CC BY
40
синий - 380-490 зеленый -490-570 красный - 600-780.
Указанные оптимальные стимулы являются самыми яркими из самых насыщенных, при этом соответствуют заданному цветовому тону — доминирующие длины волн соответственно: Лс =460 (синий), А, =529 (зеленый), кк =616нм (красный).
Что касается спектральных интервалов максимального отражения для синего и зеленого оптимальных стимулов, то они соответствуют данным [2]. Однако для красного оптимального стимула наши исследования дают несколько иные данные, так как третьим критерием выбора оптимального цветового стимула была выбрана неизменность (эаданность) цветового тона. Цвет же стимула с интервалом максимального отражения 575-780 нм — оранжевый (доминирующая длина волны АябООнм, рис.2).
Кроме того, нами были получены данные о цветности оптимальных стимулов по отношению к стандартным излучениям А В, С, Д^, 055, Ов5, К75. Анализ данных указывает, что цветность красного оптимального цветового стимула не зависит от источника освещения. Цветность синего — зависит в незначительной степени: при увеличении коррелированной цветовой температуры от 2856 К (стандартное излуче-
ние А) до 7500 К (стандартное излучение D7J) доминирующая длина волны изменяется от 462 до 460 нм.
В наибольшей степени изменяется цветовой тон зеленого оптимального цветового стимула. При изменении цветности источника освещения от А до D7S (в последовательности увеличения цветовой температуры) доминирующаядлинаволны изменяется от523до 530 нм.
Полученные результаты подлежат обсуждению, в частности при рассмотрении вопроса о выборе триады оптимальных цветовых стимулов, посредством (сложения) которых возможно получить максимальное по объему тело охвата цветов предметов.
Литература
1. Джада, Д., Вышецки Г. Цвет в науке и технике. — М.: Мир, 1977. - С. 370-374.
2. Артюшин Л.Ф., Артюшина Е.А. Цветоведение для полиграфистов. — М.: Книга, 1977. —С. 75-78.
ПОЖАРСКИЙ Артем Олегович, студент Iр. ПТ-518, химико-полиграфический факультета. СЫСУЕВ Игорь Александрович, кандидаттехнических наук, доцент кафедры "Дизайн, реклама и технология полиграфического производства".
удк 535" А. О. ПОЖАРСКИЙ
И. А. СЫСУЕВ
Омский государственный техничекий университет
ВОЗМОЖНОСТЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦВЕТОВОГО ТОНА И НАСЫЩЕННОСТИ ЦВЕТОВ В КОЛОРИМЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ CIE L*a*b*-1976_
Рассматривается возможность и методика определения цветового тона и насыщенности цветов по двухчастным диаграммам цветности ab.
Колориметрическая система CIE L'a'b'-1976 не предназначена для колориметрических операций. Она разрабатывалась с целью сделать цветовое пространство равноконтрастным, т.е. изотропным, с точки зрения визуального восприятия цветов, так, чтобы было возможным определять цветовые различия. В равноконтрастном пространстве одинаковым цветовым различиям соответствуют одинаковые расстояния между точками сравниваемых цветов. Использовавшиеся до этого в колориметрии системы CIERGB-1931 и CIEXYZ-1931 не соответствовали этим требованиям в силу того, что изотропны с точки зрения физики цвета.
В настоящее время система CIE L'a'b'-1976 стала фактически международным стандартом описания цвета в программном обеспечении для обработки и воспроизведения изображений, в том числе и в поли-
графии. Достаточно часто при воспроизведении цветов триадными красками возникает необходимость определения цветового тона и «физической» насыщенности. Однако оперируя параметрами I', а* и Ь*, сделать это сложно. Равноконтрастная система повторяет особенности зрения, а именно неравномерность зрительных ощущений: по цветовому тону — в зависимости от участка спектра, и насыщенности — в зависимости от цветового тона. Иными словами, зрительная система человека способна различать разные количества цветовых тонов (оттенков) красного, оранжевого, синего и т. д., с одной стороны, ас другой — различное количество градаций насыщенности того или иного цветового тона.
