Jump to content

ОСА-UCS

В колориметрии OSA -UCS (Единые цветовые шкалы Оптического общества Америки) — это цветовое пространство, впервые опубликованное в 1947 году и разработанное Комитетом по унифицированным цветовым шкалам Оптического общества Америки . [1] Ранее созданные системы порядка цветов, такие как система цветов Манселла , не могли обеспечить единообразие восприятия во всех направлениях. Комитет решил, что для точного представления однородных цветовых различий в каждом направлении новую форму трехмерной декартовой геометрии . необходимо использовать [1] [2]

История и развитие

[ редактировать ]

Разработка OSA-UCS проходила в течение многих лет, с 1947 по 1977 год. разработала первую математическую цветовую модель Вскоре после того, как CIE , Дэвид МакАдам показал, что при выборе цвета на диаграмме цветности CIE нельзя гарантировать, что цвета с одинаковой воспринимаемой цветовой разницей вокруг этого цвета находятся на одинаковом цветовом расстоянии. относительно эталонного цвета. [1] Проще говоря, евклидово расстояние между любыми двумя цветами на диаграмме цветности не может использоваться в качестве единой меры воспринимаемой цветовой разницы. Сразу после этого открытия началась работа по созданию пространства, которое будет вести себя одинаково во всех направлениях цветовых различий.

Начав с образца из 59 цветных плиток с неоднородными цветовыми различиями, OSA попросило 72 наблюдателя оценить цветовые различия между различными образцами плиток. [2] На основе собранных данных были разработаны формулы и определены параметры для создания нового однородного цветового пространства. Они выбрали эталонный наблюдатель под углом 10 градусов и источник света D65, чтобы охарактеризовать однородное пространство и нейтральный серый фон с коэффициентом отражения 30%. В конечном итоге было произведено 558 образцов цвета — 424 полных и 54 полушага — и распространено OSA. [1]

Геометрия

[ редактировать ]
Кубооктаэдр .

Идеальным цветным телом с точками, расположенными на одинаковом расстоянии от центральной точки, является сфера, однако набор сфер не может быть упакован в более крупное тело без промежутков. Геометрия, которую в конечном итоге выбрала OSA, представляет собой ромбоэдрическую решетку на основе кубооктаэдра . Каждая из 12 вершин этого тела находится на одинаковом расстоянии от центра, а также от каждого из своих соседей. Последним шагом к завершению этой геометрии было изменение масштаба вертикальной оси L, чтобы добиться целочисленных координат координат для описания цвета. Единообразие цветового расстояния сохраняется, поскольку масштабируются только размеры по оси, а масштабирование учитывается в формуле цветового расстояния. [1]

Значения координат

[ редактировать ]

Тремя перпендикулярными измерениями OSA-UCS являются легкости измерение L , желтое измерение j (желтое/синее измерение противника ) и зеленое измерение g (зеленое/красное измерение противника ).

Легкость (Л)

[ редактировать ]

Шкала яркости твердого цвета OSA-UCS варьируется по вертикали примерно от -10 до 8. Яркость UCS 0 соответствует 30% отражающему нейтральному серому фону, выбранному для их образцов, в то время как более светлые оттенки имеют положительные значения, а более темные оттенки имеют отрицательные значения.

Желтый (дж)

[ редактировать ]

Жёлтый размер сплошного цвета OSA-UCS проходит горизонтально и перпендикулярно L. размеру Это желто-синее хроматическое измерение, варьирующееся от положительных значений, выглядящих более желтоватыми, до отрицательных значений, выглядящих более голубоватыми. Значение j , равное 0, лежит вдоль нейтральной оси.

Зеленый (г)

[ редактировать ]

Зеленый размер OSA-UCS проходит горизонтально, перпендикулярно размерам L и j . Эта зелено-красная хроматическая ось варьируется от более зеленоватых положительных значений до более розоватых отрицательных значений. Опять же, значение g , равное 0, лежит вдоль нейтральной оси (L).

