المعرفة الأساسية بالكروماتيات -2

三 、 الخصائص الحسية للنظام البصري

يتمتع النظام البصري البشري بالعديد من الخصائص في إدراك اللون وتفاصيله المكانية ، مثل البقايا المرئية ، وعدم الحساسية للتغيرات الحادة في الحواف ، وإدراك أقوى للسطوع من اللون.

من الناحية النظرية ، يمكن تحديد كل لون في الطبيعة من خلال الألوان الأساسية الثلاثة لـ R و G و B ، لذلك يتم تشكيل نموذج فضاء اللون ثلاثي الأبعاد RGB ، والذي يمكن حسابه بدقة بواسطة الصيغة الرياضية.

وفقًا للخصائص الإدراكية للنظام البصري البشري للتغيرات اللونية والمكانية ونموذج فضاء اللون ، يمكننا تصميم جميع أنواع خوارزميات ضغط بيانات الصور الرقمية.

النظام البصري للإنسان

• • يُعتقد أن اللون هو نتيجة إدراك النظام البصري للضوء المرئي.
• تحتوي شبكية العين البشرية على ثلاثة أنواع من الخلايا المخروطية بحساسية مختلفة للألوان الأحمر والأخضر والأزرق ، وخلية على شكل قضيب تعمل فقط في حالة قوة الإضاءة المنخفضة للغاية.لذلك ، اللون موجود فقط في العينين والدماغ.لا تلعب الخلايا القضيبية دورًا في معالجة الصور بالكمبيوتر.
• الضوء المرئي عبارة عن موجة كهرومغناطيسية بطول موجي 380 ~ 780 نانومتر.معظم الضوء الذي نراه ليس ضوءًا ذا طول موجي واحد ، ولكنه مزيج من العديد من الأطوال الموجية المختلفة.
• تستشعر شبكية العين البشرية لون العالم الخارجي من خلال الخلايا العصبية.كل خلية عصبية هي إما مخروط حساس للون أو قضيب غير حساس للونالخصائص الإدراكية للرؤية:
  • تتمتع الخلايا المخروطية باللون الأحمر والأخضر والأزرق بإدراك مختلف للترددات المختلفة للضوء والسطوع المختلف.
  • يمكن تحديد أي لون في الطبيعة من خلال مجموع R و G و B ، والتي تشكل مساحة متجه RGB ثلاثية الأبعاد.
  • الخصائص الإدراكية للرؤية:

    مجموعة من عينات الألوان لها نفس اللون تحت ضوء الشمس أو مصدر ضوء معين ، ولكن عند وضعها تحت مصدر ضوء آخر ، يكون اللون مختلفًا

    四 、 وضع الألوان

    • وضع خلط الألوان الإضافي RGB
    • وضع مزج الألوان مطروح CMY
    • وضع HSB
    • وضع المعمل

    وضع RGB

    • يعتمد وضع RGB على مبدأ المزج لثلاثة ألوان أساسية في الطبيعة.يتم تخصيص الألوان الأساسية من الأحمر والأخضر والأزرق في كل مقياس لوني وفقًا لقيمة السطوع من 0 (أسود) إلى 255 (أبيض) ، وذلك لتحديد ألوانها.عندما يتم خلط الألوان الأساسية ذات السطوع المختلف ، سيتم إنتاج 256 * 256 * 256 نوعًا من الألوان ، حوالي 16.7 مليون.على سبيل المثال ، قد يكون للأحمر الساطع قيمة R تساوي 246 وقيمة G تساوي 20 وقيمة B تساوي 50. عندما تكون قيم سطوع الألوان الأساسية الثلاثة متساوية ، يتم إنشاء اللون الرمادي ؛عندما تكون قيم السطوع الثلاثة 255 ، يتم إنشاء أبيض نقي ؛عندما تكون جميع قيم النصوع 0 ، يتم إنشاء أسود نقي.عندما يكون اللون الناتج عن خلط ثلاثة أنواع من ضوء اللون أعلى بشكل عام من قيمة سطوع اللون الأصلي ، فإن طريقة توليد اللون في وضع RGB تسمى أيضًا طريقة إضافة ضوء اللون.

    وضع CMYK ، المعروف أيضًا باسم وضع ألوان الطباعة ، هو وضع معالجة كما يوحي الاسم.

