Быков Р.Е. Теоретические основы телевидения (1998) (1142168), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Однако для сыскная наблюдаемых лвлешй н измерения цветовых ощущений создан аппарат, который достаточно хорошо отралнет реальное цветовосприятве. Этими вопросами, а также измерением цвета заввмаепж коеоримегнрнл. В основе юлорвметран лежат мсперлмевтальные факты, и она дает хорошие результаты прв расчете таких систем передачи н воспровзведеввя цветных изображ«лай, квл цветная фотографы н ппю, типографская печать и цветное телевидение. 1 3. е. Цветень!я измеРения и ысчеты Цветовое ураввевве.
Практически произвести сравнение ощущений от исследуемого и эталонного излучений можно путем визуального сопоставления вх на расположенных в непосредственной бшгзоста поверхвоспп. Возьмем пшсовую призму в осветим ее различными световыми потокамв, обозначенными ва рис. 2.14 через Вй и 66. Дла конкретизапни рассматриваемого зкспервмевта предположвм, напрвмер, что Вй — цвет мопохроматвческого излуче° ны с длиной волны 650 нм, а ВБ — с длиной волны 2,=550 вм. Наблюдатель фиксирует цветовое различие между видвмымн гранямн призмы, которое ннкыими регулировками значевы сжтового потока ВК, например с помощью нейтрального светофильтра (Г), ликвидировать не удается.
Наблюдаемое различие в ошущенюп првнато описывать характеристикой, называемой нееаноснгью. Рассматриваемые цжта имеют разную цветностЬ. 5О Добавим к цвету Вй цвет 66 (монохроматаческое излучение с дюшой волны, например, 2«=500 им). Если наблюдателю предоставить возможность взменять световые потоки Вй н 66 (изменяя прозрачность нейтральных сжтофильтров), то он сьюжет добиться жчезновеюп цветового различия. Условимся наблюджмое цветовое равенство обозначать знаком равенства, а пропорция, в которых смапиваютса сжтовые потока, — множателямв. На основании результатов эппервменга зышшем уравнение ВБ (А6)=ВК+66, (2.!4) где К, 6 — обгхзначевие выбранньп монохроматическях нзлучеюй — оснееные Еееннк К, 6 — множители — модуля виапое; Б— абозначеые цвета смеси.
Уравнение (2.14) будем называть вееюопем урааваамм. Следует подчеркнупь, что это уравнение описывает цжтовые ощущения н вмеет смысл толью для глаза вли его моделей. В рассматриваемом экпюримеите оказалось достаточным двух цветов (Лй и 66) для получения цветового равенсша с третьим (ВБ), но не всякие три цвета находятся в таков зависимости. Дла получения цветового равенства в некоторых случаях првходится добавюпь траты цвет ВВ, выбранный определенным образом. Следовательно, можно запасать ВБ(К, 6. В)=ВК+66+ВВ. Основные цвета введены для удобства выражения результатов цветовьп измерений и классификации цветов. Построим характеристики, показывающее, в каких пропорциях иеобходвмо смешивать цвета для получеюи ощущения, соответствующего заданному монохроматаческому излучевию. Для этого веобходвмо провести экспервмевты, подобные раазеогреввым, для каждого монохроматичесюго излучения и построить соответствующие кравис для всего видимого диапазона дэнн волн.
Опьпы показали, что не всякий цвет моиохроматичесюго взлучепия может быль получен путем сложены трех основиьп цветов. Дла получения цветового равенства в этом в лв случае можно монохроматический цвет ЬБ ш~г «разбавить» одввм из основных цветов. Если г ~е,~~ он «разбавлкеюя» красным н этим достигается равенство цветовых ощущений от ленок и правой граней призмы (рис.
2.14), то можно записать ВБ(В, 6, В)+ЯК = 66+ ВВ. Следова- (в'/ тельно, ВБ(М, 6, 3)=66+ВВ-ВК, откуда ввдно, что некоторые модули пестов ивето- ецо. ЗЯ4. уров»в»в. юго уоаваения (2.15) могут быть отрвцатель- вво вмтов (в опием- щами (здесь это В). много цветового урэвмввв) 5! В качестве осиоввых й, 6, В стрематса выбрать тыще цвета, чтобы каждый из ввх действовал преимущественно ва один из рецепторов модели зрительвого восприятия. Кроме того, учитывают веобходвмость достаточно простого получения этих йэлучепий. Мспдуиародпой комиссией по освещевию (МКО) в качестве освоввых цветов рекомепдоваиы мопохроматическве взлучевия с дливаьш воли Аа= 700 пм, Яо= 546,1 вм, 2»= 435,8 им. Последние являнпся линиями в спектре излучения паров ртути и лепю выделяются путем селекции вз спектра с помощью фвлътров. При выборе основных цветов необходимо установить их яркости.
Удобно яркости освоввых цветов взять такимв, чтобы белый цвет создавался от смешении их в равных количествах, т. е. модули цветов при этом дожкпы быть одипаковымп1 В=6=В= 1/3. Путем статистических исследований установлено, что зти условия вьшолвяются в том случае, когда яркости зталопов ваходатся в соотношении Ааейо:Ь»=1:4,5907:01061.
