Kromatiikan perustiedot-2

三、Näköjärjestelmän havaintoominaisuudet

Ihmisen visuaalisella järjestelmällä on monia ominaisuuksia värien ja sen tilallisten yksityiskohtien havaitsemisessa, kuten visuaalinen jäännös, epäherkkä reunojen teräville muutoksille ja voimakkaampi kirkkauden havaitseminen kuin väri.

Teoreettisesti jokainen väri luonnossa voidaan määrittää kolmella päävärillä R, G ja B, joten muodostuu kolmiulotteinen RGB-väriavaruusmalli, joka voidaan laskea tarkasti matemaattisen kaavan avulla.

Mukaan havaintoominaisuudet ihmisen visuaalisen järjestelmän väri-ja tilamuutoksia ja väriavaruuden malli, voimme suunnitella kaikenlaisia ​​digitaalisen kuvan tietojen pakkausalgoritmeja.

Ihmisen visuaalinen järjestelmä

• • Uskotaan, että väri on seurausta visuaalisen järjestelmän havaitsemisesta näkyvästä valosta.
• Ihmisen verkkokalvossa on kolmenlaisia ​​kartiosoluja, joilla on erilainen herkkyys punaiselle, vihreälle ja siniselle värille, sekä sauvan muotoinen solu, joka toimii vain erittäin alhaisen valotehon olosuhteissa.Siksi väri on olemassa vain silmissä ja aivoissa.Tankokennot eivät näytä roolia tietokoneen kuvankäsittelyssä.
• Näkyvä valo on sähkömagneettista aaltoa, jonka aallonpituus on 380 ~ 780 nm.Suurin osa näkemästämme valosta ei ole yhden aallonpituuden valoa, vaan useiden eri aallonpituuksien yhdistelmää.
• Ihmisen verkkokalvo aistii ulkoisen maailman värin neuronien kautta.Jokainen neuroni on joko väriherkkä kartio tai väriherkkä sauvaNäön havaintoominaisuudet:
  • Punaisilla, vihreillä ja sinisillä kartiosoluilla on erilainen käsitys valon eri taajuuksista ja eri kirkkaudesta.
  • Mikä tahansa väri luonnossa voidaan määrittää R:n, G:n ja B:n summalla, jotka muodostavat kolmiulotteisen RGB-vektoriavaruuden.
  • Näön havaintoominaisuudet:

    Ryhmällä värinäytteitä on sama väri auringonvalossa tai tietyn valonlähteen alla, mutta kun ne sijoitetaan toisen valonlähteen alle, väri on erilainen

    四、Väritila

    • RGB-lisävärien sekoitustila
    • CMY subtraktiivinen värisekoitustila
    • HSB-tila
    • Laboratoriotila

    RGB-tila

    • RGB-tila perustuu kolmen päävärin sekoitusperiaatteeseen luonnossa.Päävärit punainen, vihreä ja sininen jaetaan kullakin väriasteikolla kirkkausarvon mukaan 0 (musta) - 255 (valkoinen) niiden värien määrittämiseksi.Kun eri kirkkausvärejä sekoitetaan, syntyy 256 * 256 * 256 erilaista väriä, noin 16,7 miljoonaa.Esimerkiksi kirkkaan punaisen R-arvo voi olla 246, G-arvo 20 ja B-arvo 50. Kun kolmen päävärin kirkkausarvot ovat yhtä suuret, harmaa syntyy;Kun kaikki kolme kirkkausarvoa ovat 255, syntyy puhdasta valkoista;Kun kaikki luminanssiarvot ovat 0, syntyy puhdasta mustaa.Kun kolmen värillisen valon sekoittamisen tuottama väri on yleensä korkeampi kuin alkuperäinen värin kirkkausarvo, niin menetelmää värin tuottamiseksi RGB-tilassa kutsutaan myös värivalon lisäysmenetelmäksi.

    CMYK-tila, joka tunnetaan myös nimellä tulostusväritila, on prosessoitu tila, kuten nimestä voi päätellä.

