Spalva kompiuterinėje grafikoje. Konversija tarp CIE XYZ ir RGB

Pirminės spalvos skirstomos į atspalvius pagal ryškumą (nuo tamsios iki šviesios) ir priskiriama kiekviena ryškumo gradacija skaitmeninė vertė(pvz., tamsiausias yra 0, šviesiausias yra 255).

RGB modelyje spalva gali būti pavaizduota kaip vektorius trimatėje koordinačių sistemoje, kurios pradžia yra (0,0,0). Didžiausią kiekvieno iš vektoriaus komponentų reikšmę imame 1. Tada vektorius (1,1,1) atitinka baltą spalvą.Gauto kubo viduje yra visos spalvos, formuojasi spalvų erdvė.
Svarbu atkreipti dėmesį į specialius šio modelio taškus ir linijas.

• Kilmė: šiuo metu visi komponentai yra lygūs nuliui, nėra spinduliuotės (juoda)
• Arčiausiai žiūrovo esantis taškas: šiuo metu visi komponentai turi didžiausią vertę (balta spalva)
• Ant linijos, jungiančios du ankstesnius taškus (įstrižai), yra pilki atspalviai: nuo juodos iki baltos (pilkos spalvos skalė, dažniausiai 256 gradacijos). Taip atsitinka todėl, kad visi trys komponentai yra vienodi ir svyruoja nuo nulio iki didžiausios vertės
• Trys kubo viršūnės suteikia grynas originalias spalvas, kitos trys atspindi dvigubus originalių spalvų mišinius.

CMY(K) spalvų modelis

Šios spalvos apibūdina šviesą, atsispindinčią nuo balto popieriaus iš trijų pagrindinių RGB modelio spalvų.

Spalvos formuojasi baltame fone.

Spalvos visiškai priešingos raudonai, mėlynai ir žaliai, t.y. Žydra spalva visiškai sugeria raudoną spalvą, purpurinė visiškai sugeria žalią, o geltona visiškai sugeria mėlyną.

Pavyzdžiui, sumaišius lygias visų trijų CMY spalvų dalis viename taške, visa balta šviesa neatsispindės, todėl spalva atrodys juoda. Tačiau vienu metu ir lygiomis dalimis pritaikytos visos įmanomos poros iš CMY trigubo suteiks mums pirmines RGB spalvas.

CMY modelio spalvos yra papildomas į RGB spalvas. Papildoma spalva yra spalva, papildanti pateiktą baltą. Taigi, pavyzdžiui, papildoma raudonos spalvos spalva yra mėlyna; žaliai – violetinė; mėlynai - geltona

Specialūs modelio taškai ir linijos.

• Koordinačių kilmė: at visiškas nebuvimas dažai (nulinės komponentų reikšmės) spalva bus balta (baltas popierius)
• Taškas arčiausiai žiūrinčiojo: maišant didžiausios vertės visi trys komponentai turi būti juodi.
• Linija, jungianti du ankstesnius taškus (įstrižai). Maišymas vienodos vertės trys komponentai suteiks pilkų atspalvių.
• Trys kubo viršūnės suteikia grynas originalias spalvas, kitos trys atspindi dvigubus originalių spalvų mišinius.

HSV spalvos modelis

Nagrinėjami modeliai yra skirti darbui su spalvų perdavimo įranga ir yra nepatogūs kai kuriems žmonėms. Todėl HSV modelis remiasi intuityviomis atspalvio, sodrumo ir ryškumo sampratomis.

HSV modelio spalvų erdvėje (Hue - tone, Sodrumas – prisotinimas, Vertė – šviesos kiekis), naudotas cilindrinė sistema koordinates, o galiojančių spalvų rinkinys yra viršuje esantis šešiakampis kūgis.