Если в качестве красного взять источвпк яркостью 1 кд/м~, то яркости источников двух друпех основных цветов должвы составлять Е =4,5907 кд/ма и все=0,061 кд/ма. При смешевии (1/3)й, (1/3)6 и (1/3)В получвм белый цвет (Е) яркостью Ля=1+4,5907+0,061 =5,6517 кл/ма. Если смалить выбраввые осповвые цвета равной яркости, то получится ве белый вдет, а сивий. Если яркость одпого из освоввых цветов привимается за едвввцу (вапрвмер, Ая= 1), то отвосительпые яркости освоввых цветов Аа, Е, Ьв, при смешевви которых в резвых количествах получают белйй, йазываюг лркослвеыми коз1697вввеаиламв. Цветовое пространство, ластовая диаграмма.
Цветовое уравнение (2.1») показывает, что цвет может быть представлен как вектор ЬБ трехмерного лростравства. Проекцви вектора ва оси коордиват, зававаемые едввичвыми векторами й, 6, В, соответствевво раввы В, 6, В. Если ввести обозвачевия й= ОЬ/ОЯ, 6= О/е(/06, В= ОН/ОВ и построить систему цветовых коордиват ва едивичвых векторах й, 6, В, то векторное лредставлевие о цвете можво проиллюстрировать рвс.
2.15 (ва рвсувке концы векторов й, т 6, В имеют те же обозвачепвя, что и сами векторы). Каждому рс цвету соответствует точка про- странства, определяемая векгоеее ром (вапрвмер, точка В). Координатами цвета являютса модули В, 6, В. Таким образом можно построить некоторую систему классификации цветов. р Пространство в выбранной си- стеме координат называют еде«- новым прострел«левом.
Рас. 2.15. Цаесовое вроееравство Доп Я Очевидно, что сложение любых двух цветов ве может привести к «черному» (отсутствие взлучевия), поэтому все цветовые векторы долины располагаться в пределах телесного угла, мевьшего 2я. Это свойство должно учвтыватьса при выборе системы цветовых коордиват. Рассмотрим осиоввые свойства цветового пространства. Соединим точки Я, 6, В (рис. 2.1э) прямыми и получим некоторый треугольник ЛО — «««вовой треуголыак. Любой вектор (например, ВБ) пересекает плоскость, в которой расположи этот треугольпвк. Следовательно, каждому вектору ва плоскости ЛОВ соответствует едввствевпая точка (например, точка Г ва рис. 2.15 и 2.!6, и), которая однозначно определяет положевие вектора ' ЮБ в выбранном цветовом пространстве.
Определим положепие этой точки через модули цветов. Для этого проведем пршяые Щ 6Е, ВГ и найдем положение точек О, Н и К пересечения этвх прямых со сторонами треугольника ЛОВ. На рис. 2.16, б изображено осиовавие фигуры, приведенной ва рис. 2.15; построим РЩВЯ и И,|ВЯ. Тогда Е1./НЯ=Ой/ОВ=К31 НУ/ВН=ОН/ОВ=В. Следовательво, ЕЕ=ЯК (Я), НУ=ВН (В). Учитывая, что Ж=НУ, имеем НЯ/ВН= В/Я. ДЛба) Авалогичво можно показать, что (2Л66) Кй/ОК= 6/Я; Э6/ВЮ = В/6.
(2Лбв) Соотпоппвпя (2.16) определяют положевие точек Н, К и Э через модули цветов. Нетрудно видеть, что полученное правило (2.16) соответствует правилу отыскания цептра тикести треутольвика с грузами, сосредоточевпымв в его верпшвах и равными А 6 и В соответственно.
Произведем вормвровку по компоиевтам смешиваемых цветов: 8 Я и д и) ф Рвс. 2.!П цвесоаоя тре1«овсова (а) и осев»авве пжтоаого аевв (Е) Я д а в в+а+в я+а+в и+с+в ,ь Видно, что г+8+Ь=1. Нормированные компоненты г, к, Ь определяют соотвошениа количеств трех основных цжтов, при которых овв воспроюводат данный цжт. Ови не содержат информации о модуле цветового вектора, во в ннх полностью сохранена информация о его направлении. Точка пересечешш вектора цжта с плоскостью треугольника ЯСВ джт количественную меру характеристике, которую мы определили как цвегность, поэтому ее называют точкой «ветности (точка Г на рис.
2Л5 и 2.1б, а) или просто «ввлтостсю. Отличия цветноств, фвксируемью в жсперимептах с гвпсовой призмой, отражают различия в цветовых ощущениях наблюдателя, т. е. терман «цвегностьз предполагает корреляцию с ощущением цветовых различий (ощущением цвепюсти). Компоненты г, 8. Ь, которые полносп ю определяют цветность, называют трех«ветными коэ185)игрсвнтами (влн координатамн цветности). Задавая дае нэ вих, как видно из соотношения (2Л7), можно однозначно определить цветносп,. Таким образом, любой цвет в выбранной системе координат выражается тремя числами — модулями цветов, цветность же определжтся любыми двумя числами ю трех: г,я, Ь.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
