Bilgisayar grafiklerinde renk. CIE XYZ ve RGB arasındaki dönüşümler

Ana renkler, parlaklığa göre (koyudan açığa) gölgelere bölünür ve her parlaklık derecesine atanır. dijital değer(örneğin en koyu 0, en açık 255).

RGB modelinde renk, kökeni (0,0,0) olan üç boyutlu bir koordinat sisteminde bir vektör olarak temsil edilebilir. Vektör bileşenlerinin her birinin maksimum değerini 1 olarak alıyoruz. O zaman (1,1,1) vektörü beyaz renge karşılık gelir.Ortaya çıkan küpün içinde tüm renkler bulunur; renk alanı.
Bu modelin özel noktalarına ve hatlarına dikkat etmek önemlidir.

• Kökeni: Bu noktada tüm bileşenler sıfırdır, radyasyon yoktur (siyah)
• İzleyiciye en yakın nokta: Bu noktada tüm bileşenlerin maksimum değeri vardır (beyaz renk)
• Önceki iki noktayı (çapraz olarak) birleştiren çizgide, gri tonları: siyahtan beyaza (gri tonlama, genellikle 256 geçiş). Bunun nedeni üç bileşenin de aynı olması ve sıfırdan maksimum değere kadar değişmesidir.
• Küpün üç köşesi saf orijinal renkleri verir, diğer üçü ise orijinal renklerin ikili karışımlarını yansıtır.

CMY(K) renk modeli

Bu renkler, RGB modelinin üç ana renginden beyaz kağıttan yansıyan ışığı tanımlar.

Beyaz zemin üzerinde renk oluşumu meydana gelir.

Renkler kırmızı, mavi ve yeşilin tam tersidir; Camgöbeği kırmızıyı tamamen emer, macenta yeşili tamamen emer ve sarı da maviyi tamamen emer.

Örneğin, üç CMY renginin eşit parçalarının bir noktada karıştırılması, beyaz ışığın tamamının yansıtılmamasına ve dolayısıyla rengin siyah görünmesine neden olacaktır. Ancak CMY üçlüsünden mümkün olan tüm çiftlerin aynı anda ve eşit oranlarda uygulanması bize birincil RGB renklerini verecektir.

CMY modelinin renkleri ek olarak RGB renklerine. Tamamlayıcı renk, verilen rengi beyaza tamamlayan renktir. Yani örneğin kırmızının tamamlayıcı rengi mavidir; yeşil için – mor; mavi - sarı için

Modelin özel noktaları ve çizgileri.

• Koordinatların kökeni: tam yokluk boya (bileşenlerin sıfır değerleri) renk beyaz olacaktır (beyaz kağıt)
• İzleyiciye en yakın nokta: harmanlarken maksimum değerler her üç bileşenin de siyah olması gerekir.
• Önceki iki noktayı (çapraz olarak) birleştiren bir çizgi. Karıştırma eşit değerlerüç bileşen gri tonlar verecektir.
• Küpün üç köşesi saf orijinal renkleri verir, diğer üçü ise orijinal renklerin ikili karışımlarını yansıtır.

HSV renk modeli

Değerlendirilen modeller, renk ileten ekipmanlarla çalışmaya odaklanmıştır ve bazı insanlar için sakıncalıdır. Bu nedenle HSV modeli sezgisel renk tonu, doygunluk ve parlaklık kavramlarına dayanır.

HSV modelinin renk uzayında (Ton - ton, Doygunluk - doygunluk, Değer - ışık miktarı), kullanılmış silindirik sistem koordinatlar ve geçerli renkler kümesi, üstüne yerleştirilen altıgen bir konidir.

Koninin tabanı temsil eder parlak renkler ve karşılık gelirV= 1. Ancak temel renklerV= 1 aynı algılanan yoğunluğa sahip değil. Ton (H) dikey eksen etrafında ölçülen açıyla ölçülürO.V.. Bu durumda kırmızı renk 0°’lik bir açıya, yeşil renk 120°’lik bir açıya vb. karşılık gelir. Beyazla birbirini tamamlayan renkler birbirinin karşısındadır, yani tonları 180° farklılık gösterir. BüyüklükSeksende 0'dan değişirO.V.Koninin yüzlerinde 1'e kadar.

