三、Vnímacie charakteristiky zrakového systému
Ľudský zrakový systém má mnoho charakteristík vo vnímaní farieb a ich priestorových detailov, ako je vizuálny zvyšok, necitlivosť na ostré zmeny hrán a silnejšie vnímanie jasu ako farby.
Teoreticky môže byť každá farba v prírode určená tromi základnými farbami R, G a B, takže sa vytvorí trojrozmerný model farebného priestoru RGB, ktorý možno presne vypočítať pomocou matematického vzorca.
Podľa percepčných charakteristík ľudského vizuálneho systému na farebné a priestorové zmeny a model farebného priestoru môžeme navrhnúť všetky druhy algoritmov kompresie digitálnych obrazových dát.
Vizuálny systém človeka
- • Verí sa, že farba je výsledkom vnímania viditeľného svetla zrakovým systémom.
- Ľudská sietnica má tri druhy kužeľových buniek s rôznou citlivosťou na červenú, zelenú a modrú farbu a bunku v tvare tyčinky, ktorá funguje len v podmienkach extrémne nízkeho svetelného výkonu.Preto farba existuje iba v očiach a mozgu.Tyčinkové bunky nehrajú pri počítačovom spracovaní obrazu žiadnu rolu.
- Viditeľné svetlo je elektromagnetické vlnenie s vlnovou dĺžkou 380 ~ 780nm.Väčšina svetla, ktoré vidíme, nie je svetlo jednej vlnovej dĺžky, ale kombinácia mnohých rôznych vlnových dĺžok.
- Ľudská sietnica vníma farbu vonkajšieho sveta prostredníctvom neurónov.Každý neurón je buď farebne citlivý kužeľ alebo farebne necitlivá tyčinka
Percepčné vlastnosti videnia:- Červené, zelené a modré kužeľové bunky majú rozdielne vnímanie rôznych frekvencií svetla a rozdielneho jasu.
- Akákoľvek farba v prírode môže byť určená súčtom R, G a B, ktoré tvoria trojrozmerný vektorový priestor RGB.
Percepčné vlastnosti videnia:Skupina farebných vzoriek má rovnakú farbu pri slnečnom svetle alebo pri určitom zdroji svetla, ale keď sú umiestnené pod iným zdrojom svetla, farba je odlišná
四、Farebný režim
- Režim aditívneho miešania farieb RGB
- Subtraktívny režim miešania farieb CMY
- HSB režim
- Laboratórny režim
RGB režim
- Režim RGB je založený na princípe miešania troch základných farieb v prírode.Primárne farby červená, zelená a modrá sú priradené v každej farebnej škále podľa hodnoty jasu od 0 (čierna) do 255 (biela), aby sa špecifikovali ich farby.Keď sa zmiešajú základné farby s rôznym jasom, vyrobí sa 256 * 256 * 256 druhov farieb, približne 16,7 milióna.Napríklad jasná červená môže mať hodnotu R 246, hodnotu G 20 a hodnotu B 50. Keď sú hodnoty jasu troch základných farieb rovnaké, vytvorí sa šedá;Keď sú všetky tri hodnoty jasu 255, vytvorí sa čistá biela;Keď sú všetky hodnoty jasu 0, vytvorí sa čistá čierna.Keď je farba generovaná zmiešaním troch druhov farebného svetla vo všeobecnosti vyššia ako pôvodná hodnota jasu farby, metóda generovania farby v režime RGB sa tiež nazýva aditívna metóda farebného svetla.
Režim CMYK, známy aj ako režim farieb tlače, je spracovaný režim, ako naznačuje názov.
