Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Линейная спектральная чувствительность

A. Сравните среднее визуальное восприятие глаза при дневном и ночном видении. Где находится максимум спектральной чувствительности глаза в обоих случаях? Каковы ваши выводы?

B. Исходя из этих графиков, определите диапазон спектральной чувствительности среднестатистического глаза.

 

Логарифмическая спектральная чувствительность

A. Какие важные различия вы можете назвать между логарифмической и линейной шкалой?

B. Можно ли утверждать, что спектральная чувствительность человеческого глаза составляет от 400 до 800 нм?

Линейный график LМS

Кривые L-, М- и S-колбочек изображены соответственно в красном, зеленом и си­нем цвете.

A. Что означают сокращения L,М и S?

B. Что можно сказать о кривых Lи М?

 

Логарифмический график LМS

Как выглядят кривые Lи М на логарифмической шкале?

Кривая чувствительности глаза при ярком освещении. Что вы можете сказать об этой кривой?

 

 

Результаты и выводы

 

Линейная спектральная чувствительность

А.При дневном зрении средняя спектральная чувствительность глаза составляет около 555 нм. При ночном зрении (в сумерки) максимальная спектральная чувствитель­ность глаза не превышает 505 нм (феномен Пуркинье). При слабом осве­щении спектральная чувствительность глаза смещается в синюю сторону спектра.

B.По этим графикам средняя спектральная чувствительность глаза составляет от 425 до 700 нм.

 

Логарифмическая спектральная чувствительность

А.По сравнению с линейным графиком, логарифмическая шкала лучше показывает кривые чувствительности глаза на пределах спектра. Спектральная чувствительность – это логарифмический показатель. При дневном зрении полоса пропускания света глазом составляет от 375 до 800 нм.

B.Таким образом, средняя спектральная чувствительность глаза составляет от 400 до 800 нм.

Линейный график LMS

А.Сокращения L, М, S обозначают длинные (Long),средние (Medium)и короткие (Short)колбочки.

B.Кривые L и М очень похожи.

Логарифмический график LMS

На логарифмическом графике кривые L и М еще более похожи.

Спектральная чувствительность.

Спектральная чувствительность глаза значительно возрастает при слабом осве­щении, затем представляет собой прямую линию и быстро спадает при сильном освещении.

 

 

АДДИТИВНОЕ И СУБТРАКТИВНОЕ СМЕШЕНИЕ ЦВЕТОВ

 

4.2 Спектральные и неспектральные цвета

 

Для большей части цветного света доминирующая длина волны хроматического спектра определяет цветовой тон цвета, который видит наблюдатель. Может меняться только насыщенность цвета, то есть цвета могут нам казаться более или менее раз­бавленными серым или белым в зависимости от степени чистоты цвета.

Однако существуют цвета, которые не имеют Доминантной длины волны, а точнее, имеют две до­минантные длины волны. Это все цвета, расположен­ные между красным и фиолетовым на развернутом спектре. Их называют неспектральными цветами, а чаще – пурпурными. Одно из свойств неспектральных цветов – это практическое отсутствие зеленого. Физи­ки назвали их magenta, minus green. Длина волны этих цветов обозначается буквой λ,причем λсоответствует доминантной длине волны дополнительного цвета.

Спектр видимого света не может включить в себя все цвета, поэтому понадо­бились другие системы классификации, основанные на трихромии и на законах Грассмана.

 

Цвета-метамеры

Метамерами называют два цвета, имеющие разную физическую природу, но при определенном освещении дающие одинаковое цветовое ощущение. Вся система воспроизведения цветов основана на метамеризме. Получается, что воспроизведе­ние цвета основано на иллюзии. При другом освещении иллюзия может раскрыться, и два предмета, казавшиеся нам одинакового цвета, могут оказаться совершенно разными. Самый известный анекдот на эту тему: фабрикант автомобилей, увидев досадный дефект цвета на одной из своих моделей, решил закрасить его, но это не было заметно только при искусственном освещении, при дневном свете закрашен­ный участок сильно выделялся. В графическом искусстве понятие метамеризма распространяется и на тот факт, что наложенный слой может казаться другого оттенка при другом угле падения света или с другого угла наблюдения.

Для того чтобы обозначить визуальную эквивалентность двух цветовых ощу­щений, используется следующая форма записи, обозначающая именно эквивален­тность, но не равенство:

В воспроизведении цветов можно пользоваться этим явлением, получая цвета смешением очень насыщенных цветов, которые называются первичными компо­нентами.