Koninin birim yüksekliği vardır ( V= 1) ve taban orijindedir. Koninin tabanında boyut H Ve S mantıklı değil. Beyaz renk bir çifte karşılık gelir S = 1, V= 1. Eksen O.V. (S= 0) akromatik renklere (gri tonlar) karşılık gelir.

Belirli bir renge beyaz ekleme işlemi doygunluğu azaltmak olarak düşünülebilir. S ve siyah ekleme işlemi parlaklığı azaltmak gibidir V. Altıgen koninin tabanı, küpün ana köşegeni boyunca RGB projeksiyonuna karşılık gelir.

Renklerin grafiksel temsili üç boyutlu gerektirir koordinat sistemi ki bu her zaman uygun değildir. Renk, geleneksel iki boyutlu bir sistemde x ve y katsayılarının grafiğini çizerek ifade edilebilir. Kartezyen koordinatlar. Bu grafiğe denir renk şeması(Şekil 4). Şekildeki düz çizgi temiz olanın yerini göstermektedir. spektral renkler, IOC karışım eğrilerine göre çizilmiştir.

Sistem dikdörtgen koordinatlarşu anda renk ölçümlerinin sonuçlarını ifade etmenin en yaygın yoludur. Daha önce, bunun için köşeleri bire eşit miktarda yalnızca bir birincilin içeriğine karşılık gelen bir eşkenar üçgen (sözde renkli üçgen veya Maxwell üçgeni) daha sık kullanılıyordu. Üçgenin içinde belirli bir noktaya karşılık gelen her rengin üç renk katsayıları, bu noktadan üçgenin üç kenarına çizilen dikmelerin uzunluğu ile belirlenir. Mülklerden eşkenar üçgen bundan, üçgenin içindeki tüm noktalara ait dikmelerin toplamının sabit olduğu sonucu çıkar; bu, üç renkli katsayılar için gerekli olan şeydir. Böyle bir üçgen Şekil 2'de gösterilmektedir. 5.

Üç renk katsayıları, renklilik diyagramında belirli bir noktayı ("renk noktası") tanımlar. Yani normal aydınlatıcılar için renk noktalarını (“beyaz nokta”) belirleyen renk koordinatlarının değerleri aşağıdaki gibidir:

aydınlatıcı A....x = 0,448; y= 0,407

aydınlatıcı B....x = 0,3485; y = 0,352

aydınlatıcı C....x = 0,310; y = 0,316

Standart radyasyon A 2856 K sıcaklıkta tamamen siyah bir cismin radyasyonunu temsil eder. Radyasyon spektrumu bir akkor lambanın radyasyonuna karşılık gelir.

Standart radyasyon İÇİNDE- doğrudan karşılık gelen 4874 K'lik ilişkili renk sıcaklığına sahip radyasyon güneş ışığı Güneşin yüksekliği 30°'nin altına düştüğünde.

Standart radyasyon İLE- 6774 K renk sıcaklığına sahip, güneş yüksekliği 30°'den az olan bulutlarla kaplı gündüz gökyüzünün dağınık ışığı.

Renklilik diyagramı, iki veya daha fazla uyaranın optik olarak karıştırılmasının sonuçlarını temsil etmek için onu vazgeçilmez kılan bir özelliğe sahiptir. Şekil 4'te kırmızının bir kısmı R noktasıyla, bir kısmı da G noktasıyla temsil edilmektedir. Bu iki uyaranın karıştığı oranlar ne olursa olsun, ortaya çıkan renk her zaman R'yi G'ye bağlayan düz çizgi üzerinde yer alacaktır.

Pirinç. 4.

Pirinç. 5.

Renklilik diyagramının bu özelliği nedeniyle, tüm gerçek renkler, spektral renklerin eğrisiyle sınırlanan düzlemin içinde yer almalıdır.