- Je veľmi odlišný od RGB.Režim RGB je režimom žiarivých farieb a obsah na obrazovke je stále viditeľný v tmavej miestnosti
- CMYK je farebný režim, ktorý sa spolieha na odraz.Ako ľudia čítajú obsah novín?Je to slnečné svetlo alebo svetlo, ktoré svieti na noviny a potom sa odráža do našich očí, že môžeme vidieť obsah.Vyžaduje externý zdroj svetla.Ak ste v tmavej miestnosti, nemôžete čítať noviny
- Pokiaľ je obraz zobrazený na obrazovke vyjadrený v režime RGB.Pokiaľ je obrázok viditeľný na tlačovine, je reprezentovaný režimom CMYK.Tlačia a spracovávajú sa napríklad periodiká, časopisy, noviny, plagáty atď., ide teda o model CMYK.
- Podobne ako RGB, CMY sú iniciály troch názvov atramentov: azúrová, purpurová a žltá.K vezme posledné čierne písmeno.Dôvodom, prečo sa neberie začiatočné písmeno, je vyhnúť sa zámene s modrou farbou.Teoreticky stačia iba tri druhy atramentov CMY.Keď sa spoja, mali by sčernieť.Keďže však súčasný výrobný proces nedokáže produkovať atramenty s vysokou čistotou, výsledkom pridania CMY je v skutočnosti tmavočervená farba, takže na vyrovnanie je potrebné pridať špeciálny čierny atrament.
- Keď sa C, M, Y a K zmiešajú do farby, so zvýšením C, m, Y a K bude svetlo odrážané do ľudských očí čoraz menej a jas svetla bude stále nižší.Metóda generovania farieb vo všetkých režimoch CMYK sa tiež nazýva odčítanie farieb.
HSB režim
Režim HSB je definovaný na základe pozorovania farieb ľudskými očami.V tomto režime sú všetky farby popísané odtieňmi, sýtosťou a jasom.
- Odtiene sa týkajú farby odrazenej od objektu alebo prenášanej cez objekt.Na štandardnom farebnom koliesku 0 ~ 360 stupňov sa odtieň meria podľa polohy.Pri bežnom používaní sa odtieň pozná podľa názvu farby, ako je červená, oranžová, zelená atď. Je to atribút vzhľadu.
- Sýtosť označuje intenzitu alebo čistotu farby, ktorá udáva podiel šedých zložiek v odtieni.Vyjadruje sa 0% (čistá šedá) - 100% (plne nasýtená farba).Na štandardnom farebnom koliesku sa sýtosť od stredovej polohy po okrajovú polohu zvyšuje.
- Jas je relatívny jas farby.Zvyčajne sa meria 0% (čierna) - 100% (biela).Chyba: z dôvodu obmedzenia výbavy je potrebné pri zobrazení na obrazovke počítača previesť do režimu RGB a pri vytlačení do režimu CMYK.To do určitej miery obmedzuje použitie režimu HSB.V systéme CIE XYZ je jas vyjadrený hodnotou Y, ktorú je možné merať.Vyjadruje sa intenzitou odrazeného alebo vyžarovaného svetla na jednotku plochy.Jas sa meria v jednotkách, ako je svetlo sviečok na meter štvorcový (cd/m2).
Definícia svetlosti CIE: je to zodpovedajúca hodnota vnímania žiarivého jasu zrakovým systémom ľudí, ktorá je vyjadrená L *.
Laboratórny režim
Prototyp laboratórneho režimu je štandard na meranie farieb formulovaný asociáciou CIE v roku 1931. V roku 1976 bol predefinovaný a nazvaný CIELAb.
Režim RGB je režim pridávania farieb svetelnej obrazovky a režim CMYK je režim odčítania farebnej reflexnej tlače.Laboratórny režim sa nespolieha na svetlo ani pigment.Ide o farebný režim určený organizáciou CIE, ktorý teoreticky zahŕňa všetky farby, ktoré je možné vidieť ľudským okom.Režim Lab kompenzuje nedostatky farebných režimov RGB a CMYK
Lab farba je reprezentovaná jednou zložkou jasu L a dvoma farebnými zložkami a a b.Rozsah hodnôt L je 0-100, zložka a predstavuje spektrálnu zmenu zo zelenej na červenú, zatiaľ čo zložka b predstavuje spektrálnu zmenu z modrej na žltú a rozsahy hodnôt aab sú -120 ~ 120.