Kūgio pagrindas atstovauja ryškios spalvos ir atitinkaV= 1. Tačiau pagrindinės spalvosV= 1 suvokiamas ne toks intensyvumas. Tonas (H) matuojamas kampu, išmatuotu aplink vertikalią ašįO.V.. Šiuo atveju raudona spalva atitinka 0° kampą, žalia – 120° ir tt Spalvos, kurios viena kitą papildo balta, yra priešingos viena kitai, tai yra, jų tonai skiriasi 180°. DidumasSsvyruoja nuo 0 ašyjeO.V.iki 1 ant kūgio paviršių.

Kūgio vieneto aukštis ( V= 1) ir ištakoje esanti bazė. Prie kūgio pagrindo dydis H Ir S neturi prasmės. Balta spalva atitinka porą S = 1, V= 1. Ašis O.V. (S= 0) atitinka achromatines spalvas (pilkus tonus).

Baltos spalvos pridėjimas prie tam tikros spalvos gali būti laikomas sodrumo mažinimu S, o juodos spalvos pridėjimo procesas yra tarsi ryškumo mažinimas V. Šešiakampio kūgio pagrindas atitinka kubo RGB projekciją išilgai jo pagrindinės įstrižainės.

Grafiniam spalvų atvaizdavimui reikėtų trimačio koordinačių sistema, o tai ne visada patogu. Chroma gali būti išreikšta braižant x ir y koeficientus įprastoje dvimatėje sistemoje Dekarto koordinatės. Šis grafikas vadinamas spalvų diagrama(4 pav.). Ištisinė linija paveiksle rodo valymo vietą spektrinės spalvos, nubraižytas remiantis IOC maišymo kreivėmis.

Sistema stačiakampės koordinatėsšiuo metu yra labiausiai paplitęs būdas išreikšti spalvų matavimų rezultatus. Anksčiau tam dažniau buvo naudojamas lygiakraštis trikampis (vadinamasis spalvotas trikampis arba Maksvelo trikampis), kurio viršūnės atitinka tik vieno pirminio turinio kiekį, lygų vienam. Kiekvienos spalvos trijų spalvų koeficientai, atitinkantys tam tikrą tašką trikampio viduje, nustatomi pagal statmenų, nubrėžtų iš šio taško į tris trikampio kraštines, ilgį. Iš savybių lygiakraštis trikampis iš to išplaukia, kad visų trikampio viduje esančių taškų statmenų suma yra pastovi, to reikia trijų spalvų koeficientams. Toks trikampis parodytas fig. 5.

Trijų spalvų koeficientai apibrėžia tam tikrą tašką („spalvos tašką“) spalvingumo diagramoje. Taigi įprastų šviestuvų spalvų koordinačių reikšmės, lemiančios jų spalvų taškus („baltas taškas“), yra šios:

šviestuvas A...x = 0,448; y = 0,407

šviestuvas B....x = 0,3485; y = 0,352

šviestuvas C...x = 0,310; y = 0,316

Standartinė spinduliuotė A reiškia visiškai juodo kūno spinduliavimą esant 2856 K temperatūrai. Spinduliavimo spektras atitinka kaitinamosios lempos spinduliuotę.

Standartinė spinduliuotė IN- spinduliuotė, kurios koreliuojama spalvos temperatūra yra 4874 K, o tai atitinka tiesioginę saulės šviesa kai saulės aukštis mažesnis nei 30°.

Standartinė spinduliuotė SU- išsklaidyta dienos dangaus šviesa, padengta debesimis, kai saulės aukštis mažesnis nei 30º, o spalvos temperatūra yra 6774 K.

Spalvingumo diagrama turi vieną savybę, dėl kurios ji yra būtina norint parodyti dviejų ar daugiau dirgiklių optinio maišymo rezultatus. 4 pav. kai kuri raudona spalva pavaizduota tašku R, kai kuri žalia – tašku G. Nepriklausomai nuo proporcijų, kuriomis šie du dirgikliai sumaišomi, gauta spalva visada bus tiesėje, jungiančioje R su G.

Ryžiai. 4.

Ryžiai. 5.

