Basiskennis chromatiek-2

三、Perceptuele kenmerken van het visuele systeem

Het menselijke visuele systeem heeft veel kenmerken in de perceptie van kleur en de ruimtelijke details ervan, zoals visuele resten, ongevoelig voor scherpe veranderingen in randen en een sterkere perceptie van helderheid dan kleur.

Theoretisch kan elke kleur in de natuur worden bepaald door de drie primaire kleuren R, G en B, zodat het driedimensionale RGB-kleurruimtemodel wordt gevormd, dat nauwkeurig kan worden berekend met een wiskundige formule.

Volgens de perceptuele kenmerken van het menselijke visuele systeem voor kleur- en ruimtelijke veranderingen en het kleurruimtemodel, kunnen we allerlei digitale beeldgegevenscompressie-algoritmen ontwerpen.

Visueel systeem van de mens

• • Er wordt aangenomen dat kleur het resultaat is van de waarneming van zichtbaar licht door het visuele systeem.
• Het menselijk netvlies heeft drie soorten kegelcellen met verschillende gevoeligheid voor rode, groene en blauwe kleuren, en een staafvormige cel die alleen werkt bij extreem weinig licht.Daarom bestaat kleur alleen in de ogen en hersenen.Staafcellen spelen geen rol bij computerbeeldverwerking.
• Zichtbaar licht is een elektromagnetische golf met een golflengte van 380 ~ 780nm.Het meeste licht dat we zien is niet licht van één golflengte, maar een combinatie van veel verschillende golflengten.
• Het menselijk netvlies neemt de kleur van de buitenwereld waar via neuronen.Elk neuron is een kleurgevoelige kegel of een kleurongevoelige staafPerceptuele kenmerken van visie:
  • Rode, groene en blauwe kegelcellen hebben een verschillende perceptie van verschillende lichtfrequenties en verschillende helderheid.
  • Elke kleur in de natuur kan worden bepaald door de som van R, G en B, die een driedimensionale RGB-vectorruimte vormen.
  • Perceptuele kenmerken van visie:

    Een groep kleurstalen heeft dezelfde kleur onder zonlicht of een bepaalde lichtbron, maar wanneer ze onder een andere lichtbron worden geplaatst, is de kleur anders

    四、Kleurmodus

    • RGB additieve kleurmengmodus
    • CMY subtractieve kleurmengmodus
    • HSB-modus
    • Lab-modus

    RGB-modus

    • De RGB-modus is gebaseerd op het mengprincipe van drie primaire kleuren in de natuur.De primaire kleuren rood, groen en blauw worden in elke kleurenschaal toegewezen volgens de helderheidswaarde van 0 (zwart) tot 255 (wit), om hun kleuren te specificeren.Wanneer de primaire kleuren met verschillende helderheid worden gemengd, worden 256 * 256 * 256 soorten kleuren geproduceerd, ongeveer 16,7 miljoen.Een felrood kan bijvoorbeeld een R-waarde van 246, een G-waarde van 20 en een B-waarde van 50 hebben. Wanneer de helderheidswaarden van de drie primaire kleuren gelijk zijn, wordt grijs gegenereerd;Wanneer alle drie de helderheidswaarden 255 zijn, wordt puur wit gegenereerd;Wanneer alle luminantiewaarden 0 zijn, wordt puur zwart gegenereerd.Wanneer de kleur die wordt gegenereerd door het mengen van drie soorten kleurenlicht over het algemeen hoger is dan de oorspronkelijke kleurhelderheidswaarde, wordt de methode voor het genereren van kleur in de RGB-modus ook wel kleurlicht-additieve methode genoemd.

    CMYK-modus, ook wel afdrukkleurmodus genoemd, is een verwerkte modus zoals de naam al doet vermoeden.

