三 ลักษณะการรับรู้ของระบบการมองเห็น
ระบบการมองเห็นของมนุษย์มีลักษณะเฉพาะหลายประการในการรับรู้สีและรายละเอียดเชิงพื้นที่ เช่น สิ่งตกค้างในการมองเห็น ไม่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงคมชัดของขอบ และการรับรู้ความสว่างได้ชัดเจนกว่าสี
ตามทฤษฎีแล้ว ทุกสีในธรรมชาติสามารถกำหนดได้ด้วยแม่สีสามสีคือ R, G และ B ดังนั้นจึงสร้างแบบจำลองพื้นที่สีสามมิติ RGB ซึ่งสามารถคำนวณได้อย่างแม่นยำโดยใช้สูตรทางคณิตศาสตร์
ตามลักษณะการรับรู้ของระบบการมองเห็นของมนุษย์ต่อการเปลี่ยนแปลงสีและอวกาศและแบบจำลองปริภูมิสี เราสามารถออกแบบอัลกอริธึมการบีบอัดข้อมูลภาพดิจิทัลทุกประเภท
ระบบการมองเห็นของมนุษย์
- • เชื่อกันว่าสีเป็นผลมาจากการรับรู้ของระบบการมองเห็นต่อแสงที่มองเห็นได้
- จอประสาทตาของมนุษย์มีเซลล์รูปกรวยสามชนิดซึ่งมีความไวต่อสีแดง เขียว และน้ำเงินต่างกัน และเซลล์รูปแท่งที่ทำงานภายใต้สภาวะที่มีพลังงานแสงน้อยมากเท่านั้น ดังนั้นสีจึงมีเฉพาะในดวงตาและสมองเท่านั้น เซลล์แบบแท่งไม่มีบทบาทในการประมวลผลภาพด้วยคอมพิวเตอร์
- แสงที่มองเห็นเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่น 380 ~ 780 นาโนเมตร แสงส่วนใหญ่ที่เราเห็นไม่ใช่แสงที่มีความยาวคลื่นเดียว แต่เป็นแสงที่มีความยาวคลื่นต่างๆ มากมายรวมกัน
- จอประสาทตาของมนุษย์รับรู้สีของโลกภายนอกผ่านเซลล์ประสาท เซลล์ประสาทแต่ละอันอาจเป็นกรวยที่ไวต่อสีหรือแท่งที่ไม่ไวต่อสี
ลักษณะการรับรู้ของการมองเห็น:- เซลล์รูปกรวยสีแดง เขียว และน้ำเงินมีการรับรู้ความถี่แสงและความสว่างต่างกัน
- สีใดๆ ในธรรมชาติสามารถกำหนดได้จากผลรวมของ R, G และ B ซึ่งประกอบขึ้นเป็นปริภูมิเวกเตอร์ RGB สามมิติ
ลักษณะการรับรู้ของการมองเห็น:ตัวอย่างสีกลุ่มหนึ่งมีสีเดียวกันภายใต้แสงแดดหรือแหล่งกำเนิดแสงบางชนิด แต่เมื่อวางไว้ใต้แหล่งกำเนิดแสงอื่นสีจะแตกต่างออกไป
四、โหมดสี
- โหมดผสมสีเสริม RGB
- โหมดการผสมสีลบ CMY
- โหมด HSB
- โหมดแล็บ
โหมด RGB
- โหมด RGB ขึ้นอยู่กับหลักการผสมแม่สีสามสีตามธรรมชาติ สีหลักของสีแดง เขียว และน้ำเงินจะถูกจัดสรรในแต่ละระดับสีตามค่าความสว่างตั้งแต่ 0 (สีดำ) ถึง 255 (สีขาว) เพื่อระบุสีของพวกเขา เมื่อผสมสีหลักที่มีความสว่างต่างกัน จะได้สี 256 * 256 * 256 ชนิด หรือประมาณ 16.7 ล้านสี ตัวอย่างเช่น สีแดงสดอาจมีค่า R เท่ากับ 246 ค่า G เท่ากับ 20 และค่า B เท่ากับ 50 