การวัดสี DTP - การเผยแพร่บนเดสก์ท็อป

การรับรู้สีขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพของแสง กล่าวคือ พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า ปฏิสัมพันธ์กับสสารทางกายภาพ ตลอดจนการตีความโดยระบบการมองเห็นของมนุษย์ ปัญหานี้กว้างมาก ซับซ้อน และน่าสนใจมาก เราจะดูแนวคิดที่สำคัญที่สุด พื้นฐานของปรากฏการณ์ทางกายภาพที่เกี่ยวข้องกับสี ระบบการแสดงสี และการเปลี่ยนแปลงระหว่างสิ่งเหล่านั้น

ระบบการมองเห็นของมนุษย์รับรู้พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นตั้งแต่ 400 ถึง 700 นาโนเมตรเป็นแสงที่มองเห็นได้ (1 นาโนเมตร = 10 -9 เมตร) แสงได้รับโดยตรงจากแหล่งกำเนิด เช่น หลอดไฟ หรือโดยอ้อมโดยการสะท้อนหรือการหักเหของแสงจากพื้นผิวของวัตถุ

แหล่งกำเนิดหรือวัตถุจะไม่มีสีหากแสงที่สังเกตมีความยาวคลื่นที่มองเห็นได้ทั้งหมดในปริมาณที่เท่ากันโดยประมาณ แหล่งกำเนิดที่ไม่มีสีจะปรากฏเป็นสีขาว และแสงที่ไม่มีสีที่สะท้อนหรือหักเหจะปรากฏเป็นสีขาว สีดำ หรือสีเทา วัตถุที่สะท้อนแสงมากกว่า 80% จากแหล่งกำเนิดแสงสีขาวโดยไม่มีสีจะปรากฏเป็นสีขาว และน้อยกว่า 3% จะปรากฏเป็นสีดำ ค่ากลางจะสร้างเฉดสีเทาที่แตกต่างกัน สะดวกในการพิจารณาความเข้มของแสงสะท้อนในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 1 โดยที่ 0 สอดคล้องกับสีดำ 1 ถึงสีขาว และค่ากลางเป็นสีเทา

หากแสงที่รับรู้มีความยาวคลื่นในปริมาณที่ไม่เท่ากันโดยพลการก็จะเรียกว่าสี (ความหมายหลักคือคำว่า "รับรู้" และ "โดยพลการ") การผสมสีบางชนิดอาจถูกมองว่าเป็นสีที่ไม่มีสี) หากความยาวคลื่นกระจุกตัวอยู่ที่ปลายด้านบนของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ แสงจะปรากฏเป็นสีแดงหรือสีแดง ซึ่งหมายความว่าความยาวคลื่นที่โดดเด่นจะอยู่ในบริเวณสีแดงของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ หากความยาวคลื่นกระจุกตัวอยู่ที่ส่วนล่างของสเปกตรัมที่มองเห็น แสงจะปรากฏเป็นสีน้ำเงินหรือสีน้ำเงิน กล่าวคือ ความยาวคลื่นที่โดดเด่นจะอยู่ที่ส่วนสีน้ำเงินของสเปกตรัม อย่างไรก็ตาม พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นหนึ่งนั้นไม่มีสีใดๆ ความรู้สึกของสีเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงของปรากฏการณ์ทางกายภาพในดวงตาและสมองของมนุษย์ สีของวัตถุขึ้นอยู่กับการกระจายความยาวคลื่นของแหล่งกำเนิดแสงและคุณสมบัติทางกายภาพของวัตถุ วัตถุจะปรากฏเป็นสีหากสะท้อนหรือส่งผ่านแสงเฉพาะในช่วงความยาวคลื่นแคบๆ และดูดซับส่วนอื่นๆ ทั้งหมด เมื่อสีของเหตุการณ์และแสงสะท้อนหรือแสงที่ส่องกระทบกัน ผลลัพธ์ที่ไม่คาดคิดที่สุดก็อาจเกิดขึ้นได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อแสงสีเขียวสะท้อนจากวัตถุสีขาว ทั้งแสงและวัตถุจะปรากฏเป็นสีเขียว แต่หากแสงสีเขียวส่องสว่างบนวัตถุสีแดง ก็จะกลายเป็นสีดำเนื่องจากไม่มีแสงสะท้อนจากวัตถุนั้นเลย

แม้ว่าจะเป็นเรื่องยากที่จะกำหนดความแตกต่างระหว่างความสว่างและความสว่าง แต่โดยทั่วไปแล้วความสว่างถือเป็นคุณสมบัติของวัตถุที่ไม่ส่องสว่างหรือสะท้อนแสงและมีตั้งแต่สีดำไปจนถึงสีขาว ในขณะที่ความสว่างเป็นคุณสมบัติของวัตถุที่ส่องสว่างได้เองหรือที่เปล่งออกมา และมีช่วงตั้งแต่ ต่ำไปสูง

ความสว่างหรือความสว่างของวัตถุขึ้นอยู่กับความไวสัมพัทธ์ของดวงตากับความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน จะเห็นได้ว่าในเวลากลางวัน ความไวของดวงตาจะสูงสุดที่ความยาวคลื่นประมาณ 550 นาโนเมตร และจะลดลงอย่างรวดเร็วที่ขอบของช่วงสเปกตรัมที่มองเห็นได้ เส้นโค้งนี้เรียกว่าการทำงานของความไวสเปกตรัมของดวงตา เป็นการวัดพลังงานแสงหรือความเข้มโดยคำนึงถึงคุณสมบัติของดวงตา

การแสดงแสงทางจิตสรีรวิทยาถูกกำหนดโดยโทนสี ความอิ่มตัวของสี และความสว่าง เฉดสีช่วยให้คุณแยกแยะสีได้ และความอิ่มตัวจะกำหนดระดับที่สีที่กำหนดจะอ่อนลง (เจือจาง) ด้วยสีขาว สำหรับสีบริสุทธิ์จะเป็น 100% และลดลงเมื่อเติมสีขาวเข้าไป ความอิ่มตัวของสีที่ไม่มีสีคือ 0% และความสว่างเท่ากับความเข้มของแสงนี้

ค่าเทียบเท่าทางจิตวิทยาฟิสิกส์ของเฉดสี ความอิ่มตัวของสี และความสว่างคือความยาวคลื่น ความบริสุทธิ์ และความสว่างที่โดดเด่น พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นหนึ่งช่วงสเปกตรัมที่มองเห็นได้จะสร้างสีเอกรงค์เดียว แสดงให้เห็นการกระจายพลังงานของแสงสีเดียวที่มีความยาวคลื่น 525 นาโนเมตร และสำหรับแสงสีขาวที่มีพลังงาน E 2 และความยาวคลื่นเด่นหนึ่งความยาวคลื่น 525 นาโนเมตรที่มีพลังงาน E 1 สีถูกกำหนดโดยความยาวคลื่นที่โดดเด่น และความบริสุทธิ์ถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของ E 1 และ E 2 ค่า E 2 คือระดับการเจือจางของสีบริสุทธิ์ที่มีความยาวคลื่น 525 นาโนเมตรด้วยสีขาว: หาก E 2 เข้าใกล้ศูนย์ ความบริสุทธิ์ของสีจะเข้าใกล้ 100% และหาก E 2 เข้าใกล้ E 1 แสงจะใกล้เคียงกับสีขาว และความบริสุทธิ์มีแนวโน้มที่จะเป็นศูนย์ ความสว่างเป็นสัดส่วนกับพลังงานของแสง และถือเป็นความเข้มต่อหน่วยพื้นที่

โดยปกติแล้วจะไม่มีสีเอกรงค์เดียวที่บริสุทธิ์ แต่จะมีสีผสมกัน ทฤษฎีแสงสามองค์ประกอบตั้งอยู่บนสมมติฐานที่ว่ากรวยที่ไวต่อสีมีสามประเภทในส่วนกลางของเรตินา คนแรกรับรู้ความยาวคลื่นที่อยู่ตรงกลางสเปกตรัมที่มองเห็นได้ ซึ่งก็คือสีเขียว ความยาวคลื่นที่สองที่ปลายบนของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ ซึ่งก็คือสีแดง คลื่นสั้นลูกที่สามจากส่วนล่างของสเปกตรัมซึ่งก็คือสีน้ำเงิน ความไวสัมพัทธ์ของดวงตา () คือค่าสูงสุดสำหรับสีเขียว และค่าต่ำสุดสำหรับสีน้ำเงิน หากกรวยทั้งสามประเภทสัมผัสกับระดับความสว่างที่เท่ากัน (พลังงานต่อหน่วยเวลา) แสงจะปรากฏเป็นสีขาว แสงสีขาวธรรมชาติประกอบด้วยความยาวคลื่นทั้งหมดของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ อย่างไรก็ตาม ความรู้สึกของแสงสีขาวสามารถเกิดขึ้นได้จากการผสมสีสามสีใดๆ เข้าด้วยกัน ตราบใดที่ไม่มีสีใดที่เป็นเส้นตรงของอีกสองสีที่เหลือ สิ่งนี้เป็นไปได้เนื่องจากลักษณะทางสรีรวิทยาของดวงตาซึ่งประกอบด้วยกรวยสามประเภท สามสีนี้เรียกว่าสีหลัก

ในคอมพิวเตอร์กราฟิกส์ มีการใช้สองระบบสำหรับการผสมสีหลัก: สีแดง, สีเขียว, สีฟ้า (RGB) แบบบวกและสีฟ้าแบบลบ, สีม่วงแดง, สีเหลือง (CMY) () สีของระบบหนึ่งเข้ากันได้ดีกับสีอื่น: สีฟ้าเป็นสีแดง, สีม่วงแดงเป็นสีเขียว, สีเหลืองเป็นสีน้ำเงิน สีคู่ตรงข้ามคือความแตกต่างระหว่างสีขาวกับสีที่กำหนด: สีฟ้าคือสีขาวลบสีแดง สีม่วงแดงคือสีขาวลบสีเขียว สีเหลืองคือสีขาวลบสีน้ำเงิน แม้ว่าสีแดงจะถือได้ว่าเป็นส่วนเสริมของสีฟ้า แต่โดยทั่วไปแล้วสีแดง เขียว และน้ำเงินถือเป็นสีหลัก และสีฟ้า ม่วงแดง และเหลืองถือเป็นสีที่เข้ากัน สิ่งที่น่าสนใจคือไม่มีสีม่วงในสเปกตรัมของรุ้งหรือปริซึม กล่าวคือ มันถูกสร้างขึ้นโดยระบบการมองเห็นของมนุษย์

