Быков Р.Е. Теоретические основы телевидения (1998) (1142168), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Эксперименты по уравниванию цветов измеряемого и эталонного источников, описываемые уравнением (2ЛЯ, могут быль повторены для всех мовохроматвческпх излучений вндвмого спектра. Результаты статистических исследований подобных харакгеристик цветового зрения человека првводят к завпсвмостям г, я, Ь от 2 (рнс. 2.17). Из вих видно, например, что для получении ощущения, эквивалентного вызываемому мовохроматическим излучением с длиной волны 2=500 пм, необходимо смешать выбранные основные цвета в соотношенив Ь=0,78, 8=1,39, г=-1,17. Авалопгвю с помощью крввых смешения могут быть определены необходвмые соотношения г, к в Ь для любого монохроматического взлучеввя. Нанесем в плоскости цветового треугольника МСВ (см.
рис. 2.16, а) лвпвю, соответствующую монохроматическим цветам (ливию чистых спектральных цветов). Для этого воспользуемся экспервмевтальными кривыми смешения (рис. 2.1 7). Напрвмер, для 2 = 500 нм имеем Ь=0,78, 8=1,39, гсс — 1,17. Воспользовавшись правилом (2Лб), вайдеы положение точки А, соответствующей 2=500 нм (рис. 2.18).
Аналогично можно найти точки длл других длин волн и соедивить их в непрерывную крввую чистых спектральных цветов МС (В. Белый цвет, соответствующий раввоэнергстнческому в пределах видимого спектра юлучения, отображается точкой Е(г=в=Ь= 113). Если в цветовом пространстве (см. рис. 2ЛЯ ю начала координат через точку Е провести прямую, то получвм лвнию серых цветов — ахромтничвскую ось цветового пространства.
Вблюи этой оси раполагаются цвета, вмеющие малую насьпцен- 54 гснд 15 г,о д -45 -15 -1,5 Гвс. 2.17. Кривыа тссрткст ям- а лвсттвсств свстеаив дйв ук с дйв ность. В плоскости цвептого треугольника штриховая лвиия ЯВ— лшпш смеси красных и аспид — пурпурных «сотов. Все остальные цвета, отличные от чистых спектральных и чистых пурпурных цветов, лежат внутри построенной крввой ЕСВВ.
Таким образом получена цветовая диаграмма ЕСВ, в которой любой цветности соответствует единственная точка (вйогда эту дваграмму называют цветовым графиком). С помощью цжтовой диаграммы можно количественно (в виде коордвнат точек) определить любые цветовые отличия, воспринимаемые человеческим глазом при воздействии излучения.
Из уравнения (2.15) видно, что в процессе установления модулей цветов длл полученвя заданного цвета смеси аркости получаемых цветов различны (ови определлютсв яркостями источников основных цветов н соотношением модулей цветов для данной смссв). Уравнение (2.15) после нормировки дла любого мовохроматического излучения с дливой волны 2 можно записать в виде Зг=гтй+втС+ЬтВ. (2.18) Если мацность результнрующего излучения смеси обозначить Р„в разделять обе части уравнения (2.18) на эту величину, то получвм Вт~Р,=ЩРг) (г,й+втС+Ь В)=гй+~С+ЬВ, где г, 8, Ь вЂ” пюрдвваты цвета смеси (заданного спектрального излучения), мощность которого одинакова дла всех длин волн.
Учитывая, что мощность монохроматичсского излучения связана со световым потоком соотношением У.,=Рстм где тв — стандартная относительная видность излучения в точке 2, можно записать Рт= й~тм а величины г, 8, Ь опРеделвть как гт=тт(гт~йД, вт=тт(В„/Е. ), Ьт=(Ь„/У.т). Эти величины называют удельными координатами «вета.
Овн показывают, в каках количествах необходвмо смешать основные цвета 55 В, С и В для того, чтобы получить цвета, соответствующие раввым по мощности мовохроматическим излучевиям. Удельные координаты имеют важное звачение в цветовых расчетах. Для системы ВСВ ови првведевы ва рис. 2.19. Существевво, что ови отвосатся к реальным освоввым цветам В (700,0 вм), С (546,1 вм), В (435,8 вм). У ивх есть положвтельвые и отрвцательвые вепш, переходы между которыми соответствуют указаввым длинам волы осыоввых цветов. Наличие отрыцательиых коордиват и некоторые другие неудобства системы ВСВ пры использовании ее в расчетах привели к рюатаботке междувародыой системы классификации цветов ХТХ (сыстема МКО), полученной преобразованием коордиват системы ЯСВ. Рассмотрим идею такого преобразоваввя коордииат.
В качестве освоввых цветов выберем Х, Х, Е, ориеитациа которых в пространстве приводит к формыровавйю прямоугольного цветового треугольника, построеввого ыа едивичвых цветах Х, Х, Е (рис. 2.20). Таким образом, в системе МКО диаграмма цветвости имеет прямоугольыые координаты. Ови связаны с координатами цвета Х, У, Х соотношениями Х У 2 х=,у= х+у+г' х+у+х' х+г+г Видно, что х+у+г=!. Вектор (цвет) 59 (см.
