Вычисление цветовых координат проводят перемножением значений удельных координат на интенсивности излучений с последующим суммированием полученных произведений.

Результат измерения какого-либо цвета М, выраженного тремя координатами, записывается в виде цветового уравнения: , где

Качественная характеристика– цветность – определяется соотношением количеств трёх основных цветов, в которых они воспроизводят данный цвет.

Если надо определитьтолько цветность, можно пользоваться относительными цветовыми координатами. Они обозначаются так же, как координаты цвета, только без штриха и вычисляются по формулам: ; ; .

Относительные координаты цвета называются координатами цветности или трёхцветными коэффициентами. Цветовое уравнение, записанное с помощью трёхцветных коэффициентов, имеет вид: , или, сделав математическое преобразование, получим .

Таблица 4. Величины, используемые в колориметрии, для количественной характеристики цветов

Величина	Обозна-чение	Определение	Формула или определение количества
Основные цвета	К, З, С R, G, В X, Y, Z	Три цвета, каждый из которых нельзя получить смешением двух других и смешением которых можно получить все остальные цвета	-
Единичные цвета	-	Цвета, для измерения коли-честв которых в качестве единиц взяты различные значения яркостей	В качестве единиц для измерения количеств основных цветов берут такие их яркости, при которых смесь равных количеств этих цветов воспроизводит белый цвет равноэнергетического излучения W
Удельные координаты цвета		Координаты цветов (одно-родных) монохромати-ческих излучений с еди-ничными интенсивностями	Связаны с трёхцветными коэффициентами монохроматических излучений ( ), определяемыми из опыта, с видностями и относительными яркостями единичных цветов монохроматических излучений соотношениями: и др.
Координа-ты цвета (цветовые координа-ты)		Количества трёх основных цветов, позволяющие при смешении воспроизвести рассматриваемый цвет в определённой цветовой системе.	Для цветов монохроматических излучений определяются по формулам: и др. Для цветов излучений сложного спектрального состава равны суммам соответствующих координат монохромати-ческих, входящих в состав сложного.
Трёхцвет-ные коэф-фициенты	к, з, с r, g, и x, y, z	Относительные цветовые координаты	Определяются по формулам: (аналогично для g и b).
Яркостные коэффици-енты цветов	В_К, В_З,В_С В_R, В_G, В_B В_X, В_Y, В_Z	Относительные яркости цветов, получаемых сме-шением единичных основ-ных цветов, в количествах, определяемых трёхцвет-ными коэффициентами. Для основных цветов отно-сительные яркости единич-ных	В = rВ_R + gВ_G + bВ_B

Таким образом, любой цвет выражается тремя числами – цветовыми координатами. А если нас интересует только цветность, достаточно двух чисел – любых двух из трёх известных цветовых коэффициентов.

ЦВЕТОВОЙ ТРЕУГОЛЬНИК, построенный с использованием единичных цветов.

Для определения цветового тона, достаточно двух чисел – любых двух из трёх известных цветовых коэффициентов. Этим пользуются, когда определяют цветовой тон по цветовому треугольнику.

На заре колориметрии цветовой треугольник брался равносторонний, на его сторонах откладываются трёхцветные коэффициенты r, g, и b. Их значения меняются от 0 до 1, и вместе с тем их сумма в любом цвете не превышает 1.

На пересечении медиан треугольника (центр тяжести треугольника) будет находиться точка белого цвета. Для неё: g = r = b =1/3.

В одной вершине треугольника (точка G) цветные коэффициенты равны: g=1, r=0, b=0.

В другой вершине треугольника (точка B) цветные коэффициенты равны: b=1, g=0, r=0.

В третьей вершине треугольника (точка R) цветные коэффициенты равны: r=1, g=0, b=0.

На стороне треугольника RG находятся точки цветов, получаемых смешением основных R и G, а

На стороне треугольника RG находятся точки цветов, получаемых смешением основных R и G, а количество В в этих смесях = 0. В любой точке RG r + g =1,а b=0.

Подобно этому на стороне RB везде g=0, а r + b =1. А на стороне GB везде r=0, а g + b=1.

Внутри треугольника все трёхцветные коэффициенты отличны от нуля.

