三、視覚系の知覚特性
人間の視覚システムには、視覚的な残留物、エッジの急激な変化に鈍感であること、色よりも明るさの認識が強いことなど、色とその空間的詳細の認識において多くの特性があります。
理論的には、自然界のすべての色はR、G、Bの三原色で決定できるため、RGB三次元色空間モデルが形成され、数式で正確に計算できます。
色と空間の変化に対する人間の視覚システムの知覚特性と色空間モデルに従って、あらゆる種類のデジタル画像データ圧縮アルゴリズムを設計できます。
人間の視覚系
- • 色は視覚システムによる可視光の認識の結果であると考えられています。
- 人間の網膜には、赤、緑、青の色に対する感度が異なる 3 種類の錐体細胞と、非常に低い光出力の条件下でのみ機能する棒状細胞があります。したがって、色は目と脳にのみ存在します。桿体細胞はコンピューターの画像処理では役割を果たしません。
- 可視光線は、波長380～780nmの電磁波です。私たちが目にする光のほとんどは 1 つの波長の光ではなく、さまざまな波長の組み合わせです。
- 人間の網膜はニューロンを通じて外界の色を感知します。各ニューロンは色に敏感な錐体または色に敏感でない杆体のいずれかです
視覚の知覚特性:- 赤、緑、青の錐体細胞は、異なる周波数の光と異なる明るさに対して異なる認識を持っています。
- 自然界のあらゆる色は、3 次元の RGB ベクトル空間を構成する R、G、B の合計によって決定できます。
視覚の知覚特性:色見本のグループは、太陽光や特定の光源の下では同じ色ですが、別の光源の下に置くと色が異なります。
四、カラーモード
- RGB加法混色モード
- CMY減法混色モード
- HSBモード
- ラボモード
RGBモード
- RGB モードは、自然界の 3 原色の混合原理に基づいています。赤、緑、青の原色は、０（黒）から２５５（白）までの明度値に応じて各カラースケールに割り当てられ、その色を指定する。明るさの異なる原色を混ぜると、256*256*256種類、約1,670万色の色が生まれます。たとえば、明るい赤の R 値は 246、G 値は 20、B 値は 50 です。3 原色の明度値が等しい場合、灰色が生成されます。3 つの明るさの値がすべて 255 の場合、純粋な白が生成されます。すべての輝度値が 0 の場合、純粋な黒が生成されます。一般に、3 種類の色光を混合して生成される色が元の色の輝度値よりも高くなるため、RGB モードで色を生成する方法は色光加算法とも呼ばれます。
CMYK モードは印刷カラー モードとも呼ばれ、その名前が示すように処理されたモードです。
- RGBとは大きく異なります。RGB モードは明るいカラー モードであり、暗い部屋でも画面上のコンテンツを確認できます。
- CMYK は反射に依存するカラー モードです。人は新聞の内容をどのように読んでいるのでしょうか？私たちが内容を見ることができるのは、新聞に当たる太陽光や光が私たちの目に反射することです。外部光源が必要です。暗い部屋にいると新聞は読めない
- 画面に表示される画像がRGBモードで表現されている限り。印刷物上で画像を見る限り、CMYKモードで表現されています。たとえば、定期刊行物、雑誌、新聞、ポスターなどは印刷および加工されるため、CMYK モデルになります。
- RGB と同様、CMY はシアン、マゼンタ、イエローの 3 つのインク名の頭文字です。K は黒の最後の文字を取ります。頭文字を取らないのは、青との混同を避けるためです。理論的には、CMY インクは 3 種類だけで十分です。これらを合計すると黒くなるはずです。ただし、現在の製造プロセスでは高純度のインクを製造できないため、CMY を加算した結果は実際には濃い赤になるため、調整するために特別な黒インクを追加する必要があります。
- C、M、Y、K を混ぜて色を作ると、C、m、Y、K が増えるほど人間の目に反射する光は少なくなり、光の明るさはどんどん低くなります。すべての CMYK モードで色を生成する方法は、減色とも呼ばれます。
HSBモード
HSB モードは人間の目による色の観察に基づいて定義されています。このモードでは、すべての色が色相、彩度、明度によって記述されます。
- 色相とは、物体から反射または物体を透過する色を指します。0 ～ 360 度の標準カラーホイールでは、色相は位置によって測定されます。通常の使用では、色相は、赤、オレンジ、緑などの色の名前によって識別されます。これは、外観の属性です。
