Системы управления цветом. Лекция 3. Восприятие цвета

Восприятие цвета. Колориметрия. Теории цветового зрения
ЛК 4
Системы управления цветом
План:
Колориметрия
Равномерные цветовые пространства и формулы разницы цветов
Пороговая чувствительность восприятия цвета
Теории цветового зрения
Литература:
Кулишова, Н. Е. Поддержка стабильности цвета в открытых полиграфических системах [Текст] : монография / Н. Е. Кулишова, И. Б. Чеботарева, В. Ф. Ткаченко, Н. С. Гурьева. – Х. : ООО «Типография Мадрид», 2013. – 192 с.
Домасев М.В., Гнатюк С.П. Цвет, управление цветом, цветовые расчеты и измерения. – СПб.: Питер, 2009. 224 с., ил.
Шашлов Б.А. Цвет и цветовоспроизведение. Изд. 2-е, доп.: Учебник. – М.: МГАП «Мир книги», 1995. – 316 с.

Восприятие цвета. Колориметрия. Теории цветового зрения
ЛК 4
Системы управления цветом
В основе любой колориметрической системы находятся цветности цветов трех линейно независимых цветов, их называют основными излучениями
где А - матрица основных излучений, которая соответствует некоторому базовому набору P.
Цвет видимого спектра f может быть описан в терминах основных излучений как произведение
Для согласования разных измерений необходимо определить стандартный набор основных излучений.
Колориметрия

Восприятие цвета. Колориметрия. Теории цветового зрения
ЛК 4
Системы управления цветом
Стандартный колориметрический наблюдатель описывается с помощью двух разных, но эквивалентных наборов основных излучений
(согласно стандарту CIE).
CIERGB и CIEXYZ
Координаты цветности выражаются через цветовые координаты некоторого цветового векторного пространства.
Это векторное пространство определяется кривыми сложения.
Кривые сложения – графики функций распределения по спектру удельных координат монохроматических излучений, имеющих мощность, равную 1 Вт.
Они дают возможность, измерив мощность излучения Pλ при определенном значении длины волны, вычислить координаты цвета спектральной составляющей измеряемого цвета.

Восприятие цвета. Колориметрия. Теории цветового зрения
ЛК 4
Системы управления цветом
Набор кривых сложения CIERGB
Набор кривых сложения CIEXYZ

Восприятие цвета. Колориметрия. Теории цветового зрения
ЛК 4
Системы управления цветом
где: m – число выделенных участков спектра;
i – номер участка;
Pi – суммарная мощность излучения на i-участке спектра;
xi, yi, zi – средние значения координат кривых сложения на i-участке диапазона.
Вместо абсолютной яркости вводится нормированная относительная величина.
Координаты цвета измеряемого излучения вычисляются по формулам:

Восприятие цвета. Колориметрия. Теории цветового зрения
ЛК 4
Системы управления цветом
где: ρі – коэффициент отражения.
В матричном виде трехкомпонентные значения цвета (CIE XYZ) .
Координаты цвета отраженного светового потока вычисляются по формулам:
где: А - матрица кривых сложения CIE XYZ;
L - диагональная матрица освещения, и
r – вектор спектральных отражений

Восприятие цвета. Колориметрия. Теории цветового зрения
ЛК 4
Системы управления цветом
Координаты цвета отраженного светового потока вычисляются по формулам:
где: m – число выделенных участков спектра;
i – номер участка;
Pi – суммарная мощность излучения на i-участке спектра;
xi, yi, zi – средние значения координат кривых сложения на i-участке диапазона.
Вместо абсолютной яркости вводится нормированная относительная величина.

Восприятие цвета. Колориметрия. Теории цветового зрения
ЛК 4
Системы управления цветом
Равномерные цветовые пространства
Пространство CIE Luv
Значения координат CIELuv вычисляются на основе трехкомпонентных значений
CIEXYZ:
где
- цветовые координаты белой точки.

Восприятие цвета. Колориметрия. Теории цветового зрения
ЛК 4
Системы управления цветом
Пространство CIE Lab
Координата L соответствует координате L пространства CIE Luv. Преобразование координат a и b определяется формулами:

Восприятие цвета. Колориметрия. Теории цветового зрения
ЛК 4
Системы управления цветом
Формулы цветового различия

Восприятие цвета. Колориметрия. Теории цветового зрения
ЛК 4
Системы управления цветом
Формулы цветового различия
Все приведенные формулы вычисления величины цветового различия предназначены для определения величины искажения цвета по основным цветам изображения

Восприятие цвета. Колориметрия. Теории цветового зрения
ЛК 4
Системы управления цветом
Теории цветового зрения
Трихроматическая теория
Три вида рецепторов формируют три изображения, которые передаются в мозг, где соотношения сигналов сравниваются,
на основании чего и возникает цветовое ощущение
Оппонентная теория
Три типа рецепторов работают по принципу биполярного отклика
в противоположных (оппонентных) терминах
«светлый-темный», «красный-зеленый», «желтый-синий»
Ни одна из них не способна дать полностью объяснить все феномены цветового зрения