Всё та же точка М будет иметь трёхцветные коэффициенты: r=0,2, g=0,3, а b=1 - r – g = 1 – 0,2 – 0,3 = 0,5.

Такое графическое изображение цвета условно, поэтому с течением времени от равностороннего треугольника отказались в пользу прямоугольного.

Действительно, если в одну из вершин треугольника, например В, можно принять за начало прямоугольной системы координат. Тогда трёхцветные коэффициенты r и g откладываются от начала координат (r = g =0) по осям абсцисс и ординат. Трёхцветный коэффициент b для любой точки определяется соотношением r+ g + b= 1.

На «базе» именно такого цветового треугольника и построена колориметрическая система RGB –один из методов измерения цветовых величин (определение цветовых координат).В качестве основных излучений здесь используются излучения с длинами волн: синий (λ=435,8 нм) - B, зелёный (λ=546,1 нм) - G и красный (λ=700 нм) – R.

Относительные яркости единичных цветов В_R, В_G, В_Bсоответственно 1, 4,59, 0,06.

Если посмотреть на рисунок, то можно увидеть, что большая часть спектральных цветов (глаз их видеть не может) находится за пределами цветового треугольника. Это особенно заметно для коротковолновой части спектра до длины волны 545 нм.

Там, где r (трёхцветный коэффициент r) имеет отрицательное значение, при расчёте цвета требуется отрицательное значение R, то есть это значение вычитается.

Система XYZ— линейная 3-компонентная цветовая модель, основанная на результатах измерения характеристик человеческого глаза. Построена на основе зрительных возможностей «стандартного наблюдателя», возможности которого были тщательно изучены и зафиксированы в ходе длительных исследований человеческого зрения, проведённых комитетом МКО.

МКО провёл множество экспериментов с огромным количеством людей, предлагая им сравнивать различные цвета, а затем с помощью совокупных данных этих экспериментов построил так называемые функции соответствия цветов и универсальное цветовое пространство, в котором был представлен диапазон видимых цветов, характерный для среднестатистического человека. Функции соответствия цветов — это значения каждой первичной составляющей света — красной, зелёной и синей, которые должны присутствовать, чтобы человек со средним зрением мог ощущать все цвета видимого спектра. Этим трём первичным составляющим были поставлены в соответствие координаты X, Y и Z.

Система XYZ позволяет упростить вычисления цветовых координат и яркостей. В качестве основных цветов здесь выбраны реально не существующие цвета − которые называются нереальными, координаты которых определяют касательные, проведённые к цветовому графику RGB. Это цвета X, Y и Z. Основное свойство, присущее этой системе — положительная определённость: любой физически ощутимый цвет представляется в системе XYZ только положительными величинами. С другой стороны, не всем точкам в пространстве XYZ соответствуют реальные цвета в силу неортогональности функций соответствия цветов. Говоря об «эталонных» оттенках, часто говорят только о паре x, y, считая z = 1-x-y. Говоря о «яркости» цвета (например, для перевода изображения в чёрно-белое), часто имеют в виду величину Y.

Центральная зона цветового графика МКО охватывает сильно разбелённые (ненасыщенные) цвета. Центр этой зоны представляет собой ахроматическую зону или зону белого цвета. В этой зоне помимо точки равноэнергетического белого можно найти точки, соответствующие реальным источникам света, воспринимаемым как белые.

Таблица 5. Координаты цветности некоторых источников излучения

Излучение	х	у	Т_с, К	Излучение	х	у	Т_с, К
Лампа накаливания	0,4476	0,4075	2850	Свет северного неба	0,2773	0,2934	10000
Голубой цвет неба	0,27	0,30	10000	Прямой солнечный свет	0,3362	0,3502	5335
Свет пасмурного дня	0,3134	0,3275	6500	Белый равноэнергетический	0,33	0,33	5400

При разделении площади реальных цветов на цветовые зоны график служит картой цветов. Длины волн вдоль линии пурпурных цветов показывают ориентировочные границы раздела ощущаемых спектральных цветностей.