Çizilen çizginin uçlarında bunu görmek kolaydır " beyaz nokta", karşılıklı yalan söyleyecek ek renkler ve beyaz rengi oluşturmak için gereken miktarları, beyazdan karşılık gelen renk noktasına kadar olan bölümlerin uzunluklarıyla orantılı olacaktır.

Şimdi renkleri karıştırmayı düşünelim matematiksel nokta bir şey olarak görmek geometrik yapı. Renk bir vektör olarak temsil edilebilir üç boyutlu uzay X, Y ve Z değerlerinin üç eksen boyunca çizildiği, yani belirli bir renk uzaydaki bir noktaya karşılık gelir. Bileşenleri x?, y? olan başka bir renge karşılık gelen bir nokta. ve z?, farklı bir yerde bulunuyor. Bildiğimiz gibi iki rengin toplamı yeni renk ilk ikisinin vektör toplamı ile elde edilir. Aşağıdaki gözlemi kullanırsak diyagram basitleştirilebilir ve her şey bir düzlemde gösterilebilir: belirli bir renkteki ışığı alırız ve yalnızca X, Y ve Z katsayılarını iki katına çıkarırız, yani tüm bileşenleri artırırız, ancak aralarındaki ilişki değişmedi; o zaman aynı renkte ama daha parlak bir ışık elde edersiniz. Bu nedenle, Şekil 4'te yapıldığı gibi, herhangi bir ışığı aynı yoğunluğa getirmek ve ardından tüm yapıyı üç boyutlu uzayda bir düzlem üzerine yansıtmak mümkündür.

Verilen iki rengin karıştırılmasıyla elde edilen herhangi bir rengin, seçilen her iki rengi birleştiren bir çizgi üzerinde bulunan bir nokta ile temsil edildiği anlaşılmaktadır. Örneğin, her iki rengin eşit parçalarından oluşan bir karışım, onları birleştiren parçanın ortasında yer alır; bir rengin 1/4'ü ve diğerinin 3/4'ü karışımı, segment uzunluğunun 1/4'ü kadar bir mesafede bulunur, vb.

Renk olgusunun kendisi nesnel fiziksel (ışık kaynağı ve gözlenen nesne) ve öznel (görme) ilkeleri içerdiğinden, kesin tanım Renkler daha ziyade şartlı olarak rengin nesnel ve öznel özelliklerinin kullanılmasını önerir (Tablo 1).

spektrokolorimetre polikromatör yansıma kolorimetrisi

Tablo 1

İki renkli nesneye baktığımızda sadece renklerinin farklı olduğunu değil, aynı zamanda birbirlerinden ne açıdan farklı olduklarını da fark ederiz. Yani bir yandan kırmızı, yeşil, mavi renkleri ve bunların tonlarını birbirinden ayırıyoruz: sarı-yeşil, mavi-yeşil vb. Bu gibi durumlarda renklerin tonlarına göre farklılık gösterdiği söylenir. Renk tonunu spesifik hale getirmek için dalga boyunu belirtin (Tablo 1), yani. falan dalga boyu l, nm'nin renk tonu hakkında konuşun, bu nedenle objektif olarak ölçülebilir bir miktar olarak kabul edilir, renk tonu görsel duyumun bir özelliğidir, yani. subjektif özellik.

Ton olarak aynı olan iki renk başka şekillerde farklılık gösterebilir. Çiçeklerin arasında özel yer"renksiz" veya akromatiktir. Bunlar beyazdır ve hepsi griden siyaha kadardır. Akromatik renkler, renk tonu olmayan renklerdir. Bunların aksine kromatik renkler vardır, yani. en belirgin kromatik bileşene sahip renkler (güçlü bir şekilde belirgin renk tonuyla). Bu tür renkler genellikle doygun renkler olarak sınıflandırılır. Aksine renk tonu ne kadar zayıf ifade edilirse renk kromatikliğe ne kadar yakınsa doygunluk da o kadar az olur. Doygunluk - subjektif özellik saflıkla belirlenerek ölçülebilir.

