Kiến thức cơ bản về sắc độ-2

三、Đặc điểm nhận thức của hệ thống thị giác

Hệ thống thị giác của con người có nhiều đặc điểm trong nhận thức về màu sắc và các chi tiết không gian của nó, chẳng hạn như dư lượng thị giác, không nhạy cảm với những thay đổi sắc nét ở các cạnh và nhận thức về độ sáng mạnh hơn màu sắc.

Về mặt lý thuyết, mọi màu sắc trong tự nhiên đều có thể được xác định bởi ba màu cơ bản R, G và B, do đó mô hình không gian màu ba chiều RGB được hình thành, có thể tính toán chính xác bằng công thức toán học.

Theo đặc điểm nhận thức của hệ thống thị giác của con người đối với sự thay đổi màu sắc và không gian cũng như mô hình không gian màu, chúng ta có thể thiết kế tất cả các loại thuật toán nén dữ liệu hình ảnh kỹ thuật số.

Hệ thống thị giác của con người

• • Người ta tin rằng màu sắc là kết quả nhận thức của hệ thị giác về ánh sáng khả kiến.
• Võng mạc của con người có ba loại tế bào hình nón với độ nhạy khác nhau với các màu đỏ, lục và lam và một tế bào hình que chỉ hoạt động trong điều kiện năng lượng ánh sáng cực thấp. Vì vậy, màu sắc chỉ tồn tại ở mắt và não. Tế bào hình que không có vai trò gì trong việc xử lý hình ảnh của máy tính.
• Ánh sáng nhìn thấy là sóng điện từ có bước sóng 380 ~ 780nm. Hầu hết ánh sáng chúng ta nhìn thấy không phải là ánh sáng có một bước sóng mà là sự kết hợp của nhiều bước sóng khác nhau.
• Võng mạc của con người cảm nhận được màu sắc của thế giới bên ngoài thông qua các tế bào thần kinh. Mỗi nơ-ron có thể là một hình nón nhạy cảm với màu sắc hoặc một hình que không nhạy cảm với màu sắc.Đặc điểm nhận thức của thị giác:
  • Các tế bào hình nón màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam có nhận thức khác nhau về các tần số ánh sáng khác nhau và độ sáng khác nhau.
  • Bất kỳ màu nào trong tự nhiên đều có thể được xác định bằng tổng R, G và B, tạo thành không gian vectơ RGB ba chiều.
  • Đặc điểm nhận thức của thị giác:

    Một nhóm mẫu màu có cùng màu dưới ánh sáng mặt trời hoặc một nguồn sáng nhất định nhưng khi đặt dưới nguồn sáng khác thì màu khác nhau

    四, Chế độ màu

    • Chế độ trộn màu phụ gia RGB
    • Chế độ trộn màu trừ CMY
    • Chế độ HSB
    • Chế độ phòng thí nghiệm

    Chế độ RGB

    • Chế độ RGB dựa trên nguyên tắc pha trộn ba màu cơ bản trong tự nhiên. Các màu cơ bản của đỏ, lục và lam được phân bổ trong từng thang màu theo giá trị độ sáng từ 0 (đen) đến 255 (trắng), để chỉ định màu của chúng. Khi các màu cơ bản có độ sáng khác nhau được trộn lẫn, sẽ tạo ra 256 * 256 * 256 loại màu, khoảng 16,7 triệu. Ví dụ: màu đỏ tươi có thể có giá trị R là 246, giá trị G là 20 và giá trị B là 50. Khi giá trị độ sáng của ba màu cơ bản bằng nhau, màu xám sẽ được tạo ra; Khi cả ba giá trị độ sáng là 255, màu trắng tinh khiết sẽ được tạo ra; Khi tất cả các giá trị độ chói bằng 0, màu đen thuần khiết được tạo ra. Khi màu được tạo ra bằng cách trộn ba loại ánh sáng màu thường cao hơn giá trị độ sáng của màu ban đầu, do đó phương pháp tạo màu ở chế độ RGB còn được gọi là phương pháp cộng thêm ánh sáng màu.

    Chế độ CMYK hay còn gọi là chế độ in màu, là chế độ được xử lý như tên gọi.

