Джакония В.Е. и др. Телевидение (2-е изд., 2002) (1143030), страница 50
Текст из файла (страница 50)
3. Координаты белого цвета равмоэмергетического излучения должиы быть равными, т.е. точка цветмости этого излучеммя должна лежать в центре тяжести треугольмика основных цветов. Для обеспечения первого требования в качестве основных цветов были выбраны три теоретических(реально не воспроизводимых) цвета ХУХ. Координатная система ХУХ выбрана так, чтобы векторы основных цветов находились в цветовом пространстве вне тела реальных цветов, т.е.
тело реальных цветов находится внутри координатной системы ХУХ, которая может быть пояснена с помощью рис.10.8. Осн Х, У, Е являются ортогональной декартовой системой координатных осей в цветовом пространстве — координата У полностью определяется яркостью цвета, а два других основных цвета Х и Х лежат в плоскости нулевой яркости. Вектор координаты перпендикулярен равноярким плоскостям, и в частности, плоскости нулевой яркости ХОХ, что обеспечивает выполнение второго условия.
Любой цвет в системе ХУЯ описывается следующим выражением: /'Е = х'Х + у'У + з'Х (10.24) и изображается в цветовом пространстве точкой с координатами х', у', х'или вектором, проведенным в эту точку из начала координат. Модули основных цнетов х', у', х' определяются выражениями, анало. гичными (10.22): '-5Р( р(х)цх)гх; ь~ у = ~ Р(д)р(3фгд; А~ ьт а' = 1 Р(х) (д)ДХ. ь, (10.25) Графики удельных координат (кривые смешения) в системе ХУХ показаны на рис.'10.9. Кривая у(д) тождественна кривой стандартной до уз ст а . «ог лю иг д,ды Рис. 1О.! О. Координаты цаетностн а системе ХУЯ г аог яв юд я,нм Рнс.
1Оть Удельные координаты цаета а системе ХУЯ относительной видности глаза У(Л). Две другие кривые х(д) и э(д) получены в результате пересчета удельных координат х(Ц, у(Х), Ь(д) системы !16В в координатную систему ХУЯ. Подынтегральные площади всех трех кривых равны между собой, что обеспечивает выполнение третьего условия построения системы.
Цветовое пространство ХУХ (рис. 10.8) рассечено единичной плоскостью, определяемой уравненном Х+У+Х=1 н отсекающеи на осях координат отрезки, равные Х=1, У=1, Х=(. . Линии пересечения координатных плоскостей с единичной плоскостью образуют на последней равносторонний треугольник. Точка т пересечения вектора !л с единичной плоскостью характеризует направление этого вектора, а следовательно, и цветность описываемого цвета. Координаты точки и определяются выражениями х = х /М; у = у /М; х = а /М, где М = х' + у' + х' — модуль цвета, а х, у, х — координаты цветности. Координаты цветности чистых спектральных цветов вычислены и стандартизованы МКО. Значения х, у, х для монохроматических излучений изображены графически на рис.
10.10. Геометрическое место координат цветности чистых спектральных цветов представляет собой кривую, лежащую на единичной плоскости : н именуемую спектральным локусом (см.рисЗ0.8). Прямолинейный участок, замыкающий эту кривую в точках В и Й„представляет цвет'- иостн пурпурных цветов.
Иэображение цветностей на единичной пло' ' скости или ее проекции называется диаграммой иаегносги — цвето. вым графиком. Таким образом, в единичной плоскости можно получить диаграмму цветности, показанную на рисЗО.! 1, и предста: вить на ней цветность любого цвета его координатами цветности. Замкнутая коническая поверхность(см.рис.!08),образуемая век':: торами чистых спектральных н пурпурных цветов, заключает в себе :" ту часть цветового пространства, где располагаются векторы всех ",;: реальных цветов, визуально воспринимаемых глазом.
Все остальные ." векторы, расположенные эа пределами этой конической поверхности, представляют формальные цвета, которые не могут быть визуально восприняты. Такими являются и сами первичные цвета ХУХ МКО. ':: Благодаря такому выбору первичных цветов цветовые компоненты :: .всех реальных цветов в системе ХУХ выражаются только положитель— -; ными величинами. Соответственно на диаграмме цветности все точки, ',;,:; заключенные внутри спектрального локуса, представляют реальные ":; цветности. Все точки вне спектрального локуса соответствуют фор.: мальным цветиостям.
