ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับโครมาติก-2

三、ลักษณะการรับรู้ของระบบการมองเห็น

ระบบการมองเห็นของมนุษย์มีลักษณะเฉพาะหลายอย่างในการรับรู้สีและรายละเอียดเชิงพื้นที่ เช่น สิ่งตกค้างในการมองเห็น ไม่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงที่คมชัดของขอบ และการรับรู้ความสว่างที่ชัดเจนกว่าสี

ตามทฤษฎีแล้ว ทุกสีในธรรมชาติสามารถกำหนดได้ด้วยสีหลักสามสีคือ R, G และ B ดังนั้นแบบจำลองปริภูมิสี RGB สามมิติจึงเกิดขึ้น ซึ่งสามารถคำนวณได้อย่างแม่นยำด้วยสูตรทางคณิตศาสตร์

เราสามารถออกแบบอัลกอริธึมการบีบอัดข้อมูลภาพดิจิทัลได้ทุกชนิดตามลักษณะการรับรู้ของระบบการมองเห็นของมนุษย์ไปจนถึงการเปลี่ยนแปลงสีและเชิงพื้นที่และแบบจำลองปริภูมิสี

ระบบการมองเห็นของมนุษย์

• • เชื่อกันว่าสีเป็นผลมาจากการรับรู้ของระบบการมองเห็นต่อแสงที่ตามองเห็น
• เรตินาของมนุษย์มีเซลล์รูปกรวยสามชนิดที่มีความไวต่อสีแดง เขียว และน้ำเงินต่างกัน และเซลล์รูปแท่งที่ทำงานภายใต้สภาวะที่มีแสงน้อยมากเท่านั้นดังนั้นสีจึงมีอยู่ในดวงตาและสมองเท่านั้นเซลล์ร็อดไม่มีบทบาทในการประมวลผลภาพด้วยคอมพิวเตอร์
• แสงที่มองเห็นเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่น 380 ~ 780nmแสงส่วนใหญ่ที่เราเห็นไม่ใช่แสงที่มีความยาวคลื่นเดียว แต่เป็นแสงที่มีหลายความยาวคลื่นรวมกัน
• เรตินาของมนุษย์รับรู้สีของโลกภายนอกผ่านเซลล์ประสาทเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์เป็นกรวยที่ไวต่อสีหรือแท่งที่ไม่ไวต่อสีลักษณะการรับรู้ของการมองเห็น:
  • เซลล์รูปกรวยสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงินมีการรับรู้ความถี่ของแสงที่แตกต่างกันและความสว่างต่างกัน
  • สีใดๆ ในธรรมชาติสามารถกำหนดได้โดยผลรวมของ R, G และ B ซึ่งประกอบกันเป็นปริภูมิเวกเตอร์ RGB สามมิติ
  • ลักษณะการรับรู้ของการมองเห็น:

    ตัวอย่างสีกลุ่มหนึ่งมีสีเดียวกันภายใต้แสงแดดหรือแหล่งกำเนิดแสงหนึ่ง แต่เมื่อนำไปวางไว้ภายใต้แหล่งกำเนิดแสงอื่น สีจะแตกต่างกัน

    四、โหมดสี

    • โหมดผสมสีเสริม RGB
    • โหมดผสมสีลบ CMY
    • โหมด HSB
    • โหมดแล็บ

    โหมด RGB

    • โหมด RGB อาศัยหลักการผสมสีหลักสามสีในธรรมชาติสีหลักของสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงินจะถูกจัดสรรในแต่ละระดับสีตามค่าความสว่างตั้งแต่ 0 (สีดำ) ถึง 255 (สีขาว) เพื่อระบุสีเมื่อผสมสีหลักที่มีความสว่างต่างกัน จะเกิดสี 256 * 256 * 256 ประมาณ 16.7 ล้านสีตัวอย่างเช่น สีแดงสดอาจมีค่า R เท่ากับ 246 ค่า G เท่ากับ 20 และค่า B เท่ากับ 50 เมื่อค่าความสว่างของสีหลักสามสีเท่ากัน สีเทาจะถูกสร้างขึ้นเมื่อค่าความสว่างทั้งสามค่าเท่ากับ 255 สีขาวบริสุทธิ์จะถูกสร้างขึ้นเมื่อค่าความสว่างทั้งหมดเป็น 0 สีดำล้วนจะถูกสร้างขึ้นเมื่อสีที่เกิดจากการผสมของแสงสีสามชนิดโดยทั่วไปสูงกว่าค่าความสว่างของสีดั้งเดิม ดังนั้นวิธีการสร้างสีในโหมด RGB จึงเรียกอีกอย่างว่าวิธีการเติมสีด้วยแสง