สำหรับพื้นผิวสะท้อนแสง เช่น หมึกพิมพ์ ฟิล์ม และหน้าจอที่ไม่เรืองแสง จะใช้ระบบ CMY แบบลบ ในระบบลบ ความยาวคลื่นของสีเพิ่มเติมจะถูกลบออกจากสเปกตรัมสีขาว ตัวอย่างเช่น เมื่อแสงสะท้อนหรือส่องผ่านวัตถุสีม่วง ส่วนสีเขียวของสเปกตรัมจะถูกดูดซับ หากแสงที่เกิดขึ้นสะท้อนหรือหักเหด้วยวัตถุสีเหลือง ส่วนสีน้ำเงินของสเปกตรัมจะถูกดูดซับและเหลือเพียงสีแดงเท่านั้น เมื่อสะท้อนหรือหักเหในวัตถุสีน้ำเงิน สีจะกลายเป็นสีดำเนื่องจากสเปกตรัมที่มองเห็นทั้งหมดถูกกำจัดออกไป ฟิลเตอร์ภาพถ่ายทำงานบนหลักการนี้

ระบบสีเสริม RGB มีประโยชน์สำหรับพื้นผิวที่มีแสงสว่าง เช่น หน้าจอ CRT หรือโคมไฟสี การทำการทดลองง่ายๆ ก็เพียงพอแล้วเพื่อให้แน่ใจว่าจำนวนสีขั้นต่ำสำหรับสมการ (องค์ประกอบ) ของเกือบทุกสีของสเปกตรัมที่มองเห็นได้คือสามสี ปล่อยให้แสงควบคุมสีเดียวตกบนพื้นหลังบางส่วน ผู้สังเกตการณ์พยายามทดลองปรับสีพื้นหลัง ความอิ่มตัวของสี และความสว่างของพื้นหลังให้เท่ากันถัดจากแสงควบคุมโดยใช้กระแสแสงสีเดียวที่มีความเข้มต่างกัน หากใช้สีเครื่องมือเดียว (ปรับเท่ากัน) ความยาวคลื่นควรเท่ากับสีอ้างอิง ด้วยความช่วยเหลือของกระแสแสงเครื่องมือแบบเอกรงค์เดียว มีเพียงสีเดียวเท่านั้นที่สามารถปรับให้เท่ากันได้ อย่างไรก็ตาม หากคุณไม่คำนึงถึงเฉดสีและความอิ่มตัวของแสงอ้างอิง คุณสามารถปรับสีให้เท่ากันตามความสว่างได้ ขั้นตอนนี้เรียกว่าการวัดแสง

ด้วยวิธีนี้ การสร้างภาพสีแบบเอกรงค์เดียวจึงถูกสร้างขึ้น หากผู้สังเกตการณ์มีแหล่งสีเดียวสองแหล่งให้เลือกใช้ เขาสามารถปรับตัวอย่างควบคุมจำนวนมากให้เท่ากันได้ แต่ไม่ใช่ทั้งหมด การเพิ่มสีเครื่องดนตรีที่สามจะทำให้ได้สีควบคุมเกือบทั้งหมด โดยมีเงื่อนไขว่าสีทั้งสามสีนี้มีการกระจายอย่างกว้างขวางทั่วสเปกตรัม และไม่มีสีใดที่เป็นการผสมผสานเชิงเส้นของสีอื่นๆ กล่าวคือ สีเหล่านี้เป็นสีหลัก ทางเลือกที่ดีคือเมื่อสีแรกอยู่ในขอบเขตของสเปกตรัมที่มีความยาวคลื่นยาว (สีแดง) สีที่สองอยู่ในช่วงความยาวคลื่นกลาง (สีเขียว) และสีที่สามอยู่ในช่วงความยาวคลื่นสั้นกว่า (สีน้ำเงิน) การรวมสีทั้งสามนี้เข้าด้วยกันเพื่อทำให้สีอ้างอิงที่มีสีเดียวเท่ากันจะแสดงออกมาทางคณิตศาสตร์เป็น C = rR + gG + bB โดยที่สี C ของแสงอ้างอิง R, G, B กระแสแสงเครื่องมือสีแดง เขียว และน้ำเงิน r, g, b จำนวนสัมพัทธ์ของฟลักซ์แสง R, G, B โดยมีค่าตั้งแต่ 0 ถึง 1

อย่างไรก็ตาม การเพิ่มแม่สีสามสีไม่ได้ทำให้สีอ้างอิงทั้งหมดเท่ากัน ตัวอย่างเช่น ในการสร้างสีน้ำเงิน-เขียว ผู้สังเกตการณ์จะรวมแสงสีน้ำเงินและสีเขียวเข้าด้วยกัน แต่ผลรวมของแสงดังกล่าวจะเบากว่าตัวอย่าง ถ้าจะทำให้เข้มขึ้นโดยเติมสีแดง ผลลัพธ์ก็จะจางลง เพราะพลังงานแสงเพิ่มขึ้น สิ่งนี้ทำให้ผู้สังเกตการณ์เกิดแนวคิด: เพิ่มแสงสีแดงให้กับตัวอย่างเพื่อให้เบาลง สมมติฐานนี้ใช้งานได้จริง และการปรับสมดุลเสร็จสมบูรณ์ ในทางคณิตศาสตร์ การเพิ่มแสงสีแดงให้กับไฟควบคุมจะสอดคล้องกับการลบออกจากลำแสงอีก 2 ดวงที่ปรับสมดุลกัน แน่นอนว่านี่เป็นไปไม่ได้ทางกายภาพ เนื่องจากไม่มีความเข้มของแสงที่เป็นลบ ในทางคณิตศาสตร์ เขียนเป็น C + rR = gG + bB หรือ C = -rR + gG + bB

ฟังก์ชัน r, g, b ของสมการสีจะแสดงสำหรับฟลักซ์แสงแบบเอกรงค์เดียวที่มีความยาวคลื่น 436, 546 และ 700 นาโนเมตร ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา คุณสามารถปรับความยาวคลื่นทั้งหมดของสเปกตรัมที่มองเห็นให้เท่ากันได้ โปรดทราบว่าที่ความยาวคลื่นทั้งหมดยกเว้นประมาณ 700 นาโนเมตร ฟังก์ชันใดฟังก์ชันหนึ่งจะเป็นลบเสมอ ซึ่งสอดคล้องกับการเพิ่มไฟแผงหน้าปัดให้กับไฟควบคุม การวัดสีจะศึกษาฟังก์ชันเหล่านี้

ผู้สังเกตการณ์ยังสังเกตด้วยว่าเมื่อความเข้มของแสงอ้างอิงเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ความเข้มของแสงจากอุปกรณ์แต่ละดวงก็จะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าเช่นกัน กล่าวคือ 2C = 2rR + 2gG + 2bB ในที่สุดปรากฎว่าไฟอ้างอิงเดียวกันนั้นถูกทำให้เท่ากันในสองวิธีที่แตกต่างกัน และค่าของ r, g และ b อาจไม่เหมือนกัน สีเครื่องดนตรีสำหรับชุด r, g และ b สองชุดที่แตกต่างกันเรียกว่าเมตาเมอร์ของกันและกัน ในทางเทคนิคแล้ว หมายความว่าแสงอ้างอิงสามารถจับคู่ได้จากแหล่งคอมโพสิตต่างๆ ที่มีการกระจายพลังงานสเปกตรัมไม่เท่ากัน แสดงให้เห็นการกระจายตัวของสเปกตรัมที่แตกต่างกันมากสองแบบซึ่งทำให้เกิดสีเทากลางเหมือนกัน

ผลการทดลองสรุปไว้ในกฎของกราสมันน์:

ดวงตาจะตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่แตกต่างกันสามแบบ ซึ่งยืนยันธรรมชาติของสีสามมิติ สิ่งเร้าสามารถพิจารณาได้ ตัวอย่างเช่น ความยาวคลื่นที่โดดเด่น (พื้นหลังสี) ความบริสุทธิ์ (ความอิ่มตัว) และความสว่าง (ความสว่าง) หรือสีแดง เขียว และน้ำเงิน
สีทั้งสี่นั้นขึ้นอยู่กับเชิงเส้นเสมอ นั่นคือ cC = rR + gG + bB โดยที่ c, r, g, b<>0. ดังนั้น สำหรับการผสมของสองสี (cC) 1 และ (cC) 2 ความเท่าเทียมกันจะคงอยู่ (cC) 1 + (cC) 2 = (rR) 1 + (rR) 2 + (gG) 1 + (gG ) 2 - (บีบี) 1 + (บีบี) 2 . ถ้าสี C 1 เท่ากับสี C และสี C 2 เท่ากับสี C ดังนั้นสี C 1 จะเท่ากับสี C 2 โดยไม่คำนึงถึงโครงสร้างของสเปกตรัมพลังงาน C, C 1, C 2;
หากสีผสมสามสีมีการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องในขณะที่สีอื่นๆ ยังคงคงที่ สีของส่วนผสมจะเปลี่ยนอย่างต่อเนื่อง กล่าวคือ ปริภูมิสีสามมิติมีความต่อเนื่อง