Таблица 6. Спектральные цвета в диапазонах длин волн (цветовые зоны), нм

Фиолетовый 380…563 (синевато-пурпурный)	Синевато-зелёный 493…498	Жёлтый 575…580
Сине-фиолетовый 430…465 (пурпурно-синий)	Зелёный 490…530	Желтовато-оранжевый 580…586
Синий 465…482	Желтовато-зелёный 530…558	Оранжевый 586…596
Зеленовато-синий 482…487	Жёлто-зелёный 558…570	Красновато-оранжевый 596…620
Сине-зелёный 487…493	Зеленовато-жёлтый 570…575	Красный 620…680

ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ЦВЕТА

При анализе воспроизведения цветамозг, анализируя поступающие с сетчатки глаза сигналы, принимает во внимание и информацию, поступающую в мозг от других органов. Кроме этого, обрабатывая полученную информацию, мозг использует накопленный опыт, знания и даже − стереотипы восприятия. Привычно видеть небо голубым, траву и листву - зелёной, белый лист бумаги − именно белым. Причем для большинства предметов цвет может изменяться в достаточно широких пределах, не вызывая у наблюдателя не только дискомфорта, а даже минимальных сомнений в соответствии цвета предмета его представлению о нем. Например, нарушенный цветовой баланс телевизора редко когда вызывает неприятные ощущения. Тем не менее, при возможности непосредственного сравнения, когда два предмета лежат рядом, можно определить даже незначительную разницу в их цвете.

При анализе воспроизведения цвета необходимо учитывать и яркостную адаптацию глаза. Глаз сохраняет чувствительность при разных условиях освещения. Например, освещённость пейзажа при летнем солнце в 4000 раз выше освещённости, создаваемой 100-Вт лампой. Однако глаз в обоих случаях хорошо различает детали предметов. Увеличение чувствительности при переходе от большей яркости к малой называется темновой адаптацией. Если глаз приспосабливается к большой яркости после малой – световой адаптацией. В основе яркостной адаптации, помимо прочих, лежит зрачковый рефлекс (изменения диаметра зрачка в зависимости от освещённости ретины).

Кроме яркостной существует и цветовая адаптация глаза. Цветовое ощущение меняется под действием предыдущего освещения. Например, если облучить ретину насыщенным красным светом, то белое поле в течение времени адаптации видится сине-зелёным. Механизм цветовой адаптации заключается в уменьшении концентрации зрительного пигмента в тех колбочках, которые интенсивно работают в предадаптационный период. В данном примере – в красночувствительных рецепторах. Из-за этого при рассматривании белого поля будут работать в основном только зелёно- и синечувствительные колбочки, что создаст ощущение сине-зелёного, или голубого, цвета.

Для успешного получения цветного изображения должны быть решены три задачи: аналитическая – цветоделение, градационная – градационная стадия или градационный процесс (не зависит от стадии цветоделения), синтез цветов – цветовой охват метода. Точность воспроизведения цветов изображения данного способа зависит от характеристик всех стадий процесса.

Цветоделительные искажениявозникают в результате неправильной регистрации зональных яркостей цветов вследствие неправильного цветоделения в фотоприёмнике, градационные искажения возникают при неправильном построении плотности изображения из-за нарушения соотношения яркостей цветов отдельных деталей объекта, что создаёт различный характер цветовоспроизведения в тенях и светах объекта. Искажения цветовоспроизведения при синтезе цвета вызваны несовершенством спектрофотометрических характеристик реальных красителей или пигментов.

Цветовой охватхарактеризуют цвета трёх отдельных красочных слоёв, трёх попарных и одного трёхслойного красочных слоёв, а также цвет бумаги. Это и есть восемь граничных цветов цветового охвата, которые представляют собой все цвета, воспроизводимые данными красками при двух ступенях их количеств (яркостей) – нулевом и максимальном.

Таблица 7. Граничные цвета цветового охвата (субтрактивный синтез)

Белый цвет бумаги	Пурпурный	Красный (Жёлтый+Пурпурный)	Синий (пурпурный+голубой)
Жёлтый	Голубой	Зелёный (жёлтый+голубой)	Трёхкрасочный чёрный (наложение всех трёх красок)

Правильность воспроизведения цвета определяют по воспроизведению серого цвета различной светлоты без хроматических оттенков.

Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 443; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 23

Мы поможем в написании ваших работ!