рис. 2.15) в системе ХТЕ показав ва рис. 2.20. Коордываты соответствующей ему цветвости — х, у. Там же указана ливия чистых спехтральвых цветов с длинами волн 2=380 ... 760 вм. Прямая 380 ... 760 вм — ливия пурпурвых цветов. Все реальные цветвосты заключены ввугри фигуры, огравиченвой ливиями спектральных в пурпурных цветов. Вве этой фигуры лежат нереальвые цвета (ппрвховка), в том числе и освовные цвета этой системы: Х (х=1; у=О), У (О; 1), Х (О; 0). Выбор коордииат системы МКО провзведев так, что коордиваты х, ту,о 42 у, х любой реальной цветиости ве имеют отрицательпых звачевий, — это видно из рвс.
2.20. График коордвват цветиости для системы МКО првведев ва рис. 221. Цветовое ураввевие (2.15) в системе ХТЕ принимает вид ВБ(Х, Т, В)=ХХ+ ТУ+225, (2.19) или в коордвыатах цветиости х, у, х Б= хХ+уХ+ хХ. Любая цветовая координатная система (ЯСВ, ХТЕ и др.) полно- стью определжтся заданием трех координатных осей и масппабов (модулей единичных цветов), которые в общем случае могут быть различными.
Выбор ваправленыя осек и масштабов совершенно провзволеи, однако освоввые цвета должны быть линейно незави- симы, т. е. один ыз вих ве должен быль результатом смешевия двух других. Из-за лиыейыоств преобразовавиа координат цтатовых систем цвет, в том числе основные цвета и цветыость связаны преобразова- виями в форме трех линейных уравневый. Например, для основных цветов ХТЕ и ЯСВ Х=а В+а С+а В, х =агаВ+атоС+агеВ, (2.20а) Х=ахаВ+а С+а~ В, ыли в матричной форме аха ахо ахв — ага аго аго аа„ аао аао (2.206) где а„„, а»,... — коордиваты матрицы преобразовавия. Для рассмотренного преобраэоваввя освоввых цветов ага=0,4184, ахо= -0,0912, а„о=0,0009, ага= -0,1587, а„о=0,2524, ага= — 0,0025, (2 2!) ага= -0,0828, ага=О 0157 аав=О О!768. Воспользовавшись ураввевиямв (2.20) с учетом звачеыий коэффициевтов (2.21) матрицы преобразоваввя, нетрудно установить зависвмость мыиду коордвыатами цветов в системах ХУЕ и ЯСВ: Ряе.
2.19. Удельоне еор~ыюш дав 5б Рео. 2.20. Фореврооеоае дауем- 2,769 1,752 1,130 1,000 4,591 0,060 0,000 0,057 5,594 Аналогнчно на базе уравненвя (2.20) устащвлвваегас свжвь удельньп коордвнат х, у, г с г, 8, 6. Вопросы преобразования цветовых координат взлагаются в литературе по калорнметрвн 11 1]. Цветовая дваграмма МКО приведена на рас. 2.22. Прн пастроевнв снстемы МКО ее коордвватвые осв в масштабы основных цветов былн выбраны так, чтобы цвет равнознергствчсского белого нзображался вектором Е, пересекающвм диаграмму цветностн в точке с координатамн хг= ус =гг= 1/3. Следствнямв правнла (2Л6) являются вазшешпне свойства цветового треугольника ХОР: цвет смссн двух цветов отображается тачкой, лежащей на прямой, соединяющей точкн, соответствующве цветам (например, вн/1); цвет смеси трех цветов отображается точкой, лежащей внугрн треутольнвка, в вершинах которого находатса точки, соответствующие смешвваемым цветам (например, а, /1, у); донолнительные всснса — цвета, от смешения которых может быть образован белый цвет; овв лежат на прямой, проходящей через точку белого цвета (например, и и /1).
Цвепюсть белого ва плоскости цветовой лнаграммы имеет следующие координаты: белый, образованвьсй равнознергетвчсскнм нзлучевнем (й), как было отмечено выше, лежит в центре тяжсстн треугольнвха ХТ2,', в его цвегвасть оцредсляется координатами х= 1/3, у = 1/3; источник тапа А (вольфрамовая вать с температурой 2854' К): х= 0,448, у= 0,407; нстачввк типа В (естественное освещение в облачный день): х=0,348, у=0,352; нсточнвк типа С (естественное освещение в солнечный день): х= 0,310, у=0,316. Рассмотрвм, как в системе ХТХ выражается яркость. Зная яркаствые коэффициенты системы РссвВ н связь между Х, Т, Х н В, 6, В (2.20), можно определить аркоствые коэффнцвсвты системы ХТЕ. Подставив в урааненве (2.20) значевня козффвпненгов матрвпы преобразовання н яркоствых коэффвцвевтов соотвегствующвх цветов (ля=1; уто-4,5907; л.в= 0 061), получвм следующие соотношения яркаавньвх козффнцвсжтов свстемьг.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