    • Het is heel anders dan RGB.De RGB-modus is een lichtgevende kleurmodus en de inhoud op het scherm is nog steeds zichtbaar in een donkere kamer
    • CMYK is een kleurmodus die afhankelijk is van reflectie.Hoe lezen mensen de inhoud van kranten?Het is het zonlicht of licht dat op de krant schijnt en vervolgens in onze ogen wordt gereflecteerd, zodat we de inhoud kunnen zien.Het heeft een externe lichtbron nodig.Als je in een donkere kamer zit, kun je geen kranten lezen
    • Zolang het beeld dat op het scherm wordt weergegeven, wordt uitgedrukt in de RGB-modus.Zolang de afbeelding op het drukwerk te zien is, wordt deze weergegeven in de CMYK-modus.Zo worden tijdschriften, magazines, kranten, posters etc. gedrukt en bewerkt, het is dus het CMYK-model.
    • Net als RGB zijn CMY de initialen van drie inktnamen: cyaan, magenta en geel.K neemt de laatste letter van zwart.De reden waarom de beginletter niet nodig is, is om verwarring met blauw te voorkomen.In theorie zijn slechts drie soorten CMY-inkten voldoende.Als ze bij elkaar worden opgeteld, moeten ze zwart worden.Omdat het huidige productieproces echter geen zeer zuivere inkten kan produceren, is het resultaat van CMY-toevoeging eigenlijk donkerrood, dus er moet een speciale zwarte inkt worden toegevoegd om te verzoenen.
    • Wanneer C, M, Y en K in kleur worden gemengd, met de toename van C, m, Y en K, zal het licht dat door menselijke ogen wordt gereflecteerd steeds minder zijn en zal de helderheid van het licht steeds lager zijn.De methode voor het genereren van kleur in alle CMYK-modi wordt ook wel kleuraftrekking genoemd.

    HSB-modus

    De HSB-modus wordt gedefinieerd op basis van de waarneming van kleur door menselijke ogen.In deze modus worden alle kleuren beschreven door tinten, verzadiging en helderheid.

    • Tinten verwijst naar de kleur die wordt weerkaatst door of overgedragen door een object.Op het standaardkleurenwiel van 0 ~ 360 graden wordt de tint gemeten per positie.Bij normaal gebruik wordt de tint geïdentificeerd door de naam van de kleur, zoals rood, oranje, groen, enz. Het is een attribuut van uiterlijk.
    • Verzadiging verwijst naar de intensiteit of zuiverheid van de kleur, die het aandeel grijze componenten in de tint aangeeft.Het wordt uitgedrukt door 0% (puur grijs) - 100% (volledig verzadigde kleur).Op het standaard kleurenwiel neemt de verzadiging van de middenpositie naar de randpositie toe.
    • Helderheid is de relatieve helderheid van een kleur.Het wordt meestal gemeten door 0% (zwart) - 100% (wit).Defect: vanwege de beperking van apparatuur is het noodzakelijk om te converteren naar RGB-modus wanneer weergegeven op het computerscherm en CMYK-modus wanneer afgedrukt.Dit beperkt het gebruik van de HSB-modus tot op zekere hoogte.In het CIE XYZ-systeem wordt de helderheid uitgedrukt door de waarde van Y, die kan worden gemeten.Het wordt uitgedrukt door de intensiteit van gereflecteerd of uitgezonden licht per oppervlakte-eenheid.Helderheid wordt gemeten in eenheden zoals kaarslicht per vierkante meter (cd/m2).

    CIE-definitie van lichtheid: het is de overeenkomstige waarde van de perceptie van het visuele systeem van mensen van stralende helderheid, die wordt uitgedrukt door L *.

    Lab-modus

    Het prototype van de labmodus is een standaard voor het meten van kleur, geformuleerd door CIE Association in 1931. Het werd opnieuw gedefinieerd en kreeg de naam CIELab in 1976.

    De RGB-modus is een modus voor het toevoegen van kleuren aan een lichtgevend scherm en de CMYK-modus is een modus voor het aftrekken van kleurreflecterende afdrukken.De Lab-modus is niet afhankelijk van licht of pigment.Het is een kleurmodus bepaald door de CIE-organisatie, die theoretisch alle kleuren omvat die door het menselijk oog kunnen worden gezien.Lab-modus compenseert de tekortkomingen van de RGB- en CMYK-kleurmodi

    Lab-kleur wordt weergegeven door één helderheidscomponent L en twee kleurcomponenten a en b.Het waardebereik van L is 0-100, component a vertegenwoordigt de spectrale verandering van groen naar rood, terwijl component b de spectrale verandering van blauw naar geel vertegenwoordigt, en de waardebereiken van a en b zijn -120 ~ 120.

