三、Vizuālās sistēmas uztveres īpašības
Cilvēka vizuālajai sistēmai ir daudz īpašību krāsu un tās telpisko detaļu uztverē, piemēram, vizuālais atlikums, nejutīgums pret asām malu izmaiņām un spēcīgāka spilgtuma uztvere nekā krāsa.
Teorētiski katru krāsu dabā var noteikt ar trim pamatkrāsām R, G un B, tāpēc veidojas RGB trīsdimensiju krāsu telpas modelis, ko var precīzi aprēķināt pēc matemātiskas formulas.
Saskaņā ar cilvēka vizuālās sistēmas uztveres īpašībām līdz krāsu un telpiskām izmaiņām un krāsu telpas modelim mēs varam izstrādāt visu veidu digitālo attēlu datu saspiešanas algoritmus.
Cilvēka vizuālā sistēma
- • Tiek uzskatīts, ka krāsa ir vizuālās sistēmas redzamās gaismas uztveres rezultāts.
- Cilvēka tīklenē ir trīs veidu konusveida šūnas ar atšķirīgu jutību pret sarkanām, zaļām un zilām krāsām, kā arī stieņa formas šūna, kas darbojas tikai ārkārtīgi zemas gaismas jaudas apstākļos.Tāpēc krāsa pastāv tikai acīs un smadzenēs.Stieņu šūnām nav nozīmes datora attēlu apstrādē.
- Redzamā gaisma ir elektromagnētiskais vilnis ar viļņa garumu 380 ~ 780 nm.Lielākā daļa gaismas, ko mēs redzam, nav viena viļņa garuma gaisma, bet gan daudzu dažādu viļņu garumu kombinācija.
- Cilvēka tīklene uztver ārējās pasaules krāsu caur neironiem.Katrs neirons ir vai nu krāsu jutīgs konuss, vai krāsu nejutīgs stienis
Redzes uztveres īpašības:- Sarkanās, zaļās un zilās konusa šūnas atšķirīgi uztver dažādas gaismas frekvences un atšķirīgu spilgtumu.
- Jebkuru krāsu dabā var noteikt ar R, G un B summu, kas veido trīsdimensiju RGB vektoru telpu.
Redzes uztveres īpašības:Krāsu paraugu grupai saules gaismā vai noteiktā gaismas avotā ir vienāda krāsa, bet, novietojot tos zem cita gaismas avota, krāsa atšķiras
四、Krāsu režīms
- RGB piedevu krāsu sajaukšanas režīms
- CMY subtraktīvā krāsu sajaukšanas režīms
- HSB režīms
- Laboratorijas režīms
RGB režīms
- RGB režīms ir balstīts uz trīs pamatkrāsu sajaukšanas principu dabā.Galvenās sarkanās, zaļās un zilās krāsas tiek piešķirtas katrā krāsu skalā atbilstoši spilgtuma vērtībai no 0 (melns) līdz 255 (balts), lai norādītu to krāsas.Sajaucot primārās krāsas ar atšķirīgu spilgtumu, tiks saražoti 256 * 256 * 256 krāsu veidi, aptuveni 16,7 miljoni.Piemēram, spilgti sarkanā krāsā R vērtība var būt 246, G vērtība 20 un B vērtība 50. Ja trīs pamatkrāsu spilgtuma vērtības ir vienādas, tiek ģenerēta pelēka krāsa;Kad visas trīs spilgtuma vērtības ir 255, tiek ģenerēts tīri balts;Kad visas spilgtuma vērtības ir 0, tiek ģenerēta tīra melna krāsa.Ja krāsa, kas iegūta, sajaucot trīs krāsu gaismas veidus, parasti ir augstāka par sākotnējo krāsu spilgtuma vērtību, tāpēc krāsu ģenerēšanas metodi RGB režīmā sauc arī par krāsu gaismas piedevas metodi.
CMYK režīms, kas pazīstams arī kā drukāšanas krāsu režīms, ir apstrādāts režīms, kā norāda nosaukums.