เมื่อค่าความสว่างของแม่สีทั้งสามเท่ากัน สีเทาจะถูกสร้างขึ้น เมื่อค่าความสว่างทั้งสามค่าเป็น 255 สีขาวบริสุทธิ์จะถูกสร้างขึ้น เมื่อค่าความสว่างทั้งหมดเป็น 0 สีดำจะถูกสร้างขึ้น เมื่อสีที่เกิดจากการผสมแสงสีทั้งสามชนิดโดยทั่วไปจะสูงกว่าค่าความสว่างของสีดั้งเดิม ดังนั้นวิธีการสร้างสีในโหมด RGB จึงเรียกอีกอย่างว่าวิธีการเติมแสงสี
โหมด CMYK หรือที่เรียกว่าโหมดการพิมพ์สีเป็นโหมดประมวลผลตามชื่อที่แนะนำ
- มันแตกต่างจาก RGB มาก โหมด RGB เป็นโหมดสีส่องสว่าง และเนื้อหาบนหน้าจอยังคงมองเห็นได้ในห้องมืด
- CMYK เป็นโหมดสีที่ต้องอาศัยการสะท้อน ผู้คนอ่านเนื้อหาหนังสือพิมพ์อย่างไร? มันคือแสงแดดหรือแสงที่ส่องลงบนหนังสือพิมพ์แล้วสะท้อนเข้าตาเราจึงสามารถมองเห็นเนื้อหาได้ จำเป็นต้องมีแหล่งกำเนิดแสงภายนอก หากคุณอยู่ในห้องมืด คุณจะไม่สามารถอ่านหนังสือพิมพ์ได้
- ตราบใดที่ภาพที่แสดงบนหน้าจอแสดงในโหมด RGB ตราบใดที่เห็นภาพบนสิ่งพิมพ์ โหมด CMYK จะแสดงแทน ตัวอย่างเช่น วารสาร นิตยสาร หนังสือพิมพ์ โปสเตอร์ ฯลฯ จะถูกพิมพ์และประมวลผล ดังนั้นจึงเป็นโมเดล CMYK
- เช่นเดียวกับ RGB CMY เป็นชื่อย่อของชื่อหมึกสามชื่อ ได้แก่ สีฟ้า สีม่วงแดง และสีเหลือง K ใช้อักษรตัวสุดท้ายสีดำ เหตุผลที่ไม่ใช้ตัวอักษรเริ่มต้นก็เพื่อหลีกเลี่ยงความสับสนกับสีน้ำเงิน ตามทฤษฎีแล้ว หมึก CMY เพียงสามชนิดเท่านั้นก็เพียงพอแล้ว เมื่อรวมเข้าด้วยกันก็ควรกลายเป็นสีดำ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากกระบวนการผลิตปัจจุบันไม่สามารถผลิตหมึกที่มีความบริสุทธิ์สูงได้ ผลลัพธ์ของการเพิ่ม CMY จริงๆ จึงเป็นสีแดงเข้ม จึงต้องเติมหมึกสีดำพิเศษเพื่อกระทบยอด
- เมื่อ C, M, Y และ K ผสมกันเป็นสี เมื่อเพิ่ม C, m, Y และ K แสงที่สะท้อนสู่ดวงตามนุษย์จะน้อยลงเรื่อยๆ และความสว่างของแสงจะลดลงเรื่อยๆ วิธีการสร้างสีในโหมด CMYK ทั้งหมดเรียกอีกอย่างว่าการลบสี
โหมด HSB
โหมด HSB ถูกกำหนดโดยอาศัยการสังเกตสีด้วยตามนุษย์ ในโหมดนี้ สีทั้งหมดจะอธิบายตามเฉดสี ความอิ่มตัวของสี และความสว่าง
- เฉดสีหมายถึงสีที่สะท้อนหรือส่งผ่านวัตถุ ในวงล้อสีมาตรฐาน 0 ~ 360 องศา เฉดสีจะวัดตามตำแหน่ง ในการใช้งานปกติ เฉดสีจะถูกระบุด้วยชื่อของสี เช่น สีแดง สีส้ม สีเขียว เป็นต้น ถือเป็นคุณลักษณะของรูปลักษณ์