Renk saflığı objektif bir özelliktir ve % olarak ifade edilir. Dolayısıyla doygunluk, saf kromatik bileşenin genel renk hissindeki oranını değerlendirmemizi sağlayan bir özelliktir. Doygunluk, renk ayrımcılığı eşiklerinin sayısına göre tahmin edilir. N, zaman. Saflık - rengin saf spektral P'ye yaklaşma derecesi, %. Kroma adı verilen renk tonu ve doygunluk veya dalga boyu ve saflık, rengin niteliksel özellikleri olarak kabul edilir. Kantitatif özellik parlaklığına (L, cd/m2) göre belirlenir. Parlaklığın ürettiği görsel duyum seviyesinin niceliksel ifadesi, B eşiklerinde, gözeneklerde ölçülen, hafiflik olarak bilinir. Çevremizdeki nesnelerin büyük çoğunluğu, spektrumun görünür bölgesindeki (380 - 760 nm) geniş bir dalga boyu aralığındaki ışığı aynı anda emer ve yansıtır (ve iletir). yüzeyler üzerlerine gelen ışığa seçici olarak tepki verir, ancak farklı dalga boylarındaki radyasyonun yansıma derecesi (ve benzer şekilde iletim) farklıdır (Şekil 6).

Pirinç. 6. Yeni düşen kar yüzeyinin spektral yansıma eğrileri: (1), sarı kağıt (2) ve yeşil (3), kırmızı (4) ve mavi (5) camların spektral geçirgenlik eğrileri.

Herhangi bir cisim aydınlatıldığında, tek renkli ışığın bir kısmı (kırmızı, mavi vb.) yansıtılacak, bir kısmı muhtemelen içinden geçecek ve bir kısmı da onun tarafından emilecektir. Bir yüzey tarafından yansıtılan belirli bir dalga boyundaki l monokromatik ışık radyasyonunun, bu yüzeye gelen monokromatik ışığa oranına spektral yansıma cl denir:

burada F sl belirli bir dalga boyunun l yansıtılan monokromatik ışınımıdır; F l - bir nesneye düşen dalga boyu l olan monokromatik ışık.

Buna göre, bir ortamdan (örneğin renkli cam) iletilen monokromatik ışığın gelen monokromatik ışığa oranına, spektral geçirgenlik Tl adı verilir:

burada FT, ortamdan iletilen monokromatik ışıktır; F l - olay monokromatik ışık.

Şekil 2'de gösterilen spektral yansıma ve iletim katsayılarının eğrileri. Şekil 7, yeni yağan karın yüzeyinin, üzerine gelen ışığın tüm dalga boylarındaki radyasyonu eşit şekilde yansıttığını; sarı kağıdın sarı ve turuncu ışınları iyi yansıttığını, yeşil ve kırmızı ışınları biraz daha kötü ve mavi ve mor ışınları çok az yansıttığını göstermektedir. Yeşil cam yalnızca yeşil radyasyonu iyi iletir, mavi ve sarı radyasyon daha kötüdür ve geri kalanını neredeyse iletmez. Kırmızı cam kırmızı ışınları iyi iletir, turuncu ve sarı ışınlar biraz daha kötüdür ve geri kalanını iletmez. Mavi - maviyi ve menekşeyi iyi iletir, mavi daha kötüdür ve diğer ışınları iletmez.

Seçici olarak yansıtan ve ileten cisimleri yansıtırken ve iletirken, spektral bileşim ışık akısı değişiyor. Bu nedenle, bu yüzeylerin rengi hem üzerlerine gelen ışık akısının spektral bileşimine hem de yüzeyin l ve Tl ile karakterize edilen yansıtıcılığı veya geçirgenliğine bağlıdır. Böylece görme, bir yüzeyin rengini, oradan yansıyan ve göze giren ışıkla değerlendirir.

