CIELUV - CIELUV

В колориметрии , то CIE 1976 L *, у *, v * цветовое пространство , широко известное своей аббревиатура CIELUV , является цветовым пространством , принятое Международной комиссией по освещению (МКО) в 1976 году, как простой в вычислительном преобразовании цветовое пространство CIE XYZ 1931 года , но в котором была предпринята попытка единообразия восприятия . Он широко используется в таких приложениях, как компьютерная графика, которые имеют дело с цветным светом. Хотя аддитивные смеси разноцветных огней будут попадать на линию на диаграмме однородной цветности CIELUV (получившей название CIE 1976 UCS ), такие аддитивные смеси не будут, вопреки распространенному мнению, попадать в линию в цветовом пространстве CIELUV, если смеси не являются постоянными. в легкости .

Историческое прошлое

SRGB цветовой гаммы ( влево ) и видимой цветовой гаммы при освещении D65 ( вправо ) нанесены в пределах CIELUV цветового пространства. u и v - горизонтальные оси; L - вертикальная ось.

CIELUV - это цветовое пространство с хроматической валентностью Адамса и обновление цветового пространства CIE 1964 ( U *, V *, W *) (CIEUVW). Различия включают в себя слегка измененную шкалу яркости и измененную шкалу однородной цветности, в которой одна из координат, v ', в 1,5 раза больше, чем v в его предшественнике 1960 года . CIELUV и CIELAB были приняты одновременно CIE, когда не удалось достичь четкого консенсуса только по одному или другому из этих двух цветовых пространств.

CIELUV использует адаптацию белой точки типа Джадда (трансляционную) (в отличие от CIELAB, который использует «неправильное» преобразование Криса ). Это может дать полезные результаты при работе с одним источником света, но может предсказать воображаемые цвета (т.е. вне спектрального локуса ) при попытке использовать его в качестве преобразования хроматической адаптации . Преобразование трансляционной адаптации, используемое в CIELUV, также плохо справляется с предсказанием соответствующих цветов.

Преобразования XYZ → CIELUV и CIELUV → XYZ

Для типичных изображений u * и v * находятся в диапазоне ± 100%. По определению 0 ≤ L * ≤ 100% .

Прямая трансформация

CIELUV основан на CIEUVW и представляет собой еще одну попытку определить кодировку с единообразием восприятия цветовых различий . Нелинейные соотношения для L *, u * и v * приведены ниже:

Величины u ′ n и v ′ n представляют собой ( u ′, v ′) координаты цветности «указанного белого объекта», который может быть назван белой точкой, а Y n - его яркость. В режиме отражения, это часто (но не всегда) принимается как ( у ', v ') из совершенен отражающего рассеивателя при этом осветителя. (Например, для наблюдателя 2 ° и стандартного источника света C, u ′ n = 0.2009 , v ′ n = 0,4610 .) Уравнения для u ′ и v ′ приведены ниже:

Обратное преобразование

( u ', v ') диаграмма цветности, также известная как диаграмма CIE 1976 UCS (равномерная шкала цветности).

Преобразование из ( u ′, v ′) в ( x , y ) :

Преобразование из CIELUV в XYZ выполняется следующим образом:

Цилиндрическое представление (ЦИЭЛЧ)

SRGB цветовой гамма ( влево ) и видимая цветовая гамма при освещении D65 ( вправо ) нанесены в пределах цветового пространства CIELCHuv. L - вертикальная ось; C - радиус цилиндра; h - угол по окружности.

Цилиндрическая версия CIELUV известна как CIELCh уф или CIELChuv, CIELCh (УФ) или CIEHLC уф , где С * уф является цветность и ч ув является оттенок :

где функция atan2 , «арктангенс с двумя аргументами», вычисляет полярный угол из декартовой пары координат.

Кроме того, коррелят насыщенности можно определить как:

Подобные корреляты цветности и оттенка, но не насыщенности, существуют для CIELAB. См. Раздел « Цветность» для более подробного обсуждения насыщенности.