    • إنه مختلف تمامًا عن RGB.وضع RGB هو وضع لوني مضيء ، ولا يزال من الممكن رؤية المحتوى على الشاشة في غرفة مظلمة
    • CMYK هي صيغة لونية تعتمد على الانعكاس.كيف يقرأ الناس محتويات الصحف؟إنه ضوء الشمس أو الضوء الذي يسطع على الصحيفة ثم ينعكس في أعيننا يمكننا أن نرى المحتوى.يحتاج إلى مصدر ضوء خارجي.إذا كنت في غرفة مظلمة ، فلا يمكنك قراءة الصحف
    • طالما يتم التعبير عن الصورة المعروضة على الشاشة في وضع RGB.طالما يتم عرض الصورة على المادة المطبوعة ، يتم تمثيلها بوضع CMYK.على سبيل المثال ، يتم طباعة ومعالجة الدوريات والمجلات والصحف والملصقات وما إلى ذلك ، لذلك فهو نموذج CMYK.
    • على غرار RGB ، CMY هي الأحرف الأولى من ثلاثة أسماء حبر: سماوي وأرجواني وأصفر.K يأخذ الحرف الأخير من الأسود.سبب عدم أخذ الحرف الأول هو تجنب الخلط مع اللون الأزرق.من الناحية النظرية ، تكفي ثلاثة أنواع فقط من أحبار CMY.عند إضافتها معًا ، يجب أن تصبح سوداء.ومع ذلك ، نظرًا لأن عملية التصنيع الحالية لا يمكنها إنتاج أحبار عالية النقاء ، فإن نتيجة إضافة CMY هي في الواقع لون أحمر داكن ، لذلك يجب إضافة حبر أسود خاص للتوفيق.
    • عندما يتم خلط C و M و Y و K في اللون ، مع زيادة C و m و Y و K ، فإن الضوء المنعكس على عيون الإنسان سيكون أقل وأقل ، وسيكون سطوع الضوء أقل وأقل.تسمى طريقة إنشاء اللون في جميع أوضاع CMYK أيضًا بطرح اللون.

    وضع HSB

    يتم تعريف وضع HSB بناءً على ملاحظة اللون بواسطة عيون الإنسان.في هذا الوضع ، يتم وصف جميع الألوان من خلال الأشكال والتشبع والسطوع.

    • تشير الأشكال إلى اللون الذي ينعكس من كائن أو ينتقل عبره.على عجلة الألوان القياسية 0 ~ 360 درجة ، يتم قياس الصبغة حسب الموضع.في الاستخدام العادي ، يتم تحديد التدرج من خلال اسم اللون ، مثل الأحمر والبرتقالي والأخضر وما إلى ذلك. وهي سمة من سمات المظهر.
    • يشير التشبع إلى كثافة أو نقاء اللون ، مما يشير إلى نسبة المكونات الرمادية في تدرج اللون.يتم التعبير عنه بنسبة 0٪ (رمادي نقي) - 100٪ (لون مشبع بالكامل).على عجلة الألوان القياسية ، يتزايد التشبع من الموضع المركزي إلى موضع الحافة.
    • السطوع هو السطوع النسبي للون.يقاس عادة بنسبة 0٪ (أسود) - 100٪ (أبيض).العيب: بسبب محدودية المعدات ، من الضروري التحويل إلى وضع RGB عند عرضه على شاشة الكمبيوتر ووضع CMYK عند الطباعة.هذا يحد من استخدام وضع HSB إلى حد معين.في نظام CIE XYZ ، يتم التعبير عن السطوع بقيمة Y ، والتي يمكن قياسها.يتم التعبير عنها من خلال شدة الضوء المنعكس أو المنبعث لكل وحدة مساحة.يتم قياس السطوع بوحدات مثل ضوء الشموع لكل متر مربع (cd / m2).

    تعريف CIE للخفة: هو القيمة المقابلة لإدراك النظام البصري للناس للسطوع المشع ، والذي يعبر عنه L *.

    وضع المعمل

    النموذج الأولي لوضع المختبر هو معيار لقياس اللون صاغته جمعية CIE في عام 1931. أعيد تعريفه وأطلق عليه اسم CIELab في عام 1976.

    صيغة RGB هي صيغة إضافة لون للشاشة المضيئة ، وصيغة CMYK هي صيغة طباعة عاكسة للون.لا يعتمد وضع Lab على الضوء أو الصبغة.إنه وضع ألوان تحدده منظمة CIE ، والذي يتضمن نظريًا جميع الألوان التي يمكن رؤيتها بالعين البشرية.يعوض وضع Lab عن أوجه القصور في أوضاع ألوان RGB و CMYK

    يتم تمثيل لون Lab بمكون سطوع واحد L ومكونين لونيين a و b.نطاق قيمة L هو 0-100 ، ويمثل المكون a التغير الطيفي من الأخضر إلى الأحمر ، بينما يمثل المكون b التغير الطيفي من الأزرق إلى الأصفر ، ونطاقات القيمة a و b هي -120 ~ 120.