Toplama eğrileri, renk koordinatlarının spektrumu boyunca dağılımı temsil eder tek renkli radyasyon güç 1 W(). Bu nedenle, toplama eğrilerinin koordinatlarının değerlerine spesifik denir, yani. güç birimine atıfta bulunulmaktadır.

CIERGB'de toplama eğrilerinin ordinatları (belirli koordinatlar) ampirik olarak belirlendi. Deneysel olarak belirli koordinatlar, ana RGB radyasyonlarının bir karışımı seçilerek bulundu. spektral radyasyon keyfi güç ve ardından koordinatlarının iktidara göre bölünmesi:

Tüm spektral renkler gerçek renklerin karışımından oluşturulamadığından elde edilen eğri şu şekildedir: negatif değerler belli bir bölgede. Bu, renk eşitliği elde etmek için ana renklerden birinin incelenen spektral renkle karıştırılması gerektiğini göstermektedir.

Toplama eğrileri kullanılarak, rOg renklilik üçgeninde spektral renkleri (maksimum doygunluk) ifade eden noktalar bulunur. Onlar için, optik radyasyonun görünür aralığındaki bir watt'lık monokromatik radyasyonun kromatiklik koordinatları belirlenir. Renklilik üçgeni kullanılarak bu değerler ayrı renklerin düzleminde çizilir. Sonuç, gerçek renklerin alanını sınırlayan bir eğridir. Bu eğriye lokus denir. Ekstrem noktalar bu açık eğri birbirine bağlıdır. Bu şekilde elde edilen çizgide (şekilde noktalı çizgi olarak gösterilmiştir) maksimum doygunluğa sahip tek mor renkler vardır. Spektrumda mor renk yoktur. Onları alıyorlar yapay olarak, karıştırma çeşitli miktarlar kırmızı ve mor renkler. Lokus ve noktalı çizgiyle sınırlanan alana gerçek renk alanı denir. Bu alanın dışında gerçek olanlardan daha doygun renkler vardır.

Rengin niteliksel özelliklerini belirlemek için, üzerinde bir konum çizilmiş olan dikdörtgen koordinatlardan oluşan bir ızgarayı temsil eden rg renklilik diyagramını (veya rg renk grafiğini) kullanın. Lokus bir çizgi ile kapatılmıştır mor çiçekler.

Bu rg renklilik diyagramı aşağıdaki kolorimetrik özelliklerle karakterize edilir.

• 1. Beyaz nokta B'nin koordinatları vardır (0,33; 0,33).
• 2. Renk doygunluğu beyaz noktadan noktaya doğru artar.
• 3. Beyaz noktayı lokasyona bağlayan düz çizgi üzerinde sabit renk tonunda renkler bulunur.
• 4. Lokus, en doygun (spektral) renklerin sınırıdır.

Standart XYZ kolorimetrik sistemin (CIEXYZ) temelleri.

RGB kolorimetrik sistemle aynı zamanda bir tane daha benimsendi. Ana renkler olarak spektral olanlardan daha doygun renkler seçildi. Bu tür renklerin doğada bulunmaması nedeniyle XYZ sembolleriyle gösterildi ve kolorimetrik sistemin kendisine CIEXYZ adı verildi. Bu kolorimetrik sistemin geliştirilmesine, CIERGB sistemiyle çalışırken yaşanan bazı rahatsızlıklarla ilgili bir dizi nedenden kaynaklanmıştır.

CIERGB sisteminin dezavantajlarından biri, bir dizi gerçek renk için negatif koordinatların varlığıdır, bu da spektral eğrilerden renk özelliklerinin hesaplanmasını zorlaştırır. CIERGB sisteminin bir diğer önemli dezavantajı, belirlemek için üç renk bileşeninin tamamının belirlenmesi gerekliliğidir. niceliksel özellikler renkler - parlaklık.