В системах RGB и XYZ цвет а одинакового цветового тона расположены на диаграммах цветности на отрезках прямых, соединяющих точку белого (точку цвет-
ности источника освещения) и точку спектрального цвета с определенной (доминирующей) длиной волны или точку чистого пурпурного. В цветовых пространствах RGB и XYZ цвета одинакового цветового тона расположены на плоскостях, проходящих через указанные прямые линии и ахроматическую ось. Одинаково насыщенные (чистые) цвета расположены на концентрических линиях в форме гладких кривых, повторяющих форму локуса — для насыщенных цветов, и близкую к треугольной, вытянутую в сторону фиолетовых — для малонасыщенных (см., например, [1]).
В системе L'a'b', рассчитанной из системы XYZ, описанные выше плоскости равного цветового тона превращаются в сложной формы криволинейные поверхности, которые не могут быть однозначно отображены надиаграмме цветности.
В этой связи определение цветового тона на диаграмме цветности ab (равно как и в цветовом пространстве L'a'b") представляется весьма Проблематичным.
Напротив, насыщенность в пространстве L'a'b'и на диаграмме цветности ab упорядочена. Если принять заявляемую равноконтрастность системы L'a'b', то одинаково визуально отличающиеся по насыщенности цвета обозначаются надиаграмме аЬточками, одинаково удаленными друг от друга. То обстоятельство, что максимально чистые цвета (некоторой воспроизводящей системы) удалены от ахроматической оси на разные расстояния, подчеркивает особенность зрительной системы воспринимать для разных цветовых тонов разные количества ступеней (градаций) насыщенности. Однако при анализе процесса воспроизведения цветов некоторой воспроизводящей системой бывает необходимо оперировать не визуальной насыщенностью, а «физической», определяемой как количество данного цветообразующего компонента, например из числа триадных, в составе воспроизводимого цвета, причем как абсолютное, так и относительное (т.е. из максимально возможного).
На основании вышесказанного следует, что весьма актуальной является задача разработки методики (возможно оперативного) определения цветового тона и «физической» насыщенности в колориметрической системе L'a'b', поскольку чаще всего, в настоящее время, именно она используется при определении параметров цвета.
Оптимальным решением явилось бы построение ряда подробных номограмм, каждая из которых представляет собой сечение тела охвата цветов предметов, образованных оптимальными цветовыми стимулами, плоскостями, перпендикулярными ахроматической оси L*. На таких номограммах должны содержаться помимо границы тела охвата цветов предметов также и линии равных цветовых тонов, образованных пересечением плоскости 1'=const с криволинейными поверхностями равных цветовых тонов. Совершенно очевидно, что точность определения цветового тона по описанным номограммам будет определяться количеством L'= const-сечений тела охвата.
Подобным образом могут быть построены номограммы с линиями равной «физической» насыщенности, соответствующими цветовым оттенкам с градациям по насыщенности, например в процентах от возможной.
Решение такой задачи, безусловно, является трудоемким.
В этой связи нами разработана и предлагается методика оперативного (хотя и менее точного) определения цветового тона и «физической» насыщенности по двухчастным номограммам.
Диаграммы аЬ типа 1 и типа 2 (рис. 1) предназначены для определения цветового тона, диаграммы типа 3 и типа 4 (рис. 2) предназначены для определения «физической» насыщенности. Номограммы всех четырех типов получены для семи стандартных излучений МКО: А, В, С, Бд,, 055, Ои, 075.
Алгоритм получения и характер полученных диаграмм поясняется рис. 3 и заключается в следующем.
Внешней границей тела охвата цветов предметов, образованных оптимальными цветовыми стимулами (триадой оптимальных цветовых стимулов) в направлении плоскости аЬ является линия чистых тонов.
Оптимальные цветовые стимулы определяются простыми соотношениями зональных коэффициентов отражения рс, Рз. Рк .а именно: синий — 1:0:0
зеленый — 0:1:0
красный — 0:0:1.
Зоны спектра с максимальным значением (Рюп = 1) были определены в [2] и, исходя из выбора оптимальных цветовых стимулов, эти зоны составляют (нм): синяя 380-490
зеленая 490-570
красная 600-780
Базовые чистые цветовые тона образованы сложением оптимальных цветовых стимулов и задаются их соотношением, а, следовательно и соотношением зональных коэффициентов отражения, в соответствие с законами аддитивного синтеза цвета. Таким образом, каждый цвет описывается тремя координатами (рс, Рз, рк).
Определенные нами в соответствии с законами аддитивного синтеза цвета соотношения зональных коэффициентов отражения чистых тонов указаны в табл. 1.