Так как одна из координат цаетностн является зависимой от двух .:- других (х+у+х=1), то для определения цветности достаточно двух ".' координат, например х и у. Тогда, проектмруя диаграмму цветности :,,' единичной плоскости на плоскость ху в направлении оси х (см. рис. уу 47 4» 45 4» 47 47 4! 47 47 47 4» 47 4» 47 44 4» 70 а Рис.
10Л1. Диаграммы цветиости веки- Рис. 10.12. Диаграмма цветиости МКО иичиоа плоскости л 72 10.3), получим известную диаграмму цветности МКО(рис.10.12). Анализируя цветовой график МКО, необходимо отметить следующее. 1. Координаты цветности всех реальных цветов находятся внутри спектрального покуса и определяются положительными значениями хну. 2. Равноэнергетический белый цвет Е находится в центре тяжести треугольника хоу. Его координаты цветности будут х=1/3, у=!/3. 3. Дополнительные цвета лежат на отрезке прямой, проходящей через точку Е с кривой спектральных цветов.
4. Цветность смеси двух цветов отображается точкой, лежащей на прямой, соединяющей смешиваемые цвета. 5. Цветность смеси трех цветов отображается точкой внутри треугольника, вершины которого образованы смешиваемыми цветами. Выше указывалось, что цветность сложного излучения помимо координат цветности может быть охарактеризована цветовым тоном и насыщенностью. Цветовой тон любого цвета на диаграмме цветности МКО определяется длиной волны монохроматического излучения (доминирующей длиной волны А ), соответствующей пересечению кривой спектральных цветов — спектрального локуса с прямой, проходящей через точку Е и точку, отображающую цветность искомого цвета, например точку М.
Насыщенность численно характпрнзуется чистотой цвета Р, т.е. относительным содержанием в нем спектрального цвета (монохроматического светового потока Р„): щенность максимальна (Р = 100 ~4) для чистых спектральных и пур- пурных цветов и минимальна (Р = О) для белого цвета. 10.7. РАВНОКОНТРАСТНАЯ ЦВЕТОВАЯ ДИАГРАММА 2к Зу бу — к+ 1,б' бу — л+ 1,б В результате такого преобразования на равноконтрастном графике '-' пороги цветоразличения представляют собой равные окружности, а величина порога составляет 0,0038 единиц и)7. В телевидении для оценки цветовых различий, обусловленных искажениями не только цветности, но и яркости, используют рекомендо:: ванное МКО в !964 г.
равноконтрастное цветовое пространство. Коор- 48 47 4» 4» 47 47 у 47 47 47 4» Р 4» 4 адх д .,г 47 4,7 4» 47 4У и Для определения точности измерения цвета нли воспроизведения его на телевизионном экране необходимо выбрать правильную меру '' оценки разности сравниваемых цветов. Различие между цветами целесообразно оценивать в порогах цветоразличения, которые наблюдатель в состоянии заметить.
Экспериментальные данные о чувстви. тельности зрения к изменению цветности для разных точек цветового графика представлены на рис.10.13 в виде эллипсов различной величины и ориентации, внутри которых глаз не ощущает разницы в цвете. Полуоси эллипсов пропорциональны порогам цветаразличения. Для большей наглядности эллипсы на рисунке изображены с десятикратным увеличением. Пороги в разных участках цветовой диаграммы ХУ резко различны, что затрудняет использование ее при оценке разницы цветов. Для устранения этого недостатка была разработана и рекомендована МКО равноконтрастная диаграмма цветности (рис.10.14), полученная из диаграммы цветности ХУ путем проекции ее на новую плоскость и)7.
