Grundläggande kunskaper i kromatik-2

三、 Perceptuella egenskaper hos visuella system

Det mänskliga visuella systemet har många egenskaper i uppfattningen av färg och dess rumsliga detaljer, såsom visuella rester, okänsliga för skarpa förändringar i kanter och starkare uppfattning om ljusstyrka än färg.

Teoretiskt sett kan varje färg i naturen bestämmas av de tre primärfärgerna R, G och B, så den tredimensionella RGB-färgrymdsmodellen bildas, som kan beräknas exakt med matematisk formel.

Enligt de perceptuella egenskaperna hos mänskliga visuella system till färg och rumsliga förändringar och färgrymdsmodell, kan vi designa alla typer av digitala bilddatakomprimeringsalgoritmer.

Människans visuella system

• Man tror att färg är resultatet av det visuella systemets uppfattning av synligt ljus.
Den mänskliga näthinnan har tre sorters konceller med olika känslighet för röda, gröna och blå färger, och en stavformad cell som endast fungerar under tillstånd av extremt låg ljusstyrka. Därför finns färg bara i ögonen och hjärnan. Stavceller spelar ingen roll i datorbildbehandling.
Synligt ljus är en elektromagnetisk våg med en våglängd på 380 ~ 780nm. Det mesta av ljuset vi ser är inte ljus av en våglängd, utan en kombination av många olika våglängder.
Den mänskliga näthinnan känner av färgen på den yttre världen genom neuroner. Varje neuron är antingen en färgkänslig kon eller en färgokänslig stavPerceptuella egenskaper hos syn:
- Röda, gröna och blå konceller har olika uppfattning om olika ljusfrekvenser och olika ljusstyrka.
- Vilken färg som helst i naturen kan bestämmas av summan av R, G och B, som utgör ett tredimensionellt RGB-vektorutrymme.
- Perceptuella egenskaper hos syn:
  En grupp färgprover har samma färg under solljus eller en viss ljuskälla, men när de placeras under en annan ljuskälla är färgen annorlunda
  
  四、Färgläge
  - RGB additiv färgblandningsläge
  - CMY subtraktiv färgblandningsläge
  - HSB-läge
  - Lab-läge
  RGB-läge
  - RGB-läget är baserat på blandningsprincipen av tre primära färger i naturen. De primära färgerna rött, grönt och blått tilldelas i varje färgskala enligt ljusstyrkans värde från 0 (svart) till 255 (vit), för att specificera deras färger. När primärfärgerna med olika ljusstyrka blandas kommer 256 * 256 * 256 sorters färg att produceras, cirka 16,7 miljoner. Till exempel kan en ljusröd ha ett R-värde på 246, ett G-värde på 20 och ett B-värde på 50. När ljusstyrkavärdena för de tre primärfärgerna är lika genereras grått; När alla tre ljusstyrkavärdena är 255 genereras rent vitt; När alla luminansvärden är 0 genereras rent svart. När färgen som genereras av blandning av tre typer av färgljus i allmänhet är högre än det ursprungliga värdet för färgljusstyrka, så kallas metoden för att generera färg i RGB-läge också färgljusadditiv metod.
  CMYK-läge, även känt som utskriftsfärgläge, är ett bearbetat läge som namnet antyder.
  - Det skiljer sig mycket från RGB. RGB-läget är ett lysande färgläge, och innehållet på skärmen kan fortfarande ses i ett mörkt rum
  - CMYK är ett färgläge som förlitar sig på reflektion. Hur läser folk innehållet i tidningar? Det är solljuset eller ljuset som lyser på tidningen och sedan reflekteras i våra ögon som vi kan se innehållet. Den behöver en extern ljuskälla. Om du är i ett mörkt rum kan du inte läsa tidningar
  - Så länge som bilden som visas på skärmen uttrycks i RGB-läge. Så länge bilden syns på trycksaken representeras den av CMYK-läge. Till exempel trycks och bearbetas tidskrifter, tidskrifter, tidningar, affischer etc, så det är CMYK-modellen.
  - I likhet med RGB är CMY initialerna för tre bläcknamn: Cyan, magenta och Yellow. K tar den sista bokstaven i svart. Anledningen till att den inte tar initialbokstaven är för att undvika förväxling med blått. I teorin räcker bara tre typer av CMY-bläck. När de läggs ihop ska de få svarta. Men eftersom den nuvarande tillverkningsprocessen inte kan producera bläck med hög renhet, blir resultatet av CMY-tillägg faktiskt mörkrött, så ett speciellt svart bläck måste läggas till för att förena.
  - När C, M, Y och K blandas till färg, med ökningen av C, m, Y och K, kommer ljuset som reflekteras till mänskliga ögon att bli mindre och mindre, och ljusstyrkan blir lägre och lägre. Metoden att generera färg i alla CMYK-lägen kallas också för färgsubtraktion.
  HSB-läge
  