五、CIE1976 Laboratórny chromatický priestor a vzorec rozdielu farieb
Farebný komunikačný jazyk
1) Komunikačný jazyk pri zmene odtieňa: komunikačný jazyk: červená, žltá, zelená, modrá, menej červená, menej žltá atď.
2） Komunikačný jazyk pri zmene jasu: Jas väčšinou používa svetlejšie alebo tmavšie na opis rozdielu medzi nimi;
3） Komunikačný jazyk pri zmene sýtosti: Sýtosť je opísaná ako silná alebo slabá;
●Farebný modul
- Pozorovacia geometria
Rôzny uhol kontroly pozorovateľa tiež ovplyvňuje rozdiel vo farbe produktu.Niekedy je pre dohodu so zákazníkom potrebné pozorovať objekt z rovnakého uhla.ASTM (Americká spoločnosť pre testovanie a materiály) D1729-89 odporúča svetelné a pozorovacie podmienky 0/45.Metóda pozorovania je znázornená na nasledujúcom obrázku:
Štandardné svietidlá
- Štandardné svietidlá sa týkajú umelého svetelného zdroja simulujúceho rôzne okolité svetlo, takže výrobný závod alebo laboratórium môže získať svetelný efekt v zásade konzistentný so svetelným zdrojom v týchto špecifických prostrediach mimo lokality.Štandardné Illuminants sa zvyčajne inštalujú do štandardnej skrinky Illuminants a prístroja na meranie farieb.Používa sa hlavne na zisťovanie farebnej odchýlky predmetov, ktoré musia spĺňať normu CIE medzinárodnej svetelnej spoločnosti.
- Prostredie vnútornej steny štandardného Illuminants boxu má veľký vplyv na štandardné Illuminants.Musí ísť o štandardný tmavosivý matný povrch, aby sa zabezpečilo, že ho neovplyvní odrazené svetlo okolia.
Bežné štandardné svietidlá
Simulované slnečné svetlo modrej oblohy -- svetelný zdroj D65, teplota farby (CT): 6500 K
Simulované európske osvetlenie obchodu -- svetelný zdroj TL84, teplota farby (CT): 4000 K
Simulované americké osvetlenie obchodu -- CWF svetelný zdroj, teplota farby (CT): 4100 K
Simulujte teplé farebné osvetlenie rodiny alebo hotela -- zdroj svetla F, farebná teplota (CT): 2700 k
●Výpočtový vzorec chromatickej aberácie
- + L svetlé - L tmavé
- + červená - zelená
- + b žltá - b modrá
- △E( celková chromatická aberácia )=√ (△a)2+(△b) 2+(△L) 2
- △a(chromatická aberácia)=a2-a1
- △b(chromatická aberácia)=b2-b1
- △L(svetlá aberácia)=L2-L1
●Aplikácia vzorca chromatickej aberácie
- Dva dôležité indexy:
1. Jednotnosť je veľmi dôležitá.
2. Rozsah nastaveného čísla musí byť schopný potvrdiť prijateľnosť vizuálneho rozdielu.
- Rozsah tolerancie △ E v priemyselnom štandarde
0 - 0,25: veľmi malé alebo žiadne;Ideálne zladenie
0,25 - 0,5: minúta;Prijateľná zhoda
0,5 - 1,0: malý až stredný;Prijateľné v niektorých aplikáciách
1,0 - 2,0: stredná;Prijateľné v špecifických aplikáciách
2,0 - 4,0: zrejmé;Prijateľné v špecifických aplikáciách
4,0- viac: veľmi veľké;Neprijateľné vo väčšine aplikácií
(Niektoré obrázky pochádzajú z internetu. Ak dôjde k porušeniu práv, kontaktujte nás a ihneď ho vymažte)
Čas odoslania: máj-05-2023