三、Перцептивні характеристики зорової системи
Зорова система людини має багато особливостей у сприйнятті кольору та його просторових деталей, таких як зоровий залишок, нечутливість до різких змін країв і сильніше сприйняття яскравості, ніж кольору.
Теоретично кожен колір у природі можна визначити трьома основними кольорами R, G і B, тому формується тривимірна модель колірного простору RGB, яку можна точно розрахувати за математичною формулою.
Відповідно до характеристик сприйняття зорової системи людини щодо змін кольору та простору та моделі колірного простору ми можемо розробити всі види алгоритмів стиснення даних цифрових зображень.
Зорова система людини
- • Вважається, що колір є результатом сприйняття зоровою системою видимого світла.
- Сітківка людини має три типи колбочкових клітин з різною чутливістю до червоного, зеленого і синього кольорів, а також паличкоподібну клітину, яка працює лише за умови надзвичайно низької потужності освітлення. Тому колір існує лише в очах і мозку. Стрижневі клітини не відіграють ролі в комп’ютерній обробці зображень.
- Видиме світло - це електромагнітна хвиля з довжиною хвилі 380 ~ 780 нм. Більшість світла, яке ми бачимо, є не світлом однієї довжини хвилі, а комбінацією багатьох різних довжин хвиль.
- Сітківка ока людини сприймає колір зовнішнього світу через нейрони. Кожен нейрон є або чутливою до кольору колбочкою, або нечутливою до кольору паличкою
Перцептивні характеристики зору:- Червоні, зелені та сині колбочки по-різному сприймають різні частоти світла та різну яскравість.
- Будь-який колір у природі можна визначити сумою R, G і B, які складають тривимірний векторний простір RGB.
Перцептивні характеристики зору:Група кольорових зразків має однаковий колір під сонячним світлом або певним джерелом світла, але коли вони поміщені під інше джерело світла, колір відрізняється
四、Колірний режим
- Режим адитивного змішування кольорів RGB
- Режим субтрактивного змішування кольорів CMY
- Режим HSB
- Лабораторний режим
Режим RGB
- Режим RGB заснований на принципі змішування трьох основних кольорів природи. Основні кольори червоний, зелений і синій виділені в кожній колірній шкалі відповідно до значення яскравості від 0 (чорний) до 255 (білий), щоб визначити їх кольори. Коли основні кольори з різною яскравістю змішуються, буде отримано 256 * 256 * 256 видів кольорів, приблизно 16,7 мільйонів. Наприклад, яскраво-червоний колір може мати значення R 246, значення G 20 і значення B 50. Коли значення яскравості трьох основних кольорів рівні, генерується сірий; Коли всі три значення яскравості дорівнюють 255, генерується чистий білий; Коли всі значення яскравості дорівнюють 0, генерується чистий чорний. Коли колір, створений шляхом змішування трьох видів кольорового світла, як правило, вищий за вихідне значення яскравості кольору, тому метод генерування кольору в режимі RGB також називають методом додавання кольорового світла.
Режим CMYK, також відомий як кольоровий режим друку, є режимом обробки, як випливає з назви.
- Він сильно відрізняється від RGB. Режим RGB — це режим світлого кольору, і вміст на екрані все одно можна побачити в темній кімнаті
- CMYK — це колірний режим, який базується на відображенні. Як люди читають зміст газет? Саме сонячне світло або світло, що світить на газеті, а потім відбивається в наших очах, дозволяє нам побачити вміст. Потрібне зовнішнє джерело світла. Якщо ви знаходитесь у темній кімнаті, ви не можете читати газети
- Поки зображення, що відображається на екрані, відображається в режимі RGB. Поки зображення видно на друкованому матеріалі, воно представлене в режимі CMYK. Наприклад, періодичні видання, журнали, газети, плакати тощо друкуються та обробляються, тому це модель CMYK.
- Подібно до RGB, CMY є ініціалами трьох назв чорнила: Cyan, Magenta та Yellow. K приймає останню літеру чорного. Причина, чому він не приймає початкову літеру, полягає в тому, щоб уникнути плутанини з синім. Теоретично достатньо лише трьох видів чорнила CMY. Коли їх скласти разом, вони повинні стати чорними. Однак, оскільки поточний виробничий процес не може виробляти чорнило високої чистоти, результатом додавання CMY є фактично темно-червоний колір, тому для узгодження потрібно додати спеціальне чорне чорнило.
- Коли C, M, Y і K змішуються в колір, зі збільшенням C, m, Y і K, світло, відбите людськими очима, буде все менше і менше, а яскравість світла буде все нижчою і нижчою. Метод генерування кольору в усіх режимах CMYK також називається відніманням кольору.
Режим HSB
Режим HSB визначається на основі спостереження за кольором людськими очима. У цьому режимі всі кольори описуються відтінками, насиченістю та яскравістю.
- Відтінки – це колір, відбитий від об’єкта або пропущений через нього. На стандартному колірному колі 0 ~ 360 градусів відтінок вимірюється за положенням. У звичайному використанні відтінок визначається назвою кольору, наприклад червоний, оранжевий, зелений тощо. Це атрибут зовнішнього вигляду.