Dėl šios spalvingumo diagramos savybės visos tikrosios spalvos turi būti plokštumoje, kurią riboja spektrinių spalvų kreivė.

Nesunku pastebėti, kad linijos, nubrėžtos per " baltas taškas“, meluos abipusiai papildomos spalvos, o jų kiekis, reikalingas baltai spalvai sudaryti, bus proporcingas segmentų ilgiams nuo baltos iki atitinkamo spalvos taško.

Dabar apsvarstykime, kaip maišyti spalvas su matematinis taškasžiūrėti kaip į kažką geometrinė konstrukcija. Spalva gali būti pavaizduota kaip vektorius trimatė erdvė, kur reikšmės X, Y ir Z nubraižytos išilgai trijų ašių, t.y. tam tikra spalva atitinka erdvės tašką. Taškas, atitinkantis kitą spalvą, kurios komponentai yra x?, y? ir z?, yra kitoje vietoje. Kaip jau žinome, dviejų spalvų suma yra nauja spalva, kuris gaunamas susumavus pirmuosius du vektorius. Diagramą galima supaprastinti ir viską pavaizduoti plokštumoje, jei pasinaudosime tokiu pastebėjimu: paimame tam tikros spalvos šviesą ir tiesiog padvigubiname koeficientus X, Y ir Z, tai yra padidiname visus komponentus, bet paliekame santykiai tarp jų nepakitę; tada gausite tos pačios spalvos šviesą, bet ryškesnę. Todėl galima bet kurią šviesą atnešti tokiu pat intensyvumu ir tada visą konstrukciją trimatėje erdvėje projektuoti į plokštumą, kaip tai daroma 4 pav.

Iš to seka, kad bet kuri spalva, gauta sumaišius dvi nurodytas spalvas, yra pavaizduota tašku, esančiu ant linijos, jungiančios abi pasirinktas spalvas. Pavyzdžiui, mišinys, sudarytas iš lygių abiejų spalvų dalių, yra juos jungiančio segmento viduryje; 1/4 vienos spalvos ir 3/4 kitos spalvos mišinys guli 1/4 atkarpos ilgio atstumu ir pan.

Kadangi pats spalvos reiškinys apima objektyvius fizinius (šviesos šaltinio ir stebimo objekto) ir subjektyvius (regėjimo) principus, tai už nedviprasmiškas apibrėžimas Spalvos gana sąlygiškai siūlo naudoti objektyvias ir subjektyvias spalvos charakteristikas (1 lentelė).

spektrokolorimetrinis polichromatorius atspindžio kolorimetrija

1 lentelė

Žiūrėdami į du spalvotus objektus ne tik pastebime, kad skiriasi jų spalvos, bet ir kuo jie skiriasi vienas nuo kito. Taigi, viena vertus, skiriame raudoną, žalią, mėlyną spalvas ir jų atspalvius: geltonai žalią, mėlynai žalią ir kt. Tokiais atvejais sakoma, kad spalvos skiriasi pagal atspalvį. Kad spalvos tonas būtų specifinis, nurodykite bangos ilgį (1 lentelė), t.y. kalbėti apie tokio ir tokio bangos ilgio l, nm spalvos atspalvį, kuris todėl yra laikomas objektyviu išmatuojamu dydžiu, spalvos tonas yra regos jutimo savybė, t.y. subjektyvi savybė.

Dvi vienodo atspalvio spalvos gali skirtis kitais būdais. Tarp gėlių ypatinga vieta priklauso „bespalvei“ arba achromatinei. Jie yra balti ir visi nuo pilkos iki juodos spalvos. Achromatinės spalvos yra tos, kurios neturi spalvų tono. Priešingai jiems yra chromatinės spalvos, t.y. spalvos su ryškiausiu chromatiniu komponentu (su stipriai išreikštu spalvos tonu). Tokios spalvos dažniausiai priskiriamos prisotintoms spalvoms. Priešingai, kuo silpnesnis spalvos tonas išreikštas, tuo spalva artimesnė chromatinei, tuo mažesnis sodrumas. sodrumas – subjektyvi savybė, galima kiekybiškai įvertinti, nustatyti pagal grynumą.