Таблица 1
Соотношения зональных коэффициентов отражения рс, Р3, рк для чистых цветов 16 основных тонов
№ Цветовой тон Зональные коэффициенты отражения
п/п Рс Рз Рк
1 Синий 1 0 0
2 Сине-голубой 1 0,5 0
3 Голубой 1 1 0
4 Зелено-гол убой 0,5 1 0
5 Зеленый 0 1 0
6 Желто-зеленый 0 1 0,5
7 Желтый 0 1 1
В Желто-оранжевый 0 0,75 1
g Оранжевый 0 0,5 1
10 Оранжево-красный 0 0,25 1
11 Красный 0 0 1
12 Красно-пурпурный 0,5 0 1
13 Пурпурный 1 0 1
14 Пурпурно-фиолетовый 1 0 0,75
15 Фиолетовый 1 0 0,5
16 Сине-фиолетовый 1 0 0,25
Линия чистых цветовых тонов построена по координатам цветав пространстве L'a'b'и проходит крайне неравномерно в направлении яркости: очень низко в области оптимального синего (1*= 12 — темные цвета) и очень высоко в области оптимального желтого (1*=99 — светлые цвета). Она делит тело охвата на две части. Верхняя содержит цвета с изменяющейся насыщенностью от чистых тонов до белого, а нижняя до черного.
Внешними границами тела охвата цветов предметов, образованных оптимальными цветовыми стимулами, в направлении плоскостей 1*а*и 1*Ь" являются линии равного цветового тона при изменении насыщенности
I
5 S
S
fc >
о
§ <
Рис. 1. Отображения тела охвата цветов предметов, образованных оптимальными цветовыми стимулами, на диаграмме цветности аЬ по отношению к стандартному излучению Ом: а - при изменении «физической» насыщенности от чистого тона до белого (диаграмма типа 1), б - при изменении «физической» насыщенности от чистого тона до черного(диаграмма типа 2); —•—50 - линии равного цветового тона, < 50 - линия чистых тонов; для базовых цветовых тонов в скобках указаны соответственно координаты цвета 1Л а', Ь'. для прочих цветов числами указана координата I'.
Рис. 2. Отображения тела охвата цветов предметов, образованных оптимальными цветовыми стимулами, на диаграмме цветности аЬ по отношению к стандартному излучению £>„: а - при изменении «физической» насыщенности от чистого тона до белого (диаграмма типа 3), б - при изменении «физической» насыщенности от чистого тона до черного (диаграмма типа 4);
_50 - линии равной "физической" насыщенности,
ф 50 - линия чистых тонов, для базовых цветовых тонов в скобках указаны соответственно координаты цвета Г, а', Ь\ для прочих цветов числами указана координата V.
й >
о
CN
5
Рис. 3. Отображение тела охвата цветов предметов, образованных оптимальными цветовыми стимулами, по отношению к стандартному излучению Л на диаграмму цветности аЬ.
от чистого до белого — в верхней части тела, и от чистого до черного — в нижней.
Координаты цветов с изменяющейся «физической» насыщенностью от чистых тонов до белого и до черного рассчитывались, исходя из представления, согласно которому менее насыщенный цвет образуется из чистого добавлением к нему соответствующего количества белого или черного, в настоящем исследовании с шагом 10 %.
Примечательно, что для окончательного варианта номограмм необходимо не мене<е 20 ступеней изменения насыщенности. Так как для различных цветовых тонов средний наблюдатель различает 15-20 градаций насыщенности. Следовательно, ряд исследуемых цветов одинакового цветового тона является рядом цветов с равномерно изменяющейся «физической» насыщенностью, что, конечно же, не означает истинной равномерности изменения насыщенности.
Чистый цвет имеет 100% насыщенность. При добавлении 10% белого получается цвет 90% насыщенности и. т.д.
Поскольку оптимальные цветовые стимулы и основные цветовые тона представлены координатами Рс Pi' Рк -то уравнение цвета:
Ц = рсС + р33 + ркК,
где рс, р3< рк- зональные коэффициенты отражения;
С, 3, К — оптимальные цветовые стимулы.
При добавлении к чистому цвету ахроматического белого суммарный менее насыщенный цвет описывается уравнением:
Цп = пЦч+а-п)Б,
где п — «физическая» насыщенность, %;
Ци — цветп-%-ной «физической» насыщенности; Цч
— чистый цвет; Б — белый,
или
Цв=п(рсС + р33 + ркК) + (1-п)(1С + 13 + 1К),
Цп=(1-п+арс)С+(1-п + ар3)3+(1-а+прк)К.