- Насиченість означає інтенсивність або чистоту кольору, яка вказує на частку сірих компонентів у відтінку. Виражається 0% (чистий сірий) - 100% (повністю насичений колір). На стандартному колірному колі насиченість збільшується від центральної позиції до позиції по краю.
- Яскравість — відносна яскравість кольору. Зазвичай вимірюється 0% (чорний) - 100% (білий). Дефект: через обмеження обладнання необхідно перетворити на режим RGB під час відображення на екрані комп’ютера та режим CMYK під час друку. Це певною мірою обмежує використання режиму HSB. У системі CIE XYZ яскравість виражається значенням Y, яке можна виміряти. Виражається інтенсивністю відбитого або випромінюваного світла на одиницю площі. Яскравість вимірюється в таких одиницях, як світло свічки на квадратний метр (кд/м2).
Визначення освітленості CIE: це відповідне значення сприйняття яскравості випромінювання зоровою системою людини, яке виражається L *.
Лабораторний режим
Прототипом лабораторного режиму є стандарт для вимірювання кольору, сформульований CIE Association у 1931 році. Він був перевизначений і названий CIELab у 1976 році.
Режим RGB — це режим додавання кольорів світлового екрана, а режим CMYK — це режим віднімання відбивного кольору. Лабораторний режим не залежить від світла чи пігменту. Це колірний режим, визначений організацією CIE, який теоретично включає всі кольори, які може побачити людське око. Лабораторний режим компенсує недоліки колірних режимів RGB і CMYK
Лабораторний колір представлений одним компонентом яскравості L і двома компонентами кольору a і b. Діапазон значень L становить 0-100, компонент a представляє спектральну зміну від зеленого до червоного, тоді як компонент b представляє спектральну зміну від синього до жовтого, а діапазони значень a і b становлять -120 ~ 120.
五、CIE1976 Lab простір кольоровості та формула різниці кольорів
Мова спілкування кольором
1) Мова спілкування, коли відтінок змінюється: мова спілкування: червоний, жовтий, зелений, синій, менш червоний, менш жовтий і так далі
2） Мова спілкування під час зміни яскравості: Яскравість переважно використовує яскравіше або темніше, щоб описати різницю між ними;
3） Мова спілкування при зміні насиченості: насиченість описується як сильна або слабка;
●Кольоровий модуль
- Геометрія спостереження
Різний кут огляду спостерігача також впливає на різницю кольору продукту. Іноді, щоб домовитися із замовником, необхідно спостерігати за об’єктом під одним кутом. ASTM (Американське товариство випробувань і матеріалів) D1729-89 рекомендує 0 / 45 умов освітлення та спостереження. Метод спостереження показаний на наступному малюнку:
Стандартні освітлювальні прилади
- Стандартні освітлювальні прилади стосуються штучного джерела світла, що імітує різне навколишнє світло, щоб виробниче підприємство чи лабораторія могли отримати світловий ефект, який в основному відповідає джерелу світла в цих конкретних середовищах за межами підприємства. Стандартні освітлювальні прилади зазвичай встановлюються в стандартну коробку з освітлювальними приладами та прилад для вимірювання кольору. Він в основному використовується для виявлення відхилення кольору виробів, які повинні відповідати стандарту CIE міжнародного товариства освітлення.
- Внутрішнє середовище стін стандартної коробки освітлювальних приладів має великий вплив на стандартні освітлювальні прилади. Це має бути стандартна темно-сіра матова поверхня, щоб на неї не впливало відбите світло навколишнього середовища.
Загальні стандартні освітлювальні прилади
Імітація сонячного світла блакитного неба -- джерело світла D65, колірна температура (КТ): 6500 К
Імітація освітлення європейського магазину – джерело світла TL84, колірна температура (CT): 4000K
Імітація американського освітлення магазину -- джерело світла CWF, колірна температура (КТ): 4100K
Імітуйте освітлення теплих кольорів у сім’ї чи готелі – F джерело світла, колірна температура (CT): 2700 К
●Формула розрахунку хроматичної аберації
- + L яскравий - L темний
- + червоний - зелений
- + b жовтий - b синій
- △E(загальна хроматична аберація)=√ (△a)2+(△b) 2+(△L) 2
- △a(хроматична аберація)=a2-a1
- △b(хроматична аберація)=b2-b1
- △L (аберація легкості) = L2-L1
●Застосування формули хроматичної аберації
- Два важливі показники:
1. Однорідність дуже важлива.
2. Діапазон заданих чисел повинен підтверджувати прийнятність візуальної різниці.
- Діапазон допусків △ E у промисловому стандарті
0 - 0,25: дуже малий або відсутній; Ідеальна відповідність
0,25 - 0,5: хвилина; Прийнятний збіг
0,5 - 1,0: від малого до середнього; Прийнятно в деяких програмах
1,0 - 2,0: середній; Прийнятно в окремих програмах
2,0 - 4,0: очевидний; Прийнятно в окремих програмах
4,0- більше: дуже великий; Неприйнятний у більшості програм
(Деякі фотографії взяті з Інтернету. Якщо є порушення, зв’яжіться з нами та негайно видаліть їх)
Час публікації: травень-05-2023