จากการทดลองเช่นนี้ เป็นที่รู้กันว่าระบบการมองเห็นสามารถแยกแยะสีได้ประมาณ 350,000 สี หากสีต่างกันเพียงโทนสีเท่านั้น ในส่วนของสีน้ำเงิน-เหลืองของสเปกตรัม สีที่มีความยาวคลื่นเด่นต่างกัน 1 นาโนเมตรจะแตกต่างกัน ในขณะที่อยู่ที่ขอบของสเปกตรัม 10 นาโนเมตร มองเห็นโทนสีได้ชัดเจนประมาณ 128 โทนสี หากเพียงความอิ่มตัวเปลี่ยนแปลง ระบบภาพจะไม่สามารถแยกแยะสีได้หลายสีอีกต่อไป มีความอิ่มตัวของสีเหลือง 16 องศา และสีม่วงแดง 23 องศา

ธรรมชาติของแสงสามมิติทำให้ค่าของสิ่งเร้าแต่ละค่าสามารถเทียบเคียงกับแกนของระบบตั้งฉาก () สิ่งนี้จะสร้างปริภูมิสีสามองค์ประกอบ สี C ใดๆ สามารถแสดงเป็นเวกเตอร์ที่มีส่วนประกอบ rR, gG และ bB คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับปริภูมิสีสามมิติมีอยู่ในงานของเมเยอร์ จุดตัดของเวกเตอร์ C กับระนาบหนึ่งหน่วยให้น้ำหนักสัมพัทธ์ของส่วนประกอบสีแดง เขียว และน้ำเงิน สิ่งเหล่านี้เรียกว่าค่าสีหรือพิกัด: r" = r/(r + g + b), g" = g/(r + g + b), b" = b/(r + g + b)

ดังนั้น r" + g" + b" = 1 เมื่อฉายระนาบหน่วยเราจะได้กราฟสี () มันแสดงความสัมพันธ์เชิงฟังก์ชันของสองสีอย่างชัดเจนและโดยปริยายการเชื่อมต่อกับสีที่สามเช่น b" = 1 - ร" - ก" หากฟังก์ชันการปรับสี () ถูกถ่ายโอนไปยังพื้นที่สามมิติ ผลลัพธ์จะไม่อยู่ในค่าออกเทนต์บวกทั้งหมด การฉายภาพบนเครื่องบินจะมีค่าเป็นลบด้วย และทำให้การคำนวณทางคณิตศาสตร์ซับซ้อนขึ้น

ในปี 1931 การประชุมของคณะกรรมาธิการระหว่างประเทศว่าด้วยการส่องสว่าง (ICE) (Commission International de l'Eclairage) จัดขึ้นที่ประเทศอังกฤษ โดยมีการหารือเกี่ยวกับมาตรฐานสากลสำหรับการกำหนดและการวัดสี กราฟสีสองมิติของ ICE 1931 และ ชุดของปฏิกิริยาตาสามชุดซึ่งกำจัดค่าลบและสะดวกกว่าสำหรับการประมวลผล สีพื้นฐานของ CIE ได้มาจากฟังก์ชันมาตรฐานของปฏิกิริยาตา ()

สีหลักสมมุติของ CIE ถูกกำหนดให้เป็น X, Y, Z ในความเป็นจริงพวกมันไม่มีอยู่จริง เนื่องจากหากไม่มีส่วนลบพวกมันจะไม่สามารถสอดคล้องกับแสงทางกายภาพจริงได้ สามเหลี่ยม XYZ ถูกเลือกให้รวมสเปกตรัมที่มองเห็นทั้งหมด พิกัดสีของ CIE คือ: x = X/(X + Y + Z), y = Y/(X + Y + Z), z = Z/(X + Y + Z) และ x + y + z = 1 ( * ) เมื่อฉายรูปสามเหลี่ยม XYZ ลงบนระนาบ xy จะได้พล็อตสี CIE พิกัดสี x และ y แสดงถึงจำนวนสัมพัทธ์ของสีหลัก XYZ สามสีที่จำเป็นในการเขียนสีใดๆ อย่างไรก็ตาม พวกเขาไม่ได้ระบุความสว่าง (ความเข้ม) ของสีที่ได้ ความสว่างถูกกำหนดโดยพิกัด Y และ X และ Z จะถูกปรับตามขนาดที่เหมาะสม ด้วยหลักเกณฑ์นี้ (x, y, Y) จะกำหนดทั้งสีและความส่องสว่าง การแปลงพิกัดสีผกผันเป็นพิกัดสี XYZ คือ: X = x * (Y/y), Y = Y, Z = (1 - x - y) * (Y/y) (**)

แผงตัดสินใจปรับทิศทางสามเหลี่ยม XYZ เพื่อให้สีหลักสมมุติของ XYZ ในปริมาณเท่ากันรวมกันเป็นสีขาว

แผนภูมิสี CIE ปี 1931 แสดงในรูปแบบ . รูปร่างที่คล้ายกับปีกคือตำแหน่งทางเรขาคณิตของจุดที่มีความยาวคลื่นที่มองเห็นได้ทั้งหมด ซึ่งก็คือเส้นสีสเปกตรัม ตัวเลขบนเส้นชั้นความสูงสอดคล้องกับความยาวคลื่นที่จุดที่กำหนด สีแดงอยู่ที่มุมขวาล่าง สีเขียวอยู่ที่ด้านบน และสีน้ำเงินอยู่ที่มุมซ้ายล่างของกราฟ ส่วนที่เชื่อมต่อปลายโค้งเรียกว่าเส้นสีม่วงแดง เส้นโค้งภายในเส้นขอบสอดคล้องกับสีของวัตถุสีดำสนิทเมื่อได้รับความร้อนจาก 1,000 o K ถึงอนันต์ เส้นประบ่งบอกถึงอุณหภูมิ รวมถึงทิศทางที่ดวงตาสามารถแยกแยะการเปลี่ยนแปลงของสีได้แย่ที่สุด สีขาวอ้างอิงคือจุดพลังงานเท่ากัน E(x = 0.333, y = 0.333) และแหล่ง MKO มาตรฐาน A(0.448, 0.408), B(0.349, 0.352), C(0.310, 0.316), D 6500 (0.313, 0.329 ). แหล่ง A ใกล้เคียงกับสีโทนอุ่นของหลอดไส้ทังสเตนเติมแก๊สที่อุณหภูมิ 2856 o K ซึ่งจะมี "สีแดง" มากกว่าแหล่งอื่นมาก แหล่งกำเนิด B สอดคล้องกับแสงอาทิตย์ในตอนเที่ยง และ C สอดคล้องกับแสงสว่างในช่วงเที่ยงวันโดยมีท้องฟ้ามืดครึ้ม Source C ได้รับการยอมรับให้เป็นสีอ้างอิงสีขาวโดยคณะกรรมการมาตรฐานโทรทัศน์แห่งชาติ (NTSC) แหล่งกำเนิด D 6500 ซึ่งสอดคล้องกับการแผ่รังสีวัตถุดำที่ 6504 o K นั้นค่อนข้างเขียวกว่า มันถูกใช้เป็นสีขาวอ้างอิงในจอโทรทัศน์หลายจอ

อย่างที่คุณเห็นแผนภูมิสีสะดวกมาก หากต้องการสีเพิ่มเติม คุณต้องลากเส้นตรงผ่านสีนี้และสีขาวอ้างอิงต่อไปจนกว่าจะตัดกับอีกด้านของเส้นโค้ง ตัวอย่างเช่น สีที่ตรงข้ามกับสีแดงส้มของ C 4 (l = 610 nm) คือสีฟ้า-เขียวของ C 5 (l = 491 nm) เมื่อเพิ่มสีและส่วนเสริมในสัดส่วนที่กำหนด ผลลัพธ์ที่ได้จะเป็นสีขาว ในการค้นหาความยาวคลื่นที่โดดเด่นของสี คุณต้องลากเส้นตรงต่อไปผ่านสีขาวอ้างอิงและสีที่กำหนดจนกว่าจะตัดกับเส้นสเปกตรัมสี ตัวอย่างเช่น ความยาวคลื่นเด่นของสี C 6 คือ 570 นาโนเมตร ซึ่งเป็นสีเหลืองเขียว หากเส้นตรงตัดกับเส้นสีสีม่วงแดง แสดงว่าสีนี้ไม่มีความยาวคลื่นเด่นในส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัม ในกรณีนี้ มันถูกกำหนดให้เป็นความยาวคลื่นที่โดดเด่นเพิ่มเติมด้วยดัชนี “c” นั่นคือเส้นตรงต่อจากสีผ่านสีขาวอ้างอิงในทิศทางตรงกันข้าม ตัวอย่างเช่น ความยาวคลื่นเด่นของสี C 7 คือ 500 นาโนเมตร

สีที่บริสุทธิ์หรืออิ่มตัวเต็มที่ (100%) อยู่บนเส้นสเปกตรัม สีขาวอ้างอิงถือว่าเจือจางโดยสิ้นเชิง ซึ่งหมายความว่าความบริสุทธิ์ของสีขาวคือ 0% ในการคำนวณความบริสุทธิ์ของสีกลาง คุณจำเป็นต้องค้นหาอัตราส่วนของระยะห่างจากสีขาวอ้างอิงต่อสีที่กำหนด กับระยะห่างจากสีขาวอ้างอิงถึงเส้นสเปกตรัมหรือสีสีม่วงแดง ตัวอย่างเช่น ความบริสุทธิ์ของสีของ C 6 เท่ากับ a/(a + b) และ C 7 เท่ากับ c/(c + d)

พิกัดสี CIE สำหรับการผสมของสองสีถูกกำหนดตามกฎของ Grassmann โดยการเพิ่มสีหลัก ส่วนผสมของสี C 1 (x 1 , y 1 , z 1 ) และ C 2 (x 2 , y 2 , z 2 ) คือ C 12 = (x 1 + x 2) + (y 1 + y 2) + ( ซี 1 + ซี 2)

การใช้สมการข้างต้น (*) และ (**) และแนะนำสัญลักษณ์ T 1 = Y 1 /y 1, T 2 = Y 2 /y 2 เราได้รับพิกัดสีของส่วนผสม: x 12 = (x 1 T 1 + x 2 T 2 )/(T 1 + T 2), y 12 = (y 1 T 1 + y 2 T 2)/(T 1 + T 2), Y 12 = Y 1 + Y 2 ด้วยวิธีนี้ คุณจะสามารถเพิ่มสีได้มากขึ้นหากคุณเพิ่มสีใหม่ลงในส่วนผสมอย่างต่อเนื่อง