- Tas ļoti atšķiras no RGB.RGB režīms ir gaismas krāsu režīms, un ekrānā redzamo saturu joprojām var redzēt tumšā telpā
- CMYK ir krāsu režīms, kas balstās uz atspulgu.Kā cilvēki lasa avīžu saturu?Tā ir saules gaisma vai gaisma, kas spīd uz avīzes un pēc tam atspoguļojas mūsu acīs, ka mēs varam redzēt saturu.Tam nepieciešams ārējs gaismas avots.Ja atrodaties tumšā telpā, jūs nevarat lasīt avīzes
- Kamēr ekrānā redzamais attēls ir izteikts RGB režīmā.Kamēr attēls ir redzams uz iespieddarba, tas tiek attēlots CMYK režīmā.Piemēram, tiek drukāti un apstrādāti periodiskie izdevumi, žurnāli, avīzes, plakāti utt., tāpēc tas ir CMYK modelis.
- Līdzīgi kā RGB, CMY ir trīs tintes nosaukumu iniciāļi: ciāna, fuksīna un dzeltena.K paņem pēdējo melno burtu.Iemesls, kāpēc netiek ņemts sākuma burts, ir, lai izvairītos no sajaukšanas ar zilo krāsu.Teorētiski pietiek tikai ar trīs veidu CMY tintēm.Kad tos saliek kopā, tiem vajadzētu kļūt melniem.Tomēr, tā kā pašreizējā ražošanas procesā nevar iegūt augstas tīrības tintes, CMY pievienošanas rezultāts faktiski ir tumši sarkans, tāpēc, lai saskaņotu, ir jāpievieno īpaša melna tinte.
- Kad C, M, Y un K tiek sajaukti krāsā, palielinoties C, m, Y un K, cilvēka acīs atstarotā gaisma būs arvien mazāka, un gaismas spilgtums būs arvien mazāks.Krāsu ģenerēšanas metodi visos CMYK režīmos sauc arī par krāsu atņemšanu.
HSB režīms
HSB režīms tiek definēts, pamatojoties uz cilvēka acu krāsu novērojumiem.Šajā režīmā visas krāsas raksturo nokrāsas, piesātinājums un spilgtums.
- Nokrāsas attiecas uz krāsu, kas atspīd no objekta vai tiek pārraidīta caur to.Uz 0 ~ 360 grādu standarta krāsu ritenīša nokrāsa tiek mērīta pēc pozīcijas.Parastā lietošanā tonis tiek identificēts pēc krāsas nosaukuma, piemēram, sarkans, oranžs, zaļš utt. Tas ir izskata atribūts.
- Piesātinājums attiecas uz krāsas intensitāti vai tīrību, kas norāda pelēko komponentu īpatsvaru nokrāsā.To izsaka ar 0% (tīri pelēks) - 100% (pilnīgi piesātināta krāsa).Standarta krāsu ritenī palielinās piesātinājums no centra stāvokļa uz malu.
- Spilgtums ir krāsas relatīvais spilgtums.Parasti to mēra ar 0% (melns) - 100% (balts).Defekts: aprīkojuma ierobežojuma dēļ ir nepieciešams pārveidot RGB režīmu, kad tas tiek parādīts datora ekrānā, un CMYK režīmu, kad tiek izdrukāts.Tas zināmā mērā ierobežo HSB režīma izmantošanu.CIE XYZ sistēmā spilgtumu izsaka ar Y vērtību, ko var izmērīt.To izsaka ar atstarotās vai izstarotās gaismas intensitāti uz laukuma vienību.Spilgtumu mēra tādās vienībās kā sveču gaisma uz kvadrātmetru (cd/m2).
CIE viegluma definīcija: tā ir atbilstošā vērtība cilvēku vizuālās sistēmas uztverei par starojuma spilgtumu, ko izsaka ar L *.
Laboratorijas režīms
Laboratorijas režīma prototips ir krāsu mērīšanas standarts, ko CIE asociācija izstrādāja 1931. gadā. Tas tika atkārtoti definēts un nosaukts par CIELab 1976. gadā.
RGB režīms ir gaismas ekrāna krāsu pievienošanas režīms, un CMYK režīms ir krāsu atstarojošas drukas atņemšanas režīms.Lab režīms nav atkarīgs no gaismas vai pigmenta.Tas ir CIE organizācijas noteikts krāsu režīms, kas teorētiski ietver visas krāsas, ko var redzēt cilvēka acis.Lab režīms kompensē RGB un CMYK krāsu režīmu trūkumus
Laboratorijas krāsu attēlo viens spilgtuma komponents L un divi krāsu komponenti a un b.L vērtību diapazons ir no 0 līdz 100, komponents a atspoguļo spektrālās izmaiņas no zaļas uz sarkanu, savukārt komponents b atspoguļo spektrālās izmaiņas no zilas uz dzeltenu, un a un b vērtību diapazoni ir no -120 līdz 120.