 

Понятие о базе

База — это система первичных компонентов, с помощью которых можно получить некоторое количество цветов. При выборе базы важно использовать достаточно насыщенные и отличные друг от друга цвета, чтобы располагать как можно более широкой областью воспроизводимости, которую называют также гамут. Построенная на основе человечес­кого зрения, база содержит как минимум три основных цвета. Но в некоторых случаях их может быть больше. Например, в полиграфии довольно трудно использовать очень насыщенные цвета. Поэтому необходима база как минимум из четы­рех цветов (желтый, пурпурный, голубой и чер­ный), но чаще в профессиональной полиграфии используют шестицветную базу. Тогда речь идет о гексахромии. В модели Кюпперса использовано шесть цветов и черный. В этом случае речь идет о семицветной системе, в которой гамут уже не треугольной формы, а шестиугольной.

База должна, помимо всего прочего, содер­жать нейтральный ориентир, то есть белый цвет, который составляется из стандартного источника света при аддитивном смешении и из источника наблюдения, чаще всего лампы проектора, при субтрактивном смешении. Настройка этого эталона на нейтральную отметку так же важна, как и выбор основных цветов.

В кинематографе в системе Roux Color использовалось четыре цвета. Четыре изображения, полученные через фильтрование, записывались в черно-белом виде на широкую пленку. Качество воспроизведения цветов было очень высоким, а при восстановлении с помощью аддитивного смешения оно не зависело от цветных пигментов пленки. Но эту систему на рынке заменила новая система Technicolor.

База должна соответствовать не только критериям качества, но и технической и экономической реальности. Точное составление базы, то есть основных цветов, является определяющим моментом для качества колориметрического воспроиз­ведения. Чтобы представить себе это, достаточно посмотреть на разницу в цене обычного монитора и эталонного монитора, в котором люминофоры гарантиро­ванно соответствуют колориметрическим нормам.

 

Аддитивное смешение

Аддитивное смешение осуществляется путем смешения трех пучков основных цве­тов, соответственно, красного, зеленого и синего. Это смешение можно провести экспериментально с помощью трех проекторов, оснащенных первичными филь­трами, освещающих белый экран... в «черной комнате»! В аддитивном смешении важнейшую роль играет как раз качество этой темноты, то есть света, окружающего экран. Это одна из главных проблем на телевидении.

Смешение зеленого и красного дает желтый, красного и синего — пурпурный, синего и зеленого — голубой, а смешение всех трех основных цветов в равных пропорциях дает белый цвет. Этот способ редко используется в фотографии (в условиях быстрого развития цифровой фотографии все чаще результат съемки демонстрируется на мониторе или через видеопроектор. И таким образом, аддитивный синтез света в фотографии теперь используется достаточно часто), но зато часто используется в различных видеосистемах.

Нейтральная точка, или стандартный источник света, чаще всего используемый в видеосъемке, — это источник света D65. Нейтральная точка определяет доли основ­ных цветов, дающих при смешении белый.

Аддитивное смешение позволяет очень точно воспроизводить зеленые, красные и синие цвета, но, так как треугольник — это не шестиугольник, оно менее совершенно при воспроизведении желтых, пурпурных и голубых цветов. В частности, в видеосъемке желтые цвета имеют тенденцию быстро смещаться в сторону бледной охры при уменьшении яркости.

 

Субтрактивное смешение

 

В субтрактивном смешении используется принцип пропускания так называемого «белого» света через систему фильтров, основанную, например, на цветной плен­ке или на чернилах, нанесенных на белую бумагу. В субтрактивном смешении используется база из желтого, пурпурного и голубого цветов, в полиграфии к ним добавляют черный.

Что касается изображения на сереб­ряной эмульсии, обычно оно основано на фотоэмульсии трех слоев, чувствительных к синему, зеленому и красному, перехо­дящей в позитивную фотоэмульсию трех пигментных слоев– желтого, пурпурного и голубого.

Желтый слой задерживает синий и пропускает красный и зеленый. Голубой слой задерживает красный и пропускает зеленый и синий. Пурпурный задерживает зеленый и пропускает синий и красный. Субтрактивное смешение хорошо вос­производит желтые, пурпурные и голубые цвета, но не очень качественно воспроиз­водит красные, зеленые и синие цвета, так как они менее насыщены.