    • Nó rất khác với RGB. Chế độ RGB là chế độ màu sáng và nội dung trên màn hình vẫn có thể nhìn thấy trong phòng tối
    • CMYK là chế độ màu dựa trên sự phản chiếu. Mọi người đọc nội dung báo như thế nào? Chính ánh nắng hay ánh sáng chiếu lên tờ báo rồi phản chiếu vào mắt chúng ta mới có thể nhìn thấy được nội dung. Nó cần một nguồn ánh sáng bên ngoài. Nếu bạn ở trong phòng tối, bạn không thể đọc báo
    • Miễn là hình ảnh hiển thị trên màn hình được thể hiện ở chế độ RGB. Miễn là hình ảnh được nhìn thấy trên vật liệu in, nó được thể hiện bằng chế độ CMYK. Ví dụ: tạp chí định kỳ, tạp chí, báo, áp phích, v.v. được in và xử lý nên đó là mô hình CMYK.
    • Tương tự như RGB, CMY là tên viết tắt của ba tên mực: Cyan, magenta và Yellow. K lấy chữ cái cuối cùng màu đen. Lý do không lấy chữ cái đầu là để tránh nhầm lẫn với màu xanh. Về lý thuyết, chỉ cần ba loại mực CMY là đủ. Khi chúng được thêm vào với nhau, chúng sẽ có màu đen. Tuy nhiên, do quy trình sản xuất hiện tại không thể tạo ra loại mực có độ tinh khiết cao nên kết quả của việc bổ sung CMY thực chất là màu đỏ sẫm, do đó cần phải thêm một loại mực đen đặc biệt để điều hòa.
    • Khi C, M, Y và K được trộn thành màu, với sự tăng dần của C, m, Y và K, ánh sáng phản chiếu tới mắt người sẽ ngày càng ít đi và độ sáng của ánh sáng sẽ ngày càng thấp hơn. Phương pháp tạo màu ở tất cả các chế độ CMYK còn được gọi là trừ màu.

    Chế độ HSB

    Chế độ HSB được xác định dựa trên sự quan sát màu sắc của mắt người. Ở chế độ này, tất cả các màu được mô tả bằng màu sắc, độ bão hòa và độ sáng.

    • Màu sắc đề cập đến màu sắc được phản ánh từ hoặc truyền qua một vật thể. Trên bánh xe màu tiêu chuẩn 0 ~ 360 độ, màu sắc được đo theo vị trí. Trong sử dụng bình thường, màu sắc được xác định bằng tên của màu, chẳng hạn như đỏ, cam, xanh lá cây, v.v. Nó là một thuộc tính của hình thức bên ngoài.
    • Độ bão hòa đề cập đến cường độ hoặc độ tinh khiết của màu sắc, biểu thị tỷ lệ các thành phần màu xám trong màu sắc. Nó được biểu thị bằng 0% (màu xám thuần) - 100% (màu bão hòa hoàn toàn). Trên bánh xe màu tiêu chuẩn, độ bão hòa từ vị trí trung tâm đến vị trí rìa ngày càng tăng.
    • Độ sáng là độ sáng tương đối của một màu. Nó thường được đo bằng 0% (đen) - 100% (trắng). Khuyết điểm: do hạn chế của thiết bị nên phải chuyển sang chế độ RGB khi hiển thị trên màn hình máy tính và chế độ CMYK khi in ra. Điều này hạn chế việc sử dụng chế độ HSB ở một mức độ nhất định. Trong hệ thống CIE XYZ, độ sáng được biểu thị bằng giá trị Y, có thể đo được. Nó được biểu thị bằng cường độ ánh sáng phản xạ hoặc phát ra trên một đơn vị diện tích. Độ sáng được đo bằng đơn vị như ánh nến trên mét vuông (cd/m2).

    Định nghĩa độ sáng của CIE: đó là giá trị tương ứng của nhận thức của hệ thống thị giác của con người về độ sáng bức xạ, được biểu thị bằng L *.

    Chế độ phòng thí nghiệm

    Nguyên mẫu của chế độ phòng thí nghiệm là một tiêu chuẩn để đo màu do Hiệp hội CIE xây dựng vào năm 1931. Nó được định nghĩa lại và đặt tên là CIELab vào năm 1976.

    Chế độ RGB là chế độ thêm màu của màn hình phát sáng và chế độ CMYK là chế độ trừ in phản chiếu màu. Chế độ Lab không phụ thuộc vào ánh sáng hoặc sắc tố. Đây là chế độ màu được xác định bởi tổ chức CIE, về mặt lý thuyết bao gồm tất cả các màu mà mắt người có thể nhìn thấy. Chế độ Lab bù đắp những thiếu sót của chế độ màu RGB và CMYK

    Màu phòng thí nghiệm được biểu thị bằng một thành phần độ sáng L và hai thành phần màu a và b. Phạm vi giá trị của L là 0-100, thành phần a biểu thị sự thay đổi quang phổ từ xanh lục sang đỏ, trong khi thành phần b biểu thị sự thay đổi quang phổ từ xanh lam sang vàng và phạm vi giá trị của a và b là -120 ~ 120.

