Зубарев Ю.Б. Телевизионная техника (1994) (1143038), страница 10
Текст из файла (страница 10)
1.4.3. Г)эетаэаа эрастракстза кааряииэтиаа системы ВВВ или параллельных прямых. В цветовом пространстее системы, построенной на реальных цветах (К), (О), (В), все реально воспроизводимые цвета заключены в пределах куба. Точка 0 соответствует черному цвету, точка И вЂ” исходному (опорному белому), точки (К), (О), (В) — основным цветам. Остальнйе вершины соответствуют попарным смесям единичных холнчесгв основных цветов. Цвет количественно определяют абсолютными значениями координат, а качественно— соотношением между коордикатами.
При изменении количества цвета пропорционально изменяются все его координаты, а точка, определявшая этот цвет, перемещается по прямой, проходящей через начало координат. При изменении качества цвета — цветности — изменяется соотношение между координатами цвета на плоскости, а в пространстве — положение прямой, проходящей через начало координат и точку данного цвета. Количество цвета в колориметрия выражают либо суммой цветовых координат Т К+О+В, (1.4 б) либо координатой яркости У. Цветность определя|от двумя параметрами.
Она отображается точкой на единичной плоскости цветового пространства, проходящей через точки основных цветов (см. рис. 1.4.3). Цвет- ность любого цвета характеризуют точкой пересечения единичной плоскости н прямой, проходящей через начало координат и точку данного цвета. Так, цвета Р, и Рз на рис. 1.4.3 имеют одинаковую цветность, представляемую на единичной плоскости точкой Р.. Проектярованию точки цветового пространства на единичную плоскость соответствует деление координат цвета на их сумму; г=ЮТ, 8=0(Т, Ь=В1Т. (1.4б) Из (1.4.5) и (1.4.6) следует г+д+Ь=1 Из рис. 1.43 видно, что следы пересечения координатных плоскостей с единичной плоскостью образуют треугольник, вершины которого представляют пветности основных цветов.
Его называют цветовым треугольником. При равностороннем цветовом треугольнике (К) ( О) (В) координатная сетка (рнс. 1.4 4, о) будет косоугольной, что неудобно в использования. Обычно в качестве графика цветностей используют параллельную проекцию единичной плоскости на координатную плоскость (К)0(0). Цветовой треугольник при этом становится прямоугольным (рис. 1.4.4, б).
Для исходного цвета И координаты Кн = Ои = Вм = 1, та=ай = Ьа — — 1/3 и точка И, на рис. 1.4,4, о и б находится в центре тяжести треугольников. Графические способы решения задач даны в [2, 5, 7, 8] Цветовые координатные системы можно строить на любой группе из трех линейно независимых цветов. Один и тот же цвет Р в цветовых системах КОВ я ХУЕ имеет координаты УОЯ 5 /ьй], огььза. ОВ 2РО Оа йув О ОВ = аю аее азз Об Каардявете кеетяосгя т,,к Излучеяяе 2856 4874 6774 6504 0,4074 0,3516 0,3162 0,3290 А В С Вм 0„4476 0,3484 0,3101 0,3127 (72 Оу !Ву О Ог аб ОВ аВ ВР (В) Ог)]4 РВ йВ /О Ю О й) г В/ У' Ряс.
1,4Л. Цветовые греугольеекв ЦОВ о сеткемв коордя- яетг, З Р=В (В)+Оз(О)+В,(В) - Ху(Х)+У,(У) + г,(г). Переход от координат цвета )(, б, В к координатам Х, у, Е выполняют с помощью системы линейных уравненнй Х=агД+а!90+а!9В, У=аз!й+аыб+аз!В; Х =аз!В+аззб+аззВ (1.4,7) или в матричной форме записи Коэффициенты ан матрицы преобразования определяют по основным и опорному белому цветам одной системы в другой системе. Цветностииз одной системы в другую пересчитывают по координатам с! у+ сгзВ+ с озгг+ се!В+ се сегг+ сеаВ+ сы оагг + сгаВ+ сзе Формулы пересчета цветовых координат при различных способах задания координатных систем определены в [2, 5].
1.4.4. Основные стандарты колориметрии: 1. Условия определения стандартов Стандарты колориметрии посвящены источникам и условиям освещения и наблюдения, колориметрическим системам, оцениванию цветовых различий. Существует множество источников света, прв которых можно наблюдать объект: солнечный свет, разные фазы дневного света, свет ламп накаливания, люминесцентиых ламп и т.
п. Световые излучения этих источников имеют разный спектральный состав, что существенно влияет на цвет освещаемых предметов. Для сравнения результатов цветовых измерений в колориметрни используют стандартизованные источники света А, В, С, ()ы [9, 10]. Йсточники воспроизводят условна освещения: А — искусственного электрическими лампами накаливания;  †прямо солнечного; С вЂ” рассеянного дневного; ))ы — усредненного дневного. В качестве источника А используют гаэоиаполненную лампу накаливания с вольфрамовой нитью, з качестве источников В и С вЂ” ясточиик А в сочетании г жидкостными вли стеклянными фнльтрамн, обеспечивающими требуемое спектральное распределение излучения (рве. 1.4.5).
Источники света принято характеризовать цветовой температурой. Цветовая температура Тя источника света соответствует абсолютной температуре идеального излучателя (абсолютно черного тела), свет которого имеет ту же цветность, что и данное излучение. Разные цветовые температуры стандартных источников света ничего не говорят о реальных температурах этях источников или о спектральном распределении излучений, а лишь отмечают разинцу их цветностей. Поэтому Т„ излучения является неполной О 4ОО В(Х) ВОР 7РР А,мч Ряс. 1Л.б.