五、CIE1976 Lab hromatiskā telpa un krāsu atšķirības formula
Krāsu komunikācijas valoda
1) Saziņas valoda, kad mainās nokrāsa: saziņas valoda: sarkana, dzeltena, zaļa, zila, mazāk sarkana, mazāk dzeltena un tā tālāk
2) Saziņas valoda, kad mainās spilgtums: Spilgtums lielākoties izmanto gaišāku vai tumšāku, lai aprakstītu atšķirību starp tām;
3) Saziņas valoda, kad mainās piesātinājums: Piesātinājumu raksturo stiprs vai vājš;
●Krāsu modulis
- Novērošanas ģeometrija
Atšķirīgais novērotāja pārbaudes leņķis ietekmē arī produkta krāsas atšķirību.Dažkārt, lai panāktu vienošanos ar klientu, objekts ir jānovēro no tāda paša leņķa.ASTM (Amerikas testēšanas un materiālu biedrība) D1729-89 iesaka 0/45 apgaismojuma un novērošanas apstākļus.Novērošanas metode ir parādīta attēlā:
Standarta apgaismotāji
- Standarta apgaismotāji attiecas uz mākslīgo gaismas avotu, kas imitē dažādu apkārtējās vides gaismu, lai ražotne vai laboratorija varētu iegūt apgaismojuma efektu, kas pamatā atbilst gaismas avotam šajās konkrētajās vidēs ārpus objekta.Standarta apgaismotājus parasti uzstāda standarta apgaismotāju kastē un krāsu mērinstrumentā.To galvenokārt izmanto, lai noteiktu izstrādājumu krāsu novirzes, kam jāatbilst starptautiskās apgaismojuma sabiedrības CIE standartam.
- Standarta apgaismotāju kastes iekšējās sienas videi ir liela ietekme uz standarta apgaismojuma elementiem.Tai ir jābūt standarta tumši pelēkai matētai virsmai, lai nodrošinātu, ka to neietekmē apkārtējās vides atstarotā gaisma.
Kopējie standarta apgaismotāji
Simulēta zilu debesu saules gaisma -- D65 gaismas avots, krāsu temperatūra (CT): 6500K
Imitēta Eiropas veikala gaisma -- TL84 gaismas avots, krāsu temperatūra (CT): 4000K
Simulēts amerikāņu veikala apgaismojums -- CWF gaismas avots, krāsu temperatūra (CT): 4100K
Imitējiet ģimenes vai viesnīcas silto krāsu apgaismojumu — F gaismas avots, krāsu temperatūra (CT): 2700 k
●Hromatiskās aberācijas aprēķinu formula
- + L gaišs - L tumšs
- + sarkans - zaļš
- + b dzeltens - b zils
- △E(kopējā hromatiskā aberācija)=√ (△a)2+(△b) 2+(△L) 2
- △a(hromatiskā aberācija )=a2-a1
- △b(hromatiskā aberācija )=b2-b1
- △L(viegluma aberācija)=L2-L1
●Hromatiskās aberācijas formulas pielietošana
- Divi svarīgi indeksi:
1. Vienveidība ir ļoti svarīga.
2. Iestatītā numura diapazonam ir jāspēj apstiprināt vizuālās atšķirības pieņemamību.
- Pielaides diapazons △ E nozares standartā
0–0,25: ļoti mazs vai nav;Ideāla saskaņošana
0,25 - 0,5: minūte;Pieņemama atbilstība
0,5–1,0: mazs vai vidējs;Pieņemams dažās lietojumprogrammās
1,0–2,0: vidējs;Pieņemams īpašos lietojumos
2,0–4,0: acīmredzams;Pieņemams īpašos lietojumos
4,0- vairāk: ļoti liels;Vairumā lietojumprogrammu nepieņemami
(Daži attēli nāk no interneta. Ja ir pārkāpums, lūdzu, sazinieties un nekavējoties izdzēsiet to)
Ievietošanas laiks: 05.05.2023