Хроматическое валентное цветовое пространство Адамса

Хроматические валентные цветовые пространства Адамса — это класс цветовых пространств, предложенный Эллиотом Куинси Адамсом . Два важных хроматических валентных пространства Адамса — это CIELUV и Hunter Lab .

Пространства хроматических значений/валентностей примечательны тем, что включают в себя модель процесса противника и эмпирически определенные Коэффициент 2 + 1 ⁄ 2 в компонентах цветности красного/зеленого и синего/желтого (например, в CIELAB ).

Хроматическое значение

В 1942 году Адамс предложил хроматических значений . цветовые пространства Хроматическая ценность, или цветность , относится к интенсивности реакций процесса противника и выводится из теории цветового зрения Адамса.

Пространство хроматических значений состоит из трех компонентов:

• $V_{Y},$ функция ценности Манселла -Слоана-Годлава : $V_{Y}^{2}=1.4742Y-0.004743Y^{2};$
• $V_{X}-V_{Y}$, размерность красно-зеленой цветности, где $V_{X}$ – это функция стоимости, применяемая к $(y_{n}/x_{n})X$ вместо Y ;
• $V_{Z}-V_{Y}$, размерность сине-желтой цветности, где $V_{Z}$ – это функция стоимости, применяемая к $(y_{n}/z_{n})Z$ вместо Ю. ​

Диаграмма хроматических значений представляет собой график $V_{X}-V_{Y}$ (горизонтальная ось) против $0.4(V_{Z}-V_{Y})$ (вертикальная ось). Масштабный коэффициент 2 + 1 ⁄ 2 предназначен для того, чтобы радиальное расстояние от точки белого коррелировало с цветностью Манселла вдоль любого радиуса оттенка (т. е. чтобы сделать диаграмму единообразной по восприятию). Для ахроматических поверхностей $(y_{n}/x_{n})X=Y=(y_{n}/z_{n})Z,$ и, следовательно, $V_{X}-V_{Y}=0,$ $V_{Z}-V_{Y}=0.$ Другими словами, белая точка находится в начале координат.

Постоянные различия по измерению цветности не выглядели разными на соответствующую величину, поэтому Адамс предложил новый класс пространств, который он назвал хроматической валентностью . Эти пространства имеют «почти равные радиальные расстояния для одинаковых изменений цветности Манселла».

Цветность

В шкалах цветности яркость не учитывается, оставляя два измерения. Два источника света с одинаковым спектральным распределением мощности , но разной яркостью будут иметь одинаковые цветности координаты . Знакомая CIE ( x , y ) диаграмма цветности очень неоднородна по восприятию: небольшие перцептивные изменения цветности зеленого цвета, например, переходят на большие расстояния , в то время как большие перцептивные различия в цветности других цветов обычно намного меньше.

Адамс предложил относительно простую единую шкалу цветности в своей статье 1942 года:

${\frac {y_{n}}{x_{n}}}X-Y$ и ${\frac {y_{n}}{z_{n}}}Z-Y,$

где $x_{n},y_{n},z_{n}$ — цветности эталонного белого объекта ( n предполагает нормализацию ). (Адамс использовал копченый оксид магния под источником света CIE C , но сегодня он считается устаревшим. Это изложение обобщено на основе его статей.)

Объекты, которые имеют те же координаты цветности, что и белый объект, обычно кажутся нейтральными или вполне нейтральными, и нормализация таким образом гарантирует, что их координаты лежат в начале координат. Адамс отложил первое на горизонтальной оси, а второе, умноженное на 0,4, на вертикальной оси. Коэффициент масштабирования заключается в том, чтобы контуры постоянной цветности (насыщенности) лежали на окружности. Расстояния по любому радиусу от начала координат пропорциональны колориметрической чистоте .

Диаграмма цветности не инвариантна к яркости, поэтому Адамс нормализовал каждый термин по значению тристимула Y :

${\frac {y_{n}}{x_{n}}}{\frac {X}{Y}}={\frac {x/x_{n}}{y/y_{n}}}$ и ${\frac {y_{n}}{z_{n}}}{\frac {Z}{Y}}={\frac {z/z_{n}}{y/y_{n}}}.$

Эти выражения, отметил он, зависят только от цветности образца. Соответственно, он назвал их график «диаграммой цветности постоянной яркости». На этой диаграмме белая точка находится не в начале координат, а в точке (1, 1).

Хроматическая валентность

Хроматические валентные пространства включают в себя два относительно однородных элемента восприятия: шкалу цветности и шкалу яркости . Шкала яркости, определенная с помощью функции значений Ньюхолла-Никкерсона-Джадда , образует одну ось цветового пространства:

$Y=1.2219V_{J}-0.23111V_{J}^{2}+0.23951V_{J}^{3}-0.021009V_{J}^{4}+0.0008404V_{J}^{5}.$

Остальные две оси формируются путем умножения двух координат однородной цветности на яркость V _J :

${\frac {X/x_{n}}{Y/y_{n}}}-1={\frac {X/x_{n}-Y/y_{n}}{Y/y_{n}}},$

${\frac {Z/z_{n}}{Y/y_{n}}}-1={\frac {Z/z_{n}-Y/y_{n}}{Y/y_{n}}}.$

По сути, это то, что Хантер использовал в своем цветовом пространстве Lab . Как и в случае с хроматическим значением, эти функции отображаются с масштабным коэффициентом 2 + 1 ⁄ 2, чтобы получить почти одинаковое радиальное расстояние для одинаковых изменений цветности Манселла.

Разница в цвете

Цветовые пространства Адамса основаны на Манселла значении яркости . Определение компонентов хроматической валентности $W_{X}=\left({\frac {x/x_{n}}{y/y_{n}}}-1\right)V_{J}$ и $W_{Z}=\left({\frac {z/z_{n}}{y/y_{n}}}-1\right)V_{J}$, мы можем определить разницу между двумя цветами как:

$\Delta E={\sqrt {(0.5\Delta V_{J})^{2}+(\Delta W_{X})^{2}+(0.4\Delta W_{Z})^{2}}}$

где V _J — функция ценности Ньюхолла-Никерсона-Джадда , а коэффициент 0,4 включен, чтобы различия в W _X и W _Z перцептивно соответствовали друг другу.

В цветовых пространствах хроматических значений компоненты цветности: $W_{X}=V_{X}-V_{Y}$ и $W_{Z}=V_{Z}-V_{Y}$. Разница в следующем:

$\Delta E={\sqrt {(0.23\Delta V_{Y})^{2}+(\Delta W_{X})^{2}+(0.4\Delta W_{Z})^{2}}}$

где функция значения Манселла-Слоана-Годлава применяется к значению тристимула, указанному в нижнем индексе. (Обратите внимание, что в этих двух пространствах используются разные приближения яркости.)