При добавлении к чистому цвету ахроматического черного суммарный менее насыщенный цвет описывается уравнением:
Ца=аЦч+(1-п)Ч = пЦч.
Рассчитанные по описанной методике соотношения значений зональных коэффициентов отражения рядов цветов основных цветовых тонов с уменьшением насыщенности от чистого тона до белого и до черного с шагом 0,1 (10%) приведены в табл. 2 и 3 соответственно.
Для расчета координат цвета в системе CIEL'a'b'-1976 была написана программа на языке программирования Borland С++ .Builder для автоматизированного расчета кординат цвета через заданные значения зональных коэффициентов отражения.
Исходными данными для вычислений являлись:
— значения зональных коэффициентов отражения цветов основных цветовых тонов при изменении «физической» насыщенности от чистого тона до белого и до черного (табл. 2 и 3 соответственно);
— произведения кривых сложения CIE1931 х(Х), y(k), z(X) т относительные спектральные распределения s(X) стандартных излучений МКО: А, В, С, D50- D6y D75 [3];
— интервалы максимального отражения оптимальных цветовых стимулов.
Линии равных цветовых тонов в верхней части тела охвата цветов предметов (т.е. при изменении насы-
Таблица 2
Соотношения зональных коэффициентов отражения (рс, р}, рА.) цветов основных цветовых тонов при изменении «физической» насыщенности от чистого тона до белого
№ п/п Основные тона "Физическая" насыщенность
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%
1 Синий 1,0/0,0/0.0 1.0/0.1/0.1 1.0/0,2/0.2 1,0/0.3/0,3 1,0/0.4/0.4 1,0/0,5/0,5 1,0/0,6/0,6 1,0/0,7/0,7 1,0/0.8/0,6 1,0/0,9/0,9 1,0/1,0/1,0
2 Сине-голубой 1,0/0.5/0.0 1,0/0,55/0,1 1,0/0,6/0,2 1,0/0,65/0,3 1.0/0.7/0,4 1.0/0,75/0,5 1,0/0,6/0,6 1.0/0.85/0,7 1,0/0.9/0,6 1,0/0.95/0.9 1.0/1,0/1,0
3 Голубой 1.0/1.0/0,0 1.0/1.0/0.1 1,0/1.0/0,2 1.on ,0/0,3 1.0/1,0/0.4 1.0/1.0/0.5 1.0/1.0/0.6 1.0/1.0/0.7 1,0/1.0/0,8 1.0/1.0/0.9 1,0/1.0/1.0
4 Зелено-голубой 0.5/1.0/0.0 0,55/1.0/0,1 O.fi/1,0/0,2 0,65/1.0/0,3 0,7/1.0/0,4 0,75/1,0/0,5 0,6/1,0/0,6 0.85/1.0/0,7 0.9/1,0/0,6 0,95/1,0/0,9 1,0/1,0/1,0
5 Зеленый 0.0/1.0/0.0 0.1/1.0/0.1 0.2/1.0/0.2 0.3/1.0/0.3 0.4/1,0/0,4 0.5/1,0/0,5 0.6/1,0/0,6 0,7/1,0/0.7 0.6/1.0/0,8 0,9/1,0/0,9 1,0/1,0/1,0
6 Желто-зеленый 0.0/1.0/0.5 0.1/1.0/0,55 0,2/1,0/0.6 0,3/1,0/0.65 0,4/1,0/0,7 0.5/1,0/0.75 0.6/1,0/0,6 0.7/1,0/0.85 0,6/1,0/0,9 0,9/1,0/0,95 1,0/1,0/1,0