    • Se on hyvin erilainen kuin RGB.RGB-tila on valaiseva väritila, ja näytön sisältö näkyy silti pimeässä huoneessa
    • CMYK on heijastukseen perustuva väritila.Miten ihmiset lukevat sanomalehtien sisältöä?Auringonvalo tai valo, joka paistaa sanomalehden päälle ja heijastuu sitten silmiimme, voimme nähdä sisällön.Se vaatii ulkoisen valonlähteen.Jos olet pimeässä huoneessa, et voi lukea sanomalehtiä
    • Niin kauan kuin näytöllä näkyvä kuva on RGB-tilassa.Niin kauan kuin kuva näkyy painossa, se esitetään CMYK-tilassa.Esimerkiksi aikakauslehdet, aikakauslehdet, sanomalehdet, julisteet jne. painetaan ja käsitellään, joten se on CMYK-malli.
    • RGB:n tapaan CMY on kolmen musteen nimen alkukirjaimet: syaani, magenta ja keltainen.K ottaa mustan viimeisen kirjaimen.Syy siihen, miksi se ei ota alkukirjainta, on välttää sekaannusta sinisen kanssa.Teoriassa vain kolme erilaista CMY-mustetta riittää.Kun ne yhdistetään, niiden pitäisi saada mustia.Koska nykyinen valmistusprosessi ei kuitenkaan pysty tuottamaan erittäin puhtaita musteita, CMY-lisäyksen tulos on itse asiassa tummanpunainen, joten erityinen musta muste on lisättävä sovittamiseksi.
    • Kun C, M, Y ja K sekoitetaan väriin, C:n, m:n, Y:n ja K:n kasvaessa ihmissilmiin heijastuva valo vähenee ja valon kirkkaus vähenee.Värinmuodostusmenetelmää kaikissa CMYK-tiloissa kutsutaan myös värien vähennykseksi.

    HSB-tila

    HSB-tila määritellään ihmissilmän värihavaintojen perusteella.Tässä tilassa kaikki värit kuvataan sävyillä, kylläisyydellä ja kirkkaudella.

    • Sävyillä tarkoitetaan väriä, joka heijastuu esineestä tai siirtyy sen läpi.0 ~ 360 asteen vakioväriympyrässä sävy mitataan sijainnin mukaan.Normaalikäytössä sävy tunnistetaan värin nimen perusteella, kuten punainen, oranssi, vihreä jne. Se on ulkonäön ominaisuus.
    • Kylläisyys viittaa värin voimakkuuteen tai puhtauteen, joka ilmaisee harmaan komponenttien osuuden sävyssä.Se ilmaistaan ​​0% (puhdas harmaa) - 100% (täysin kylläinen väri).Vakioväriympyrässä kylläisyys keskiasennosta reuna-asentoon kasvaa.
    • Kirkkaus on värin suhteellinen kirkkaus.Se mitataan yleensä 0% (musta) - 100% (valkoinen).Vika: laitteiden rajoitusten vuoksi on tarpeen muuntaa RGB-tilaan, kun se näkyy tietokoneen näytöllä, ja CMYK-tilaan tulostettaessa.Tämä rajoittaa HSB-tilan käyttöä jossain määrin.CIE XYZ -järjestelmässä kirkkaus ilmaistaan ​​Y:n arvolla, joka voidaan mitata.Se ilmaistaan ​​heijastuneen tai säteilevän valon voimakkuudella pinta-alayksikköä kohti.Kirkkaus mitataan yksiköissä, kuten kynttilänvalo neliömetriä kohden (cd/m2).

    CIE:n vaaleuden määritelmä: se on vastaava arvo ihmisten visuaalisen järjestelmän käsitykselle säteilevästä kirkkaudesta, joka ilmaistaan ​​L *:lla.

    Laboratoriotila

    Laboratoriotilan prototyyppi on CIE Associationin vuonna 1931 laatima värinmittausstandardi. Se määriteltiin uudelleen ja nimettiin CIELabiksi vuonna 1976.

    RGB-tila on valaisevan näytön värien lisäystila ja CMYK-tila on väriä heijastavan tulostuksen vähennystila.Lab-tila ei ole riippuvainen valosta tai pigmentistä.Se on CIE:n organisaation määrittelemä väritila, joka sisältää teoriassa kaikki värit, jotka ihmissilmä voi nähdä.Lab-tila korvaa RGB- ja CMYK-väritilojen puutteet

    Laboratorioväriä edustaa yksi kirkkauskomponentti L ja kaksi värikomponenttia a ja b.L:n arvoalue on 0-100, komponentti a edustaa spektrin muutosta vihreästä punaiseksi, kun taas komponentti b edustaa spektrin muutosta sinisestä keltaiseen ja a:n ja b:n arvoalueet ovat -120 ~ 120.

