- Pozorovacia geometria
Rôzny uhol kontroly pozorovateľa tiež ovplyvňuje rozdiel vo farbe produktu. Niekedy je pre dohodu so zákazníkom potrebné pozorovať objekt z rovnakého uhla. ASTM (Americká spoločnosť pre testovanie a materiály) D1729-89 odporúča svetelné a pozorovacie podmienky 0/45. Metóda pozorovania je znázornená na nasledujúcom obrázku:
Štandardné svietidlá
- Štandardné svietidlá sa týkajú umelého svetelného zdroja simulujúceho rôzne okolité svetlo, takže výrobný závod alebo laboratórium môže získať svetelný efekt v zásade konzistentný so svetelným zdrojom v týchto špecifických prostrediach mimo lokality. Štandardné Illuminanty sa zvyčajne inštalujú do štandardnej skrinky Illuminants a prístroja na meranie farieb. Používa sa hlavne na zisťovanie farebnej odchýlky predmetov, ktoré musia spĺňať normu CIE medzinárodnej svetelnej spoločnosti.
- Prostredie vnútornej steny štandardného Illuminants boxu má veľký vplyv na štandardné Illuminants. Musí ísť o štandardný tmavosivý matný povrch, aby sa zabezpečilo, že ho neovplyvní odrazené svetlo okolia.
Bežné štandardné svietidlá
Simulované slnečné svetlo modrej oblohy -- svetelný zdroj D65, teplota farby (CT): 6500 K
Simulované európske osvetlenie obchodu -- svetelný zdroj TL84, teplota farby (CT): 4000 K
Simulované americké osvetlenie obchodu -- CWF svetelný zdroj, teplota farby (CT): 4100 K
Simulujte teplé farebné osvetlenie rodiny alebo hotela -- zdroj svetla F, farebná teplota (CT): 2700 k
●Výpočtový vzorec chromatickej aberácie
- + L svetlé - L tmavé
- + červená - zelená
- + b žltá - b modrá
- △E( celková chromatická aberácia )=√ (△a)2+(△b) 2+(△L) 2
- △a(chromatická aberácia)=a2-a1
- △b(chromatická aberácia)=b2-b1
- △L(svetlá aberácia)=L2-L1
●Aplikácia vzorca chromatickej aberácie
- Dva dôležité indexy:
1. Jednotnosť je veľmi dôležitá.
2. Rozsah nastaveného čísla musí byť schopný potvrdiť prijateľnosť vizuálneho rozdielu.
- Rozsah tolerancie △ E v priemyselnom štandarde
0 - 0,25: veľmi malé alebo žiadne; Ideálne zladenie
0,25 - 0,5: minúta; Prijateľná zhoda
0,5 - 1,0: malý až stredný; Prijateľné v niektorých aplikáciách
1,0 - 2,0: stredná; Prijateľné v špecifických aplikáciách
2,0 - 4,0: zrejmé; Prijateľné v špecifických aplikáciách
4,0- viac: veľmi veľké; Neprijateľné vo väčšine aplikácií
(Niektoré obrázky pochádzajú z internetu. Ak dôjde k porušeniu práv, kontaktujte nás a ihneď ho vymažte)
Čas odoslania: máj-05-2023