三、Ciri persepsi sistem visual
Sistem visual manusia mempunyai banyak ciri dalam persepsi warna dan butiran spatialnya, seperti sisa visual, tidak sensitif kepada perubahan tajam pada tepi, dan persepsi kecerahan yang lebih kuat daripada warna.
Secara teorinya, setiap warna dalam alam semula jadi boleh ditentukan oleh tiga warna utama R, G dan B, jadi model ruang warna tiga dimensi RGB terbentuk, yang boleh dikira dengan tepat oleh formula matematik.
Mengikut ciri persepsi sistem visual manusia kepada perubahan warna dan ruang dan model ruang warna, kami boleh mereka bentuk semua jenis algoritma pemampatan data imej digital.
Sistem visual Manusia
- • Adalah dipercayai bahawa warna adalah hasil daripada persepsi sistem visual terhadap cahaya yang boleh dilihat.
- Retina manusia mempunyai tiga jenis sel kon dengan kepekaan yang berbeza kepada warna merah, hijau dan biru, dan sel berbentuk batang yang berfungsi hanya dalam keadaan kuasa cahaya yang sangat rendah.Oleh itu, warna hanya wujud di mata dan otak.Sel rod tidak memainkan peranan dalam pemprosesan imej komputer.
- Cahaya boleh dilihat ialah gelombang elektromagnet dengan panjang gelombang 380 ~ 780nm.Kebanyakan cahaya yang kita lihat bukanlah cahaya satu panjang gelombang, tetapi gabungan banyak panjang gelombang yang berbeza.
- Retina manusia merasakan warna dunia luar melalui neuron.Setiap neuron adalah sama ada kon sensitif warna atau rod tidak sensitif warna
Ciri-ciri persepsi penglihatan:- Sel kon merah, hijau dan biru mempunyai persepsi yang berbeza terhadap frekuensi cahaya yang berbeza dan kecerahan yang berbeza.
- Sebarang warna dalam alam semula jadi boleh ditentukan dengan jumlah R, G dan B, yang membentuk ruang vektor RGB tiga dimensi.
Ciri-ciri persepsi penglihatan:Sekumpulan sampel warna mempunyai warna yang sama di bawah cahaya matahari atau sumber cahaya tertentu, tetapi apabila ia diletakkan di bawah sumber cahaya lain, warnanya berbeza
四、Mod warna
- Mod pencampuran warna aditif RGB
- Mod pencampuran warna tolak CMY
- mod HSB
- Mod makmal
Mod RGB
- Mod RGB adalah berdasarkan prinsip pencampuran tiga warna utama dalam alam semula jadi.Warna utama merah, hijau dan biru diperuntukkan dalam setiap skala warna mengikut nilai kecerahan dari 0 (hitam) hingga 255 (putih), untuk menentukan warnanya.Apabila warna utama dengan kecerahan berbeza dicampur, 256 * 256 * 256 jenis warna akan dihasilkan, kira-kira 16.7 juta.Sebagai contoh, merah terang mungkin mempunyai nilai R 246, nilai G 20 dan nilai B 50. Apabila nilai kecerahan tiga warna primer adalah sama, kelabu dijana;Apabila ketiga-tiga nilai kecerahan ialah 255, putih tulen dijana;Apabila semua nilai kecerahan adalah 0, hitam tulen dijana.Apabila warna yang dihasilkan oleh pencampuran tiga jenis cahaya warna secara amnya lebih tinggi daripada nilai kecerahan warna asal, jadi kaedah penjanaan warna dalam mod RGB juga dipanggil kaedah aditif cahaya warna.
Mod CMYK, juga dikenali sebagai mod warna percetakan, ialah mod yang diproses seperti namanya.