Цветовые группы

[ редактировать ]

Кубооктаэдрическую структуру цветного тела OSA-UCS можно геометрически разделить на 9 плоскостей, известных как плоскости спайности . Эти 9 плоскостей расщепления определяются как: [3]

  • L — плоскость постоянной L (легкости), проходящая перпендикулярно оси L, где j и g могут принимать любые значения.
  • j — плоскость постоянной j (желто-голубой), проходящая перпендикулярно оси j, где L и g могут принимать любые значения.
  • g — плоскость постоянного g (красно-зеленого цвета), проходящая перпендикулярно оси g, где L и j могут принимать любые значения.
  • L+j — плоскость постоянной L+j, которая проходит параллельно оси g, под углом 35° к оси L и 55° от оси j.
  • L−j — плоскость постоянной Lj, которая проходит параллельно оси g, под углом 35° от оси L и 55° от оси j.
  • L+g — плоскость постоянной L+g, которая проходит параллельно оси j, под углом 35° от оси L и 55° от оси g.
  • L−g — плоскость постоянной Lg, которая проходит параллельно оси g, под углом 35° от оси L и 55° от оси g.
  • j+g — плоскость постоянной j+g, проходящая параллельно оси L под углом 45° к осям j и g.
  • j−g — плоскость постоянного jg, проходящая параллельно оси L под углом 45° к осям j и g.

Разница в цвете

[ редактировать ]

Разница цветов OSA-UCS определяется простым евклидовым расстоянием между двумя цветами в цветовом пространстве, которое учитывает масштабирование, выполняемое по оси L. Формула, используемая для расчета разницы в цвете между цветом 1 и 2:

Из-за конструкции системы разница цвета между двумя соседями в цветовом пространстве OSA-UCS всегда равна 2. Небольшие различия цвета можно точно рассчитать с помощью этой формулы. Однако большие цветовые различия требуют нелинейной коррекции для точности. [1]

Преобразования цвета

[ редактировать ]

CIEXYZ в OSA-UCS

[ редактировать ]

Чтобы выполнить аналитическое преобразование значения CIEXYZ в OSA-UCS, необходимо выполнить следующие шаги. Во-первых, коэффициент, представляющий эффект Гельмгольца-Кольрауша, должен быть рассчитан по координатам цветности x и y :

Затем определите модифицированную светоотражающую способность:

Затем рассчитайте коэффициент модификации яркости и цветности :

(данный как в оригинальной статье [4] )

Преобразуйте значения XYZ в RGB с помощью линейного матричного преобразования:

Наконец, вычислите a и b :

и умножьте их на C, чтобы получить OSA-UCS g и j :

OSA-UCS в CIEXYZ

[ редактировать ]

Хотя преобразования в закрытой форме из OSA-UCS в CIEXYZ не существует, были написаны численные решатели, в том числе основанные на методе Ньютона-Рафсона. [5] [6] и еще один, основанный на искусственной нейронной сети . [7]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б с д и ж «BabelColor: Единые цветовые шкалы Оптического общества Америки» (PDF) .
  2. ^ Jump up to: а б Куени, Рольф Г. (28 ноября 2012 г.). Цвет, Введение в практику и принципы, 3-е издание . Уайли . стр. 100–105. ISBN  978-1-118-17384-8 .
  3. ^ «Единые цветовые шкалы Оптического общества Америки (OSA-UCS)» .
  4. ^ МакАдам, Дэвид Л. (1 декабря 1974 г.). «Единые цветовые шкалы» . Журнал Оптического общества Америки . 64 (12): 1695. doi : 10.1364/JOSA.64.001691 . ПМИД   4443840 . Проверено 15 сентября 2015 г.
  5. ^ Кобаяси, Митуо; Йосики, Кайоко (июнь 2002 г.). Чанг, Роберт; Родригес, Аллан (ред.). «Эффективный алгоритм преобразования OSA-UCS в CIEXYZ». Труды SPIE . 9-й Конгресс Международной ассоциации цвета. 4421 (1): 848. Бибкод : 2002SPIE.4421..848K . дои : 10.1117/12.464524 . S2CID   140549342 .
  6. ^ Шлёмер, Нико (20 ноября 2019 г.). «О переходе из OSA-UCS в CIEXYZ». arXiv : 1911.08323 [ eess.IV ]. В этой статье вновь рассматривается алгоритм Кобаяси и Йосики для преобразования OSA-UCS в координаты XYZ. Он исправляет некоторые ошибки в задействованных функциях и первоначальных предположениях и показывает, что сотни тысяч координат могут быть преобразованы с полной точностью менее чем за секунду.
  7. ^ Цао, Р; Трасселл, HJ; Шейми, Р. (1 августа 2013 г.). «Сравнение производительности методов обратного преобразования OSA-UCS и CIEXYZ» . Журнал Оптического общества Америки А. 30 (8): 1508–15. Бибкод : 2013JOSAA..30.1508C . дои : 10.1364/JOSAA.30.001508 . ПМИД   24323208 . Проверено 15 сентября 2015 г.
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: db2a23521138cc3a183294971188ba00__1713923880
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/db/00/db2a23521138cc3a183294971188ba00.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
OSA-UCS - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)