Система rgb - студопедія
Перша стандартна колориметрична система була прийнята в 1931 році на VIII сесії Міжнародної комісії з освітлення - МКО (в літературі замість МКО часто використовується позначення CIE - від французького назви Commission Internationale de L'Eclairage). Резолюцією МКО в якості трьох лінійно незалежних квітів було обрано такі монохроматичні випромінювання: червоний R (l = 700 нм, легко виділяється червоним світлофільтром з спектра лампи розжарювання); зелений G (l = 546,1 нм - лінія е в спектрі ртутної лампи); синій В (l = 435,8 нм - лінія g в спектрі ртутної лампи).
Колориметрична система, яка використовує ці кольори в якості основних, отримала назву RGB (RGB походить від скорочень відповідних англійських слів: R, red - червоний; G, green - зелений; B, blue - синій).
Якщо ці три первинні кольори розташувати в просторі у вигляді трьох векторів, що виходять з однієї точки, позначивши відповідні одиничні вектори r, g і b, то будь-який колір F, отриманий складанням квітів R. G і В, можна виразити у вигляді векторної суми:
де R, G і B - модулі квітів, пропорційні кількості первинних квітів в отриманому сумарному кольорі; ці модулі називають координатами кольору
Координати кольору однозначно характеризують колір, т. Е. Людина не відчуває різниці в кольорах, що мають однакові координати. Однак рівні координати кольору зовсім не означають однакового спектрального складу. Зразки, колір яких характеризується різними спектрами, але мають однакові координати кольору, називаються метамерними. Сприймається людиною колір пофарбованого зразка залежить від того, в світлі якого джерела він розглядається. Метамерні зразки, що здаються однаковими за кольором в світлі одного джерела, розрізняються в світлі іншого.
Колірна модель RGB була спочатку розроблена для опису кольору на кольоровому моніторі, але, оскільки, монітори різних моделей і виробників розрізняються, були запропоновані декілька альтернативних колірних просторів, відповідних «усередненим» монітора. До таких відносяться, наприклад, sRGB і Adobe RGB. Варіанти цього колірного простору відрізняються різними відтінками основних кольорів, різною колірною температурою, різним показником гамма-корекції.
На малюнку представлена колірна модель RGB.
Малюнок - RGB-колірна модель, представлена у вигляді куба
На сесії МКО в тому ж 1931 році була прийнята ще одна система. Її складові кольору були більш насиченими, ніж спектральні. Оскільки таких квітів в природі немає, то вона отримала назву XYZ. Дана колориметрична система була отримана штучно, шляхом перерахунку з колірних координат RGB. Вибір квітів XYZ витікав із завдань, поставлених при розробці цієї системи. Основними з них були спрощення розрахунків і відсутність негативних координат, що неминуче, якщо за основні приймати кольору RGB. В даний час робочої є міжнародна колориметрична система XYZ. У ній зазвичай висловлюють результати вимірювань, а система RGB виконує допоміжну, інколи контрольну функцію. Проте, слід ще раз зазначити, що саме система RGB стала основою системи XYZ.
Колір в системі ХУZ виражається векторної сумою:
Яскравості первинних квітів х і z прийняті рівними нулю, тому яскравість кольору F може бути охарактеризована лише однією координатою кольору Y.
На практиці для того, щоб розрахувати координати кольору по виміряним значенням коефіцієнта відбиття, необхідно знати розподіл енергії джерела світла.
Для вимірювання кольору можна використовувати спектрофотометричні і колориметрические способи. Спектри відображення можна знімати на будь-якому спектрофотометре, що працює у видимому діапазоні спектра та оснащеному інтегрує сферою, яка дає можливість вимірювати дифузно розсіяне світло.
Відповідно до рекомендацій міжнародної комісії з освітлення (МКО) для колориметричних вимірювань лакофарбових покриттів використовують координати кольору, які обчислюють за формулами:
де X10. Y10. Z10 координати кольору в додаткової стандартної колориметрической системі МКО 1964 р [для вимірювання з кутовий апертурою більше 4 0 (10 0 - спостерігач)] (координати кольору визначають за формулами чисельного інтегрування в межах довжин хвиль від 380 до 760 нм);
k10 - нормуючий коефіцієнт, значення якого розраховується за формулою:
å S (l) (l) Dl
отриманої за умови Y10 = 100, що відповідає ідеальному рассеивателю;
j (l) - спектральний променистий потік, який є твором відносного спектрального розподілу енергії стандартного джерела освітлення S (l) і спектрального коефіцієнта яскравості (b (l) або спектрального коефіцієнта відбиття r (l)):
j (l) = S (l) b (l) або j (l) = S (l) r (l)
- питомі координати кольору для стандартного спостерігача 1964 р;
Dl - інтервал довжин хвиль, нм (ІСО 7724.2);
Значення x (l), у (l) і z (l) для інтервалу Dl = 5 нм вказані в таблиці.
Таблиця 4 - Питомі координати кольору, певні для спостерігача з кутовий апертурою 10 ° для інтервалу довжин хвиль 5 нм
Недоліком колориметрической системи Х, Y, Z є те, що координати кольору зразка в системі МКО пов'язані з кольором зразка, але не враховують деякі важливі особливості поверхні, такі як текстура поверхні, блиск і глянець. Таким чином, блискучий зразок фарби і матовий зразок можуть мати одні й ті ж координати кольору, але очевидно, що сприймати ми будемо їх по-різному.
Таким чином, ігноруючи всі особливості поверхні, за винятком кольору, координати кольору дають про зразок тільки обмежену інформацію, тобто кажуть нам тільки про кількостях трьох нереальних первинних квітів, які при аддитивном змішуванні дають той же самий колір, що і поверхня, що освітлюється стандартним джерелом і розглянута стандартним спостерігачем, що використовують одну зі стандартних геометрій.
Ставлення координати кольору до суми всіх трьох координат називається координатою кольоровості.
Координати кольоровості, відповідні координатам кольору, позначаються х, у, г:
Також очевидно, що координати кольоровості залишаються незмінними при пропорційному збільшенні або зменшенні всіх координат кольору. Таким чином, координати кольоровості однозначно характеризують тільки кольоровість, але не враховують яскравості кольору. Те, що сума всіх координат кольоровості дорівнює одиниці, дозволяє використовувати для характеристики кольоровості тільки дві координати, що, в свою чергу, дає можливість графічно зображати кольоровість в декартових координатах (графік кольоровості).
На колірному графіку нанесені точки, відповідні спектрально чистим кольорам. Вони розташовуються на незамкненою кривої. Білому кольору відповідає точка С з координатами кольоровості х = 0,3101 і у = 0,3163. Кінці кривої стягуються відрізком, на якому розташовуються пурпурні тони, відсутні в спектрі. Довжина хвилі пурпурного тони позначається цифрою зі штрихом і дорівнює довжині хвилі додаткового кольору, т. Е. Кольору, розташованого в точці на перетині прямої, що проходить через точку даного пурпурного кольору і точку С, з кривою спектрально чистих кольорів. На відрізках, що з'єднують точку білого кольору з точками на периферії діаграми, розташовані кольору одного колірного тону.
Основний недолік системи МКО в тому, що вона є неравноконтрастной. У ряді випадків, зокрема для інтерпретації колірних відмінностей, виникає необхідність використання равноконтрастних колориметрических систем.