Например, было бы затруднительно, в противоположность видеосъемке, получить зеленый цвет, одновременно насыщенный и яркий, потому что тогда нужно было бы повысить плотность желтого и голубого фильтров, что снизило бы яркость системы.

Гамут субтрактивной системы имеет не треугольную форму, а скорее шести­угольную, причем точки красного, зеленого и синего цветов могут находиться за пределами треугольника желтый — пурпурный — голубой. При субтрактивном смешении необходимо обращать внимание на полосу пропускания фильтров. Полоса пропускания, полученная при разложении «белого света», может быть более узкой, чем полоса пропускания, полученная при аддитивном смешении двух цветовых лучей.

Безусловно, помимо используемых пигментов и их спектрального пропускания необходимо учитывать характеристики источника «белого света». В реальности субтрактивная система, пропуская через желтый, пурпурный и голубой, отнимает некоторое количество синего, зеленого и красного у этого источника, и поэтому полученные цвета зависят, прежде всего, от характеристик этого источника. Этот источник состоит из света наблюдения для печатных изображений и из лампы проектора для видеопленки на серебряной эмульсии.

Несоответствие гамутов является причиной большого количества проблем уп­равления цветом при переходе от одной системы к другой, особенно от аддитивного смешения к субтрактивному, и наоборот: при сканировании, трансляции фильмов по телевидению, при печати на бумаге, проявке пленки и т. д.

 

Дополнительные цвета

 

Два дополнительных цвета – это такие цвета, которые при аддитивном смешении дают белый цвет. Они расположены диаметрально противоположно на хроматичес­ком круге. Понятие дополнительного цвета необходимо для эстетического равно­весия изображения. Оно также необходимо для колориметрического равновесия при работе с видеоизображением.

Дополнительный цвет к зеленому – это пурпурный. То есть если уменьшить про­порцию зеленого в изображении, то увеличится пропорция пурпурного, и наоборот, чтобы уменьшить пурпурную доминанту, нужно увеличить пропорцию зеленого.

Дополнительный цвет к красному – это голубой. То есть если уменьшить про­порцию красного в изображении, то увеличится пропорция голубого, и наоборот, чтобы уменьшить голубую доминанту, нужно увеличить пропорцию красного.

Дополнительный цвет к синему – это желтый. То есть если уменьшить пропор­цию синего в изображении, то увеличится пропорция желтого, и наоборот, чтобы уменьшить желтую доминанту, нужно увеличить пропорцию синего.

Дополнительные цвета находятся на диаметрально противоположных позициях на хроматическом круге. Для установщика света, инженера по свету и даже главного оператора обязательным условием являет­ся умение управлять цветом изображений и хорошо разбираться в этих понятиях.

Законы Грассмана

На законах Грассмана основаны все вычисления в колориметрии. Что касается основных цветов RGB при аддитивном смешении:

1. В колориметрии анализ аддитивно смешанных цветов основан на метаме-ризме: учитываются только основные цвета, независимо от их спектрального состава.

2. Любое цветовое ощущение можно представить как смесь трех основных ком­понентов, это обязательное условие восприятия цветов.

3. Цветовое ощущение, произведенное суммой двух цветовых лучей, эквива­лентно цветовому ощущению, произведенному суммой двух соответствующих основных цветов.

Если

и ,

то .

 

4. Если меняется интенсивность светового луча, для сохранения цветового ощущения необходимо изменить в тех же пропорциях его основные цветовые компоненты.

Если ,

то

 

Примечания:

• Законы Грассмана действительны только для дневного видения.

• У очень насыщенных цветов некоторые трихроматические компоненты могут быть отрицательными. В этом случае цвет выходит из треугольника, ограни­ченного системой основных цветов.

 

Основы трихромии

Аддитивное смешение на основе трех основных цветов — красного, синего и зе­леного задает основы трихромии. Гельмгольц, Максвелл и Юнг сформулировали основные принципы трихромии в середине XIX века. Максвелл основывался на работах Ньютона о трихроматическом треугольнике, Юнг пытался понять, почему его друг, физик Дальтон, так плохо воспринимал цвета: «Так как невозможно представить себе, что каждая фоточувствительная точка сетчатки со­стоит из бесконечного множества подвижных частиц, воспринимающих излучение, необходимо признать, что существует только три типа частиц, чувствительных к трем основным цветам».

