Proprietà di tre colori

Proprietà di tre colori:
La rappresentazione quantitativa della differenza di percezione del colore si basa sulla differenza di tre attributi di colore: luminosità, tonalità e croma. La differenza di luminosità rappresenta la differenza di profondità, la differenza di tonalità rappresenta la differenza di tonalità (ossia rosso o blu) e la differenza di cromaticità rappresenta la differenza di luminosità. La valutazione della differenza di colore è molto importante nell'industria e nel commercio. Viene utilizzato principalmente per la corrispondenza dei colori nella produzione e il controllo della qualità del colore dei prodotti.
Definizione e quantificazione del colore.

Spazio colore: RGB
Già nel 1704 Newton proponeva che l'essenza del colore fosse la luce; Nel 1854 Glassman riassunse la legge di Glassman sulla miscelazione dei colori. Poi, nel 1855, Maxwell avanzò l'idea di mescolare la luce rossa, verde e blu per produrre vari colori.
Quindi il rosso, il verde e il blu possono abbinarsi a tutti i colori?
Questa domanda dipende da "se tutti i colori possono essere divisi in combinazioni di rosso, giallo e blu". Cioè, la combinazione di luce rossa, gialla e blu può produrre tutti i colori che gli esseri umani possono percepire?

Quindi gli scienziati hanno iniziato vari esperimenti e alla fine hanno scoperto che la risposta era: sì, ma no.

Attraverso il test, dopo aver ottenuto lo spettro di un colore specifico, si conosce il valore dell'intensità di ciascuna lunghezza d'onda del colore e si conosce anche il valore dell'intensità della luce tricromatica equivalente (RGB).

In questo modo, abbiamo il rapporto di corrispondenza della luce tricromatica RGB equivalente a questo specifico spettro.
Questo rapporto può essere utilizzato per quantificare approssimativamente il colore.
Il rapporto dopo la normalizzazione è la cosiddetta coordinata cromatica.

In questo modo, tutti i colori in natura possono essere distinti dall'occhio umano. Finché riesci a distinguere il colore, puoi utilizzare questo metodo per quantificare. Sebbene il colore possa anche essere descritto (in modo univoco) dalla curva spettrale! Da 780 nm a 380 nm, il numero è enorme e molto poco intuitivo.

Tale denominazione non è realistica. Pertanto, non tutti i colori possono essere suddivisi in combinazioni di rosso, giallo e blu.
Tuttavia, se il valore del rapporto RGB viene utilizzato per la denominazione, sono necessari solo tre dati (dopo la normalizzazione, sono necessari solo due dati).

Ci sono voluti trecento anni perché l'umanità arrivasse a questo punto.
Su questa base, viene eseguita un'altra trasformazione matematica delle coordinate (la coordinata viene cambiata da rgb a xyz)

Nel 1931, CIE ha stabilito una serie di standard di spazio colore che rappresentano lo spettro visibile. Poiché qualsiasi colore può essere miscelato da tre colori primari RGB, viene definito il sistema di colori primari CIE-RGB. Tuttavia, questo sistema presenta un evidente svantaggio. Quando si calcola il valore tristimolo del colore, ci saranno valori negativi, il che porta disagi a un gran numero di calcoli. Poiché qualsiasi sistema di colori primari può essere convertito da un sistema all'altro, le persone possono scegliere qualsiasi sistema di colori primari desiderato per evitare valori negativi e utilizzarlo facilmente. Sulla base di ciò, CIE ha anche raccomandato il sistema CIE-XYZ, che utilizza i colori primari immaginari X, Y e Z, che non corrispondono ai colori visibili.

I valori di stimolo X, Y e Z dei tre colori primari di CIE-XYZ sono molto utili per definire i colori, ma i loro svantaggi sono complessi e non intuitivi. Per un dato colore, se la sua luminosità viene aumentata, anche il flusso luminoso di ciascun colore primario deve essere aumentato proporzionalmente, e il valore di cromaticità è correlato solo alla lunghezza d'onda (tonalità) e alla purezza, e non ha nulla a che fare con il radiante totale energia. Pertanto, quando si calcola la cromaticità di un colore, normalizzare i valori X, Y e Z relativi all'energia radiante totale=(X+Y+Z) e l'equazione di corrispondenza del colore può essere normalizzata a x+y+z=1. In base alle coordinate del colore (x, y), è possibile determinare z, ma i tre valori dello stimolo cromatico primario X, Y e Z non possono essere derivati ​​solo da x e y, e deve essere utilizzato il valore Y con le informazioni sulla luminosità, che è coerente con il valore dello stimolo Y in XYZ. Pertanto, viene definito lo spazio colore CIE-xyY.