7 Желтый 0,0/1.0/1,0 0.1/1,0/1.0 0,2/1,0/1,0 0,3/1,0/1,0 0,4/1.0/1,0 0.5/1,0/1,0 0.6/1,0/1,0 0,7/1,0/1,0 0,8/1,0/1,0 0,9/1.0/1.0 1,0/1.0/1,0
В Желто-оранжевый 0.0/0.75/1.0 0,1/0.775/1.0 0 J/0.9/1.0 0,3/0,825/1.0 0.4/0.65/1.0 0.5/0,875/1.0 0,6/0,9/1.0 0,7/0.825/1.0 0,8/0,95/1.0 0.9/0.975/1.0 1.0/1.0/1.0
9 Оранжевый 0,0/0.5/1.0 . 0,1/0,55/1.0 0,2/0,6/1.0 0,3/0,65/1.0 0,4/0,7/1,0 0,5/0.75/1,0 0,Б/0,8/1.0 0.7/0.85/1.0 0.8/0,9/1.0 0,9/0,95/1,0 1,0/1,0/1,0
10 Красно-оранжевый 0.0/0.25/1.0 0,1/0,325/1.0 0,2/0.4/1.0 0,3/0.475/1.0 0,4/0.55/1.0 0.5Я,825/1,0 о ят,7/1.о 0.7/0.775/1.0 0,8/0.85/1.0 0,9/0.925/1,0 1,0/1,0/1.0
11 Красный 0.0/0,0/1,0 0.1/0,1/1,0 0,2/0,2/1.0 0.3/0, 3/1,0 0,4/0,4/1,0 0,5/0,5/1,0 0.6/0,6/1,0 0.7/0,7/1,0 оаю.ел.о 0,9/0,9/1,0 1,0/1,0/1,0
12 Красно-пурпурный 0,5/0.0/1,0 0,55/0.1/1,0 0,6/0.2/1,0 0,65/0,3/1,0 0,7/0.4/1,0 0,75/0,5/1.0 0,6/0,8/1,0 0.85/0,7/1,0 0,9/0,8/1.0 0.95/0,9/1,0 1,0/1,0/1.0
13 Пурпурный 1,0/0,0/1.0 1,0/0,1/1.0 1.0/0.2/1.0 1.0/0.3/1.0 1.0/0.4/1,0 1.0/0,5/1,0 1,0/0,6/1,0 1.0/0.7/1,0 1,0/0.8/1,0 1,0/0.9/1.0 1.0/1,0/1,0
14 Пурпурно-фиолетовый 1,0/0,0/0.75 1,0/0,1/0.775 1,0/0,2/0,0 1,0/0,3/0,625 1.0/0,4/0,85 1,0/0,5/0.875 1,0/0.8/0.6 1,0/0,7/0,925 1.0/0,6/0,95 1.0/0,9/0.975 1.0/1.0/1,0
15 Фиолетовый 1.0/0.0/0,5 1.0/0.1/0.55 1.0/0.2/0.6 1,0/0.3/0.65 1.0/0.4/0.7 1.№0.5/0.75 1.0/0,6/0,6 1.0/0.7/0,65 1,0/0.6/0,9 1.0/0.9/0.95 1,0/1,0/1,0
16 Сине-фиолетовый 1,0/0,0/0,25 1,0/0,1/0.325 1,0/0.2/0.4 1,0/0.3/0.475 1,0/0.4/0.55 1,0/0,5/0,825 1,0/0.8/0,7 1,0/0.7/0.775 1.0/0,8/0.65 1,0/0,9/0,925 1,0/1,0/1,0
S 1
I <
Таблица 3
Соотношения зональных коэффициентов отражения (рс, Рз, рг) цветов основных цветовых тонов при изменении «физической» насыщенности от чистого тона до черного
№ п/п Основные тона "Физическая" насыщенность
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%
1 Синий 1.0/0.0/0.0 0.9/0,0/0.0 0,6X1.0/0.0 0,7/0,0/0,0 о.а/о, о/о.о 0,5/0,0/0,0 0,4/0,0/0,0 0.3/0.0/0.0 0.2/0.0/0.0 0.1/0.0/0.0 0.0/0,0/0,0
2 Сине-голубой 1,0/0.5/0,0 0,0/0,45/0,0 о.а/0.4/0,0 0,7/0,35/0,0 0,8/0,3/0,0 0,5/0,25/0,0 0,4/0,2/0,0 0,3/0,15/0,0 0,2/0,1/0.0 0,1/0,05/0,0 0,0/0,0/0,0
3 Голубой 1,0/1,0/0.0 0,9/0,6/0,0 0,8/0,8/0,0 0,7/0,7/0,0 0,9/0,8/0,0 0,5/0,5/0,0 0,4/0,4/0,0 0,3/0.3/0.0 0,2/0,2/0,0 0,1/0,1/0,0 0,0/0,0/0,0
4 Зелено-голубой 0,5/1,0/0,0 045/0,0/0,0 0,4/0,8/0,0 0.35/0.7/0,0 0.3/0,6/0,0 0,25/0,'5/0.0 0.2/0.4/0,0 0,15/0,3/0,0 0.1,0.2/0,0 0,05/0.1/0,0 0,0/0.0/0,0
