Красочность

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).

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 того, от каких других функций 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). ^{[ нужны разъяснения ]}". ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} 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». ^{[ 3 ]}^{[ 2 ]} В результате цветность в основном зависит только от спектральных свойств и, как таковая, описывает цвет объекта . ^{[ 4 ]} Насколько отличается от серого цвета той же светлости такой цвет предмета. ^{[ 5 ]}
Насыщенность — это «красочность области, оцениваемая пропорционально ее яркости ». ^{[ 6 ]}^{[ 2 ]} 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. ^{[ 7 ]}

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. ^{[ 7 ]}

Цветность

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 с центром в белом 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 и более сложный метод получения или задания насыщенности — использование модели цветового восприятия, 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. ^{[ 8 ]}

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. ^{[ 9 ]}

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. ^{[ 10 ]} 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. ^{[ 11 ]} $S_{ab}={\frac {C_{ab}^{*}}{\sqrt {{C_{ab}^{*}}^{2}+{L^{*}}^{2}}}}100\%$ 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 ^{[ 8 ]}^{[ 12 ]} $M$ пропорционален цветности $C,$ таким образом, определение CIECAM02 имеет некоторое сходство с определением CIELUV. ^{[ 8 ]}

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 (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 : ^{[ 13 ]} $p_{e}={\sqrt {\frac {\left(x-x_{n}\right)^{2}+\left(y-y_{n}\right)^{2}}{\left(x_{I}-x_{n}\right)^{2}+\left(y_{I}-y_{n}\right)^{2}}}}$ 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.

Ссылки

^ "красочность | eilv" . эйлв . Архивировано из оригинала 6 августа 2017 года . Проверено 20 декабря 2017 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Фэйрчайлд, Марк (2013). Цвет Внешний вид Модели . Джон Уайли и сыновья . , стр. 87.
^ «CIE e-ILV 17-139» . Архивировано из оригинала 10 апреля 2017 года.
^ «CIE e-ILV 17-831» . Архивировано из оригинала 10 апреля 2017 года.
^ «Измерения цвета» . www.huevaluechroma.com . Архивировано из оригинала 30 марта 2017 года . Проверено 10 апреля 2017 г.
^ «CIE e-ILV 17-1136» . Архивировано из оригинала 10 апреля 2017 года.
^ Перейти обратно: ^а ^б «Измерения цвета» . www.huevaluechroma.com . Архивировано из оригинала 30 марта 2017 года . Проверено 10 апреля 2017 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Морони, Натан; Фэйрчайлд, Марк Д.; Хант, Роберт У.Г.; Ли, Чанджун; Луо, М. Роннье; Ньюман, Тодд (12 ноября 2002 г.). Десятая конференция IS&T/SID по цветной визуализации (PDF) . Модель цветового оформления CIECAM02. Скоттсдейл, Аризона : Общество науки и технологий визуализации . ISBN 0-89208-241-0 . Архивировано из оригинала (PDF) 2 октября 2011 г.
^ Шанда, Янош (2007). Колориметрия: понимание системы CIE . Уайли Интерсайенс . ISBN 978-0-470-04904-4 . Архивировано из оригинала 17 января 2017 года. , страница 88.
^ Хант, Роберт Уильям Гейнер (1993). Лесли Д. Штробель, Ричард Д. Закиа (ред.). Фокальная энциклопедия фотографии . Фокальная пресса. п. 124 . ISBN 0-240-51417-3 .
^ Люббе, Ева (2010). Цвета в сознании – Цветовые системы в реальности – Формула насыщенности цвета . [Книга по запросу]. ISBN 978-3-7881-4057-1 .
^ Хуан, Лу-Инь Г.; Луо, Мин Р. (июнь 2002 г.). Роберт Чанг; Аллан Родригес (ред.). Оценка величины масштабирования насыщения . 9-й Конгресс Международной ассоциации цвета . Труды SPIE . Том. 4421. стр. 575–578. дои : 10.1117/12.464511 .
^ Штребель, Лесли Д.; Закиа, Ричард Д. (1993). Фокальная энциклопедия фотографии (изд. 3E). Фокальная пресса . п. 121 . ISBN 0-240-51417-3 . чистота возбуждения.

[1] "красочность | eilv" . эйлв . Архивировано из оригинала 6 августа 2017 года . Проверено 20 декабря 2017 г.

[:0-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с Фэйрчайлд, Марк (2013). Цвет Внешний вид Модели . Джон Уайли и сыновья . , стр. 87.

[3] «CIE e-ILV 17-139» . Архивировано из оригинала 10 апреля 2017 года.

[4] «CIE e-ILV 17-831» . Архивировано из оригинала 10 апреля 2017 года.

[5] «Измерения цвета» . www.huevaluechroma.com . Архивировано из оригинала 30 марта 2017 года . Проверено 10 апреля 2017 г.

[6] «CIE e-ILV 17-1136» . Архивировано из оригинала 10 апреля 2017 года.

[:1-7] Перейти обратно: ^а ^б «Измерения цвета» . www.huevaluechroma.com . Архивировано из оригинала 30 марта 2017 года . Проверено 10 апреля 2017 г.

[ciecam02-8] Перейти обратно: ^а ^б ^с Морони, Натан; Фэйрчайлд, Марк Д.; Хант, Роберт У.Г.; Ли, Чанджун; Луо, М. Роннье; Ньюман, Тодд (12 ноября 2002 г.). Десятая конференция IS&T/SID по цветной визуализации (PDF) . Модель цветового оформления CIECAM02. Скоттсдейл, Аризона : Общество науки и технологий визуализации . ISBN 0-89208-241-0 . Архивировано из оригинала (PDF) 2 октября 2011 г.

[9] Шанда, Янош (2007). Колориметрия: понимание системы CIE . Уайли Интерсайенс . ISBN 978-0-470-04904-4 . Архивировано из оригинала 17 января 2017 года. , страница 88.

[10] Хант, Роберт Уильям Гейнер (1993). Лесли Д. Штробель, Ричард Д. Закиа (ред.). Фокальная энциклопедия фотографии . Фокальная пресса. п. 124 . ISBN 0-240-51417-3 .

[11] Люббе, Ева (2010). Цвета в сознании – Цветовые системы в реальности – Формула насыщенности цвета . [Книга по запросу]. ISBN 978-3-7881-4057-1 .

[12] Хуан, Лу-Инь Г.; Луо, Мин Р. (июнь 2002 г.). Роберт Чанг; Аллан Родригес (ред.). Оценка величины масштабирования насыщения . 9-й Конгресс Международной ассоциации цвета . Труды SPIE . Том. 4421. стр. 575–578. дои : 10.1117/12.464511 .

[13] Штребель, Лесли Д.; Закиа, Ричард Д. (1993). Фокальная энциклопедия фотографии (изд. 3E). Фокальная пресса . п. 121 . ISBN 0-240-51417-3 . чистота возбуждения.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]