Отяосятельяые соектрельвме ресяредеееяяя мощно- сти излучений исючяякое А, В, С, Рм (МКО) характеристикой излучений с точки зрения передачи цветов объектов (рис. 1.4.6, табл. 1А.1). О О2 аа аа ОВ а Рис. !.4.б. цветовой грефяк я, р МКО (!931 г.) с ляяяей пеетяосгей абсолютно червого геке я кеегяостямя стеядертяык яелучеяяй МКО Таблица 1.4.1. Коорднваты цветностя и цветовая тем- пература стандартных излучений МКО [9] В колориметрии и в цветном ТВ вместо источников В и С используют ))м. В расчетах часто используют белый цвет Е, который имеет равномерное распределенве энергии излучения по длинам волн. Стандартные условия освещения и наблюдении отражающих образцов установлены МКО [91 Колориметрические измерения отражающих образцов проводят при одном из следующих условий освещения и наблюдения: 45/Π— свет падает на образец под углом 45 относительно нормали к поверхности образца, наблюдение образца — по нормали к его поверхности; О/45 — свет падает по нормали, а наблюдение— под углом 45' к нормали; диффузное/Π— диффузное освещение образца и наблюдению по нормали; О/лнф- 21 50 0,4 07 У ау 0,0 -а) 0,4 аг 070 У Уь уй У хь ка фузное — освещение по нормали и диффузное измерение отраженного света.
2. Колори метр ическне системы. Основой для построения цветовых координатных систем служат экспериментальные данные по сложению цветов, стандартизированные МКО в 1931 г. в виде цветовой системы РОВ МКО, При субъективном измерении цветовых координат 79 спектральных цветов, одинаковой мощности моно- хроматических излучений и равноэнергетическом белом цвете Е в качестве ясходного взят цвет, полученный с помощью смешения трех основных цветов — монохоомных излучателей с длинами волн Лн †7 нм, Лэ=546, 1 нм, Лв=435,8 нм. Единнчнме количества этих цветов характеризуют [5] соотношением мощностей, Вт, монохроматических излучений Рв -.
Рв: Рв= =243,9: 4,663: 3,364 или соотношением световых потоков Рн: Ре; Рв= 1; 4,5907: 0,0601 лм. Для их измерений служит цветовой треугольник (рис. !.4.7). Кривые рнс. 1.4.7. Кривые сложения системы ВОВ (МКО) сложения г(Л), у(Л), 5(Л), полученные в результате субъективных измерений (рис. 1.4.8), неудобны для колориметрических расчетов, поскольку имеют отрицательные ординаты для ряда монохроматических излучений В 1931 г.
МКО стандартизировала систему Рис. 1.4.9. Цветовой треугольник (В) (6) (В) МКО я линия спектральных и пурпурных цветиостей ХУЕ, свободную от этого недостатка, В системе ХУ2 МКО использованы нереальные основные (Х), (У), (2) н опорный белый Е цвета. Пвета (Х), (У), (2) выбраны так, чтобы координата У была пропорциональна яркости, а ординаты кривых сложения цветов В(Л), у(Л), 2(Л) были положительны, Переход от координат й, О, В к координатам Х, У, 2 выполняют по формуле [7]: 400 000 000 700 Л,яег Рис. 1.4.9. Кривые сложения системы ХУИ (МКО) Кривыми сложения 2(Л), У(Л), 2(Л) (рис, 1.4.9) характеризуют стандартного колориметрического наблюдателя МКО 1931 г, Кривая сложения у(х) совпадает с кривой относительной спектральной световой эффективности монохроматических излучений У(Л).
Координаты цветности в системе ХУХ определяют по формулам, аналогичным (1.4.5) и (!.4.6): х=Х)ИУ, у=у/яу, х=г!йу, где ИУ=Х+У+г. На рис. 1,410 0 аг а» 00 аВМ рис. 1.4.10. Цветовой график и, и (МКО) с лнииами спектральных и пурпурных цветяостей и цветовым треугольником основных цветов ТВ приемника линии спектральных н пурпурных цветностей ограничивают область реальных цветностей, а треугольник основных цветов стандартизирован Пветовой график позволяет определять значения преобладающей длины волны и чистоты цвета для любой цветности.
Преобладающая длина волны Л, определяется точкой пересечения с линией спектральных цветностей прямой, проведенной из точки выбранного опорного белого цвета через точку данного цвета. Например, цвет- ность От имеет преобладающую длину волны Л,=- =545 нм. Пурпурные цветности, для которых нельзя найти чистые спектральные излучения, характеризуют дополнительной длиной волны. Так, цветность М характеризуется дополнительной длиной волны Лк= = †5 нм (численное значение дополнительной длины волны записывают со знаком минус).
Чистоту цвета определяют по значениям координат цветности х, у точки [12]: Ух У вЂ” Уэ Уь х — хе Р где хы ул и хп, уп — координаты цветностей спектральной и опорной белой. 3. Расчет координат цвета. Координаты цвета с известным спектральным распределением излучения Р(Л) в системе ЕУ2 МКО рассчятывают йо формулам: ьл хл Х= ] х (Л) Р (Л) дЛ; )'= ] у (х) Р (Л) дЛ; Л~ х ьл г=] (Л)Р(Л)дЛ, Л где х (Л), у(Л), г(Л) — кривые сложения в системе Хта, Л,=380 ни, Л,л — 760 нм — границы светового диапазона излучений. Поскольку функции х (Л), у (Л), х(Л) и Р (Л) задаются табличным способом с шагом АЛ=5, или 1 нм, то на практике интегрирование заменяют суммированием: Хш,ьЛ ~~р', х(Л1) Р (Лг); !'ш (ьЛ чт', р(Л1) Р(Л1); ХщьЛ~ч", Х(Л1)~ (ла).