    โหมด CMYK หรือที่เรียกว่าโหมดสีการพิมพ์ เป็นโหมดประมวลผลตามชื่อที่แนะนำ

    • มันแตกต่างจาก RGB มากโหมด RGB เป็นโหมดสีเรืองแสง และเนื้อหาบนหน้าจอยังคงสามารถมองเห็นได้ในห้องมืด
    • CMYK เป็นโหมดสีที่อาศัยการสะท้อนแสงผู้คนอ่านเนื้อหาของหนังสือพิมพ์อย่างไร?มันคือแสงแดดหรือแสงที่ส่องไปที่หนังสือพิมพ์แล้วสะท้อนเข้าตาให้เรามองเห็นเนื้อหามันต้องการแหล่งกำเนิดแสงภายนอกถ้าคุณอยู่ในห้องมืด คุณจะไม่สามารถอ่านหนังสือพิมพ์ได้
    • ตราบใดที่ภาพที่แสดงบนหน้าจอแสดงในโหมด RGBตราบเท่าที่ยังเห็นภาพบนสิ่งพิมพ์ ภาพนั้นจะแสดงด้วยโหมด CMYKตัวอย่างเช่น วารสาร นิตยสาร หนังสือพิมพ์ โปสเตอร์ ฯลฯ ได้รับการพิมพ์และดำเนินการ ดังนั้นจึงเป็นโมเดล CMYK
    • เช่นเดียวกับ RGB CMY เป็นชื่อย่อของชื่อหมึกสามชื่อ ได้แก่ Cyan, magenta และ YellowK ใช้ตัวอักษรตัวสุดท้ายของสีดำเหตุที่ไม่ใช้อักษรย่อก็เพื่อไม่ให้สับสนกับสีน้ำเงินตามทฤษฎีแล้ว หมึก CMY เพียงสามชนิดก็เพียงพอแล้วเมื่อรวมกันแล้วควรได้สีดำอย่างไรก็ตาม เนื่องจากกระบวนการผลิตในปัจจุบันไม่สามารถผลิตหมึกพิมพ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงได้ ผลลัพธ์ของการเติม CMY จึงเป็นสีแดงเข้ม ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเพิ่มหมึกสีดำพิเศษเพื่อให้กระทบยอด
    • เมื่อ C, M, Y และ K ผสมกันเป็นสี เมื่อค่า C, m, Y และ K เพิ่มขึ้น แสงที่สะท้อนสู่ดวงตามนุษย์จะน้อยลงเรื่อยๆ และความสว่างของแสงจะน้อยลงเรื่อยๆวิธีการสร้างสีในโหมด CMYK ทั้งหมดเรียกว่าการลบสี

    โหมด HSB

    โหมด HSB ถูกกำหนดขึ้นจากการสังเกตสีด้วยสายตามนุษย์ในโหมดนี้ สีทั้งหมดจะถูกอธิบายด้วยเฉดสี ความอิ่มตัว และความสว่าง