5 Зеленый 0,0/1.0/0,0 0,0/0,9/0.0 0,0/0,8/0.0 0,0/0,7/0,0 0,0/0.6/0,0 0,0/0,5/0,0 0,0/0,4/0,0 0.0/0.3/0.0 0,0/0,2/0,0 0.0/0,1/0,0 0,0/0,0/0,0
6 Желто-зеленый 0,0/1,0/0,5 Р.О/0,9/0,45 0,0/0,8/0,4 0,0/0.7/0,35 0.0/0,8/0,3. 0.0/0.5/0.25 0,0/0.4/0.2 0,0/0,3/0,15 0,0/0,2/0,1 0.0/0,1/0.05 0,0/0,0/0,0
7 Желтый 0.0/1,0/1,0 0.0/0,9/0,6 0.0/0,6/0,9 0,0/0.7/0,7 0.0/0.6/0,6 0,0/0,5/0,5 0,0/0.4/0.4 0,0/0.3/0,3 0.0/0.2/0.2 0.0/0.1/0.1 0,0/0.0/0.0
е Желто-оранжевый 0,0/0.75/1,0 0.0/0.675/0.9 0,0/0,6/0,0 0,0/0,525/0,7 0.0/0,45/0,6 0,0/0,375/0,5 0,0/0,3/0.4 0,0/0,225/0,3 0.0/0,15/0.2 0.0/0,075/0.1 0.0/0,0/0,0
9 Оранжевый : о,о/о^/1,о 0,0/0.45/0,9 0,0/0,4/0,8 0,0/0,35/0,7 0,0/0,3/0,6 0,0/0,25/0,5 0,0/0,2/0,4 0.0/0,15/0,3 0.0/0,1/0.2 0,0/0,05/0,1 0,0/0.0/0,0
10 Красно-оранжевый 0,0/0,25/1,0 0,0/0,225/0,9 0,0/0,2/0,8 0,0/0,175/0,7 0,0/0,15/0,6 0.0/0,125/0,5 0,0/0,1/0,4 0,0/0,075/0,3 0,0/0,05(0,2 0,0/0,025/0,1 0,0/0,0/0,0
11 Красный 0,0/0,0/1,0 0,0/0,0/0.9 0,0/0.0/0.8 0,0/0,0/0,7 0.0/0,0/0,8 0,0/0,0/0,5 0,0/0,0/0,4 0,0/0.0/0.3 0,0/0,0/0,2 0,0/0,0/0,1 0,0/0,0/0,0
12 Красно-пурпурный 0,5/0,0/1,0 0,45/0,0/0,9 0,4/0,0/0,8 : 0,35/0,0«),7 0,3/0,0/0,6 0.25/0,0/0.5 0.2/0,0/0,4 0,15/0,0/0,3 0,1/0,0/0.2 0,05/0.0/0.1 0,0/0,0/0,0
13 Пурпурный 1,0/0,0/1,0 0,9/0,0/0,9 0.6/0.0Л.8 0.7/0,0/0,7 0.8/0,0/0,6 0,5/0,0/0.5 0,4/0,0/0.4 0.3/0,0/0,3 0,2/0,0/0,2 0,1/0,0/0,1 о.о/о.о/о.о
14 Пурпурно-фиолетовый 1.0/0,0/0,75 0,9/0,0/0.675 0.8/0.0Л.6 0,7/0.0/0.525 0,6/0,0/0,45 0.5/0.0/0.375 0,4/0,0/0.3 0,3/0,0/0.225 0.2/0,0/0,15 0,1/0,0/0,075 0,0/0,0/0.0
15 Фиолетовый 1.0/0.0/0.5 0.9/0,0/0,45 0,8/0.0/0.4 0.7/0,0/0,35 0.6/0.0/0,3 0.5/0,0/0,25 0,4/0,0/0,2 0,3/0.0/0.15 0,2/0,0/0,1 0.1/0,0/0,05 0,0/0,0/0,0
16 Синё-фиолетовый 1.0/0,0/0,25 0,9/0,0/0,225 0,8/0,0/0,2 . 0,7/0,0/0,175. О.В/0,0/0,15 0,5/0,0/0,125 0,4/0,0/0.1 6.3/0.0/0,075 0,2/0.0/0,05 0,1/0,0/0,025 0,0/0,0/0,0
щенности от чистых тонов до белого) в общем случае криволинейны. Линии некоторых чистых тонов в верхней части тела охвата (желтый, зеленый, сине-голубой, пурпурный) отображаются на диаграмме аЬ практически как прямые линии, причем эта особенность характерна для тел охвата по отношению ко всем исследованным стандартным излучениям (из-за ограниченного объема публикации мы не имеем возможности привести все номбграммы).