- 彩度は色の強度または純度を指し、色相内のグレー成分の割合を示します。0%(純粋なグレー)～100%(完全に飽和した色)で表現します。標準カラーホイールでは、中心位置から端位置に向かって彩度が高くなります。
- 明るさは色の相対的な明るさです。通常は 0% (黒) ～ 100% (白) で測定されます。欠点: 機器の制限により、コンピュータ画面に表示する場合は RGB モードに、印刷する場合は CMYK モードに変換する必要があります。これにより、HSB モードの使用がある程度制限されます。CIE XYZ 方式では、明るさを Y の値で表し、測定することができます。単位面積当たりの反射光または放射光の強度で表されます。明るさは、1 平方メートルあたりのろうそくの光 (cd/m2) などの単位で測定されます。
CIE の明度の定義: 人間の視覚システムによる放射輝度の認識に対応する値であり、L * で表されます。
ラボモード
ラボモードの原型は、1931 年に CIE Association によって策定された測色規格です。1976 年に再定義され、CIELab と命名されました。
RGBモードは発光スクリーンの色加算モード、CMYKモードは反射印刷の減色モードです。Lab モードは光や色素に依存しません。CIE機構によって定められたカラーモードで、理論上人間の目で見えるすべての色が含まれます。Lab モードは、RGB および CMYK カラー モードの欠点を補います。
Lab カラーは 1 つの輝度成分 L と 2 つの色成分 a および b で表されます。L の値の範囲は 0 ～ 100 で、成分 a は緑から赤へのスペクトル変化を表し、成分 b は青から黄色へのスペクトル変化を表し、a と b の値の範囲は -120 ～ 120 です。
五、CIE1976 Lab色度空間と色差公式
カラーコミュニケーション言語
1) 色相が変化する場合のコミュニケーション言語: コミュニケーション言語: 赤、黄、緑、青、赤が少ない、黄色が少ないなど
2） 明るさが変化するときのコミュニケーション言語: 明るさは主に、その違いを説明するために明るいか暗いかを使用します。
3） 彩度が変化するときのコミュニケーション言語：彩度は強いか弱いかで表現されます。
●カラーモジュール
- 観測幾何学
観察者の検査角度の違いも製品の色の違いに影響します。場合によっては、顧客と合意に達するために、同じ角度から対象物を観察する必要があります。ASTM (米国試験材料協会) D1729-89 では、0/45 の照明および観察条件を推奨しています。観測方法を次の図に示します。
標準光源
- 標準光源とは、生産工場や研究室がオフサイトのこれらの特定の環境で光源と基本的に一致する照明効果を得ることができるように、さまざまな周囲光をシミュレートする人工光源を指します。標準光源は通常、標準光源ボックスと測色器に組み込まれています。これは主に、国際照明協会の CIE 規格に準拠する必要がある物品の色の偏差を検出するために使用されます。
- 標準光源ボックスの内壁環境は標準光源に大きな影響を与えます。環境の反射光の影響を受けないように、標準的なダークグレーのマットな表面にする必要があります。
共通標準光源
模擬青空太陽光 -- D65 光源、色温度 (CT): 6500K
模擬ヨーロッパ店舗照明 -- TL84 光源、色温度 (CT): 4000K
模擬アメリカ店舗照明 -- CWF 光源、色温度 (CT): 4100K
家族やホテルの暖色照明をシミュレート -- F 光源、色温度 (CT): 2700k
●色収差の計算式
- + 明るい L - 暗い
- + 赤 - 緑
- + b 黄 - b 青
- △E(総合色収差)=√(△a)2+(△b) 2+(△L) 2
- △a(色収差)=a2-a1
- △b(色収差)=b2-b1
- △L(明度収差)=L2-L1
●色収差計算式の適用
- 2 つの重要なインデックス:
1. 均一性は非常に重要です。
2. セット数値の範囲は、視覚的な差異が許容できることが確認できる必要があります。
- 業界標準の△Eの許容範囲
0 - 0.25: 非常に小さいか、なし。理想的なマッチング
0.25～0.5：分。許容可能な一致
0.5 - 1.0: 小から中。一部のアプリケーションでは使用可能
1.0 - 2.0: 中程度。特定の用途で使用可能
2.0 - 4.0: 明らかです。特定の用途で使用可能
4.0-以上: 非常に大きい。ほとんどのアプリケーションでは受け入れられません
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投稿時刻: 2023 年 5 月 5 日