แสดงให้เห็นกราฟของสี CIE พร้อมด้วยชื่อของสีที่รับรู้โดยทั่วไป ในคำจารึกอักษรตัวเล็ก ชื่อสีแบบย่อจะตรงกับคำต่อท้าย "-ovat" เช่น yG คือ สีเหลือง-เขียว(เหลือง ฉัน-สีเขียว). แต่ละสีในพื้นที่จะเปลี่ยนความอิ่มตัวหรือความบริสุทธิ์จากเกือบศูนย์ใกล้แหล่งกำเนิด (สีพาสเทล) ไปเป็นสีเต็ม (สมบูรณ์) ใกล้เส้นสเปกตรัมสี โปรดสังเกตว่าเฉดสีเขียวครอบครองเกือบทั้งด้านบนของกราฟ ในขณะที่สีแดงและสีน้ำเงินกระจุกกันที่ด้านล่างของเส้นสีสีม่วงแดง ดังนั้น พื้นที่และระยะทางที่เท่ากันบนกราฟจึงไม่สอดคล้องกับความแตกต่างในการรับรู้ที่เท่ากัน เพื่อแก้ไขข้อบกพร่องนี้ จึงได้มีการเสนอการเปลี่ยนแปลงกราฟนี้หลายครั้ง

โทรทัศน์สี ภาพยนตร์ การพิมพ์หลายสี ฯลฯ ไม่ครอบคลุมช่วงหรือขอบเขตสีทั้งหมดในสเปกตรัมที่มองเห็นได้ ขอบเขตสีที่สามารถทำซ้ำได้ในระบบบวกคือรูปสามเหลี่ยมบนกราฟ CIE โดยมีจุดยอดเป็นสี RGB หลัก สีใดๆ ภายในสามเหลี่ยมสามารถหาได้จากสีหลัก ตารางแสดงขอบเขตสีสำหรับสี RGB หลักด้วยจอภาพ CRT ทั่วไปและในมาตรฐาน NTSC สำหรับการเปรียบเทียบ ระบบสี CMY แบบหักลบก็แสดงด้วย โดยลดลงเหลือพิกัด CIE ซึ่งใช้ในโรงภาพยนตร์สี โปรดทราบว่าการครอบคลุมของจอภาพไม่ใช่รูปสามเหลี่ยมและกว้างกว่าจอภาพสี นั่นคือบางสีที่สร้างบนฟิล์มไม่สามารถทำซ้ำบนหน้าจอโทรทัศน์ได้ นอกจากนี้ สีหลักของ CIE XYZ ยังแสดงอยู่บนเส้นสเปกตรัมสี: สีแดง 700 นาโนเมตร สีเขียว 543.1 นาโนเมตร สีน้ำเงิน 435.8 นาโนเมตร ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา ทำให้ได้รับฟังก์ชันการปรับสมดุลใน

ทฤษฎีสีสมัยใหม่มีพื้นฐานมาจากทฤษฎีของ Helmholtz และ Hering เกี่ยวกับความรู้สึกของสีสามสี ทฤษฎีสีที่เป็นที่ยอมรับในปัจจุบันนั้นอิงตามกฎสามประการของการเติมสีที่กำหนดโดย Grassmann

ตามกฎข้อที่หนึ่ง สีใดๆ ถือได้ว่าเป็นการรวมกันของสีที่เป็นอิสระเชิงเส้นสามสี นั่นคือ สามสีที่ไม่สามารถรับได้โดยการเพิ่มอีกสองสี

จากกฎข้อที่สองเป็นไปตามว่าช่วงสีทั้งหมดมีความต่อเนื่อง กล่าวคือ ไม่สามารถมีสีที่ไม่อยู่ติดกับสีอื่นได้ ด้วยการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องของรังสี สีใดๆ ก็สามารถเปลี่ยนเป็นสีอื่นได้

กฎข้อที่สามของการเติมสีระบุว่าสีใดๆ ที่ได้รับจากการเพิ่มส่วนประกอบหลายอย่างจะขึ้นอยู่กับสีของมันเท่านั้น และไม่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของสเปกตรัม ตามกฎหมายนี้ สามารถรับสีเดียวกันได้จากการผสมสีอื่นที่แตกต่างกัน ปัจจุบันเป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปให้พิจารณาสีใดๆ ว่าเป็นการผสมระหว่างสีน้ำเงิน เขียว และแดง ซึ่งเป็นอิสระเชิงเส้นตรง อย่างไรก็ตาม ตามกฎข้อที่สามของการผสมสี มีการผสมสีที่เป็นอิสระเชิงเส้นสามสีอื่นๆ อีกนับไม่ถ้วน

คณะกรรมาธิการระหว่างประเทศว่าด้วยการส่องสว่าง (CIE) ได้ใช้สีของรังสีเอกรงค์ที่มีความยาวคลื่น 700, 546.1 และ 435.5 นาโนเมตร ซึ่งกำหนดให้ ร, ช, บี.

หากแม่สีทั้งสามนี้ถูกจัดเรียงในอวกาศในรูปแบบของเวกเตอร์สามตัวที่เล็ดลอดออกมาจากจุดหนึ่ง ซึ่งแสดงถึงเวกเตอร์หน่วยที่สอดคล้องกัน ร, ก, ข, แล้วสีอะไรก็ได้ เอฟ, สามารถแสดงเป็นผลรวมเวกเตอร์ได้:

F=Rr+Gg+Bb

ที่ไหน ร, ช, บี - โมดูลสี สัดส่วนกับจำนวนสีหลักในผลลัพธ์สีทั้งหมด โมดูลเหล่านี้เรียกว่า พิกัดสี.

พิกัดสีจะแสดงลักษณะเฉพาะของสีโดยเฉพาะ เช่น บุคคลไม่รับรู้ถึงความแตกต่างของสีที่มีพิกัดเดียวกัน อย่างไรก็ตาม พิกัดสีที่เท่ากันไม่ได้หมายถึงองค์ประกอบทางสเปกตรัมที่เท่ากัน ตัวอย่างที่มีสีมีลักษณะเป็นสเปกตรัมต่างกัน แต่มีพิกัดสีเดียวกันเรียกว่า เมตาเมริก. สีของตัวอย่างที่ทาสีที่บุคคลรับรู้นั้นขึ้นอยู่กับแสงที่มองเห็น ตัวอย่าง Metameric ที่ปรากฏสีเดียวกันภายใต้แหล่งหนึ่งจะแตกต่างกันในแหล่งอื่น

ระบบที่นำมาใช้เพื่อแสดงข้อมูลการวัดสีคือ เอ็กซ์, ย, ซี. ในระบบนี้ แม่สีทั้งสามจะถือเป็นสีที่ไม่มีอยู่จริง แต่มีความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงกับสี R, G และ ใน.
สีในระบบ เอ็กซ์ยอซแสดงเป็นผลรวมเวกเตอร์:

ฉ=เอ็กซ์+ปปป+Zz

ไม่เหมือนกับระบบ อาร์จีในสีจริงทั้งหมดในระบบ เอ็กซ์ยอซมีพิกัดเชิงบวก ความสว่างของสีหลัก เอ็กซ์และ ยถ่ายเท่ากับศูนย์ ดังนั้น ความสว่างของสี เอฟสามารถกำหนดได้ด้วยพิกัดสีเดียวเท่านั้น ย,

พิกัดเฉพาะของสีบริสุทธิ์ทางสเปกตรัมที่มีความยาวคลื่นต่างกัน (พิกัดสีเฉพาะ) แสดงไว้ในรูปที่ 1

เรียกว่าอัตราส่วนของพิกัดสีต่อผลรวมของพิกัดทั้งสาม พิกัดสีพิกัดสีที่สอดคล้องกับพิกัดสีจะแสดงแทน เอ็กซ์, ใช่,z

x=X/(X+Y+Z) ฯลฯ

เห็นได้ชัดว่า:

เอ็กซ์+ ย +z=1

เป็นที่ชัดเจนว่าพิกัดสียังคงเหมือนเดิมเมื่อพิกัดสีทั้งหมดเพิ่มขึ้นหรือลดลงตามสัดส่วน ดังนั้นพิกัดสีจึงมีลักษณะเฉพาะไม่ซ้ำกันเท่านั้น รงค์,แต่ไม่ได้นำมาพิจารณา ความสว่างสี ความจริงที่ว่าผลรวมของพิกัดสีทั้งหมดเท่ากับหนึ่งทำให้เราสามารถใช้พิกัดเพียงสองพิกัดเพื่อกำหนดลักษณะสี ซึ่งในทางกลับกัน ทำให้สามารถแสดงสีในพิกัดคาร์ทีเซียนเป็นกราฟิกได้

การแสดงกราฟิกของสีในพิกัด เอ็กซ์, ยเรียกว่ากราฟสี (รูป)

กราฟสีประกอบด้วยจุดที่สอดคล้องกับสีสเปกตรัมที่บริสุทธิ์ ตั้งอยู่บนโค้งเปิด สีขาวสอดคล้องกับจุด C โดยมีพิกัดสี เอ็กซ์ = 0.3101 และ y = 0.3163 ส่วนปลายของเส้นโค้งจะหดตัวโดยส่วนที่เป็นโทนสีม่วงซึ่งไม่มีอยู่ในสเปกตรัม ความยาวคลื่นของโทนสีม่วงแดงจะแสดงด้วยตัวเลขที่มีจำนวนเฉพาะและเท่ากับความยาวคลื่นของสีคู่ตรงข้าม กล่าวคือ สีที่อยู่ ณ จุดที่จุดตัดของเส้นตรงที่ผ่านจุดของสีม่วงแดงนี้และ จุด กับ, ด้วยเส้นโค้งของสีที่บริสุทธิ์ดุจสเปกตรัม บนส่วนที่เชื่อมต่อจุดสีขาวกับจุดที่อยู่รอบนอกของแผนภาพจะมีสีของโทนสีเดียวกัน

โทนสี (ความยาวคลื่นเด่น) -ความยาวคลื่นนี้สอดคล้องกับค่าสูงสุดในสเปกตรัมการสะท้อนแสงของตัวอย่าง (หรือสเปกตรัมการส่งผ่านของตัวอย่างโปร่งใส) หรือความยาวคลื่นของรังสีเอกรงค์ที่ต้องเพิ่มเป็นสีขาวเพื่อให้ได้สีที่กำหนด

ความบริสุทธิ์ของสี (ความอิ่มตัว)สีใดๆ ถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของความสว่างของส่วนประกอบที่เป็นเอกรงค์ต่อผลรวมของความสว่างของส่วนประกอบที่เป็นเอกรงค์เดียวและสีขาว ความสว่าง -นี่คือปริมาณที่แสดงลักษณะของปริมาณแสงที่สะท้อนจากตัวอย่าง ดังที่กล่าวไปแล้วว่าความสว่างในระบบสามสีถือเป็นค่าของพิกัดสี ย.

