lec_3

Элементы колориметрии.
Колориметрия – наука об измерении и количественном выражении цвета. Колориметрией
установлено что монохроматическое излучение с определенной длинной волны всегда
создает вполне определенное ощущение цвета. Лямбда = 580 нм – желтый цвет
Лямбда = 530 нм – Зеленый цвет
Лямбда = 700 нм – синий цвет
Однако если имеется источник жолтого цвета это еще не означает что его длинна волны
580 нм. Существуют много спектральных составов которые могут вызывать ощущения
одинакового цвета.
Одинаковые цвета созданный разными спектральными излучениями называются
метамерными цветами.
Различают три способа смешивания цветов:
Локальный (Направляет свет от разных источников на белый экран, результирующий цвет
зависит от цвета и интенсивности источников)
Бинокулярный (На один глаз действует световой поток одного цвета, на второй глаз
световой поток другого цвета, в мозгу создается цветовое ощущение зависящее от смеси
этих цветов. Основан на слитном восприятии разноцветных точек, штрихов, полос.
Угловые размеры которых меньше угла размещения глаза.)
Пространственный
Законы смешивания цветов: сформулировал Г Грассман 1853 г
1. Любые 4 цвета находятся в линейной зависимости хотя существует неограниченное
число комбинаций из трех цветов являющихся линейно не зависимыми.
Из этого следует, что существуют цвета линейно зависимые которые могут быть
связанные между собой линейными алгебраическими уравнениями и цвета линейно не
зависимые.
Из 7 основных цветов 4 являются линейно зависимыми, а 3 могут и не находится в
линейной зависимости. Например: Красный Оранжевый Желты – линейно зависимый
Красный Синий Зеленый – Линейно не зависимыми, т.к. смешивая 2 из них нельзя
получить 3.
Для любого заданного цвета можно записать такое цветовое уравнение которые выражает
линейную зависимость цветов
Ц=к1Ц1+к2Ц2+к3Ц3
Ц* - базисные линейно не зависимые цвета, к* - коэффициенты указывающие на
количество смешиваемых цветов, Ц – результирующий цвет.
Это уравнение говорит и о трехмерности цвета.
2. Если в смеси трех цветовых компонент одна меняется непрерывно , а две других
постоянны, то цвет смеси так же меняется непрерывно.
3. цвет смеси зависит только от цвета смешиваемых компонент и не зависит от способа их
получения.
Принципы формирования цветовых оттенков
Существует излучаемый свет – свет который попадает в зрительный анализатор
непосредственно от источника (монитор, солнце, лампа). Может содержать все цвета,
либо любую их комбинацию, или только один цвет.
Отраженный свет – свет отразившийся от поверхности объекта.
Таким образом мы видим предметы потомучто они излучают свет, а другие потомучто
они отражают его.
Цвет может получатся в процессе излучения, так и в процессе отражения, в компьютерной
графике существует два метода его описания: система аддитивных цветов, система
субтрактивных цветов.
Система аддитивных цветов работает с излучаемыми источниками, результирующий цвет
получается при сложении цветов компонент.
RGB картинка
Субтрактивные – происходит обратный процесс: результирующий цвет получается
вычитанием других цветов из общего луча света, в такой системе белый цвет соответсвует
отсутствие всех цветов, а наличае дает черный. Система субтракттивных цветов работает
с отраженным светом.
В системе аддитивных цветов в качестве основных приняты RGB цвета. Используется в
мониторе.
В системе субтрактивных цветов выбраны CMY цвета. Используется в полиграфии.
Цвета одной модели являются дополнительными к другой дополнительный цвет. Этот
цвет дополняющий данный до белого.
Трудность получения черного цвета при печати на принтере привела к тому что
необходимо использовать и черную краску (CMYK).
Картинка а аддитивная б субтрактивная
Картинка Субтрактивное формирование оттенков
На лист бумаги падает белый цвет, в результате видим только синий цвет
Голубой краской поглащается синяя составляющая, зеленая составляющая поглощается
пурпурной краской. А остающаяся частьь отражается от белой бумаги.
Средства описания цвета, в пределах некоторого цветового охвата:
Цветовая модель РГБ – модель является аппаратно ориентированной и используется в
воспроизводящих устройсвах для аддитивного формирования цветовых оттенков. Модель
можно представить в виде куба помещенного в систему координат RGB.
Картинко куба
Точки с координатами 000 соответсвует черный цвет, а 111 соответсвует белый цвет
Цветовая модель CMY – аппаратно ориентированная модель используемая в полиграфии
для субтрактивного формирования цветовых оттенков. Также можно представить кубом в
трехмерной системе координат.
Цвета модели являются дополнительными цветами к модели RGB.
Цвет в этих моделях определяется трех координат.
Из одной модели можно перевести в другую с помощью уравнений:
Цветовая модель HSV
Ориентирована на человека и обеспечивает возможность явного задания цветовых
оттенков.
Цветовой охват этой модели представляется перевернутой 6тигранной пирамидой
вершина которой располагается в точке 0.0.
Цветовая модель HLS
Ориентирована на человека и обеспечивает возможность явного задания цветовых
оттенков.
Для описания монохромных ображений используется модель в которой цвет задается
одним числом. Каждый оттенок определяется яркостью.
Для серых изображений достаточно одного числа, что позволяет упростить его цветовую
модель. Каждый оттенок серого (градация) определяется яркостью.
Для преобразования цветного изображения используется следующее соотношение Y =
0.3R+0.59G+0.11B. Коэффициенты при RGB учитывают различную чувствительность
зрения к различным цветам, и их сумма равна 1.