Причем линии равных цветовых тонов желтого, зеленого, пурпурного цвета на отображении тела охвата по отношению к стандартному излучению А являются практически прямыми, на отображении тела охвата по отношению к стандартному излучению 073 отображаются с большей кривизной. И напротив, линии равных цветовых тонов голубого, сине-голубого, оранжевого, зелено-голубого цвета на отображении тела охвата по отношению к стандартному излучению С75 являются практически прямыми, на отображении тела охвата по отношению к стандартному излучению А отображаются с большей кривизной.
Линии равных цветовых тонов в нижней части тела охвата цветов предметов (т.е. при изменении насыщенности от чистых тонов до черного) на диаграмме аЬ отображаются как прямые.
Линии равных «физических» насыщенностей построены на диаграммых типа 3 и 4 (рис. 2) по тем же расчетным данным, что и линии равных цветовых тонов, с той лишь разницей, что в линию соединялись точки, соответствующие различным по тону цветам, с одинаковой «физической» насыщенностью.
Линии равных «физических» насыщенностей в верхней части тела охвата в общем случае криволинейны, однако на интервалах между шестью основными тонами отображаются практически в виде прямых и, таким образом имеют форму прямолинейных шестиугольников с вершинами в точках, находящихся на линиях равного цветового тона шести основных цветовых тонов. При этом наибольшая плотность сосредоточения линий равной насыщенности в верхней части тела охвата наблюдается ближе к точке белого и резкий скачок при переходе от 100% «физической» насыщенности к 90%. Из этого следует, что небольшое уменьшение «физической» насыщенности чистых тонов в сторону белого приводит к значительным визуальным отличиям цветов.
Линии равных «физических» насыщенностей в нижней части тела охвата представляют собой шестиугольники, стороны которых в общем случае и преимущественно криволинейны, причем криволиней-ность очень похожа на криволинейность линии чистых тонов цветов предметов. При этомлинии равных
«физических» насыщенностей более плотно расположены ближе к линии чистых тонов. Выход линий равных «физических» насыщенностей за границы линии чистых тонов (в области красного цвета) обуславливается параметрами построения линий и не имеет место при более точном построении линий чистых тонов и равных «физических» насыщенностей.
Полученные и описанные диаграммы представляют собой номограммы для оперативного (но приблизительного) определения цветового тона и физической насыщенности по диаграммам цветности аЬ.
Координаты измеряемого цвета 1ц', ац', Ьц' определяются в системе С1ЕЬ'а'Ь'-1976. Это выполняется, например, при непосредственном измерении.
Для определения цветового тона используют одну из двух диаграмм (тип 1 или тип 2}:
а) тип 1, содержащая линии равного цветового тона базовых цветов при изменении насыщенности от чистого тона до белого;
б) тип 2, содержащая линии равного цветового тона базовых цветов при изменении насыщенности от чистого тона до черного.
Для выбора диаграммы необходимо осуществить следующие действия.
На обеих диаграммах (тип 1 и тип 2) по координатам ац* и Ьц' строится точка исследуемого цвета и находятся линии равного цветового тона, наиболее близкие к точке цвета. Сравнивая значения координаты 1ч'со значением координаты V цветов с изменяющейся с постоянным шагом «физической» насыщенностью, точки которых расположены на линиях равного цветового тона, выбирают диаграмму, на которой координата 1ц* исследуемого цвета наиболее близка к значению координаты 1'на диаграмме.
Этот выбор определяет однуиздвухдиаграмм (тип1 или тип 2), по которой следует далее определять цветовой тон.
После выбора типа диаграммы в дальнейшем определение цветового тона сводится к определению точки пересечения условной линии равного цветового тона, проходящей через точку исследуемого цвета на диаграмме аЬ с линией чистых тонов. Условная линия равного цветового тона образуется аналогично методам определения координат по простым номограммам.