- ความอิ่มตัวหมายถึงความเข้มหรือความบริสุทธิ์ของสี ซึ่งระบุสัดส่วนของส่วนประกอบสีเทาในเฉดสี แสดงเป็น 0% (สีเทาบริสุทธิ์) - 100% (สีอิ่มตัวเต็มที่) ในวงล้อสีมาตรฐาน ความอิ่มตัวจากตำแหน่งกึ่งกลางไปยังตำแหน่งขอบจะเพิ่มขึ้น
- ความสว่างคือความสว่างสัมพัทธ์ของสี โดยปกติจะวัดจาก 0% (สีดำ) - 100% (สีขาว) ข้อบกพร่อง: เนื่องจากข้อจำกัดของอุปกรณ์ จึงจำเป็นต้องแปลงเป็นโหมด RGB เมื่อแสดงบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ และโหมด CMYK เมื่อพิมพ์ออกมา ซึ่งจะจำกัดการใช้โหมด HSB ในระดับหนึ่ง ในระบบ CIE XYZ ความสว่างจะแสดงด้วยค่า Y ซึ่งสามารถวัดได้ แสดงโดยความเข้มของแสงสะท้อนหรือที่ปล่อยออกมาต่อหน่วยพื้นที่ ความสว่างวัดเป็นหน่วย เช่น แสงเทียนต่อตารางเมตร (cd/ m2)
คำจำกัดความของความสว่าง CIE: เป็นค่าที่สอดคล้องกันของการรับรู้ระบบการมองเห็นของผู้คนเกี่ยวกับความสว่างที่สดใสซึ่งแสดงด้วย L *
โหมดแล็บ
ต้นแบบของโหมดแล็บเป็นมาตรฐานสำหรับการวัดสีที่กำหนดโดย CIE Association ในปี 1931 และได้รับการนิยามใหม่และตั้งชื่อว่า CIELab ในปี 1976
โหมด RGB เป็นโหมดการเพิ่มสีของหน้าจอเรืองแสง และโหมด CMYK เป็นโหมดการลบการพิมพ์แบบสะท้อนแสงสี โหมด Lab ไม่ต้องอาศัยแสงหรือเม็ดสี เป็นโหมดสีที่กำหนดโดยองค์กร CIE ซึ่งในทางทฤษฎีจะรวมสีทั้งหมดที่ดวงตาของมนุษย์มองเห็นได้ โหมดแล็บชดเชยข้อบกพร่องของโหมดสี RGB และ CMYK
สีของแล็บแสดงด้วยองค์ประกอบความสว่าง L หนึ่งองค์ประกอบ และองค์ประกอบสีสองสี a และ b ช่วงค่าของ L คือ 0-100 องค์ประกอบ a แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงสเปกตรัมจากสีเขียวเป็นสีแดง ในขณะที่ส่วนประกอบ b แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงสเปกตรัมจากสีน้ำเงินเป็นสีเหลือง และช่วงค่าของ a และ b คือ -120 ~ 120
五、CIE1976 Lab chromaticity space และสูตรความแตกต่างของสี
ภาษาสื่อสารด้วยสี
1) ภาษาสื่อสารเมื่อเปลี่ยนสี: ภาษาสื่อสาร: แดง เหลือง เขียว น้ำเงิน แดงน้อย เหลืองน้อย เป็นต้น
2） ภาษาในการสื่อสารเมื่อความสว่างเปลี่ยนไป: ความสว่างส่วนใหญ่จะใช้ความสว่างที่สว่างกว่าหรือเข้มกว่าเพื่ออธิบายความแตกต่างระหว่างสิ่งเหล่านั้น
3) ภาษาในการสื่อสารเมื่อความอิ่มตัวเปลี่ยนแปลง: ความอิ่มตัวอธิบายได้ชัดเจนหรืออ่อนแอ
●โมดูลสี
- เรขาคณิตการสังเกต