Spalvos grynumas yra objektyvi charakteristika ir išreiškiama %. Taigi, sodrumas yra charakteristika, leidžianti įvertinti gryno chromatinio komponento santykį bendrame spalvų pojūtyje. Sodrumas apskaičiuojamas pagal spalvų atskyrimo slenksčių skaičių. N, laikas. Grynumas – spalvos priartėjimo prie grynojo spektrinio P laipsnis, %. Atspalvis ir sodrumas arba bangos ilgis ir grynumas, vadinami chroma, laikomi kokybinėmis spalvos savybėmis. Kiekybinė charakteristika nustatoma pagal jos ryškumą (L, cd/m2). Ryškumo sukeliamo regėjimo pojūčio lygio kiekybinė išraiška yra žinoma kaip šviesumas, matuojamas slenksčiais B,poros. Didžioji dauguma mus supančių objektų vienu metu sugeria ir atspindi (ir praleidžia šviesą) įvairių bangų ilgių šviesą matomoje spektro srityje (380 - 760 nm), t.y. paviršiai selektyviai reaguoja į ant jų krentančią šviesą, tačiau skirtingo bangos ilgio spinduliuotės atspindžio (ir pagal analogiją – perdavimo) laipsnis yra skirtingas (6 pav.).

Ryžiai. 6. Ką tik iškritusio sniego paviršiaus spektrinės atspindžio kreivės: (1), geltono popieriaus (2) ir žalių (3), raudonų (4) ir mėlynų (5) stiklų spektrinio pralaidumo kreivės.

Kai bet kuris kūnas yra apšviestas, dalis monochromatinės šviesos (raudona, mėlyna ir kt.) atsispindės, dalis galbūt praeis pro jį, o dalis bus sugerta. Tam tikro bangos ilgio l monochromatinės šviesos, kurią atspindi paviršius, ir monochromatinės šviesos, patenkančios į šį paviršių, santykis vadinamas spektriniu atspindžiu c l:

kur F sl yra tam tikro bangos ilgio l monochromatinė spinduliuotė; F l – į objektą krentanti vienspalvė šviesa, kurios bangos ilgis l.

Atitinkamai, monochromatinės šviesos, perduodamos per terpę (pavyzdžiui, spalvotą stiklą), ir krintančios monochromatinės šviesos santykis vadinamas spektriniu pralaidumu Tl:

kur F T yra vienspalvė šviesa, sklindanti per terpę; F l – krentanti vienspalvė šviesa.

Spektrinio atspindžio ir perdavimo koeficientų kreivės, parodytos fig. 7 parodyta, kad ką tik iškritusio sniego paviršius vienodai atspindi visų bangų ilgių šviesos spindulius, patenkančius į jį, geltonas popierius gerai atspindi geltonus ir oranžinius spindulius, šiek tiek blogiau žalius ir raudonus, o mėlynus ir violetinius spindulius labai mažai. Žalias stiklas gerai praleidžia tik žalią spinduliuotę, mėlynas ir geltonas – blogiau, o likusios beveik neperduoda. Raudonas stiklas gerai praleidžia raudonus spindulius, oranžiniai ir geltoni – kiek blogiau, o likusių neperduoda. Mėlyna – gerai praleidžia mėlyną ir violetinę, mėlyna blogiau ir neperduoda kitų spindulių.

Atspindint ir perduodant selektyviai atspindinčius ir perduodančius kūnus, spektrinė kompozicija šviesos srautas keičiasi. Todėl šių paviršių spalva priklauso ir nuo ant juos krentančio šviesos srauto spektrinės sudėties, ir nuo paviršiaus atspindžio arba pralaidumo, apibūdinamo l ir T l. Taigi, regėjimas sprendžia apie paviršiaus spalvą pagal nuo jo atsispindinčią ir į akį patenkančią šviesą.