МКО, или Международная комиссия по освещенности, провела эксперименты и дала определение стандартного наблюдателя. С 1926 по 1928 год Гильд провел тесты на семи наблюдателях с полем зрения одного глаза 2° на черном фоне и очень точной системой основных цветов (700,0 нм, 546,1 нм, 435,8 нм). Используя разные основные цвета (650,530,460 нм) и монохроматор, основанный на полупрозрачном зеркале и призмах, Райт провел в 1929 году серию измерений на десяти наблюдате­лях. Синтез всех этих работ и послужил основой системы МКО 1931 года.

В1959 году Стайлз и Барч осуществили измерения среди 49 наблюдателей с возрас­том от 16 до 55 лет с полем наблюдения 10°, которое лучше приспособлено к восприятию цветов в повседневной жизни, особенно для восприятия цветов на экране телевизора.

Во всех этих опытах оптическая система позволяет получить два луча: один луч изучаемого цвета, а другой луч, полученный смешением трех основных цветов. Эти опыты определяют трихроматические компоненты исследуемого цвета. Если изучаемый цвет очень насыщенный и не может быть получен смешением трех основных цветов, существует устройство для уменьшения насыщенности цвета. Оно служит для того, чтобы добавлять тот цветовой компонент, который сведен к нулю в данном цвете. В этом случае добавленный компонент вычитается, а не прибавляется.


 

Занятие 6. АДДИТИВНОЕ И СУБТРАКТИВНОЕ СМЕШЕНИЕ ЦВЕТОВ

 

Цель работы: изучение способов получения цветовых оттенков на мониторе и бумаге.

 

Содержание панелей программы

Аддитивное смешение — Synthèse additive

Панель отображает аддитивное смешение цветов с помощью основных красного, зеленого и синего цветов.

Субтрактивное смешение — Synthèse soustractive

Панель отображает субтрактивное смешение цветов с помощью основных го­лубого, пурпурного и желтого цветов.

Дополнительные Цвета — Couleurs complémentaires

Панель отображает дополнительный цвет цвета, синтезированного на двух вышеназванных панелях.

 

Цветной прямоугольник, расположенный под панелями, можно поместить под обе панели синтеза для того, чтобы сравнить полученные цвета.

 

СОВЕТЫ

1. Вы можете перемещать все окна с помощью мыши, так как одно окно может скрывать другое. Вы можете также выбрать одновременное отображение всех окон.

2. Если размеры вашего экрана недостаточны для отображения всех окон, вы можете перейти в полноэкранный режим.

3. Вы можете идеально настроить монитор с помощью тестовых инструментов, доступных в меню «Настройки изображения» («Affichage»).

4. Вы можете выбрать белый, черный или нейтральный серый цвет фона.

5. Вы можете скопировать полученные изображения в буфер обмена либо сохра­нять их в виде файла формата bitmap. То же самое вы можете сделать и со всем экраном.

6. Если ваша мышь оснащена колесиком, с его помощью вы можете настраивать активный потенциометр.

7. Указания, связанные с цветом, появляющиеся при наведении курсора мыши, отображаются в строке состояния.

8. Перемещайте квадрат полученного цвета, чтобы сравнить этот цвет с цветами внутри окон.

9. Вы можете отображать значения в десятичной системе (0..225), шестнадцатеричной системе (00..FF) или в процентах.

МЕНЮ

Файл -Fichier

Сохранить экран как -Enregistrer écran sous (Maj+Ctrl+S)

Сохранить изображение экрана в виде файла bitmap. BMP

Сохранить изображение - Enregistrer image (Ctrl+S)

Сохранить активное изображение в виде файла bitmap. BMP

Печать - Imprimer (Ctrl+P)

Напечатать изображение экрана

Вернуться к главному меню -Retour

Вернуться к главному меню приложения, не закрывая текущего модуля

Закрыть  Quitter (Ctrl+Q) Закрыть текущий модуль

Правка -Edition

Копировать экран - Copier écran (Ctrl+AIt+C)

Копировать изображение экрана в буфер обмена

Копировать изображение - Copier image (Ctrl+C)

Копировать активное изображение в буфер обмена

Опции -Options

Звуки - Sons

Активировать/дезактивировать звуки

Отображать информационные окна -Afficher infobulles

Активировать/дезактивировать информационные окна

Панель инструментов справа -Barre d'outils à droite

Поместить панель инструментов справа

Панель инструментов слева - Barre d'outils à gauche

Поместить панель инструментов слева

Настройки изображения -Affichage

Полный экран - Plein écran (F12)

Перейти в полноэкранный режим без меню и панели инструментов. Этот режим позволяет отображать изображения большого формата. Чтобы вернуться к режиму обычного экрана, нажмите F12 или F11. Чтобы перейти к режиму окна, нажмите F10.