    五、CIE1976 Lab chromaticiteitsruimte en kleurverschil formule

    Kleur communicatie taal

    1) Communicatietaal wanneer tint verandert: communicatietaal: rood, geel, groen, blauw, minder rood, minder geel enzovoort

    2） Communicatietaal wanneer de helderheid verandert: Helderheid gebruikt meestal helderder of donkerder om het verschil daartussen te beschrijven;

    3） Communicatietaal wanneer de verzadiging verandert: verzadiging wordt beschreven door sterk of zwak;

    ●Kleurenmodule

    • Observatie geometrie

    De verschillende kijkhoeken van waarnemersinspectie hebben ook invloed op het verschil in productkleur.Soms is het nodig om het object vanuit dezelfde hoek te bekijken om tot een overeenkomst met de klant te komen.ASTM (American Society for testing and materials) D1729-89 beveelt 0/45 licht- en observatieomstandigheden aan.De observatiemethode wordt weergegeven in de volgende afbeelding:

    Standaard lichtbronnen

    • Standard Illuminants verwijst naar de kunstmatige lichtbron die verschillende soorten omgevingslicht simuleert, zodat de productie-installatie of het laboratorium het verlichtingseffect kan verkrijgen dat in principe consistent is met de lichtbron in deze specifieke omgevingen off-site.De standaard Illuminants wordt meestal geïnstalleerd in de standaard Illuminants-box en het kleurmeetinstrument.Het wordt voornamelijk gebruikt om de kleurafwijking van artikelen te detecteren, die moeten voldoen aan de CIE-standaard van de internationale verlichtingsmaatschappij.
    • De binnenmuuromgeving van de standaard Illuminants-box heeft een grote impact op de standaard Illuminants.Het moet een standaard donkergrijs mat oppervlak zijn om ervoor te zorgen dat het niet wordt beïnvloed door het gereflecteerde licht van de omgeving.

    Gemeenschappelijke standaard Lichtbronnen

    Gesimuleerd zonlicht in de blauwe lucht -- D65-lichtbron, kleurtemperatuur (CT): 6500K

    Gesimuleerd Europees winkellicht -- TL84-lichtbron, kleurtemperatuur (CT): 4000K

    Gesimuleerd Amerikaans winkellicht -- CWF-lichtbron, kleurtemperatuur (CT): 4100K

    Simuleer warme kleurenverlichting van familie of hotel -- F-lichtbron, kleurtemperatuur (CT): 2700k

    ●Berekeningsformule van chromatische aberratie

    • + L helder - L donker
    • + een rood - een groen
    • + b geel - b blauw
    • △E(totale chromatische aberratie)=√ (△a)²+(△b) ²+(△L) ²
    • △a(chromatische aberratie)=a2-a1
    • △b(chromatische aberratie)=b2-b1
    • △L(lichtheidsafwijking)=L2-L1

    ●Toepassing van de formule voor chromatische aberratie

    • Twee belangrijke indexen:

    1. Uniformiteit is erg belangrijk.

    2. Het bereik van het setnummer moet de aanvaardbaarheid van het visuele verschil kunnen bevestigen.

    • Tolerantiebereik van △ E in industriestandaard

    0 - 0,25: zeer klein of geen;Ideale afstemming

    0,25 - 0,5: minuut;Acceptabele wedstrijd

    0,5 - 1,0: klein tot gemiddeld;Aanvaardbaar in sommige toepassingen

    1,0 - 2,0: gemiddeld;Aanvaardbaar in specifieke toepassingen

    2.0 - 4.0: duidelijk;Aanvaardbaar in specifieke toepassingen

    4.0- meer: ​​zeer groot;Onaanvaardbaar in de meeste toepassingen

    (Sommige foto's komen van internet. Als er inbreuk is, neem dan contact op en verwijder het onmiddellijk)