    五、CIE1976 Lab công thức không gian màu và sự khác biệt màu sắc

    Ngôn ngữ giao tiếp màu sắc

    1) Ngôn ngữ giao tiếp khi màu sắc thay đổi: ngôn ngữ giao tiếp: đỏ, vàng, lục, lam, ít đỏ hơn, ít vàng hơn, v.v.

    2) Ngôn ngữ giao tiếp khi độ sáng thay đổi: Độ sáng chủ yếu sử dụng sáng hơn hoặc tối hơn để mô tả sự khác biệt giữa chúng;

    3) Ngôn ngữ giao tiếp khi độ bão hòa thay đổi: Độ bão hòa được mô tả bằng mạnh hay yếu;

    ●Mô-đun màu

    • quan sát hình học

    Góc nhìn khác nhau của người quan sát cũng ảnh hưởng đến sự khác biệt về màu sắc của sản phẩm. Đôi khi, để đạt được thỏa thuận với khách hàng, cần phải quan sát đối tượng từ cùng một góc độ. ASTM (Hiệp hội thử nghiệm và vật liệu Hoa Kỳ) D1729-89 khuyến nghị điều kiện quan sát và ánh sáng 0/45. Phương pháp quan sát được thể hiện trong hình sau:

    Đèn chiếu sáng tiêu chuẩn

    • Đèn chiếu sáng tiêu chuẩn đề cập đến nguồn sáng nhân tạo mô phỏng nhiều ánh sáng xung quanh khác nhau, để nhà máy sản xuất hoặc phòng thí nghiệm có thể đạt được hiệu ứng ánh sáng về cơ bản phù hợp với nguồn sáng trong các môi trường cụ thể này bên ngoài cơ sở. Đèn chiếu sáng tiêu chuẩn thường được lắp đặt trong hộp Đèn chiếu sáng tiêu chuẩn và dụng cụ đo màu. Nó chủ yếu được sử dụng để phát hiện độ lệch màu của vật phẩm, phải tuân thủ tiêu chuẩn CIE của hiệp hội chiếu sáng quốc tế.
    • Môi trường tường bên trong của hộp Đèn chiếu sáng tiêu chuẩn có tác động lớn đến Đèn chiếu sáng tiêu chuẩn. Nó phải là bề mặt mờ xám đậm tiêu chuẩn để đảm bảo không bị ảnh hưởng bởi ánh sáng phản chiếu của môi trường.

    Đèn chiếu sáng tiêu chuẩn chung

    Mô phỏng ánh sáng mặt trời bầu trời xanh -- Nguồn sáng D65, nhiệt độ màu (CT): 6500K

    Đèn cửa hàng mô phỏng Châu Âu -- Nguồn sáng TL84, nhiệt độ màu (CT): 4000K

    Đèn cửa hàng mô phỏng của Mỹ - Nguồn sáng CWF, nhiệt độ màu (CT): 4100K

    Mô phỏng ánh sáng màu ấm áp của gia đình hoặc khách sạn - Nguồn sáng F, nhiệt độ màu (CT): 2700k

    ●Công thức tính quang sai màu

    • + L sáng - L tối
    • + một màu đỏ - một màu xanh lá cây
    • + b vàng - b xanh
    • △E(tổng quang sai màu)=√ (△a)²+(△b) ²+(△L) ²
    • △a(quang sai màu )=a2-a1
    • △b(quang sai màu )=b2-b1
    • △L(quang sai độ sáng)=L2-L1

    ●Ứng dụng công thức quang sai màu

    • Hai chỉ số quan trọng:

    1. Tính đồng nhất là rất quan trọng.

    2. Phạm vi số đặt phải có khả năng khẳng định khả năng chấp nhận sự khác biệt về hình ảnh.

    • Phạm vi dung sai △ E trong tiêu chuẩn công nghiệp

    0 - 0,25: rất nhỏ hoặc không có; Kết hợp lý tưởng

    0,25 - 0,5: phút; Trận đấu chấp nhận được

    0,5 - 1,0: nhỏ đến trung bình; Có thể chấp nhận được trong một số ứng dụng

    1,0 - 2,0: trung bình; Có thể chấp nhận trong các ứng dụng cụ thể

    2.0 - 4.0: hiển nhiên; Có thể chấp nhận trong các ứng dụng cụ thể

    4.0- hơn: rất lớn; Không được chấp nhận trong hầu hết các ứng dụng

    (Một số hình ảnh được lấy từ Internet, nếu có vi phạm vui lòng liên hệ và xóa ngay)