Цветовое пространство Оклаб

Оклаб и Оклч

Неравномерная перцептивная яркость в градиенте, генерируемом с постоянным значением в пространстве HSV , со светло-желтыми и темно-синими оттенками, по сравнению с градиентом, генерируемым с постоянной яркостью в Оклхе.
Статус	Проект рекомендации
Впервые опубликовано	23 декабря 2020 г. ( 23.12.2020 )
Последняя версия	13 февраля 2024 г. ( 13 февраля 2024 г. )
Предварительная версия	29 февраля 2024 г. ( 29 февраля 2024 г. )
Организация	W3C
комитет	Рабочая группа CSS
Ряд	CSS-цвет
Предшественник	Цветовое пространство CIELAB
Домен	Цветовая модель
Лицензия	Общественное достояние
Веб-сайт	www.w3.org

— Цветовое пространство Oklab это единое цветовое пространство для независимого от устройства цвета, предназначенное для улучшения единообразия восприятия , оттенка и яркости прогнозирования , смешивания цветов , и удобство использования , обеспечивая при этом числовую стабильность и простоту реализации . Представленный Бьёрном Оттоссоном в декабре 2020 года, Oklab и его цилиндрический аналог Oklch были включены в черновики CSS Color Level 4 и Level 5 для аппаратно-независимых веб-цветов с декабря 2021 года. Они поддерживаются последними версиями основных веб-браузеров. и позволяют указывать с широкой гаммой цвета P3 .

Модель Oklab оснащена улучшенными данными о цвете: данные CAM16 для яркости и цветности и данные IPT для оттенка. Новая настройка решает такие проблемы, как неожиданные изменения оттенка и яркости синих цветов, присутствующих в цветовом пространстве CIELAB , упрощая создание цветовых схем и более плавные цветовые градиенты .

Оклч цветовой круг

Oklab использует ту же пространственную структуру, что и CIELAB, представляя цвет с помощью трех компонентов:

• L означает перцептивную яркость в диапазоне от 0 (чистый черный) до 1 (эталонный белый, если ахроматический), часто обозначается в процентах.
• a и b для каналов противника четырех уникальных оттенков , без ограничений, но на практике в диапазоне от -0,5 до +0,5.
  • a от зеленого (отрицательного) до красного (положительного)
  • b от синего (отрицательного) до желтого (положительного)

Как и CIELCh , Oklch представляет цвета, используя:

• L для восприятия легкости
• C для цветности, представляющей хроматическую интенсивность, со значениями от 0 (ахроматический) без верхнего предела, но на практике не превышающим +0,5.
• h для угла оттенка в цветовом круге , обычно обозначается в десятичных градусах

Ахроматические цвета

Нейтральные серые цвета , чистый черный и эталонный белый являются ахроматическими, то есть $C=0$, $a=0$, $b=0$, и h не определен . Присвоение какого-либо реального значения их компоненту оттенка не влияет на преобразования между цветовыми пространствами.

В то время как чистый черный является сингулярностью координат в пространствах Оклаба и Оклха, дисплеи с расширенным динамическим диапазоном могут отображать множество хроматических цветов ( $C>0$) в $L=1$ (светлость эталонного белого цвета) благодаря расширенной гамме .

Цветовые различия

Перцептивная цветовая разница в Oklab рассчитывается как евклидово расстояние между координатами ( L , a , b ) .

Преобразования между цветовыми пространствами

Преобразование в Окльч и обратно

Как и в случае CIELCh, декартовы координаты a и b преобразуются в полярные координаты C и h следующим образом:

${\begin{aligned}C&={\sqrt {a^{2}+b^{2}}}\\h&=\operatorname {atan2} (b,a)\end{aligned}}$

А полярные координаты преобразуются в декартовы координаты следующим образом:

${\begin{aligned}a&=C\cos(h)\\b&=C\sin(h)\end{aligned}}$

Преобразование из CIE XYZ

Переход из CIE XYZ со стандартным источником света D65 включает в себя:

1. Преобразование в цветовое пространство LMS с помощью линейной карты :
   ${\begin{bmatrix}l\\m\\s\end{bmatrix}}=\mathbf {M} _{1}{\begin{bmatrix}X\\Y\\Z\end{bmatrix}}$
2. Применение кубического корня нелинейности :
   ${\begin{bmatrix}l'\\m'\\s'\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}l^{1/3}\\m^{1/3}\\s^{1/3}\end{bmatrix}}$
3. Преобразование в Оклаб с помощью другой линейной карты:
   ${\begin{bmatrix}L\\a\\b\end{bmatrix}}=\mathbf {M} _{2}{\begin{bmatrix}l'\\m'\\s'\end{bmatrix}}$

Данный:

${\begin{aligned}\mathbf {M} _{1}&={\begin{bmatrix}0.8189330101&{\phantom {-}}0.3618667424&-0.1288597137\\0.0329845436&{\phantom {-}}0.9293118715&{\phantom {-}}0.0361456387\\0.0482003018&{\phantom {-}}0.2643662691&{\phantom {-}}0.6338517070\end{bmatrix}}\\\mathbf {M} _{2}&={\begin{bmatrix}0.2104542553&{\phantom {-}}0.7936177850&-0.0040720468\\1.9779984951&-2.4285922050&{\phantom {-}}0.4505937099\\0.0259040371&{\phantom {-}}0.7827717662&-0.8086757660\end{bmatrix}}\end{aligned}}$

Преобразование из sRGB

См. также: SRGB § От sRGB до CIE XYZ.

Для преобразования из sRGB необходимо сначала преобразовать из sRGB в CIE XYZ со стандартным источником света D65. Поскольку последним шагом этого преобразования является линейная карта из линейного RGB в CIE XYZ, эталонная реализация напрямую использует умноженную матрицу, представляющую композицию двух линейных карт:

${\begin{bmatrix}l\\m\\s\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}0.4122214708&0.5363325363&0.0514459929\\0.2119034982&0.6806995451&0.1073969566\\0.0883024619&0.2817188376&0.6299787005\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}R_{\text{linear}}\\G_{\text{linear}}\\B_{\text{linear}}\end{bmatrix}}$

Преобразование в CIE XYZ и sRGB

Преобразование в CIE XYZ и sRGB просто включает применение соответствующих обратных функций в обратном порядке:

${\begin{aligned}{\begin{bmatrix}l'\\m'\\s'\end{bmatrix}}&=\mathbf {M} _{2}^{-1}{\begin{bmatrix}L\\a\\b\end{bmatrix}}\\{\begin{bmatrix}l\\m\\s\end{bmatrix}}&={\begin{bmatrix}\left(l'\right)^{3}\\\left(m'\right)^{3}\\\left(s'\right)^{3}\end{bmatrix}}\\{\begin{bmatrix}X\\Y\\Z\end{bmatrix}}&=\mathbf {M} _{1}^{-1}{\begin{bmatrix}l'\\m'\\s'\end{bmatrix}}\end{aligned}}$