    五 、 CIE1976 مختبر اللونية الفراغية وصيغة اختلاف اللون

    لغة التواصل اللوني

    1) لغة التواصل عندما يتغير اللون: لغة الاتصال: الأحمر والأصفر والأخضر والأزرق وأقل أحمر وأقل أصفر وما إلى ذلك

    2 ، لغة التواصل عندما يتغير السطوع: يستخدم السطوع في الغالب أكثر إشراقًا أو أغمق لوصف الفرق بينهما ؛

    3） لغة التواصل عندما يتغير التشبع: يوصف التشبع بالقوي أو الضعيف ؛

    ● وحدة اللون

    • هندسة المراقبة

    تؤثر الزاوية المختلفة لفحص المراقب أيضًا على اختلاف لون المنتج.في بعض الأحيان ، من أجل الوصول إلى اتفاق مع العميل ، من الضروري مراقبة الكائن من نفس الزاوية.توصي ASTM (الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد) D1729-89 بظروف الإضاءة والمراقبة 0/45.تظهر طريقة المراقبة في الشكل التالي:

    إضاءات قياسية

    • تشير الإنارة القياسية إلى مصدر الضوء الاصطناعي الذي يحاكي الإضاءة المحيطة المختلفة ، بحيث يمكن لمصنع الإنتاج أو المختبر الحصول على تأثير الإضاءة المتوافق بشكل أساسي مع مصدر الضوء في هذه البيئات المحددة خارج الموقع.عادةً ما يتم تثبيت أجهزة الإنارة القياسية في صندوق الإضاءة القياسي وأداة قياس الألوان.يتم استخدامه بشكل أساسي للكشف عن انحراف الألوان في المواد ، والتي يجب أن تتوافق مع معيار CIE لمجتمع الإضاءة الدولي.
    • بيئة الجدار الداخلي لصندوق Illuminants القياسي لها تأثير كبير على أجهزة الإنارة القياسية.يجب أن يكون سطحًا قياسيًا غير لامع باللون الرمادي الداكن لضمان عدم تأثره بالضوء المنعكس للبيئة.

    إنارة قياسية مشتركة

    ضوء الشمس المحاكي للسماء الزرقاء - مصدر ضوء D65 ، درجة حرارة اللون (CT): 6500K

    ضوء متجر أوروبي مقلد - مصدر ضوء TL84 ، درجة حرارة اللون (CT): 4000 كلفن

    ضوء المتجر الأمريكي المحاكي - مصدر ضوء CWF ، درجة حرارة اللون (CT): 4100 كلفن

    محاكاة إضاءة الألوان الدافئة للعائلة أو الفندق - مصدر ضوء F ودرجة حرارة اللون (CT): 2700 كيلو

    ● صيغة حساب الانحراف اللوني

    • + L مشرق - لام غامق
    • + أحمر - أخضر
    • + ب أصفر - ب أزرق
    • △ E (إجمالي الانحراف اللوني) = √ (△ أ)²+ (△ ب) ²+ (△ L) ²
    • △ أ (انحراف لوني) = a2-a1
    • △ ب (انحراف لوني) = b2-b1
    • △L (انحراف الخفة) = L2-L1

    ● تطبيق صيغة الزيغ اللوني

    • فهارسان مهمان:

    1. التوحيد مهم جدا.

    2. يجب أن يكون نطاق الرقم المحدد قادرًا على تأكيد مقبولية الاختلاف المرئي.

    • نطاق التسامح △ E في معيار الصناعة

    0 - 0.25: صغير جدًا أو لا شيء ؛مطابقة مثالية

    0.25 - 0.5: دقيقة ؛تطابق مقبول

    0.5 - 1.0: صغير إلى متوسط ​​؛مقبول في بعض التطبيقات

    1.0 - 2.0: متوسط ​​؛مقبول في تطبيقات محددة

    2.0 - 4.0: واضح ؛مقبول في تطبيقات محددة

    4.0- أكثر: كبير جدًا ؛غير مقبول في معظم التطبيقات

    (تأتي بعض الصور من الإنترنت. إذا كان هناك انتهاك ، فيرجى الاتصال به وحذفه على الفور)