Naturalmente, in questo modo, l'informazione di “luminosità” contenuta nel valore tristimolo viene completamente persa, lasciando solo l'informazione di rapporto relativo. Quindi il diagramma di cromaticità CIE 1931 XYZ può vedere solo le informazioni di cromaticità (tonalità, saturazione), ma non la luminosità.

Spazio colore: Munsell
Nel 1905, il pittore americano Munsell riassunse l'esperienza e i risultati della ricerca degli scienziati del colore per due secoli e propose il sistema di colori Munsell.

Il metodo di classificazione dei colori Munsell appartiene al metodo di classificazione dei colori psicologico puro. Il suo spazio tridimensionale rappresenta tre parametri visivi fondamentali del colore, vale a dire luminosità, tonalità e saturazione.

Come i veri campioni di colore del sistema di colori Munsell, l'atlante Munsell è stato ampiamente utilizzato in varie produzioni industriali legate al colore e nella ricerca scientifica sul colore come tessile, tintura, vernice, inchiostro, medicina, chimica, fotografia, televisione a colori, ecc.

Spazio colore: CIE Lab e CIE Luv
Al fine di misurare e valutare le differenze di colore in modo più obiettivo e accurato, nel 1976 CIE propose formalmente due spazi colore uniformi migliorati, vale a dire lo spazio colore CIE1976L * u * v e lo spazio colore CIE1976L * a * b. I due valori possono essere convertiti l'uno nell'altro. In particolare, lo spazio colore CIE1976L * a * b era lo spazio colore con buoni risultati in quel momento ed era ampiamente utilizzato.

L indica chiaro e scuro,+indica chiaro, – indica scuro; A è rosso e verde, + è rosso e – è verde; B è giallo e blu, + è giallo e - è blu.

La distanza tra il sistema XYZ ei due colori rappresentati sul suo diagramma di cromaticità non è coerente con il cambiamento percepito dall'osservatore del colore. Questo problema è chiamato problema dell'uniformità percettiva. Per risolvere il problema della coerenza percettiva nello spazio colore, gli esperti hanno effettuato la trasformazione non lineare sul sistema CIE-XYZ e formulato lo spazio colore CIE-L * a * b *. La coordinata dello spazio colore CIE-L * a * b * Lo spazio colore utilizza il valore L per rappresentare la luminosità del colore, un valore per rappresentare il valore verde-rosso del colore e il valore b per rappresentare il valore blu-giallo di il colore. I valori di L, a e b possono essere calcolati da XYZ e la formula di calcolo è la seguente:

Dove XiYiZi è il valore tristimolo del campione di riferimento o del campione testato e XnYnZn è il valore tristimolo dell'illuminatore standard.

Lo spazio colore CIE-LCH viene convertito dallo spazio colore CIE-L * a * b *, che utilizza L per rappresentare il valore di luminosità; C rappresenta il valore di saturazione e H rappresenta le coordinate cilindriche del valore dell'angolo di tonalità. Le coordinate dello spazio colore sono mostrate nella Figura 2. Nella vita quotidiana, le persone descrivono i tre attributi del colore come luminosità L, tonalità H e saturazione C. Quindi usare lo spazio colore CIE-LCH per descrivere il colore è più in linea con le abitudini di colore delle persone descrizione nella vita quotidiana.

Se giudichiamo un colore solo in base a un insieme di valori L * a * b * o Lch, non ha un grande significato pratico, ma quando confrontiamo due colori, possiamo giudicare la differenza tra loro dalla differenza dei parametri dei due colori . Possiamo facilmente conoscere lo stato del colore del prodotto corrente confrontando i valori dei parametri del prodotto e il campione di colore standard. Attraverso due insiemi di valori L*a*b*, possiamo calcolare la differenza cromatica tra i due colori. La differenza di colore è calibrata con △ Eab *, △ L *, △ a * e △ b *. La formula della differenza di colore CIELAB è la seguente:

△ E * La dimensione della differenza cromatica totale, △ L * grande indica bianco, △ L * piccolo indica nero, △ a * grande indica rosso, △ a * piccolo indica verde, △ b * grande indica giallo e △ b * piccolo indica il blu.

Nel sistema di coordinate rettangolari L *, a *, b *, è possibile derivare il sistema di coordinate polari cilindriche di L *, c *, h *.

Spazio colore: LCh, CMYK, ecc
Ora ci sono ancora molti spazi colore in diversi settori. Ad esempio: LCh, CMYK, Hunterlab, ecc. L è il valore di luminosità, C è la saturazione del colore e h è l'angolo di tonalità.

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