Для определения «физической» насыщенности используют одну из двух диаграмм (тип 3 или тип 4):
а) типЗ, содержащая линии равной «физической» насыщенности базовых цветов при изменении насыщенности от чистого тона до белого;
б) гип 4, содержащая линии равной «физической» насыщенности базовых цветов при изменении насыщенности от чистого тона до черного.
Для выбора диаграммы необходимо осуществить следующие действия.
На обеих диаграммах (тип 3 и тип 4) по координатам ац*и Ьц' строится точка исследуемого цвета и находятся линии равной «физической» насыщенности, наиболее близкие к точке цвета. Сравнивая значения координаты 1ч"со значением координаты I* цветов с изменяющейся с постоянным шагом «физической» насыщенностью, выбирают диаграмму, на которой координата 1ч* исследуемого цвета наиболее близка к значению координаты 1*на диаграмме.
Этот выбор определяет одну из двух диаграмм (тип 3 или тип 4), по которой следует далее определять «физическую» насыщенность.
После выбора типа диаграммы в дальнейшем определение «физической» насыщенности сводится к определению зоны между двумя линиями равной «физической» насыщенности, каждая из которых соответствует 10-процентному шагу "физической" насыщенности.
Число порогов различения от ахроматического цвета до исследуемого определяется как
с
где ппор — число порогов различения между исследуемым цветом и его яркостным аналогом; с — показатель насыщенности в системе (Ich); ЛЕпор — максимальное значение цветового различия АЕГа.ь., не-улавливаемого человеческим глазом (порог цвето-различения).
Таким образом,
с
где pL.a.b. ~ показатель насыщенности, %; счц — показатель с (Ich) для чистого тона исследуемого цвета; сц — показатель с (Ich) для исследуемого цвета.
Рассмотрим пример, иллюстрирующий описанную методику.
Допустим, координаты цвета при измерении объекта спектрофотометром составили: 1ц*=70, а„'= 10, Ьч*= 20 (стандартноеизлучениеDe5) (рис. 1,2).
Отмечаем точку цвета на номограммах ab для указанного источника.
Определяем линии равного цветового тона, ближайшие к точке цвета и ближайшие точки на них с указанными координатами I*:
— на номограмме тип 1 — линия равного тона для красно-оранжевого цвета; ближайшая точка (1*= 89);
— на номограмме тип 2 — линия равного тона для красно-оранжевого цвета; ближайшая точка (1"=23);
Выбираем тип номограммы, по которой далее необходимо определить цветовой тон. Это номограмма типа 1 (ближайшая точка с координатой!*=89).
На номограмме тип I проводим линию равного цветовоготоначерезточку ач*= 10, Ьц*=20. Определяем точку пересечения линии равного цветового тона исследуемого цвета с линией чистых тонов.
Чистый тон исследуемого цвета имеет координаты цвета Ь '= 70, аи/=27, Ьчч*=87. Этот тон находится между оранжевым и красно-оранжевым цветовыми тонами, ближе к красно-оранжевому, т.е. красновато-оранжевым.
Определение «физической» насыщенности осуществляется аналогично определению цветового тона, с тоялишь разницей, что вместо линий равного цветового тона используются линии равной насыщенности и, соответственно, номограммы типЗ и тип 4.
Значение «физической» насыщенности, определенной для данного цвета по этой методике примерно равняется 52.
Для определения насыщенности рассчитаем координату с для точки исследуемого цвета и точки чистого тона исследуемого цвета:
с„=л/102+ 202 »22,
сц,=л/27г + 872 «91.
Показатель насыщенности:
сцч 91
Литература
1. Гуревич М. М. Цвет и его измерение. — М. — Лен.: Изд-во Академии наук СССР, 1950. - С. 111-127.
2. Пожарский А. О., Сысуев И. А. К вопросу о выборе оптимальных цветовых стимулов // Омский научный вестник. - 2003. - №2(23). - С. 137-140.
3. Сысуев И. А. Справочные материалы для выполнения лабораторных и практических работ по дисциплинам «Основы светотехники» и «Техническое цвето-ведение». - Омск: Изд-во ОмГТУ. - 2002.
ПОЖАРСКИЙ Артем Олегович, студент гр. ПТ-518, химико-полиграфического факультета. СЫСУЕВ Игорь Александрович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Дизайн, реклама и технология полиграфического производства».