Bu bağlamda, XYZ kolorimetrik sistemin yapısı aşağıdaki hükümlere dayanıyordu:

• 1) tüm gerçek renkler yalnızca pozitif koordinatlara sahip olmalıdır;
• 2) parlaklık bir renk koordinatına göre belirlenmelidir;
• 3) eşit enerji kaynağının beyaz koordinatları (eşit enerji kaynağının koordinatları 0,33; 0,33 olmalıdır.

Yukarıdaki gereklilikler dikkate alınarak yapılan matematiksel dönüşümler sayesinde gerçek CIERGB renklerinden gerçek dışı (aşırı doygun) CIEXYZ'ye geçiş mümkün oldu.

XYZ kolorimetrik sistemi oluşturmanın ikinci koşuluna göre X ve Z renklerinin parlaklık katsayıları vardır, sıfıra eşit kabul etmek bire eşit(= 1). Bu durumda, B parlaklığını hesaplama formülü büyük ölçüde basitleştirilmiştir:

burada Y renk koordinatıdır.

Bu durumda rengin parlaklık katsayısı renklilik koordinatı (y) ile belirlenir:

İÇİNDE genel görünüm CIEXYZ'deki renk denklemi şu şekilde yazılmıştır:

C = XX + YY + ZZ.

CIEXYZ'de renklilik denklemine geçiş, CIERGB sistemindekiyle aynı şekilde m aracılığıyla gerçekleştirilir.

Şu anda standart XYZ kolorimetrik sistem çalışıyor.

Renk özelliklerini (parlaklık, baskın dalga boyu ve renk saflığı) belirlemek için kolorimetrik ölçümlerin doğrudan yapıldığı yer burasıdır.

Rengin niteliksel özelliklerini belirlemek için toplama eğrileri kullanılarak yapılan hesaplamayla elde edilen xy diyagramını kullanın.

Renklilik üçgenini kullanarak gerçekte gözlenen renklerin sınırlarını belirleriz. Spektral olanlardan daha doygun renkler olmadığından onları ifade eden renk noktaları bu sınırı belirleyecektir.

Renk üçgeni üzerine 380 ila 700 nm arasındaki spektral radyasyona karşılık gelen renklilik koordinatlarının değerlerini çizelim. Bunu yapmak için, 1 W gücünde monokromatik radyasyonun renk koordinatları spektrumu üzerindeki dağıtım fonksiyonları olan r (A), £ (A), 6 (X) toplama eğrilerini kullanacağız (Şekil 5.32). Bu tür koordinatlara spesifik denir. Onların yardımıyla, monokromatik radyasyonun renklilik koordinatlarına karşılık gelen noktaların konumunu belirleriz (Şekil 5.33). Bu noktaları birleştirerek bir spektral renk çizgisi elde ederiz. Eğrinin açık olduğu ortaya çıkıyor. Sınır noktaları en doygun kırmızı (K = 700 nm) ve mor (A = 380 nm) renklere karşılık gelir. Düz bir çizginin sınır noktalarının uçlarını kapatarak

(grafikteki kesikli çizgi), en doygun mor renklerin noktalarının geometrik yerini elde ederiz. Spektrumda mor renk bulunmadığından (macenta renkler - X, nm, kırmızı ve mor radyasyonun bir karışımıdır), o zaman 49°'de

Noktalı çizgi dalga boyu değeri içermiyor. olan çizgi yer tek renkli radyasyonun renk noktaları ve mor bir çizgiyle kapatılmış - ^ 533 Renkli lokus

Buna konum denir (enlem. konum - üçgen

Konum) (bkz. Şekil 5.33). Lokus içindeki

Tüm gerçek renkler bulunur. Lokusun dışında, belirli bir kolorimetrik sistemde ifade edilen spektral renklerden daha doygun olan hayali (veya sıklıkla adlandırıldığı gibi gerçek dışı) renkler bulunur.

Seçilen kolorimetrik sistemin türüne bakılmaksızın herhangi bir lokusun genel özellikleri şunlardır:

1) beyaz noktanın koordinatları vardır (0,33; 0,33);

2) renk doygunluğu beyaz noktadan merkeze doğru artar;

3) beyaz noktayı konuma bağlayan düz çizgide aynı tonda ancak farklı doygunlukta renkler vardır.