หากเราใช้สีบนกราฟสีแล้วแสดงด้วยจุด เอ,จากนั้นความสว่างรวมจะเท่ากับ ยก, และความสว่างขององค์ประกอบเอกรงค์ซึ่งเป็นสัดส่วนกับระยะห่างสัมพัทธ์ของสีจากจุดสีขาว จะแสดงเป็นอัตราส่วน: Yll2/(l1+l2)

ดังนั้น สีสามารถจำแนกได้สามวิธี โดยใช้ปริมาณสามปริมาณเพื่ออธิบายลักษณะสีไม่ว่าในกรณีใด:

1) พิกัดสี เอ็กซ์, ย, ซี,

2) พิกัดสี เอ็กซ์และ ที่ร่วมกับพิกัดสี Y

3) โทนสี ล, ความบริสุทธิ์ของสี รและความสว่าง ย.

การวัดความขาว
หนึ่งในตัวชี้วัดหลักของเม็ดสีและสารตัวเติมสีขาวคือความขาว ความขาวพวกเขาเรียกระดับที่สีเข้าใกล้สีขาวในอุดมคติ พื้นผิวที่สะท้อนแสงทั้งหมดที่ตกกระทบอย่างกระจายไปทั่วบริเวณที่มองเห็นได้ทั้งหมดของสเปกตรัมเรียกว่าสีขาวในอุดมคติ อย่างไรก็ตาม สามารถใช้ตัวอย่างสีขาวอื่นที่ต้องการเป็นมาตรฐานได้

มีวิธีสเปกโตรโฟโตเมตริกและการวัดสีที่แตกต่างกันสองสามวิธีในการประเมินความขาว ส่วนใหญ่แล้วค่าความแตกต่างของสีระหว่างตัวอย่างที่วัดได้กับมาตรฐานที่ยอมรับนั้นใช้เพื่อประเมินความขาวของเม็ดสีขาว ความขาว W ในกรณีนี้คำนวณโดยสูตร:

DE – ความแตกต่างของสีโดยสมบูรณ์

เพื่อให้การคำนวณสีง่ายขึ้นและเพิ่มความแม่นยำ จึงเป็นที่ต้องการอย่างมากที่จะกำจัดค่าพิกัดเชิงลบ ระบบ RGB และแอนะล็อกทั้งหมดซึ่งใช้สีสเปกตรัมสามสี ไม่สามารถตอบสนองข้อกำหนดนี้ได้ ดังนั้น CIE จึงได้พัฒนาระบบสี XYZ ซึ่งสีจริงถูกแทนที่ด้วยสีที่ไม่สามารถทำซ้ำได้สามสี ( เป็นทางการล้วนๆ)ดอกไม้ที่เรียกตามอัตภาพว่า " เอ็กซ์», « ย" และ " ซี».

สี X,Y และ Z อยู่นอกขอบเขตของสีจริง พวกมันถูกเลือกเพื่อให้ ΔXYZ ครอบคลุมตำแหน่งสเปกตรัมอย่างสมบูรณ์ และการคำนวณความสว่างสำหรับสีจริงนั้นง่ายที่สุด:

รูปที่ 54 กราฟสีของระบบ RGB โดยใช้สีหลักของระบบ XYZ

พิกัดของสีหลักของระบบ XYZ (เขียนในระบบ RGB):

(X)  (r = 1.2750. g = – 0.2778, b = 0.0028) (Y)  (r = – 1.7393, g = 2.7673, b = – 0.0280) (Z)  (r = – 0.7431, g = 0.1409 , ข = 022)

อลิกนา (“ไร้แสง”) – ตำแหน่งทางเรขาคณิตของจุดที่มีความสว่างเป็นศูนย์

จากรูปที่ 54 ตามมาว่าสีหลัก “X” และ “Z” อยู่บนอะลิชน์ ดังนั้นจึงไม่ได้มีส่วนทำให้ความสว่างของสี - ในการคำนวณความสว่างก็เพียงพอที่จะทราบเพียงปริมาณสีเท่านั้นย.

ปริมาณหน่วยสำหรับสีหลักของระบบนี้ถูกเลือกในลักษณะที่ผลรวมของสีหลักจะให้สีขาว E และเหมือนกับการเติมสี [R], [G] และ [B] ทุกประการ วิธีการนี้เรียกว่า “การจับคู่ white E”:

[X] + [Y] + [Z] = [R] + [G] + [B] = E (9.12)

ดังนั้นจึงเลือกสีต่อไปนี้เป็นสีหลักของระบบ XYZ:

[X]  (r= 2.36461, g= – 0.51515, b= 0.00526) - “ สีเอ็กซ์»

[ป]  (r= – 0.89654, ก.= 1.42640. b= – 0.01441) - « สีย»

[Z]  (r= – 0.46807, g= 0.08875, b= 1.00921) - « สีซี»

สมการสี ในระบบเอ็กซ์ยซี

ในระบบ XYZ สมการสีมีรูปแบบเดียวกับในระบบ RGB:

C=X[X] + Y[Y]+ Z[Z], (9.13)

โดยที่ X, Y และ Z คือตัวเลขของสีหลัก [X], [Y] และ [Z] ตามลำดับ

ขอให้เราระลึกอีกครั้งว่าตามหลักการสร้างระบบสีที่พิจารณา ปริมาณสีที่อยู่ในสมการ (9.13) ถือเป็นปริมาณบวกอย่างเคร่งครัด

โมดูลสี (ม) และพิกัดสี { x, ย, z} คำนวณด้วยวิธีมาตรฐาน:

ม. = X+Y+Z, (9.14)

ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวระหว่างระบบ XYZ และระบบ RGB คือพิกัดสีในระบบ XYZ ไม่สามารถวัดได้โดยตรงในการทดลอง โดยจะแสดงผ่านพิกัดที่พบก่อนหน้านี้ (r, g, b) โดยใช้สูตร:

, (9.16) ที่ไหน

เอ = (0.66700r + 1.13239g + 1.20058b) (9.17)

โปรดทราบว่าหากในสูตร (9.16) เราละเว้นค่าสัมประสิทธิ์ “A” (ใส่ A1) ดังนั้นนิพจน์ที่เป็นลายลักษณ์อักษรทั้งหมดจะยังคงใช้ได้ เพียงแต่จะไม่อ้างอิงถึงการแปลพิกัดสี (r,g,b) อีกต่อไป (x,y, z) แต่เป็นการคำนวณพิกัดสีใหม่จากระบบหนึ่งไปยังอีกระบบหนึ่ง (R,G,B)(X,Y,Z)

เราได้รับ การแสดงออกของแสงการไหลในระบบ XYZ:

(1) เราใช้ข้อเท็จจริงในการจับคู่ระบบ RGB และ XYZ ด้วยสีขาวสีเดียว E:

ระบบ RGB ® Ф E = 1 Ф R + 1 Ф G + 1 Ф V (A)

ระบบ XYZ 2 ® Ф E = 1 Ф X + 1 Ф Y + 1 Ф Z = Ф Y (B)

การทำให้นิพจน์เท่ากัน (A) และ (B) เราพบФ Y:

Ф Y = Ф R + Ф G + ФВ »1.00 lm + 4.59 lm + 0.06 lm = 5.65 lm

ค่าที่แน่นอน: Ф Y =5.6508 lm

(2) เมื่อทราบ Ф Y เราจะแสดงฟลักซ์ส่องสว่างในระบบ XYZ:

F [C] = Y·Ф Y =5.6508·Y (9.18)

สูตรที่เขียนช่วยให้คุณสามารถกำหนดจากพิกัดที่รู้จัก (X, Y, Z) ฟลักซ์ส่องสว่างสำหรับสีที่กำหนด- สำหรับสีเดียวในสูตร (9.18) แทน " ย"จำเป็นต้องทดแทน" ที่- เนื่องจากความรู้ที่แน่นอนเกี่ยวกับปริมาณของสีใดสีหนึ่ง (นั่นคือ ความรู้ที่แน่นอนเกี่ยวกับฟลักซ์ส่องสว่าง) จะไม่ส่งผลต่อสีนั้น ลักษณะคุณภาพบางครั้งตัวคูณ “5.6508” จะถูกละเว้น ในกรณีนี้ก็เชื่อว่า

Ф [ц] = ย (9.19)

ค่า “F [C]” มีอยู่แล้ว ญาติอักขระ. โดยธรรมชาติแล้ว ความสว่างที่คำนวณจากฟลักซ์ส่องสว่างนี้จะสัมพันธ์กันด้วย ใน- เพื่อแยกแยะความสว่างที่คำนวณโดยใช้สูตรอย่างง่าย (9.19) จากที่ได้รับโดยใช้ แม่นยำสูตร (9.18) เรียกอีกอย่างว่า "ความสว่างตามสูตรแบบง่าย" « ความสว่างสัมพัทธ์».