CIELCh uv , или цветовое пространство HCL (Hue-Chroma-Luminance) в сообществе визуализации информации , все чаще рассматривается как способ помочь в представлении данных без предвзятости, неявной при использовании переменной насыщенности . См. Статью о цветовом пространстве HCL для получения дополнительной информации по этой теме.

Разница в цвете и оттенке

Разница в цвете может быть вычислена , используя евклидово расстояние от ( L *, у *, V *) координаты. Отсюда следует, что расстояние цветности соответствует тому же Δ E * uv, что и разность яркости Δ L * = 1 , в прямой аналогии с CIEUVW.

Евклидова метрика также может использоваться в CIELCh, при этом компонент Δ E * uv, относящийся к разнице в оттенках, как Δ H * = √ C * 1 C * 2 2 sin (Δ h / 2) , где Δ h = h 2 - ч 1 .

Смотрите также

Рекомендации

  1. ↑ Джадд, Дин Б. (январь 1940 г.). «Насыщенность оттенков и легкость красок поверхности при хроматической подсветке». JOSA . 30 (1): 2–32. DOI : 10.1364 / JOSA.30.000002 .
  2. ^ Марк Д. Фэирчайлд, Модели внешнего вида. Ридинг, Массачусетс: Аддисон-Уэсли, 1998.
  3. ^ DH Alman, RS Berns, GD Snyder и WA Larson, «Тестирование производительности метрик цветового различия с использованием набора данных цветового допуска». Исследование и применение цвета, 21 : 174-188 (1989).
  4. ^ a b c Schanda, Янош (2007). Колориметрия: понимание системы CIE . Wiley Interscience. С. 61–64. ISBN 978-0-470-04904-4. Поскольку 24/116 не является простым соотношением, в некоторых публикациях используется соотношение 6/29, в других - приблизительное значение 0,008856 (использовалось в более ранних редакциях CIE 15). Аналогичным образом некоторые авторы предпочитают использовать вместо 841/108 выражение (1/3) × (29/6) 2 или приблизительное значение 7,787, или вместо 16/116 соотношение 4/29.
  5. ^ Колориметрия, второе издание: публикация CIE 15.2. Вена: Центральное бюро CIE, 1986.
  6. ^ a b c d e Пойнтон, Чарльз (2003). Цифровое видео и HDTV . Морган-Кауфманн. п. 226. ISBN. 1-55860-792-7.
  7. ^ Ихака, Росс (2003). «Цвет для презентационной графики» . В Хорнике, Курт; Лейш, Фридрих; Зейлейс, Ахим (ред.). Труды 3-го Международного семинара по распределенным статистическим вычислениям, Вена, Австрия . ISSN  1609-395X .
  8. ^ Зейлис, Ахим; Хорник, Курт; Мюррелл, Пол (2009). «Избегая RGBland: выбор цветов для статистической графики». Вычислительная статистика и анализ данных . 53 (9): 3259–3270. DOI : 10.1016 / j.csda.2008.11.033 .
  9. ^ Штауффер, Рето; Mayr, Georg J .; Даберниг, Маркус; Зейлейс, Ахим (2015). «Где-то над радугой: как эффективно использовать цвета в метеорологической визуализации». Бюллетень Американского метеорологического общества . 96 (2): 203–216. DOI : 10.1175 / BAMS-D-13-00155.1 . hdl : 10419/101098 .

Внешние ссылки

  • Диаграммы цветности, включая CIE 1931, CIE 1960, CIE 1976
  • Colorlab Набор инструментов MATLAB для вычисления науки о цвете и точной цветопередачи (от Хесуса Мало и Марии Хосе Луке, Университет Валенсии). Он включает стандартную трехцветную колориметрию CIE и преобразования в ряд нелинейных моделей внешнего вида цвета (CIE Lab, CIE CAM и т. Д.).