Sudėjimo kreivės rodo pasiskirstymą pagal spalvų koordinačių spektrą monochromatinė spinduliuotė galia 1 W(). Todėl sudėjimo kreivių ordinačių reikšmės vadinamos specifinėmis, t.y. nurodomas galios vienetas.

CIERGB sudėjimo kreivių ordinatės (konkrečios koordinatės) buvo nustatytos empiriškai. Eksperimentiškai konkrečios koordinatės buvo rastos pasirinkus pagrindinių RGB spindulių mišinį spektrinė spinduliuotė savavališka galia ir vėlesnis jų koordinačių padalijimas pagal galią:

Kadangi ne visos spektrinės spalvos gali būti sudarytos iš tikrų spalvų mišinio, gauta kreivė turi neigiamos reikšmės tam tikroje srityje. Tai rodo, kad norint gauti spalvų lygybę, viena iš pagrindinių spalvų turi būti sumaišyta su tiriama spektrine spalva.

Naudojant sudėjimo kreives randami taškai, išreiškiantys spektrines spalvas (didžiausias sodrumas) spalvingumo trikampyje rOg. Joms nustatomos vieno vato monochromatinės spinduliuotės spalvingumo koordinatės optinio spinduliavimo matomame diapazone. Naudojant spalvingumo trikampį, šios reikšmės atvaizduojamos atskirų spalvų plokštumoje. Rezultatas yra kreivė, kuri riboja tikrų spalvų plotą. Ši kreivė vadinama lokusu. Ekstremalūs taškaiši atvira kreivė yra sujungta viena su kita. Taip gautoje linijoje (paveikslėlyje parodyta punktyrine linija) yra pavienės purpurinės didžiausio sodrumo spalvos. Violetinių spalvų spektre nėra. Jie juos gauna dirbtinai, maišymas įvairūs kiekiai raudona ir violetinės spalvos. Plotas, apribotas lokuso ir punktyrinės linijos, vadinamas tikrosios spalvos sritimi. Už šios srities yra sodresnių spalvų nei tikros.

Norėdami nustatyti kokybines spalvos charakteristikas, naudokite rg spalvingumo diagramą (arba rg spalvų grafiką), kuri vaizduoja stačiakampių koordinačių tinklelį su joje pavaizduotu lokusu. Lokusas uždarytas linija violetinės gėlės.

Šiai rg spalvingumo diagramai būdingos šios kolorimetrinės savybės.

• 1. Baltasis taškas B turi koordinates (0,33; 0,33).
• 2. Spalvos sodrumas didėja nuo balto taško iki lokuso.
• 3. Tiesioje linijoje, jungiančioje baltą tašką su lokusu, yra pastovaus atspalvio spalvos.
• 4. Lokusas yra labiausiai sočiųjų (spektrinių) spalvų riba.

Standartinės XYZ kolorimetrinės sistemos (CIEXYZ) pagrindai.

Tuo pačiu metu kaip ir RGB kolorimetrinė sistema buvo priimta kita. Pagrindinėmis pasirinktos sodresnės nei spektrinės spalvos. Dėl to, kad tokių spalvų gamtoje nėra, jos buvo žymimos simboliais XYZ, o pati kolorimetrinė sistema vadinosi CIEXYZ. Kurti šią kolorimetrinę sistemą paskatino daugybė priežasčių, susijusių su tam tikrais nepatogumais dirbant su CIERGB sistema.

Vienas iš CIERGB sistemos trūkumų yra neigiamų daugelio tikrų spalvų koordinačių buvimas, todėl sunku apskaičiuoti spalvų charakteristikas iš spektrinių kreivių. Kitas reikšmingas CIERGB sistemos trūkumas yra būtinybė nustatyti visus tris spalvų komponentus kiekybines charakteristikas spalvos – ryškumas.