พิกัดเฉพาะ สำหรับรังสีเอกรงค์ (เส้นโค้งบวก) ในระบบ เอ็กซ์วายซี

ค่าในระบบ XYZ ได้มาจากการคำนวณ ลำดับของการกระทำคล้ายกับการคำนวณในระบบ RGB 3 โดยสิ้นเชิง เรามี:

(9.20)

ให้ความสนใจกับคุณสมบัติที่สำคัญของสูตร (9.20) – พิกัดเฉพาะ- ข้อเท็จจริงนี้ทำให้การคำนวณง่ายขึ้นและช่วยให้สามารถตรวจสอบได้โดยอิสระ ผลการคำนวณแสดงในรูปที่ 9.7 เป็นที่ชัดเจนว่า พิกัดเฉพาะสำหรับการปล่อยมลพิษทั้งหมดในระบบ XYZ เป็นบวกเสมอ!

รูปที่ 51 – พิกัดสีเฉพาะสำหรับสเปกตรัมสีบริสุทธิ์ทั้งหมดในระบบ CMYK กำลังไฟ: 1/683W

กราฟนี้แสดงปริมาณสีหลักของระบบ XYZ ที่ต้องผสม (โดยคำนึงถึงปริมาณเดียว) เพื่อสร้างสีของรังสีเอกรงค์ที่มีความยาวคลื่น แลม และกำลัง 5.6508 / 683 W

รูปที่ 51 แสดงพิกัดเฉพาะของสีสเปกตรัมที่มีความยาวคลื่นต่างกัน (ในระบบ XYZ)

เช่นเดียวกับในระบบ RGB ปัจจัยทั่วไปในสูตร (9.20) - ในกรณีนี้คือ "683 / 5.6508" - มักละเว้นระหว่างการคำนวณ: ไม่สำคัญสำหรับการคำนวณ ลักษณะคุณภาพสี หากต้องการทราบว่าตัวคูณถูกละเว้นหรือไม่สำหรับเส้นโค้งการบวกเฉพาะเจาะจง ให้ดูที่เส้นโค้ง: หากค่าสูงสุดเท่ากับ 1 ตัวคูณก็จะถูกละเว้น การใช้เกณฑ์ง่ายๆ นี้ เราก็สรุปได้ง่ายๆ ว่า เมื่อพล็อต 52 ตัวคูณโดยรวมจะถูกละเว้นอย่างแน่นอน

แผนภูมิสีระบบ XYZ

รูปที่ 52 - กราฟสีของระบบ XYZ

จุด E คือสีขาวที่มีความเข้มเท่ากัน (ตัวกระตุ้นเท่ากัน) จุด A และ B เป็นสีบางสี

ความยาวคลื่นที่โดดเด่น (แล d) บนพล็อตสีของระบบ XYZ

เพื่อกำหนดความยาวคลื่นเด่น แล d สำหรับสี A ที่กำหนดบางสี จำเป็นต้องวาดรังสีจากจุด E ผ่านจุดสีจนกระทั่งมันตัดกับขอบเขตของสนามสีจริง ในการค้นหาความยาวคลื่นของสีเพิ่มเติม แลมซี ลำแสงจะถูกส่งไปในทิศทางตรงกันข้าม จนกระทั่งตัดกับขอบเขตของสนามสีจริง

มาดูคุณสมบัติที่สำคัญของดอกไม้สีม่วงกัน:

(1) หากจุด แล ค เป็นของเส้นสีม่วง ดังนั้นสำหรับสีดังกล่าวจะไม่มีการเพิ่มเติม

(2) สีม่วงเป็นสีที่ซับซ้อน (เป็นส่วนผสมของสีแดงและสีม่วง) ดังนั้นจึงมีลักษณะพิเศษในลักษณะพิเศษ ในการค้นหา แล d ลำแสงไม่ได้มุ่งไปที่เส้นสีม่วง แต่ไปในทิศทางตรงกันข้ามไปยังตำแหน่งของสเปกตรัม ในกรณีนี้ เครื่องหมาย “/” หรือ “–” จะถูกวางไว้ถัดจากหมายเลขที่พบ ตัวอย่างเช่น สำหรับจุด B: “แล d = – 506 นาโนเมตร” หรือ “แล d / = 506 นาโนเมตร”

ความบริสุทธิ์ของการวัดสี (PK) บนพล็อตสีของระบบ XYZ

ความบริสุทธิ์ของการวัดสีของสี A บางสี (ดูรูปที่ 9.7) ถูกกำหนดโดยระยะห่างจากจุดสีขาว E: มากกว่าจุด A ใกล้ชิดมากขึ้นถึงจุด E ความบริสุทธิ์ น้อยและในทางกลับกันมากกว่าจุด A ใกล้กับสเปกตรัมมากขึ้น สถานที่, ความบริสุทธิ์ มากกว่า- การใช้พิกัดสีที่ทราบ (x,y) ความบริสุทธิ์ของสีจะถูกคำนวณดังนี้:

ผ่านพิกัด “x” (9.21)

ผ่านพิกัด “y” (9.22)

โดยที่ x ` และ y ` เป็นพิกัดของสีบริสุทธิ์ทางสเปกตรัม "γ d" ของโทนสีเดียวกันกับสีที่กำหนด (จุดของ "ความยาวคลื่นเด่น" สำหรับสีที่กำหนด) สำหรับสีม่วง x แลมและ y แลมถูกนำมาใช้ บนเส้นสีม่วง ;

x E และ y E - พิกัดของจุด E (ที่เรียกว่า " อ้างอิงสีขาว") โดยปกติจะสันนิษฐานว่า x E µy E µ1/3

รูปที่ 53 – ความบริสุทธิ์ของการวัดสีของสีใดสีหนึ่ง A

ดังนั้น สูตร (9.21) หรือ (9.22) ช่วยให้เราสามารถแสดงความบริสุทธิ์ของการวัดสีผ่านพิกัดสี เพื่อความสะดวกในการคำนวณ กราฟสีมักจะมีสิ่งที่เรียกว่า « เส้น ความบริสุทธิ์ตามเงื่อนไขที่เท่าเทียมกัน"(ชื่ออื่น: « เส้น เท่ากับ ความอิ่มตัวตามเงื่อนไข »).

ความอิ่มตัวแบบมีเงื่อนไข ร ในถูกป้อนตามสูตร:

ผ่านพิกัด “x” (9.23)

ผ่านพิกัด “y” (9.24)

ในรูปที่ 53 กราฟสีของระบบ XYZ พร้อมเส้นพล็อตความอิ่มตัวแบบมีเงื่อนไข

เมื่อเปรียบเทียบสูตรสำหรับความบริสุทธิ์ของสี (9.21) และ (9.22) กับสูตร (9.23) และ (9.24) สำหรับความบริสุทธิ์แบบมีเงื่อนไข เราได้รับ:

ลองพิจารณาสองกรณีที่ร้ายแรงของการใช้สูตร (9.25):

สำหรับสีที่อยู่ใกล้กับจุด E: P ใน µ 0  P K µ 0 0

สำหรับดอกไม้ใกล้สถานที: P ใน γ 100%, y  /y ~1  P K หยาบคาย 100%

จะเห็นได้ง่ายว่าในตัวอย่างข้างต้น P K ➤ P c ดังนั้นสำหรับดอกไม้ที่มีความบริสุทธิ์ตามเงื่อนไข P in ต่ำและสูง ความบริสุทธิ์ของสีสี P K เป็นไปได้ ระดับโดยประมาณ ความบริสุทธิ์ตามเงื่อนไขสี

การเพิ่มสารเติมแต่งของสองสี บนแผนภูมิสีของระบบ เอ็กซ์วายซี

สีของส่วนผสมบวกของการแผ่รังสีทั้งสองจะอยู่บนส่วนที่เชื่อมต่อจุดของสีผสม จุด C แบ่งส่วน C 1 C 2 ออกเป็นสองส่วน ความยาวจะแปรผกผันกับโมดูลของสีที่ผสม:

รูปที่ 54 - การเพิ่มสองสีเพิ่มเติมบนกราฟสีของระบบ XYZ

“สีแรก” C 1 → โมดูลสี “m 1”

“สีที่สอง” C 2 → โมดูลสี “m 2”

C = C 1 + C 2 – สีทั้งหมด:

ดังนั้นเพื่อให้ได้สีที่ระบุบนกราฟสีตามจุด A จำเป็นต้องผสมสีสเปกตรัมบริสุทธิ์ของโทนสีเดียวกัน "ï d" และสีขาว "E" ในอัตราส่วน:

การหาผลลัพธ์ของการผสมสารเติมแต่งของสองสี (ในระบบ XYZ) (รูปที่ 54)

โปรดทราบว่าผลลัพธ์ของการเพิ่มสีต่างๆ สามารถพบได้ในเชิงวิเคราะห์ล้วนๆ โดยไม่ต้องใช้กราฟสี ตามคุณสมบัติของเวกเตอร์สี:

โดยที่ X 1, Y 1, Z 1 คือพิกัดสีของสีแรกของสีที่เพิ่ม (Ts 1), X 2, Y 2, Z 2 คือพิกัดสีของสีที่สองของสีที่เพิ่ม (Ts 2), X , Y, Z คือพิกัดสีของสีทั้งหมด (C = C 1 + C 2)

ในกรณีของเรา สีต่างๆ จะถูกตั้งค่าให้แตกต่างออกไปด้วยตัวมันเอง พิกัดสี: Ts 1 (x 1, y 1), Ts 2 (x 2, y 2) ดังนั้นก่อนที่จะใช้สูตร (9.26) จึงจำเป็น คำนวณ พิกัดสี(X i, Y i, Z i) สำหรับแต่ละสีที่ถูกเพิ่ม โดยขึ้นอยู่กับความรู้เกี่ยวกับ "ปริมาณ" ของสีเหล่านั้น

เพื่อความง่าย เราถือว่ามีการระบุจำนวนสีที่จะเพิ่มโดยการระบุจากโมดูลสี: C 1  ม. 1, C 2  ม. 2 การใช้สูตรตามลำดับ (9.15) และ (9.26) เราได้รับ:

(9.27)

โดยที่ (x, y) คือพิกัดสีที่ต้องการของสีทั้งหมด C

4.3 พื้นฐานของการวัดสีเชิงปริมาณ แผนภูมิสี CIE

สีใดๆ สามารถวัดปริมาณได้โดยอาศัยปรากฏการณ์การผสมสี สีที่มีอยู่ทั้งหมดสามารถรับได้โดยการผสมสีสามสีที่เป็นอิสระจากกัน - แดงเขียว และสีน้ำเงินรับประทานในปริมาณที่กำหนด สีหลักเหล่านี้ถูกกำหนดโดยตัวอักษรเริ่มต้นของชื่อภาษาอังกฤษของสีดังกล่าว:

ร- แดง (แดง) ช- เขียว (เขียว) ใน- สีฟ้า.

