Войти
A модель внешнего вида цвета (CAM ) представляет собой математическую модель, которая стремится описать перцепционные аспекты человеческого цветового зрения, то есть условия просмотра, при которых появление цвета не совпадает с соответствующими физическими измерениями источника стимула.. (Напротив, цветовая модель определяет координатное пространство для описания цветов, например цветовых моделей RGB и CMYK.)
Цвет зарождается в сознании наблюдателя; «Объективно» существует только спектральное распределение мощности света, попадающего на глаза. В этом смысле любое цветовое восприятие субъективно. Однако были предприняты успешные попытки сопоставить спектральное распределение мощности света с сенсорной реакцией человека поддающимся количественной оценке способом. В 1931 году, используя психофизические измерения, Международная комиссия по освещению (CIE) создала цветовое пространство XYZ, которое успешно моделирует цветовое зрение человека на этом базовом сенсорном уровне.
Однако цветовая модель XYZ предполагает определенные условия просмотра (такие как локус стимуляции сетчатки, уровень яркости света, попадающего в глаз, фон за наблюдаемым объектом и уровень яркости окружающей среды). легкий). Только если все эти условия остаются постоянными, два идентичных стимула с идентичными значениями XYZ тристимула будут создавать идентичный цветовой внешний вид для человека-наблюдателя. Если некоторые условия изменяются в одном случае, два идентичных стимула с одинаковыми значениями трехцветного стимула XYZ будут создавать разные цветовые эффекты (и наоборот: два разных стимула с разными значениями трехцветного стимула XYZ могут создавать идентичный внешний вид).
Следовательно, если условия просмотра меняются, цветовой модели XYZ недостаточно, и требуется модель внешнего вида цвета для моделирования человеческого восприятия цвета.
Основная проблема для любой модели внешнего вида цвета заключается в том, что человеческое восприятие цвета работает не с точки зрения трехцветных значений XYZ, а с точки зрения параметров внешнего вида (оттенок, яркость, яркость, цветность, красочность и насыщенность ). Таким образом, любая цветовая модель внешнего вида должна обеспечивать преобразования (которые влияют на условия просмотра) от значений цветности XYZ к этим параметрам внешнего вида (по крайней мере, оттенок, яркость и цветность).
В этом разделе описаны некоторые явления появления цвета, с которыми пытаются справиться модели внешнего вида.
Хроматическая адаптация описывает способность человеческого восприятия цвета абстрагироваться от точки белого (или цветовой температуры ) освещающего света. источник при наблюдении за отражающим объектом. Для человеческого глаза кусок белой бумаги выглядит белым независимо от того, является ли он голубоватым или желтоватым. Это самый основной и самый важный из всех явлений появления цвета, и поэтому преобразование хроматической адаптации (CAT ), которое пытается имитировать это поведение, является центральным компонентом любой модели внешнего вида цвета..
Это позволяет легко различать простые цветовые модели, основанные на трех цветах, и модели внешнего вида. Простая трехцветная цветовая модель игнорирует белую точку источника света, когда описывает цвет поверхности освещаемого объекта; если белая точка источника света изменяется, изменяется и цвет поверхности, как сообщает простая цветовая модель, основанная на трех цветах. В отличие от этого, модель внешнего вида цвета принимает во внимание белую точку источника света (вот почему модель внешнего вида цвета требует этого значения для своих расчетов); если белая точка источника света изменяется, цвет поверхности, сообщаемый моделью внешнего вида, остается прежним.
Хроматическая адаптация является ярким примером для случая, когда два разных стимула с разными трехцветными значениями XYZ создают идентичный внешний вид цвета. Если цветовая температура освещающего источника света изменяется, то же самое происходит и с распределением спектральной мощности и, следовательно, с трехцветными значениями XYZ света, отраженного от белой бумаги; однако внешний вид остается прежним (белый).
Некоторые эффекты изменяют восприятие оттенка человеком-наблюдателем:
Эффект Бартлесона – Бренемана Некоторые эффекты изменяют восприятие контраста человеком-наблюдателем:
Существует эффект, который изменяет восприятие красочности человеком-наблюдателем:
Существует эффект, который изменяет восприятие яркости человеческим наблюдателем:
Пространственные явления влияют на цвета только в определенном месте изображения, потому что человеческий мозг интерпретирует это местоположение определенным контекстным образом (например как тень вместо серого цвета). Эти явления также известны как оптические иллюзии. Из-за их контекстности их особенно трудно моделировать; модели внешнего вида цвета, которые пытаются это сделать, называются моделями внешнего вида цвета изображения (iCAM).
Поскольку параметры внешнего вида цвета и явления внешнего вида цвета многочисленны, а задача сложна не существует универсальной модели внешнего вида с одним цветом; вместо этого используются различные модели.