Координаты цветности в новой системе цветов определяются из соотношения где Р— световой поток, вызывающий ощущение белого цвета. Насы- Рис. 10.13. Пороги рааличвмости цве- тов ва графике МКО Рис. 10.И. Раввокоитрастиав диаграмма цветиости и, »7 мн 50...65 Оченло "отлнчно" "очень хорошо" "хорошо" "улонлетнормтельно" дннатами пространства являются индексы яркости В'» и цветности О» и У», определяемые из следующих соотношений: (Р» =25(У')ь7' — 17; 0' =)За" (0 — 0о» У =18(Р»(У вЂ” У,), (16.26) где У' — относительная яркость исследуемого цвета к яркости белого в процентах, 0 Уо и 0, У вЂ” координаты цветности опорного белого и оцениваемых цветов, соответственно, в системе 0 У(Р».
Разность между двумя цветами определяется в равноконтрастном цветовом пространстве МКО как расстояние между двумя точками: ЬЕ = 1(ах 0')а + (А0')т + (Ь ау")т]ь7х, (1027) где Ь0», Ь0», ЬФ'» — разности соответствующих координат сравниваемых цветов в системе О», У», В'». Выражение для сдает только разность между цветамн в равномерном цветовом пространстве.
Для количественной оценки качества цветопередачи введен индекс цветопередачи Е = 1Об — 4,6 ЬЕ. (10.28) Для оценки качества цветопередачи по совокупности испытательных цветов используют общий индекс цветопередачи Е, Я = — ~ м = — ~ (100 — 4,6ЬЕ,-» (16.29) ь-! ь-! где! — номер испытательного цвета из набора л! цветов, ЛЕ! — цветовое различие, определяемое по формуле (16.27» Экспериментально установлено, что расчетным значениям 1(, соответствуют следующие оценки качества цветопередачи: Таблице 102 У«шьннн»»р«нанта «Р« «Р« Спектральную характеристику отражения экрана ((„будем считать постоянной в интервале видимых длин воли.
Тогда выражение (10.25) примет вид л =$ л(Х)Р(7ь)т(ЦЩ 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 62() 640 660 680 700 720 740 Сумма 0,01 0,014 0.134 0,348 0,291 0,096 0,005 0,063 0,290 а595 0,916 1.062 0,854 0,446 а!65 0.047 0,011 а001 0.000 0,004 0,023 0,060 0,139 0,323 0,710 0,954 0,995 0,870 0,63! 0,381 а!75 0.06! 0,017 0,001 0,000 0,007 0,068 0,646 1,747 1,669 0,813 0,272 0.076 0,200 0,004 0.001 0,000 0,000 0,000 0,000 0„000 0,000 0,000 9.779 И,71 21.00 28,70 37,82 48,25 58.86 72,50 85,95 100,00 114,44 12а04 143,62 157,98 171,96 185„43 198 26 210,36 221,66 0.68 0,72 0,73 0,76 0,79 0,80 0,80 0,78 0,73 0,69 а55 0,48 0,40 0,31 0,25 0.20 0.14 361,757 0,006 0,140 2,026 7,«291 8,364 3,659 0.239 3,654 19,442 43,435 72,331 84.965 67,456 33,972 11,349 2,702 0„567 0,126 0,031 368,773 0.000 0,060 0,462 1,725 15,468 41,180 63,%7 72,635 66,698 за096 13,270 4,196 0,977 ОДОб 0,042 О.ООО 145,472 0,041 О,ЮЮ 9.768 36,601 47,972 30,990 13,025 4,525 1,341 0,292 0,158 0.080 0,000 0,000 0.000 0,000 - 0.000 0,000 0,000 10 8.
ЦВЕТОВОЙ РАСЧЕТ КООРДИНАТ ЦВЕТА И ЦВЕТНОСТИ Расчет цвета или цветности сводится к аналитическому определению их координат в выбранной системе по заданному спектральному распределению излучения. Пусть требуется определить координаты цветности излучения, отраженного от белого экрана, который освещен лампой накаливания, прикрытой светофильтром СЗС-16 толщиной 3 мм. Цветовая температура излучения лампы 2854 К; координатная система ХУЕ. Ордииаты спектральных характеристик излучения лампы Р(ч и пропускания светофильтров т(Х) сведены в табл.10.2. ь! л'- 1 а(ЦР(7)т(Ць(7ь Решение уравнения вынолияется методом численного внтегрнрования. Интегралы заменяются суммами, а весь спектр видимого излучения разбивают на и узких интервалов Ьл, в пределах которых излучения можно считать однородными.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