เมื่อผสมกันจะเกิดฟลักซ์แสง สีขาว(ที่ความสว่างและความยาวคลื่นที่แน่นอน ร, ชและ บี).

จากมุมมองเชิงปริมาณ สีหลักที่เป็นอิสระคือสีเดียว .

รูปที่ 55 – ปริซึมพลาสเตอร์พร้อมช่องเปรียบเทียบ

(เครื่องมือวัดที่ง่ายที่สุด)

ฟิลด์การเปรียบเทียบสีและความสว่าง - ขอบแบบมีเงื่อนไข

ปริซึมสีขาวสว่างด้วยสีเดียว

รังสี - คและการแผ่รังสีสีแดงสามอันที่เป็นอิสระซึ่งกันและกัน - ร, สีเขียว - ชและสีน้ำเงิน - บีดอกไม้

ในรูป รูปที่ 55 แสดงปริซึมยิปซั่ม ซึ่งขอบของปริซึมมักเรียกว่าช่องเปรียบเทียบ (เป็นอุปกรณ์วัดแสงที่ง่ายที่สุด)

ช่องใดช่องหนึ่งที่มีสีโครมาติกแสดงด้วยตัวอักษร คและสีหลักที่สอง - สามสี อาร์ จี บี

พลาสเตอร์สีขาวสะท้อนแสงสีขาวอย่างไม่เจาะจง ดังนั้น สนามเปรียบเทียบแรกจะมีสีเดียวกับแสงที่ส่องสว่าง คและจะมีความสว่างที่กำหนดโดยขนาดของฟลักซ์ส่องสว่างที่สะท้อนจากสนามเปรียบเทียบนี้

กล่องเปรียบเทียบอันที่สองสว่างไสวด้วยสีสัน อาร์ จี บีควรจะแยกไม่ออกจากอันแรกทั้งในแง่ของ รงค์(โทนสีและความบริสุทธิ์ของสี) , เช่นเดียวกับความสว่าง

เงื่อนไขสำหรับการระบุตัวตนของฟิลด์การเปรียบเทียบทั้งสองนั้นแสดงออกมาทางคณิตศาสตร์โดยสูตร (ดูรูปที่ 55, a):

ทั้งสองช่องมีสีและความสว่างเท่ากัน ซึ่งหมายความว่าฟลักซ์แสงที่ส่องสว่างจะมีขนาดและสีเท่ากัน

สูตร (1) เป็นสมการสีที่แสดงว่าเพื่อให้ได้สีที่เหมือนกับสี C คุณต้องผสม

ร"หน่วยสีแดง อาร์ จี"หน่วยสีเขียว จี"และ ข"หน่วยสีน้ำเงิน บี- ดังนั้น , ร", ก"และ ข" -นี้ ค่าสัมประสิทธิ์สมการสีแสดงจำนวนหน่วยของสีหลักแต่ละสีที่ต้องใช้เพื่อให้ได้สีที่กำหนด C ค่าสัมประสิทธิ์เหล่านี้เรียกว่า พิกัดสี(ร", ก", ข"- ได้ผล r"R, g"G, b"Bเป็นส่วนประกอบของสี C และเรียกว่า ส่วนประกอบสี

การทดลองเกี่ยวกับการผสมสีแสดงให้เห็นว่าสำหรับสี C จำนวนหนึ่ง เพื่อให้ได้รับความเท่าเทียมกันของทั้งสองช่องเปรียบเทียบในด้านสีและความสว่าง เมื่อสี C ส่องสว่างหนึ่งในช่องเปรียบเทียบ จำเป็นต้องเพิ่มสีใดช่องหนึ่งลงในช่องเปรียบเทียบจำนวนหนึ่ง สีหลัก (ดูรูปที่ 55 ข).

ตัวอย่างเช่น สำหรับสี C สีใดสีหนึ่งเหล่านี้ สมการสีจะมีลักษณะดังนี้:

(2)

สำหรับแต่ละสี C เหล่านี้ ข้อมูลประจำตัวของฟิลด์การเปรียบเทียบจะได้รับเฉพาะความสัมพันธ์เฉพาะระหว่างกันเท่านั้น ร",ก", ข"และหนึ่งในสี C เพื่อให้ได้ความเท่าเทียมกันของสีของฟิลด์การเปรียบเทียบ จำเป็นต้องเพิ่มสีจำนวนหนึ่ง รสำหรับคนอื่น ๆ - สี ชถึงสีที่สาม บี.

มาถ่ายโอนส่วนประกอบสีกัน ก"ก(2) ไปทางด้านขวา

ตัวตน:

(3)

ด้วยการเขียนสมการสีในรูปแบบนี้ องค์ประกอบสีอย่างใดอย่างหนึ่งจะถูกกำหนดค่าลบตามอัตภาพ

สีหลัก ร, ช, บีในระบบที่ยอมรับในการกำหนดสีคือ ถาวรดังนั้นสี C ที่กำหนดจึงถูกกำหนดอย่างสมบูรณ์ (ในแง่ของสีและความสว่าง) ตามพิกัดสี ร", ก", ข",สิ่งมีชีวิต ปริมาณตัวแปร.

ในหลายกรณี การฝึกฝนต้องการเพียงเท่านั้น ลักษณะสีที่มีคุณภาพการแผ่รังสีจากแหล่งกำเนิดแสงหรือฟลักซ์แสงที่สะท้อนจากพื้นผิวของวัตถุ ในกรณีนี้จะสะดวกในการใช้ค่าสัมพัทธ์ของพิกัดสีซึ่งเป็นอัตราส่วนของแต่ละพิกัดสี ร",ก"และ ข"เพื่อผลรวมของพวกเขา r"+g"+b".

เรียกว่าค่าสัมพัทธ์ของพิกัดสี พิกัดสีและถูกกำหนดไว้ ร, ก, ข:

(5)

ดังนั้นคุณสมบัติเชิงคุณภาพของสี (สี) จึงถูกกำหนดโดยพิกัดสีสามพิกัด ร, ก, ข,รวมแล้วเท่ากับหนึ่ง

ด้วยเหตุนี้จึงสามารถแสดงสีใดก็ได้ในรูปแบบกราฟิก

ดังที่ทราบผลรวมพีชคณิตคือ โดยคำนึงถึงเครื่องหมาย (รูปที่ 56) ของเส้นตั้งฉาก หล่นจากจุดใดๆ ภายในหรือภายนอกสามเหลี่ยมด้านเท่าไปทางด้านข้างจะมีค่าเท่ากับความสูงของสามเหลี่ยมนั้น

ลองหาความสูงของสามเหลี่ยมด้านเท่าเท่ากับ 1 กัน จากนั้นผลรวมของเส้นตั้งฉากที่ดึงจากจุดใดๆ ภายในหรือภายนอกไปยังด้านข้างจะเท่ากับ 1 เนื่องจากผลรวมของพิกัดสีก็เท่ากับหนึ่ง ดังนั้นแต่ละพิกัดที่ตั้งฉากจึงหลุดจากจุดภายใน (ด้านนอก) ของสามเหลี่ยมด้านเท่าไปทางด้านข้างจึงสามารถเป็นตัวแทนของหนึ่งในพิกัดสีได้ (ดูรูปที่ 53)

รูปที่ 56 – การแสดงสีกราฟิกโดยใช้แบบจำลองสามเหลี่ยม

รูปภาพสีโดยใช้สามเหลี่ยมสีที่จุดยอดซึ่งมีสีหลักอยู่ ร, ช, บี

จากสิ่งนี้ สีใดๆ ก็สามารถแสดงได้ด้วยจุดภายใน (หรือภายนอก) สามเหลี่ยมด้านเท่าที่มีความสูงเท่ากับ 1

ที่จุดยอดของสามเหลี่ยมสีนี้คือสีหลัก อาร์ จี บี

สีทั้งหมดที่สามารถหาได้จากการผสมแม่สีทั้งสามสีโดยตรง อาร์ จี บีตามสมการ (1) จะถูกวางไว้ภายในสามเหลี่ยมสี) (รูปที่. ก- เส้นตั้งฉากหลุดจากจุดหนึ่ง คซึ่งปรากฎภายในรูปสามเหลี่ยมด้านข้างของมันจะเท่ากับพิกัดสีที่สอดคล้องกันและมีความสามัคคีทั้งหมด

เส้นตั้งฉากตกลงไปทางด้านตรงข้ามจุดยอดของรูปสามเหลี่ยมที่มีสีอยู่ รให้พิกัดสี ร- เส้นตั้งฉากที่เหลือตกลงไปที่ด้านข้างของสามเหลี่ยมที่อยู่ตรงข้ามกับจุดยอดที่มีสีต่างๆ ชและ ในให้พิกัดสี กและ ข- ในกรณีนี้ พิกัดสีทั้งสามพิกัด ร, กและ ข-เชิงบวก .