В этом разделе перечислены некоторые из используемых цветовых моделей внешнего вида. Преобразования хроматической адаптации для некоторых из этих моделей перечислены в цветовом пространстве LMS.
. В 1976 году CIE решил заменить многие существующие несовместимые цветовые различия. модели от новой универсальной модели для цветового отличия. Они пытались достичь этой цели, создав перцептивно однородное цветовое пространство, то есть цветовое пространство, в котором одинаковое пространственное расстояние между двумя цветами равно одинаковой величине воспринимаемой цветовой разницы. Хотя им это удалось лишь частично, они создали цветовое пространство CIELAB («L * a * b *»), которое имело все необходимые функции, чтобы стать первой моделью цветового оформления. Хотя CIELAB является очень элементарной моделью цветового оформления, она является одной из наиболее широко используемых, поскольку стала одним из строительных блоков управления цветом с помощью профилей ICC. Таким образом, он в основном присутствует в цифровых изображениях.
Одним из ограничений CIELAB является то, что он не предлагает полноценной хроматической адаптации, поскольку он выполняет метод преобразования фон Криса непосредственно в цветовом пространстве XYZ (часто называемом «Неправильное преобразование фон Криса»), вместо того, чтобы сначала перейти на цветовое пространство LMS для более точных результатов. Профили ICC обходят этот недостаток за счет использования матрицы преобразования Брэдфорда в цветовое пространство LMS (которое впервые появилось в цветовой модели внешнего вида LLAB) в сочетании с CIELAB.
The Nayatani et al. Цветовая модель внешнего вида фокусируется на освещении и свойствах цветопередачи источников света.
Цветовая модель внешнего вида Ханта ориентирована на воспроизведение цветного изображения (ее создатель работал в Исследовательских лабораториях Kodak ). Разработка уже началась в 1980-х годах, и к 1995 году модель стала очень сложной (включая функции, которые не предлагает другие модели цветного внешнего вида, такие как включение стержневой ячейки ответов) и позволяла предсказывать широкий спектр визуальных явлений. Это оказало очень значительное влияние на CIECAM02, но из-за своей сложности саму модель Ханта трудно использовать.
RLAB пытается улучшить значительные ограничения CIELAB с упором на воспроизведение изображения. Он хорошо справляется с этой задачей и прост в использовании, но недостаточно универсален для других приложений.
LLAB похож на RLAB, также старается оставаться простым, но дополнительно пытается быть более всеобъемлющим, чем RLAB. В конце концов, он уступил некоторую простоту полноте, но все еще не был полностью исчерпывающим. Поскольку вскоре после этого был опубликован CIECAM97s, LLAB так и не получил широкого распространения.
После начала эволюции моделей внешнего вида цвета с помощью CIELAB в 1997 году CIE захотела разработать всеобъемлющую модель внешнего вида цвета. Результатом стал CIECAM97, который был всеобъемлющим, но в то же время сложным и частично сложным в использовании. Он получил широкое распространение в качестве стандартной цветовой модели внешнего вида, пока не был опубликован CIECAM02.
Эбнер и Fairchild обратились к проблеме непостоянных линий оттенка в своем цветовом пространстве, названном IPT. Цветовое пространство IPT преобразует D65 -адаптированные данные XYZ (XD65, YD65, ZD65) в данные ответа длинного-среднего-короткого конуса (LMS) с использованием адаптированной формы Hunt-Pointer –Матрица Эстевеса (M HPE (D65)).
Модель внешнего вида цвета IPT превосходно предоставляет формулировку для оттенка, где постоянное значение оттенка равно постоянному воспринимаемому оттенку независимо от значений яркости и цветности (что является общим идеально подходит для любой модели цветового оформления, но его трудно достичь). Поэтому он хорошо подходит для реализации сопоставления гаммы.
ITU-R BT.2100 включает цветовое пространство под названием ICtCp, которое улучшает исходный IPT, исследуя более высокий динамический диапазон и более широкие цветовые гаммы.
После успеха CIECAM97s, CIE разработал CIECAM02 в качестве его преемника и опубликовал его в 2002 году. Он работает лучше и в то же время проще. Помимо рудиментарной модели CIELAB, CIECAM02 наиболее близок к международной согласовали «стандарт» для (всеобъемлющей) цветовой модели внешнего вида.
iCAM06 - это модель цветового оформления изображения. Таким образом, он не обрабатывает каждый пиксель изображения независимо, а в контексте всего изображения. Это позволяет включать параметры пространственного отображения цвета, такие как контраст, что делает его хорошо подходящим для изображений HDR. Это также первый шаг к решению пространственных явлений.
CAM16 является преемником CIECAM02 с различными исправлениями и улучшениями. Он также имеет цветовое пространство под названием CAM16-UCS. Он опубликован рабочей группой CIE, но еще не является стандартом CIE.
.