    • Hues หมายถึงสีที่สะท้อนจากหรือส่งผ่านวัตถุในวงล้อสีมาตรฐาน 0 ~ 360 องศา เฉดสีจะถูกวัดตามตำแหน่งในการใช้งานปกติ สีจะถูกระบุด้วยชื่อของสี เช่น สีแดง สีส้ม สีเขียว เป็นต้น ซึ่งเป็นคุณลักษณะของรูปลักษณ์ภายนอก
    • ความอิ่มตัวของสีหมายถึงความเข้มหรือความบริสุทธิ์ของสี ซึ่งระบุสัดส่วนของส่วนประกอบสีเทาในเฉดสีแสดงโดย 0% (สีเทาบริสุทธิ์) - 100% (สีอิ่มตัวเต็มที่)ในวงล้อสีมาตรฐาน ความอิ่มตัวของสีจากตำแหน่งกึ่งกลางไปยังตำแหน่งขอบจะเพิ่มขึ้น
    • ความสว่างคือความสว่างสัมพัทธ์ของสีโดยปกติจะวัดจาก 0% (สีดำ) - 100% (สีขาว)ข้อบกพร่อง: เนื่องจากข้อจำกัดของอุปกรณ์ จำเป็นต้องแปลงเป็นโหมด RGB เมื่อแสดงบนหน้าจอคอมพิวเตอร์และโหมด CMYK เมื่อพิมพ์ออกมาซึ่งจะจำกัดการใช้โหมด HSB ในระดับหนึ่งในระบบ CIE XYZ ความสว่างจะแสดงด้วยค่า Y ซึ่งสามารถวัดได้แสดงโดยความเข้มของแสงที่สะท้อนหรือเปล่งออกมาต่อหน่วยพื้นที่วัดความสว่างเป็นหน่วย เช่น แสงเทียนต่อตารางเมตร (cd/ m2)

    คำจำกัดความของความสว่าง CIE: เป็นค่าที่สอดคล้องกันของการรับรู้ของระบบการมองเห็นของผู้คนเกี่ยวกับความสว่างที่สดใส ซึ่งแสดงโดย L *

    โหมดแล็บ

    ต้นแบบของโหมดแล็บเป็นมาตรฐานสำหรับการวัดสีที่กำหนดขึ้นโดยสมาคม CIE ในปี 1931 มันถูกนิยามใหม่และตั้งชื่อว่า CIELab ในปี 1976

    โหมด RGB เป็นโหมดเพิ่มสีของหน้าจอเรืองแสง และโหมด CMYK เป็นโหมดลบการพิมพ์สีสะท้อนแสงโหมดแล็บไม่อาศัยแสงหรือเม็ดสีเป็นโหมดสีที่กำหนดโดยองค์กร CIE ซึ่งในทางทฤษฎีจะรวมสีทั้งหมดที่ตามนุษย์สามารถมองเห็นได้โหมดแล็บชดเชยข้อบกพร่องของโหมดสี RGB และ CMYK

    สีของห้องปฏิบัติการจะแสดงด้วยองค์ประกอบความสว่างหนึ่งส่วน L และองค์ประกอบสีสองส่วน a และ bช่วงค่าของ L คือ 0-100 ส่วนประกอบ a แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงของสเปกตรัมจากสีเขียวเป็นสีแดง ในขณะที่ส่วนประกอบ b แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงของสเปกตรัมจากสีน้ำเงินเป็นสีเหลือง และช่วงของค่าของ a และ b คือ -120 ~ 120

    五、CIE1976 Lab พื้นที่สีและสูตรความแตกต่างของสี

    ภาษาสื่อสารสี

    1) ภาษาสื่อสารเมื่อสีเปลี่ยน: ภาษาสื่อสาร: แดง เหลือง เขียว น้ำเงิน แดงน้อยลง เหลืองน้อยลง และอื่นๆ

    2) ภาษาที่ใช้สื่อสารเมื่อความสว่างเปลี่ยนแปลง: ความสว่างส่วนใหญ่ใช้ความสว่างหรือเข้มขึ้นเพื่ออธิบายความแตกต่างระหว่างความสว่าง

    3) ภาษาที่ใช้สื่อสารเมื่อความอิ่มตัวเปลี่ยนไป: ความอิ่มตัวอธิบายได้ด้วยความเข้มหรืออ่อน