มุมที่แตกต่างกันของการตรวจสอบโดยผู้สังเกตการณ์ยังส่งผลต่อความแตกต่างของสีของผลิตภัณฑ์ด้วย บางครั้งเพื่อที่จะบรรลุข้อตกลงกับลูกค้า จำเป็นต้องสังเกตวัตถุจากมุมเดียวกัน ASTM (American Society for Testing and Materials) D1729-89 แนะนำสภาพแสงและการสังเกตที่ 0/45 วิธีการสังเกตแสดงในรูปต่อไปนี้:
ไฟส่องสว่างมาตรฐาน
- ไฟส่องสว่างมาตรฐานหมายถึงแหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์ที่จำลองแสงโดยรอบต่างๆ เพื่อให้โรงงานผลิตหรือห้องปฏิบัติการสามารถรับเอฟเฟกต์แสงโดยพื้นฐานแล้วสอดคล้องกับแหล่งกำเนิดแสงในสภาพแวดล้อมเฉพาะเหล่านี้นอกสถานที่ โดยทั่วไปแล้ว ไฟส่องสว่างมาตรฐานจะติดตั้งอยู่ในกล่องไฟส่องสว่างมาตรฐานและเครื่องมือวัดสี ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อตรวจจับการเบี่ยงเบนสีของสิ่งของซึ่งจะต้องเป็นไปตามมาตรฐาน CIE ของสมาคมแสงสว่างระหว่างประเทศ
- สภาพแวดล้อมผนังด้านในของกล่องไฟส่องสว่างมาตรฐานมีผลกระทบอย่างมากต่อไฟส่องสว่างมาตรฐาน ต้องเป็นพื้นผิวด้านสีเทาเข้มมาตรฐานเพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่ได้รับผลกระทบจากแสงสะท้อนจากสิ่งแวดล้อม
ไฟส่องสว่างมาตรฐานทั่วไป
แสงแดดจำลองท้องฟ้าสีฟ้า -- แหล่งกำเนิดแสง D65 อุณหภูมิสี (CT): 6500K
ไฟร้านค้าจำลองยุโรป - แหล่งกำเนิดแสง TL84 อุณหภูมิสี (CT): 4000K
ไฟร้านค้าจำลองแบบอเมริกัน - แหล่งกำเนิดแสง CWF อุณหภูมิสี (CT): 4100K
จำลองแสงโทนสีอบอุ่นของครอบครัวหรือโรงแรม -- แหล่งกำเนิดแสง F อุณหภูมิสี (CT): 2700k
●สูตรการคำนวณความคลาดเคลื่อนสี
- + L สว่าง - L มืด
- + แดง-เขียว
- + b สีเหลือง - ขสีน้ำเงิน
- △E( ความคลาดเคลื่อนสีทั้งหมด )=√ (△a)2+(△ข) 2+(△ล) 2
- △a(ความคลาดเคลื่อนสี )=a2-a1
- △b(ความคลาดเคลื่อนสี )=b2-b1
- L (ความคลาดเคลื่อนของความสว่าง) = L2-L1
●การใช้สูตรความคลาดเคลื่อนสี
- สองดัชนีที่สำคัญ:
1. ความสม่ำเสมอเป็นสิ่งสำคัญมาก
2. ช่วงของหมายเลขที่กำหนดจะต้องสามารถยืนยันการยอมรับความแตกต่างทางสายตาได้
- ช่วงความคลาดเคลื่อน △ E ในมาตรฐานอุตสาหกรรม
0 - 0.25: เล็กมากหรือไม่มีเลย การจับคู่ในอุดมคติ
0.25 - 0.5: นาที; การจับคู่ที่ยอมรับได้
0.5 - 1.0: เล็กถึงปานกลาง ยอมรับได้ในบางแอปพลิเคชัน
1.0 - 2.0: ปานกลาง; เป็นที่ยอมรับในการใช้งานเฉพาะ
2.0 - 4.0: ชัดเจน; เป็นที่ยอมรับในการใช้งานเฉพาะ
4.0- มากกว่า: ใหญ่มาก; ไม่เป็นที่ยอมรับในแอปพลิเคชันส่วนใหญ่
(ภาพบางส่วนมาจากอินเตอร์เน็ต หากมีการละเมิด กรุณาติดต่อ ลบออกทันที)
เวลาโพสต์: May-05-2023