Обычный экран - Ecran normal (F11)

Полный экран с панелью инструментов и главным меню. Чтобы перейти к полноэкранному режиму, нажмите F12. Чтобы перейти к ре­жиму окна, нажмите F10.

Режим окна - Mode fenêtré (F10)

Перейти в режим окна (позволяет переносить изображение на второй экран). Чтобы перейти к полноэкранному режиму, нажмите F12. Чтобы перейти к режиму обычного экрана, нажмите F11.

Числа - Nombres

Выбор формата чисел: десятичные, шестнадцатеричные или в процентах

Фон - Fond

Выбрать цвет фона: Черный -Noir - В, Белый - Blanc - W, Серый -Gris - G

Позволяет выбрать фон, наиболее удобный для восприятия цветов

Проверить - Tester

Выбрать инструменты настройки изображения и системы

Цвета -Couleurs

Контрастность -Contrastes

Сочетаемость - Convergences

Состояние памяти - Mémoire

Помощь -Aide

Помощь -Aide (Fl)

Открыть файл помощи

Инструкции - Instructions

Отображать инструкции к модулю

Советы - Conseils

Отображать советы к модулю

Опрограмме - A propos de...

Отображать информацию о версии и авторах модуля

 

ИКОНКИ ПАНЕЛИ ИНСТРУМЕНТОВ

Сохранить изображение экранa в виде файла bitmap.

Копировать изображение экрана в буфер обмена.

Отобразить окно аддитивного смешения

Отобразить окно субтрактивного смешения

Отобразить окно дополнительных цветов

Загрузить цвет из палитры системы

Перейти в полноэкранный режим (F12)

Напечатать изображение экрана (Ctrl + Р)

Открыть файл помощи (F1)

Вернуться к главному меню приложения, не закрывая текущего модуля Закрыть текущий модуль (Ctrl + Q)

 

Порядок выполнения работы

 

Сравните аддитивное и субтрактивное смешение цветов.

Создайте цвет, передвигая курсоры R, G и В.

A. Что дает смешение красного и синего цветов?

B. Что дает смешение синего и зеленого?

C. Что дает смешение зеленого и красного?

D. Похожи ли цвета, полученные аддитивным и субтрактивным методом?

Е. Перемещайте цветовую зону внизу экрана, чтобы сравнить полученные цвета. Что вы замечаете?

Откройте таблицу дополнительных цветов, нажав на соответствующую иконку на панели инструментов.

F. Какой цвет является дополнительным цветом к красному?

G. Какой цвет является дополнительным цветом к зеленому?

Н. Какой цвет является дополнительным цветом к синему?

I. Сколько существует дополнительных цветов?

 

Результаты и выводы

 

A. При смешении красного и синего получается пурпурный цвет,

B. При смешении синего и зеленого получается голубой цвет.

С. При смешении зеленого и красного получается желтый цвет.

D. В этой виртуальной системе, основанной на логических функциях, в результате ад­дитивного и субтрактивного смешения получаются одинаковые цвета. Тем не менее цвет, полученный при субтрактивном смешении, кажется более темным, потому что он окружен светлыми цветами. Нельзя забывать, что цвет - это всегда цвет, воспри­нимаемый на каком-либо фоне! В реальности с помощью аддитивного и субтрактивного смешения сложно получить идентичные цвета: это и есть проблема «управления цветом».

Е. С помощью перемещения цветного табло в нижней части экрана к двум зонам сме­шения можно проверить, что оба синтезированных цвета идентичны.

F. Дополнительный цвет к красному - голубой.

G. Дополнительный цвет к зеленому - пурпурный.

H. Дополнительный цвет к синему - желтый.

I. Существует бесконечное множество дополнительных цветов (поскольку глаз имеет порог различения цвета, число различчаемых цветов ограничено, и слово «бесконечное» в данном случае – фигура речи) , и художники часто формируют свою палитру на основе этого понятия.

 

Последнее изменение этой страницы: 2016-07-23

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...