Šiuo atžvilgiu XYZ kolorimetrinės sistemos konstrukcija buvo pagrįsta šiomis nuostatomis:

• 1) visos tikrosios spalvos turi turėti tik teigiamas koordinates;
• 2) ryškumą turėtų lemti viena spalvos koordinatė;
• 3) baltos vienodo energijos šaltinio koordinatės (lygios energijos šaltinio koordinatės turi būti 0,33; 0,33).

Atlikus matematines transformacijas, atsižvelgiant į aukščiau nurodytus reikalavimus, pavyko pereiti nuo tikrų CIERGB spalvų prie nerealių (persotintų) CIEXYZ.

Pagal antrąją XYZ kolorimetrinės sistemos konstravimo sąlygą, spalvos X ir Z turi ryškumo koeficientus, lygus nuliui priimti lygus vienam(= 1). Šiuo atveju B ryškumo apskaičiavimo formulė yra labai supaprastinta:

kur Y yra spalvos koordinatė.

Šiuo atveju spalvos ryškumo koeficientas nustatomas pagal spalvingumo koordinatę (y):

IN bendras vaizdas Spalvų lygtis CIEXYZ parašyta taip:

C = XX + YY + ZZ.

Perėjimas prie spalvingumo lygties CIEXYZ atliekamas per m taip pat kaip ir CIERGB sistemoje

Šiuo metu veikia standartinė XYZ kolorimetrinė sistema.

Būtent čia kolorimetriniai matavimai atliekami tiesiogiai, siekiant nustatyti spalvų charakteristikas (ryškumą, dominuojantį bangos ilgį ir spalvos grynumą).

Norėdami nustatyti kokybines spalvos charakteristikas, naudokite xy diagramą, gautą skaičiuojant naudojant sudėjimo kreives.

Naudodamiesi spalvingumo trikampiu, nustatome faktiškai stebimų spalvų ribas. Kadangi nėra spalvų, kurios būtų labiau prisotintos nei spektrinės, jas išreiškiantys spalvų taškai nulems šią ribą.

Spalvų trikampyje nubraižykime spalvingumo koordinačių reikšmes, atitinkančias spektrinę spinduliuotę nuo 380 iki 700 nm. Tam panaudosime pridėjimo kreives r (A), £ (A), 6 (X), kurios yra 1 W galios monochromatinės spinduliuotės spalvų koordinačių spektro pasiskirstymo funkcijos (5.32 pav.). Tokios koordinatės vadinamos specifinėmis. Jų pagalba nustatome taškų, atitinkančių monochromatinio spinduliavimo spalvingumo koordinates, padėtį (5.33 pav.). Sujungę šiuos taškus, gauname spektrinių spalvų liniją. Kreivė pasirodo esanti atvira. Jo ribiniai taškai atitinka labiausiai prisotintą raudoną (K = 700 nm) ir violetinę (A = 380 nm) spalvas. Uždarius tiesės ribinių taškų galus

(grafiko brūkšninė linija), gauname labiausiai prisotintų violetinių spalvų taškų geometrinę vietą. Kadangi spektre nėra purpurinių spalvų (rausvai raudonos spalvos - X, nm yra raudonos ir violetinės spinduliuotės mišinys), tai esant 49°

Taškinėje linijoje nėra bangos ilgio verčių. Linija, kuri yra lokusas monochromatinės spinduliuotės spalviniai taškai ir uždaryti purpurine linija - ^ 533 Locus spalvos

Tai vadinama lokusu (lot. locus – trikampis

Vieta) (žr. 5.33 pav.). Lokuso viduje

Rastos visos tikros spalvos. Už lokuso ribų slypi įsivaizduojamos (arba, kaip jos dažnai vadinamos, nerealios) spalvos, labiau prisotintos nei spektrinės, išreikštos tam tikroje kolorimetrinėje sistemoje.