Lokusa dikdörtgen koordinatlardan oluşan bir ızgara uygulanarak bir renk şeması elde edilir (Şekil 5.34). Onun yardımıyla rengin niteliksel özelliklerini - baskın dalga boyunu (özellikler) belirleyebilirsiniz.

Belirli bir rengin renk tonunu ve rengin saflığını (doygunluğunu karakterize eder) gösterir. Lokus ve onu kapatan mor çiçek çizgisinin sınırladığı alana gerçek çiçek alanı denir.

Şekil 5.34'ten görülebileceği gibi, çoğu radyasyonun kromatikliği negatif koordinat r ile karakterize edilir.< 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.

Plastik poşetler uzun zamandır günlük yaşamın bir parçası olmuştur. modern adam. Katkıda bulunuyorlar uygun depolama Her türlü ürünün nakliyesi, nakliyesi veya paketlenmesi. Çoğu zaman bu satın alma, bir tür satın alma sırasında yapılır...

Big baglerin ortaya çıkışıyla birlikte ambalaj malzemeleri alanında gerçek bir devrim yaşandı. Üstelik son birkaç yılda, malların ülke genelinde taşınmasında kullanılan diğer konteyner türlerinin neredeyse tamamen yerini almayı başardılar...

Paketleme - poşet kapatma ekipmanları üretiyoruz ve satıyoruz: Kapatma makinesi "Tarihli Euroshov" Kapatma poşetleri, polipropilen ve plastik poşetler. Torba kapatıcı, kumaştan yapılmış torbaların son dikişini kapatmak için tasarlanmıştır…

CIE XYZ renk gösterimi standardı üç temel işlevi tanımlar
(Şekil 1.9), dalga boyuna bağlı olarak ve bunlara bağlı olarak aşırı doygun renkler X, Y, Z:

Negatif olmayan katsayılara sahip doğrusal kombinasyonlar her şeyi elde etmemizi sağlar insanlar tarafından görülebilir renkler. Aşırı doygun renkler gerçek olanlara karşılık gelmez,

, Nerede BEN beyaz ( λ ) - spektral fonksiyon Seçilen beyaz standart için dağılımlar.

Eğer dikkate alırsak X,Y,Z değerleriüç boyutlu Öklid uzayında koordinatlar olarak, o zaman görünür renkler birinci çeyrekte eğrisel bir koni oluşturur (Şekil 1.9).

Ayrıca X,Y,Z'den aşağıdaki gibi belirlenen normalleştirilmiş x, y, z koordinatları olan renklilik değerleri de tanıtılmıştır:

; (1.9)

Enerjisine bakılmaksızın ışığın yalnızca renk özelliklerini tanımlamak için tanıtıldılar ve yalnızca temel dalga boyuna ve doygunluğa bağlılar. Dolayısıyla bu noktaları üç boyutlu Öklid uzayına yerleştirirsek X + Y + Z = 1 düzleminde yer alacaklardır (Şekil 1.10'da da gösterilmiştir). Bu düzlemin Oksi üzerine izdüşümüne CIE renklilik diyagramı denir (bkz. Şekil 1.11).

Bu diyagram oldukça kullanışlı ve görseldir ve yaygın olarak kullanılmaktadır. Projeksiyonun kenarında bulunan renkler tek renklidir. Temel renkleri karıştırarak, kromatiklik diyagramında dışbükey gövdelerindeki tüm renkleri elde edebilirsiniz. Bu tam olarak üç temel şeyin yardımıyla olduğunu açıklıyor renkler R,G,B(veya herhangi bir başkası) görünür renklerin tümünü elde edemeyiz.

Renklilik diyagramındaki beyaz rengin ölçülen koordinatlarına karşılık gelen beyaz nokta kavramı, bir cihazdan diğerine renk aktarımında önemli bir rol oynar.