- Ia sangat berbeza dengan RGB.Mod RGB ialah mod warna bercahaya, dan kandungan pada skrin masih boleh dilihat dalam bilik gelap
- CMYK ialah mod warna yang bergantung pada pantulan.Bagaimanakah orang ramai membaca kandungan surat khabar?Ia adalah cahaya matahari atau cahaya yang menyinari akhbar dan kemudian dipantulkan ke mata kita yang boleh kita lihat kandungannya.Ia memerlukan sumber cahaya luaran.Jika anda berada dalam bilik gelap, anda tidak boleh membaca surat khabar
- Selagi imej yang dipaparkan pada skrin dinyatakan dalam mod RGB.Selagi imej dilihat pada bahan bercetak, ia diwakili oleh mod CMYK.Contohnya, terbitan berkala, majalah, surat khabar, poster, dsb. dicetak dan diproses, jadi ia adalah model CMYK.
- Sama seperti RGB, CMY ialah huruf awal bagi tiga nama dakwat: Cyan, magenta dan Yellow.K mengambil huruf terakhir hitam.Sebab mengapa ia tidak mengambil huruf awal adalah untuk mengelakkan kekeliruan dengan biru.Secara teorinya, hanya tiga jenis dakwat CMY yang mencukupi.Apabila mereka ditambah bersama, mereka akan menjadi hitam.Walau bagaimanapun, kerana proses pembuatan semasa tidak dapat menghasilkan dakwat ketulenan tinggi, hasil penambahan CMY sebenarnya berwarna merah gelap, jadi dakwat hitam khas perlu ditambah untuk mendamaikan.
- Apabila C, M, Y dan K dicampurkan menjadi warna, dengan peningkatan C, m, Y dan K, cahaya yang dipantulkan ke mata manusia akan semakin berkurangan, dan kecerahan cahaya akan semakin rendah.Kaedah menjana warna dalam semua mod CMYK juga dipanggil penolakan warna.
mod HSB
Mod HSB ditakrifkan berdasarkan pemerhatian warna oleh mata manusia.Dalam mod ini, semua warna diterangkan oleh warna, ketepuan dan kecerahan.
- Warna merujuk kepada warna yang dipantulkan daripada atau dihantar melalui objek.Pada roda warna standard 0 ~ 360 darjah, rona diukur mengikut kedudukan.Dalam penggunaan biasa, rona dikenal pasti dengan nama warna, seperti merah, oren, hijau, dsb. Ia adalah sifat rupa.
- Ketepuan merujuk kepada keamatan atau ketulenan warna, yang menunjukkan perkadaran komponen kelabu dalam rona.Ia dinyatakan oleh 0% (kelabu tulen) - 100% (warna tepu sepenuhnya).Pada roda warna standard, ketepuan dari kedudukan tengah ke kedudukan tepi semakin meningkat.
- Kecerahan ialah kecerahan relatif sesuatu warna.Ia biasanya diukur dengan 0% (hitam) - 100% (putih).Kecacatan: disebabkan oleh had peralatan, adalah perlu untuk menukar kepada mod RGB apabila dipaparkan pada skrin komputer dan mod CMYK apabila dicetak.Ini mengehadkan penggunaan mod HSB pada tahap tertentu.Dalam sistem CIE XYZ, kecerahan dinyatakan dengan nilai Y, yang boleh diukur.Ia dinyatakan dengan keamatan cahaya yang dipantulkan atau dipancarkan per unit luas.Kecerahan diukur dalam unit seperti cahaya lilin per meter persegi (cd/m2).
Takrifan kecerahan CIE: ia ialah nilai sepadan persepsi sistem visual orang terhadap kecerahan sinaran, yang dinyatakan oleh L *.
Mod makmal
Prototaip mod makmal ialah piawaian untuk mengukur warna yang dirumuskan oleh Persatuan CIE pada tahun 1931. Ia telah ditakrifkan semula dan dinamakan CIELab pada tahun 1976.
Mod RGB ialah mod penambahan warna pada skrin bercahaya, dan mod CMYK ialah mod penolakan percetakan reflektif warna.Mod Makmal tidak bergantung pada cahaya atau pigmen.Ia ialah mod warna yang ditentukan oleh organisasi CIE, yang secara teorinya merangkumi semua warna yang boleh dilihat oleh mata manusia.Mod makmal menebus kekurangan mod warna RGB dan CMYK
Warna makmal diwakili oleh satu komponen kecerahan L dan dua komponen warna a dan b.Julat nilai L ialah 0-100, komponen a mewakili perubahan spektrum daripada hijau kepada merah, manakala komponen b mewakili perubahan spektrum daripada biru kepada kuning, dan julat nilai a dan b ialah -120 ~ 120.