    ●โมดูลสี

    • เรขาคณิตการสังเกต

    มุมที่แตกต่างกันของการตรวจสอบของผู้สังเกตการณ์ยังส่งผลต่อความแตกต่างของสีของผลิตภัณฑ์ด้วยบางครั้งเพื่อบรรลุข้อตกลงกับลูกค้า จำเป็นต้องสังเกตวัตถุจากมุมเดียวกันASTM (American Society for Testing and Materials) D1729-89 แนะนำ 0/45 สภาพแสงและการสังเกตโดยมีวิธีการสังเกตดังรูปต่อไปนี้

    ไฟส่องสว่างมาตรฐาน

    • ไฟส่องสว่างมาตรฐานหมายถึงแหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์ที่จำลองแสงแวดล้อมต่างๆ เพื่อให้โรงงานผลิตหรือห้องปฏิบัติการได้รับเอฟเฟกต์แสงโดยพื้นฐานแล้วสอดคล้องกับแหล่งกำเนิดแสงในสภาพแวดล้อมเฉพาะเหล่านี้นอกสถานที่ไฟส่องสว่างมาตรฐานมักจะติดตั้งในกล่องไฟส่องสว่างมาตรฐานและเครื่องมือวัดสีส่วนใหญ่จะใช้ในการตรวจจับความเบี่ยงเบนของสีของสิ่งของ ซึ่งต้องเป็นไปตามมาตรฐาน CIE ของ International Lighting Society
    • สภาพแวดล้อมที่ผนังด้านในของกล่องไฟส่องสว่างมาตรฐานมีผลอย่างมากต่อไฟส่องสว่างมาตรฐานต้องเป็นพื้นผิวด้านสีเทาเข้มมาตรฐานเพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่ได้รับผลกระทบจากแสงสะท้อนจากสภาพแวดล้อม

    ไฟส่องสว่างมาตรฐานทั่วไป

    แสงแดดท้องฟ้าจำลอง -- แหล่งกำเนิดแสง D65 อุณหภูมิสี (CT): 6500K

    แสงร้านค้าในยุโรปจำลอง -- แหล่งกำเนิดแสง TL84 อุณหภูมิสี (CT): 4000K

    แสงร้านค้าอเมริกันจำลอง -- แหล่งกำเนิดแสง CWF อุณหภูมิสี (CT): 4100K

    จำลองแสงสีอบอุ่นของครอบครัวหรือโรงแรม -- แหล่งกำเนิดแสง F อุณหภูมิสี (CT): 2700k

    ●สูตรการคำนวณความคลาดเคลื่อนของสี

    • + L สว่าง - L มืด
    • + สีแดง - สีเขียว
    • + ข เหลือง - ข น้ำเงิน
    • △E( ความคลาดเคลื่อนของสีทั้งหมด )=√ (△a)²+(△b) ²+(△L) ²
    • △a(ความคลาดเคลื่อนสี )=a2-a1
    • △b(ความคลาดเคลื่อนสี )=b2-b1
    • △L(ความคลาดเคลื่อนของแสง)=L2-L1

    ●การประยุกต์ใช้สูตรความคลาดเคลื่อนของสี

    • ดัชนีที่สำคัญสองรายการ:

    1. ความสม่ำเสมอเป็นสิ่งสำคัญมาก

    2. ช่วงของหมายเลขชุดต้องสามารถยืนยันการยอมรับความแตกต่างทางสายตาได้

    • ช่วงความคลาดเคลื่อน △ E ในมาตรฐานอุตสาหกรรม

    0 - 0.25: น้อยมากหรือไม่มีเลย;การจับคู่ที่เหมาะ

    0.25 - 0.5: นาที;การจับคู่ที่ยอมรับได้

    0.5 - 1.0: เล็กถึงกลาง;ยอมรับได้ในบางแอปพลิเคชัน

    1.0 - 2.0: ปานกลาง;ยอมรับได้ในการใช้งานเฉพาะ

    2.0 - 4.0: ชัดเจน;ยอมรับได้ในการใช้งานเฉพาะ

    4.0- เพิ่มเติม: ใหญ่มาก;ไม่เป็นที่ยอมรับในแอปพลิเคชันส่วนใหญ่

    (ภาพบางส่วนมาจากอินเตอร์เน็ต หากละเมิด กรุณาติดต่อลบทันที)