Hangi renk kaynağının beyaz olarak kabul edildiğine bağlı olarak değişebilir. Orijinal CIE XYZ modelinde ağırlıklandırma fonksiyonları güneşin gün ışığı (x, y, z) = (1/3, 1/3, 1/3) noktasına karşılık gelecek şekilde seçilmiştir.

Kaynak materyaldeki beyaz noktaların konumu bilinerek, çekim koşullarını veya ekipman özelliklerini telafi etmek için yeniden hesaplanabilir (beyaz dengesini bulun). Tablo 1.1.

Hem renk modellerinin hem de renk bilgilerini görüntüleyen belirli aygıtların önemli bir özelliği, belirli bir renk modelinin koşulları altında veya belirli bir renkli görüntüleme aygıtı için üretilen renklerin bir alt kümesi olan Renk gamıdır. Renk gamını görünür renkler konisinde belirli bir alt küme olarak görüntülemek doğrudur (bkz. Şekil 1.10), ancak parlaklık aralığını hesaba katmadan kendinizi renklilik diyagramı üzerindeki projeksiyonla da sınırlayabilirsiniz. Şek. 1.11, farklı cihazlar tarafından görüntülenen renklerin tam kapsamını değerlendirmemize olanak tanıyan bazı tipik renk gamlarını göstermektedir.

CIE XYZ ve RGB arasındaki dönüşümler

C
CIE XYZ gibi RGB renk alanı da üç boyutludur ve eklemelidir.

Dolayısıyla bu iki uzay arasındaki dönüşümler 3x3'lük matrislerle tanımlanır; CIE XYZ sisteminde R, G ve B temel renklerinin koordinatlarını belirtmeniz yeterlidir. Bunu, renk bilgisini renklilik diyagramındaki (x, y) noktalarına ve parlaklık bileşeni Y'ye göre ayrı ayrı belirleyerek yapmak genellikle uygundur. Renk bu şekilde (x, y, Y) belirtilirse, o zaman formüllerden (1.9) ) şu şekildedir

Daha sonra temel RGB renkleri (x R, y R, Y R), (x G, y G, Y G), (x B, y B, Y B) olarak belirtilirse, şunu elde ederiz:
aşağıdaki formül

dönüşümler:

(
1.12)

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

Aşağıda verilmiştir x,y değerleri ve CIE 709 tavsiyesi için dönüşüm matrisleri: Kırmızı Yeşil Mavi Beyaz. Bir görüntüyü belirli bir aygıtta doğru şekilde görüntülemek için görüntünün mutlak uzaydan o aygıtın renk uzayına dönüştürülmesi gerekir. Böyle bir dönüşümü programlı olarak gerçekleştirmek için cihazın özelliklerine ilişkin bilgiler, onunla ilişkili özel bir dosyada saklanır. Bu tür dosyalara yönelik standart, ICC (Uluslararası Renk Konsorsiyumu) ​​tarafından geliştirilmiştir, dolayısıyla bunlara ICC profilleri adı verilir.

En yaygın mutlak RGB alanı sRGB modelidir

Renkli modeller CIE L*u*v* ve CIE L*a*b*

CIE XYZ modelinin hala bir dezavantajı var - renklilik diyagramındaki mesafeye göre renk değişiklikleri algısının heterojenliği. Renklilik diyagramındaki renklere karşılık gelen noktalar arasındaki aynı mesafelerin, bu renk çiftleri arasındaki farklara ilişkin insanın yaklaşık olarak aynı algısına karşılık gelmesini isterim. CIE'nin 1976'da önerdiği bu amaçlardı.modeli* L* sen* v .

. Bu modeldeki L* (İngiliz Hafifliğinden), insan algısının özelliklerini dikkate alacak şekilde ayarlanan parlaklığa karşılık gelir .

Ortaya çıkan renklilik diyagramı Şekil 1.14'te gösterilmektedir. Bu model

(1.13)

kaynaklardan gelen ışığı temsil etmek için önerilir

Modele gitmek için F(s) yardımcı fonksiyonunu şu şekilde tanımlarız: