Красочность

Красная полоса демонстрирует более высокую яркость и красочность на свету, чем в тени, но воспринимается как имеющая одинаковый цвет объекта, включая одинаковую цветность, в обеих областях. Поскольку яркость увеличивается пропорционально красочности, полоса также имеет одинаковую насыщенность в обеих областях.

Страницы оттенков Манселла 7,5PB и 10BG цветов RGB, показывающие линии равномерной насыщенности (цветность пропорциональна яркости) красным цветом. Линии равномерной насыщенности исходят от черной точки, а линии однородной насыщенности вертикальны. Кроме того, по сравнению с цветами 10BG, цвета 7,5PB обеспечивают более высокую насыщенность и цветность.

Исходное изображение с относительно приглушенными цветами.

L*C*h ( CIELAB ) увеличена на 50 %. Цветность

HSL Насыщение увеличилось на 50%; изменение насыщенности HSL также влияет на воспринимаемую яркость цвета.

Яркость CIELAB сохранена, с удаленными символами * и b *, чтобы получить в оттенках серого. изображение

Шкала насыщенности (0% слева, соответствует черно-белому цвету).

Примеры насыщения. Исходное изображение вверху слева.

Красочность , цветность и насыщенность — это атрибуты воспринимаемого цвета, относящиеся к хроматической интенсивности. Согласно формальному определению Международной комиссии по освещению (CIE), они соответственно описывают три различных аспекта хроматической интенсивности, но эти термины часто используются свободно и взаимозаменяемо в контекстах, где эти аспекты четко не различаются. Точные значения терминов различаются в зависимости от других функций, от которых они зависят.

• Красочность — это «атрибут зрительного восприятия, согласно которому воспринимаемый цвет области кажется более или менее хроматическим (любой цвет, в котором отсутствует белый, серый или черный). ". Красочность, вызываемая объектом, зависит не только от его спектральной отражательной способности , но и от силы освещения и увеличивается с последним, если яркость не очень высока ( эффект Ханта ).
• Цветность — это «красочность области, оцениваемая как доля яркости аналогично освещенной области, которая кажется белой или хорошо пропускающей свет». В результате цветность в основном зависит только от спектральных свойств и, как таковая, описывает цвет объекта . Насколько отличается от серого цвета той же светлости такой цвет предмета.
• Насыщенность — это «красочность области, оцениваемая пропорционально ее яркости ». что, по сути, является воспринимаемой свободой от белизны света, исходящего из этой области. Объект с заданной спектральной отражательной способностью демонстрирует примерно постоянную насыщенность для всех уровней освещенности, если только яркость не очень высока.

Поскольку красочность, цветность и насыщенность определяются как атрибуты восприятия, их нельзя физически измерить как таковые, но их можно определить количественно по отношению к психометрическим шкалам, которые должны быть равномерными для восприятия, например, шкалы цветности системы Манселла . В то время как цветность и яркость объекта — это его красочность и яркость, оцениваемые пропорционально одному и тому же («яркость одинаково освещенной области, которая кажется белой или хорошо пропускающей свет»), в действительности определяется насыщенность света, исходящего от этого объекта. цветность объекта оценивается пропорционально его светлоте. Таким образом, на странице оттенков Манселла линии однородной насыщенности имеют тенденцию расходиться вблизи черной точки, тогда как линии однородной цветности являются вертикальными.

Цветность

Смотрите также: Психофизика

Наивное определение насыщения не определяет его функцию отклика. В цветовых пространствах CIE XYZ и RGB насыщенность определяется с точки зрения аддитивного смешения цветов и имеет свойство быть пропорциональной любому масштабированию, центрированному по белому или белой точке источника света. Однако оба цветовых пространства нелинейны с точки зрения психовизуально воспринимаемых цветовых различий . Также возможно — а иногда и желательно — определить величину, подобную насыщенности, которая линеаризуется с точки зрения психовизуального восприятия.

В цветовых пространствах LAB и LUV CIE 1976 ненормализованная цветность — это радиальный компонент цилиндрического координатного представления CIE LCh (яркость, цветность, оттенок) цветовых пространств LAB и LUV, также обозначаемого как CIE LCh(ab) или CIE LCh. короче, и CIE LCh(uv). Преобразование $(a,b)$ к $\left(C_{ab},h_{ab}\right)$ дается: $$C_{ab}^{*}={\sqrt {a^{*2}+b^{*2}}}$$$$h_{ab}=\operatorname {atan2} \left({b^{\star }},{a^{\star }}\right)$$и аналогично для CIE LCh(uv).

Цветность в координатах CIE LCh(ab) и CIE LCh(uv) имеет то преимущество, что она более психовизуально линейна, но при этом они нелинейны с точки зрения линейного смешения цветов компонентов. И поэтому цветность в цветовых пространствах CIE 1976 Lab и LUV сильно отличается от традиционного значения «насыщенности».

Цветные модели внешнего вида

Другой, психовизуально еще более точный, но также и более сложный метод получения или задания насыщенности — использование модели цветового представления, такой как CIECAM02. Здесь параметр цветового восприятия насыщенности может (в зависимости от модели цветового восприятия) переплетаться, например, с физической яркостью освещения или характеристиками излучающей/отражающей поверхности, что более разумно с психовизуальной точки зрения.

Цветность CIECAM02 $C,$ например, вычисляется по легкости $J$ в дополнение к наивно оцененной величине цвета $t.$ Кроме того, красочность $M$ параметр существует рядом с цветностью $C.$ Это определяется как $M=CF_{B}^{0.25},$ где $F_{L}$ зависит от условий просмотра.

Насыщенность

Насыщенность цвета определяется сочетанием интенсивности света и тем, насколько он распределен по спектру различных длин волн. Самый чистый (насыщенный) цвет достигается при использовании только одной длины волны с высокой интенсивностью, например, в лазерном свете. Если интенсивность падает, то в результате падает насыщенность. Чтобы обесцветить цвет заданной интенсивности в субтрактивной системе (например, в акварели ), можно добавить белый, черный, серый оттенок или дополнительный .

Далее следуют различные корреляты насыщения.

CIELUV и CIELAB

В CIELUV насыщенность равна цветности , нормализованной по светлоте : $$s_{uv}={\frac {C_{uv}^{*}}{L^{*}}}=13{\sqrt {(u'-u'_{n})^{2}+(v'-v'_{n})^{2}}}$$где $\left(u_{n},v_{n}\right)$ — это цветность белой точки, а цветность определена ниже.

По аналогии, в CIELAB это даст: $$s_{ab}={\frac {C_{ab}^{*}}{L^{*}}}={\frac {\sqrt {{a^{*}}^{2}+{b^{*}}^{2}}}{L^{*}}}$$

CIE официально не рекомендовал это уравнение, поскольку в CIELAB нет диаграммы цветности, и поэтому это определение не имеет прямой связи со старыми концепциями насыщенности. Тем не менее, это уравнение обеспечивает разумный прогноз насыщенности и демонстрирует, что регулировка яркости в CIELAB при фиксированном ( a *, b *) действительно влияет на насыщенность.

Но следующее словесное определение Манфреда Рихтера и соответствующая формула, предложенная Евой Люббе, согласуются с человеческим восприятием насыщения:Насыщенность — это доля чистого хроматического цвета в общем цветовом ощущении. $$S_{ab}={\frac {C_{ab}^{*}}{\sqrt {{C_{ab}^{*}}^{2}+{L^{*}}^{2}}}}100\%$$где $S_{ab}$ это насыщенность, $L^{*}$ легкость и $C_{ab}^{*}$ это насыщенность цвета.

CIECAM02

В CIECAM02 насыщенность равна квадратному корню из красочности, разделенному на яркость : $$s={\sqrt {\frac {M}{Q}}}$$

Это определение основано на экспериментальной работе, проделанной с целью исправить . плохую производительность CIECAM97 $M$ пропорционален цветности $C,$ таким образом, определение CIECAM02 имеет некоторое сходство с определением CIELUV.

ХСЛ и ВПГ

Насыщенность также является одной из трех координат в HSL и HSV цветовых пространствах . Однако в цветовом пространстве HSL насыщенность существует независимо от яркости. То есть как очень светлый цвет , так и очень темный цвет могут быть сильно насыщены в HSL; тогда как в предыдущих определениях, а также в цветовом пространстве HSV, все цвета, приближающиеся к белому, имеют низкую насыщенность.

Чистота возбуждения

Чистота возбуждения — это относительное расстояние от белой точки. Контуры постоянной чистоты можно найти, сжимая спектральный локус вокруг точки белого. Точки вдоль отрезка линии имеют одинаковый оттенок, при этом p _e увеличивается от 0 до 1 между белой точкой и положением на спектральном локусе (положение цвета на подковообразной форме на диаграмме) или (как в насыщенном конце линия, показанная на схеме) положение на линии фиолетового цвета .

Чистота возбуждения (сокращенно чистота) стимула — это разница от белой точки источника света до самой дальней точки на диаграмме цветности с той же доминирующей длиной волны ; используя цветовое пространство CIE 1931 : $$p_{e}={\sqrt {\frac {\left(x-x_{n}\right)^{2}+\left(y-y_{n}\right)^{2}}{\left(x_{I}-x_{n}\right)^{2}+\left(y_{I}-y_{n}\right)^{2}}}}$$где $\left(x_{n},y_{n}\right)$ - цветность белой точки и $\left(x_{I},y_{I}\right)$ — это точка на периметре, отрезок которой до белой точки содержит цветность стимула. Могут использоваться разные цветовые пространства, такие как CIELAB или CIELUV, и они дадут разные результаты.