五、CIE1976 ruang kromatik makmal dan formula perbezaan warna
Bahasa komunikasi warna
1) Bahasa komunikasi apabila rona berubah: bahasa komunikasi: merah, kuning, hijau, biru, kurang merah, kurang kuning dan sebagainya
2） Bahasa komunikasi apabila kecerahan berubah: Kecerahan kebanyakannya menggunakan lebih cerah atau lebih gelap untuk menerangkan perbezaan antara mereka;
3） Bahasa komunikasi apabila tepu berubah: Ketepuan digambarkan dengan kuat atau lemah;
●Modul warna
- Geometri pemerhatian
Sudut pemeriksaan pemerhati yang berbeza juga mempengaruhi perbezaan warna produk.Kadang-kadang, untuk mencapai persetujuan dengan pelanggan, adalah perlu untuk memerhatikan objek dari sudut yang sama.ASTM (American Society for testing and materials) D1729-89 mengesyorkan 0 / 45 keadaan pencahayaan dan pemerhatian.Kaedah pemerhatian ditunjukkan dalam rajah berikut:
Pencahayaan Standard
- Pencahayaan Standard merujuk kepada sumber cahaya buatan yang mensimulasikan pelbagai cahaya ambien, supaya loji pengeluaran atau makmal boleh memperoleh kesan pencahayaan yang pada asasnya konsisten dengan sumber cahaya dalam persekitaran khusus ini di luar tapak.Pencahayaan standard biasanya dipasang di dalam kotak Pencahayaan piawai dan alat pengukur warna.Ia digunakan terutamanya untuk mengesan sisihan warna artikel, yang mesti mematuhi piawaian CIE masyarakat pencahayaan antarabangsa.
- Persekitaran dinding dalaman kotak Pencahayaan standard mempunyai kesan yang besar pada Pencahayaan standard.Ia mestilah permukaan matte kelabu gelap standard untuk memastikan ia tidak terjejas oleh cahaya pantulan persekitaran.
Pencahayaan standard biasa
Cahaya matahari langit biru simulasi -- Sumber cahaya D65, suhu warna (CT): 6500K
Lampu kedai Eropah simulasi -- sumber cahaya TL84, suhu warna (CT): 4000K
Simulasi cahaya kedai Amerika -- Sumber cahaya CWF, suhu warna (CT): 4100K
Simulasikan pencahayaan warna hangat keluarga atau hotel -- F sumber cahaya, suhu warna (CT): 2700k
●Formula pengiraan penyimpangan kromatik
- + L terang - L gelap
- + merah - hijau
- + b kuning - b biru
- △E( jumlah penyimpangan kromatik )=√ (△a)2+(△b) 2+(△L) 2
- △a(penyimpangan kromatik )=a2-a1
- △b(penyimpangan kromatik )=b2-b1
- △L(penyimpangan kecerahan)=L2-L1
●Penggunaan formula penyimpangan kromatik
- Dua indeks penting:
1. Keseragaman adalah sangat penting.
2. Julat nombor yang ditetapkan mesti dapat mengesahkan kebolehterimaan perbezaan visual.
- Julat toleransi △ E dalam piawaian industri
0 - 0.25: sangat kecil atau tiada;Padanan yang ideal
0.25 - 0.5: minit;Perlawanan yang boleh diterima
0.5 - 1.0: kecil hingga sederhana;Boleh diterima dalam beberapa aplikasi
1.0 - 2.0: sederhana;Boleh diterima dalam aplikasi tertentu
2.0 - 4.0: jelas;Boleh diterima dalam aplikasi tertentu
4.0- lagi: sangat besar;Tidak boleh diterima dalam kebanyakan aplikasi
(Sesetengah gambar datang dari Internet. Jika terdapat pelanggaran, sila hubungi dan padamkannya dengan segera)
Masa siaran: Mei-05-2023