    五、CIE1976 Lab-värimaattisuusavaruus ja värierokaava

    Värien viestintäkieli

    1) Viestintäkieli, kun sävy muuttuu: viestintäkieli: punainen, keltainen, vihreä, sininen, vähemmän punainen, vähemmän keltainen ja niin edelleen

    2） Viestintäkieli, kun kirkkaus muuttuu: Kirkkaus käyttää enimmäkseen kirkkaampaa tai tummempaa kuvaamaan niiden välistä eroa;

    3） Viestintäkieli kylläisyyden muuttuessa: Kylläisyyttä kuvataan vahvalla tai heikolla;

    ●Värimoduuli

    • Havaintogeometria

    Erilainen tarkkailijan tarkastuskulma vaikuttaa myös tuotteen värieroon.Joskus asiakkaan kanssa sopimukseen pääsemiseksi on tarpeen tarkkailla kohdetta samasta kulmasta.ASTM (American Society for Testing and Materials) D1729-89 suosittelee 0/45 valaistus- ja havaintoolosuhteita.Tarkkailumenetelmä on esitetty seuraavassa kuvassa:

    Vakiovalaisimet

    • Standardivalaisimet viittaavat keinotekoiseen valonlähteeseen, joka simuloi erilaisia ​​ympäristön valoja, jotta tuotantolaitos tai laboratorio voi saada valonlähteen kanssa periaatteessa yhdenmukaisen valaistusvaikutuksen näissä erityisissä ympäristöissä paikan päällä.Vakiovalot asennetaan tavallisesti valaistuslaatikkoon ja värimittauslaitteeseen.Sitä käytetään pääasiassa esineiden väripoikkeamien havaitsemiseen, joiden on oltava kansainvälisen valaistusyhdistyksen CIE-standardin mukaisia.
    • Vakiovalolaatikon sisäseinäympäristöllä on suuri vaikutus vakiovalaisimiin.Sen on oltava tavallinen tummanharmaa mattapinta, jotta ympäristön heijastuva valo ei vaikuta siihen.

    Yleiset vakiovalaisimet

    Simuloitu sininen taivas auringonvalo -- D65 valonlähde, värilämpötila (CT): 6500K

    Simuloitu eurooppalainen myymälävalo -- TL84 valonlähde, värilämpötila (CT): 4000K

    Simuloitu amerikkalainen myymälävalo -- CWF-valonlähde, värilämpötila (CT): 4100K

    Simuloi perheen tai hotellin lämpimiä värivaloja -- F-valolähde, värilämpötila (CT): 2700k

    ● Kromaattisen aberraation laskentakaava

    • + L kirkas - L tumma
    • + punainen - vihreä
    • + b keltainen - b sininen
    • △E(koko kromaattinen aberraatio )=√ (△a)²+(△b) ²+(△L) ²
    • △a(kromaattinen aberraatio )=a2-a1
    • △b(kromaattinen aberraatio )=b2-b1
    • △L (vaaleuspoikkeama) = L2-L1

    ● Kromaattisen aberraation kaavan soveltaminen

    • Kaksi tärkeää indeksiä:

    1. Yhdenmukaisuus on erittäin tärkeää.

    2. Asetuksen numeroalueen on voitava vahvistaa visuaalisen eron hyväksyttävyys.

    • Toleranssialue △ E teollisuusstandardin mukaan

    0 - 0,25: hyvin pieni tai ei yhtään;Ihanteellinen yhteensopivuus

    0,25 - 0,5: minuutti;Hyväksyttävä ottelu

    0,5 - 1,0: pienistä keskikokoisiin;Hyväksytään joissakin sovelluksissa

    1,0 - 2,0: keskitaso;Hyväksytään tietyissä sovelluksissa

    2,0 - 4,0: ilmeinen;Hyväksytään tietyissä sovelluksissa

    4,0- lisää: erittäin suuri;Ei hyväksytä useimmissa sovelluksissa

    (Jotkut kuvat tulevat Internetistä. Jos rikkomuksia on, ota yhteyttä ja poista se välittömästi)