Bendrosios bet kurio lokuso savybės, neatsižvelgiant į pasirinktos kolorimetrinės sistemos tipą, yra šios:

1) baltas taškas turi koordinates (0,33; 0,33);

2) spalvų sodrumas didėja nuo balto taško iki centro;

3) tiesėje linijoje, jungiančioje baltą tašką su lokusu, yra to paties atspalvio, bet skirtingo sodrumo spalvos.

Lokusui pritaikius stačiakampių koordinačių tinklelį, gaunama spalvų schema (5.34 pav.). Su jo pagalba galite nustatyti kokybines spalvos charakteristikas - dominuojantį bangos ilgį (charakteristikas)

Tai rodo spalvos toną) ir spalvos grynumą (apibūdina sodrumą) tam tikrai spalvai. Vietovė, kurią riboja lokusas ir ją uždaranti purpurinių gėlių linija, vadinama tikrų gėlių lauku.

Kaip matyti iš 5.34 pav., daugumos spindulių spalvingumas apibūdinamas neigiama koordinate r< 0, а у пурпурных g < 0. Это затрудняет расчеты цвета по его спектральному составу. Кроме того, определение яркости цветов в системе СШИСВ связано с расчетом всех трех координат цвета.

Plastikiniai maišeliai jau seniai tapo kasdienio gyvenimo dalimi. šiuolaikinis žmogus. Jie prisideda patogus saugojimas, bet kokio tipo gaminio transportavimas ar pakavimas. Dažniausiai šis pirkimas atliekamas įsigyjant tam tikros rūšies...

Atsiradus didmaišiams, pakavimo medžiagų srityje įvyko tikra revoliucija. Be to, per pastaruosius kelerius metus jiems pavyko beveik visiškai pakeisti kitų tipų konteinerius, naudojamus kroviniams gabenti visoje...

Gaminame ir prekiaujame pakavimo - maišelių sandarinimo įranga: Sandarinimo maišeliai "Euroshov su datulėmis" Sandarinimo maišeliai, polipropileniniai ir plastikiniai maišeliai. Maišelių sandariklis skirtas paskutinei maišelių, pagamintų iš…

CIE XYZ spalvų atvaizdavimo standartas apibrėžia tris pagrindines funkcijas
(1.9 pav.), priklausomai nuo bangos ilgio, ir, remiantis jais, persotintos spalvos X, Y, Z:

Tiesiniai deriniai, kurių neneigiami koeficientai leidžia gauti visus matomas žmonėms spalvos. Persotintos spalvos neatitinka jokių tikrų,

, Kur aš balta ( λ ) - spektrinė funkcija pasirinkto balto standarto paskirstymai.

Jei svarstysime X,Y,Z reikšmės kaip koordinates trimatėje Euklido erdvėje, tada matomos spalvos pirmajame kvadrante suformuoti kreivinį kūgį (1.9 pav.).

Taip pat pateikiamos spalvingumo reikšmės, normalizuotos koordinatės x, y, z, kurios nustatomos iš X,Y,Z taip:

; (1.9)

Jie įvedami apibūdinti tik šviesos spalvines savybes, neatsižvelgiant į jos energiją, ir priklauso tik nuo pagrindinio bangos ilgio ir soties. Taigi, jei šiuos taškus patalpinsime į trimatę euklido erdvę, jie gulės X + Y + Z = 1 plokštumoje (taip pat parodyta 1.10 pav.). Šios plokštumos projekcija į Oxy vadinama CIE spalvingumo diagrama (žr. 1.11 pav.).

Ši diagrama yra labai naudinga ir vaizdinga bei plačiai naudojama. Projekcijos krašte esančios spalvos yra vienspalvės. Sumaišę pagrindines spalvas, spalvingumo diagramoje galite gauti visas spalvas, kurios yra jų išgaubtame korpuse. Tai tiksliai paaiškina, kad naudojant tris pagrindinius spalvos R,G,B(ar kitų) negalime gauti visų matomų spalvų.