  HSB-läge definieras baserat på observation av färg av mänskliga ögon. I det här läget beskrivs alla färger av nyanser, mättnad och ljusstyrka.
  - Nyanser hänvisar till färgen som reflekteras från eller överförs genom ett föremål. På 0 ~ 360 graders standardfärghjul mäts nyansen efter position. Vid normal användning identifieras nyansen av färgens namn, såsom röd, orange, grön, etc. Det är ett utseendeattribut.
  - Mättnad hänvisar till färgens intensitet eller renhet, vilket indikerar andelen grå komponenter i nyansen. Det uttrycks med 0% (ren grå) - 100% (helt mättad färg). På standardfärghjulet ökar mättnaden från mittläget till kantläget.
  - Ljusstyrka är den relativa ljusstyrkan för en färg. Det mäts vanligtvis med 0% (svart) - 100% (vit). Defekt: på grund av begränsningen av utrustningen är det nödvändigt att konvertera till RGB-läge när det visas på datorskärmen och CMYK-läge när det skrivs ut. Detta begränsar användningen av HSB-läge i viss utsträckning. I CIE XYZ-systemet uttrycks ljusstyrkan av värdet på Y, som kan mätas. Det uttrycks av intensiteten av reflekterat eller emitterat ljus per ytenhet. Ljusstyrkan mäts i enheter som levande ljus per kvadratmeter (cd/m2).
  CIE definition av ljushet: det är motsvarande värde för människors visuella system uppfattning av strålande ljusstyrka, vilket uttrycks av L *.
  
  Lab-läge
  
  Prototypen av labbläge är en standard för färgmätning som formulerades av CIE Association 1931. Den omdefinierades och fick namnet CIELab 1976.
  
  RGB-läget är ett färgtillsatsläge för lysande skärm, och CMYK-läget är ett subtraktionsläge för färgreflekterande utskrift. Lab-läget är inte beroende av ljus eller pigment. Det är ett färgläge som bestäms av CIE-organisationen, vilket teoretiskt inkluderar alla färger som kan ses av mänskliga ögon. Lab-läge kompenserar för bristerna med RGB- och CMYK-färglägen
  
  Labbfärg representeras av en ljushetskomponent L och två färgkomponenter a och b. Värdeintervallet för L är 0-100, komponent a representerar spektraländringen från grönt till rött, medan komponent b representerar spektraländringen från blått till gult, och värdeområdena för a och b är -120 ~ 120.
  
  五、CIE1976 Formel för labbkromaticitetsutrymme och färgskillnad
  
  Färgkommunikationsspråk
  
  1) Kommunikationsspråk när nyansen ändras: kommunikationsspråk: röd, gul, grön, blå, mindre röd, mindre gul och så vidare
  
  2） Kommunikationsspråk när ljusstyrkan ändras: Ljusstyrkan använder oftast ljusare eller mörkare för att beskriva skillnaden mellan dem;
  
  3） Kommunikationsspråk när mättnaden ändras: Mättnad beskrivs av stark eller svag;
  
  ●Färgmodul
  - Observationsgeometri
  Den olika vinkeln för observatörens inspektion påverkar också skillnaden i produktens färg. Ibland, för att nå en överenskommelse med kunden, är det nödvändigt att observera objektet från samma vinkel. ASTM (American Society for testing and materials) D1729-89 rekommenderar 0 / 45 ljus- och observationsförhållanden. Observationsmetoden visas i följande figur:
  
  Standardljuskällor
  - Standardljuskällor hänvisar till den artificiella ljuskällan som simulerar olika omgivande ljus, så att produktionsanläggningen eller laboratoriet kan erhålla ljuseffekten som i princip överensstämmer med ljuskällan i dessa specifika miljöer utanför anläggningen. Standard Illuminants installeras vanligtvis i standard Illuminants box och färgmätinstrument. Det används huvudsakligen för att upptäcka färgavvikelser för artiklar, som måste uppfylla CIE-standarden från det internationella ljussällskapet.
  - Den inre väggmiljön i standard Illuminants-boxen har stor inverkan på standard Illuminants. Det måste vara en vanlig mörkgrå matt yta för att säkerställa att den inte påverkas av det reflekterade ljuset från omgivningen.
  Vanliga standardbelysningskällor
  
  Simulerat solljus från blå himmel -- D65 ljuskälla, färgtemperatur (CT): 6500K
  
  Simulerat europeiskt butiksljus -- TL84 ljuskälla, färgtemperatur (CT): 4000K
  
  Simulerat amerikanskt butiksljus -- CWF-ljuskälla, färgtemperatur (CT): 4100K
  
  Simulera varm färgbelysning av familj eller hotell -- F ljuskälla, färgtemperatur (CT): 2700k
  
  ●Beräkningsformel för kromatisk aberration
  - + L ljust - L mörkt
  - + en röd - en grön
  - + b gul - b blå
  - △E( total kromatisk aberration )=√ (△a)²+(△b)²+(△L)²
  - △a(kromatisk aberration )=a2-a1
  - △b(kromatisk aberration )=b2-b1
  - △L(lätthetsaberration)=L2-L1
  ●Tillämpning av kromatisk aberrationsformel
  - Två viktiga index:
  1. Enhetlighet är mycket viktig.
  
  2. Omfånget för setnummer måste kunna bekräfta acceptansen av den visuella skillnaden.
  - Toleransintervall på △ E i industristandard
  0 - 0,25: mycket liten eller ingen; Idealisk matchning
  
  0,25 - 0,5: minut; Acceptabel matchning
  
  0,5 - 1,0: liten till medelstor; Acceptabelt i vissa applikationer
  
  1,0 - 2,0: medium; Acceptabelt i specifika tillämpningar
  
  2,0 - 4,0: uppenbart; Acceptabelt i specifika tillämpningar
  
  4.0- mer: mycket stor; Oacceptabelt i de flesta applikationer
  
  (Vissa bilder kommer från Internet. Om det finns intrång, vänligen kontakta och ta bort det omedelbart)

Posttid: maj-05-2023