Svarbų vaidmenį perduodant spalvas iš vieno įrenginio į kitą vaidina balto taško spalvingumo diagramoje sąvoka, atitinkanti išmatuotas baltos spalvos koordinates.

Jis gali skirtis priklausomai nuo to, koks spalvos šaltinis laikomas balta. Originaliame CIE XYZ modelyje svorio funkcijos parenkamos taip, kad saulės dienos šviesa atitiktų tašką (x, y, z) = (1/3, 1/3, 1/3).

Žinant baltų taškų padėtį pradinėje medžiagoje, ją galima perskaičiuoti, kad būtų kompensuojamos fotografavimo sąlygos ar įrangos savybės (rasti baltos spalvos balansą). 1.1 lentelė.

Svarbi tiek spalvų modelių, tiek konkrečių įrenginių, rodančių spalvų informaciją, savybė yra spalvų gama – spalvų poaibis, atkuriamas konkretaus spalvų modelio sąlygomis arba konkrečiam spalvų rodymo įrenginiui. Teisinga spalvinę gamą rodyti kaip tam tikrą poaibį matomų spalvų kūgelyje (žr. 1.10 pav.), bet galima apsiriboti ir projekcija į spalvingumo diagramą, neatsižvelgiant į ryškumo diapazoną. Fig. 1.11 rodo kai kurias tipines spalvų gamas, kurios leidžia spręsti apie visą skirtingų įrenginių rodomų spalvų aprėptį.

Konversija tarp CIE XYZ ir RGB

C
RGB spalvų erdvė, kaip ir CIE XYZ, yra trimatė ir papildoma.

Todėl transformacijos tarp šių dviejų erdvių aprašomos 3 × 3 matricomis; užtenka CIE XYZ sistemoje nurodyti pagrindinių spalvų R, G ir B koordinates. Paprastai tai patogu padaryti atskirai nurodant spalvų informaciją taškais (x, y) spalvingumo diagramoje ir ryškumo komponentą Y. Jei spalva nurodyta tokiu būdu (x, y, Y), tai iš formulių (1.9). ) iš to išplaukia

Tada, jei pagrindinės RGB spalvos nurodytos kaip (x R, y R, Y R), (x G, y G, Y G), (x B, y B, Y B), gauname
tokią formulę

konversijos:

(
1.12)

z R =1-xR-yR; z G =1-x G-y G;

Žemiau yra x,y reikšmės ir CIE 709 rekomendacijos transformacijos matricos: Raudona Žalia Mėlyna Balta. Norint teisingai rodyti vaizdą konkrečiame įrenginyje, vaizdas turi būti konvertuotas iš absoliučios erdvės į to įrenginio spalvų erdvę. Informacija apie įrenginio charakteristikas, kad būtų galima atlikti tokį konvertavimą programiškai, yra saugoma specialiame su juo susijusiame faile. Tokių failų standartą sukūrė ICC (International Color Consortium), todėl jie vadinami ICC profiliais.

Labiausiai paplitusi absoliuti RGB erdvė yra sRGB modelis

Spalvoti modeliai CIE L*u*v* ir CIE L*a*b*

CIE XYZ modelis vis dar turi vieną trūkumą - spalvų suvokimo nevienalytiškumą, palyginti su atstumu spalvingumo diagramoje. Norėčiau, kad tie patys atstumai tarp taškų, atitinkančių spalvas spalvingumo diagramoje, atitiktų maždaug tokį patį žmogaus suvokimą apie šių spalvų porų skirtumus. Būtent šiems tikslams CIE pasiūlė 1976 mmodelis* L* u* v .

. L* (iš anglų kalbos Lightness) šiame modelyje atitinka ryškumą, pritaikytą atsižvelgiant į žmogaus suvokimo ypatybes. .

Gauta spalvų schema parodyta 1.14 pav. Šis modelis

(1.13)

rekomenduojama atvaizduoti šviesą iš šaltinių

Norėdami pereiti prie modelio, apibrėžiame pagalbinę funkciją F(s) kaip