สีเหล่านั้นที่ไม่สามารถหาได้จากการผสมสีโดยตรง อาร์ จีและ บีตั้งอยู่นอกสามเหลี่ยมสี (ดูรูปที่ 3 ข- ในกรณีนี้ เส้นตั้งฉากจะหลุดออกจากจุดสี คที่ด้านข้างของสามเหลี่ยมก็เท่ากับพิกัดสีที่สอดคล้องกันและมีเอกภาพทั้งหมด

อย่างไรก็ตาม ไม่เหมือนกับตัวเลือก a) ในตัวเลือก b) หนึ่งในพิกัดสี (- ร) เกี่ยวกับการปฏิเสธ กรณีนี้สอดคล้องกับสมการ (3)

ในระบบการวัดสีสากลสามสีแรกสำหรับการกำหนดสี RGB ซึ่งสร้างขึ้นจากหลักการที่อธิบายไว้ข้างต้น ค่าของการแผ่รังสีเอกรงค์ต่อไปนี้ถูกใช้เป็นสีหลัก:

- ร(สีแดง) - 700 นาโนเมตร

- ช(สีเขียว) - 546.1 นาโนเมตร

- บี(สีน้ำเงิน) - 435.8 นาโนเมตร

ได้สีแดงโดยใช้หลอดไส้และฟิลเตอร์สีแดง ได้สีเขียวและน้ำเงินโดยการแยกรังสีที่มีความยาวคลื่น 546.1 และ 435.8 นาโนเมตรจากสเปกตรัมรังสีของหลอดปรอท

ระบบการวัดสีสามสีมีการตั้งชื่อระบบการกำหนดสีซึ่งขึ้นอยู่กับความสามารถในการสร้างสีที่กำหนดโดย สารเติมแต่งการผสมสีหลักสามสี ร, ช, และ บี.

ฟลักซ์แสงของสีหลักสีเดียว ร, ช, และ บีเลือกไว้จนเมื่อผสมตรงกลางสามเหลี่ยมสีด้านเท่าจะได้สีขาว

ด้านข้างของสามเหลี่ยมสีเป็นสีที่เกิดจากการผสมสี ร, ช, และ บีซึ่งอยู่ที่จุดยอดของรูปสามเหลี่ยม บนเส้นแบ่งครึ่งของสามเหลี่ยมคือสีที่ได้จากการผสมสีหลักแต่ละสีกับสีขาวที่อยู่ตรงกลาง ในการพล็อตตำแหน่งของสีสเปกตรัมอื่นๆ ทั้งหมดบนสามเหลี่ยมสี คุณจำเป็นต้องทราบค่าสี (พิกัดสี) ร, กรัม,และ ข) สำหรับสีสเปกตรัมทั้งหมด ค่าเหล่านี้เคยได้รับอันเป็นผลมาจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการซึ่งประกอบด้วยการทำให้สีของสองฟิลด์เปรียบเทียบเท่ากันโดยการส่องสว่างหนึ่งในนั้นตามลำดับด้วยการแผ่รังสีสเปกตรัมเดี่ยวของบริเวณที่มองเห็นทั้งหมดของสเปกตรัมในช่วงเวลา 5 นาโนเมตรและ ประการที่สองด้วยการผสมสีหลัก ร, ช, และ บี.

ในรูป รูปที่ 57 แสดงสามเหลี่ยมสีที่มีเส้นสเปกตรัมตามการศึกษาเหล่านี้ ตัวเลขตามแนวสีสเปกตรัมบ่งบอกถึงความยาวคลื่น (เป็นนาโนเมตร) ของสีสเปกตรัมที่สอดคล้องกัน

รูปที่ 57 – สามเหลี่ยมสีที่มีเส้นสเปกตรัม

สีสเปกตรัมทั้งหมด ยกเว้นสีหลัก ร, ช, และ บีอยู่ที่นี่นอกสามเหลี่ยมสี ดังนั้นสำหรับแต่ละพิกัดสีหนึ่งพิกัดจึงเป็นค่าลบ

กราฟนี้เรียกว่า กราฟิกสี- บนเส้นที่เชื่อมต่อสีแดงที่มีความยาวคลื่น 700 นาโนเมตร และสีม่วงที่มีความยาวคลื่น 400 นาโนเมตร ถือเป็นสีม่วงบริสุทธิ์ที่ไม่ใช่สเปกตรัม

ดังนั้น สีของสีทั้งหมดจึงอยู่บนกราฟสีในพื้นที่ที่ถูกจำกัดด้วยเส้นโค้งของสีสเปกตรัม (ในรูปของลิ้นที่ยาว) และเส้นตรงของสีม่วง รู้พิกัดสี ร",ก"และ ข"สีใดๆ (ที่ปล่อยออกมาหรือสะท้อน) สามารถคำนวณพิกัดสีได้ [ดู สูตร (4)] แล้วใช้สี C1 กับกราฟสี

บนเส้นตรงเชื่อมต่อสีขาว อี(ที่จุดศูนย์กลางเรขาคณิตของสามเหลี่ยม บีจีอาร์) ด้วยสี C1 และขยายไปจนถึงเส้นสเปกตรัมสี โดยสีที่ได้จากการผสมสีสเปกตรัมในสัดส่วนที่ต่างกัน (ด้วยโทนสี แลม 1) และสีขาวจะอยู่ในตำแหน่ง อี.หนึ่งในสีเหล่านี้คือสี Ts1 ทุกสีอยู่บนเส้นตรง แล1 อีมีโทนสีเดียวกัน แลม1 แต่แตกต่างกันในเรื่องความบริสุทธิ์ (ความอิ่มตัว) ของสี เช่น ในระดับการเจือจางด้วยสีขาว

บนเส้นสเปกตรัม ความอิ่มตัวของสีคือ 100%

สำหรับสี C1 ความบริสุทธิ์ของสีจะมากกว่า 0 และน้อยกว่า 100% สีใดๆ ที่มีความบริสุทธิ์น้อยกว่า 100% (เช่น ไม่ใช่สเปกตรัม) สามารถสร้างได้โดยการผสมคู่สีจำนวนเท่าใดก็ได้ สีที่อยู่บนเส้นโค้งสีสเปกตรัมคือสีอิ่มตัว 100% ของสเปกตรัม (แดง, ส้ม, เหลือง, เขียว, ฟ้า, คราม, ม่วง) และสีผสมใกล้เคียงกัน สีม่วงยังหมายถึงความอิ่มตัว 100%

ข้อดีทั้งหมดของระบบสีที่พิจารณา (ในรูปแบบของกราฟสี) ความชัดเจนการเข้าถึงไม่ได้แยกออกอย่างไรก็ตามข้อเสียเปรียบหลัก - การมีอยู่ในระบบ พิกัดสีลบซึ่งทำให้การคำนวณสีมีความซับซ้อนอย่างมาก ในเชิงเรขาคณิต นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าสามเหลี่ยมสีที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของสี ร, ชและ บีย่อมจบลงภายในเส้นสเปกตรัมและสีม่วงแดงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

เป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างระบบสีที่จะไม่มีพิกัดสีที่เป็นลบโดยใช้การแผ่รังสีสีเดียวเป็นสีหลัก

ข้อบกพร่องของระบบการกำหนดสีดังกล่าวได้บังคับนักวิทยาศาสตร์ในสาขาการวัดสีมาเป็นเวลานานแล้วให้ทำงานเพื่อสร้างระบบขั้นสูงยิ่งขึ้น โดยปราศจากพิกัดสีที่เป็นลบ

และในปี พ.ศ. 2474 . คณะกรรมาธิการระหว่างประเทศว่าด้วยการส่องสว่าง (CIE) ได้นำและอนุมัติระบบการวัดสีใหม่สำหรับการกำหนดสี - เอ็กซ์วายซี- ระบบนี้เหมือนกับระบบก่อนหน้านี้ สร้างขึ้นบนพื้นฐานของแม่สีสามสี ซึ่งเรียกตามอัตภาพ เอ็กซ์, ยและ ซีและที่แยกออกมาอยู่ในระบบนี้ พื้นที่ทั้งหมดของสีที่มีอยู่จะอยู่ภายในสามเหลี่ยมมุมฉาก ณ จุดยอดซึ่งมีสีหลักอยู่ เอ็กซ์, ยและ ซี- กราฟสีในระบบนี้วางในลักษณะที่พิกัดสีทั้งหมดสำหรับสีที่มีอยู่เป็นค่าบวก การแสดงออกของสีหลัก เอ็กซ์, ยและ ซีผ่านสี ร, ชและ บีดำเนินการผ่านการแปลงทางคณิตศาสตร์หลายชุด - ไม่ควรให้หน่วย X, Y และ Z มีความหมายใดๆ นอกเหนือจากหน่วยที่คำนวณได้- นิพจน์สำหรับ เอ็กซ์, ยและ ซีได้มาจากการแปลงสมการในระบบสี RGB- สมการสีอธิบายกระบวนการผสมสี สี C ที่มีอยู่จะแสดงอยู่ในระบบ เอ็กซ์วายซีดังต่อไปนี้:

รูปที่ 58 - การจัดเรียงสีหลัก เอ็กซ์, ยและ ซีบนแผนภูมิสีของระบบ RGB

ที่นี่เช่นเดียวกับในระบบ RGB, x", y", z"เป็นพิกัดสี

พิกัดสี เอ็กซ์, ยและ ซีแสดงผ่านพิกัดสี:

(8)

ขึ้นอยู่กับค่าพิกัดสี ร, กและ ขพิกัดสีได้รับการคำนวณในระบบการวัดสี XYZ สำหรับสีสเปกตรัมทั้งหมด

เป็นอิสระดังต่อไปนี้จากความเท่าเทียมกัน เอ็กซ์+ ย+ ซี= 1 เป็นเพียงสองในสามพิกัดของสีเท่านั้น

ตารางสีในระบบ เอ็กซ์วายซีได้มาจากการวาดหนึ่งในพิกัดสีตามแกนกำหนดและตามแกนแอบซิสซา - อีกอันหนึ่งสำหรับสีม่วงทุกสเปกตรัมและบริสุทธิ์ที่สุด .

ในระบบการวัดสี เอ็กซ์วายซีกราฟสีที่ยอมรับโดยทั่วไปคือแกนพิกัดซึ่งมีการลงจุดพิกัดสี ย(แกนตั้ง) และแกน x คือพิกัดสี เอ็กซ์(แกนนอน)

เนื่องจาก เอ็กซ์+ ย+ ซี= 1 จากนั้นจึงทราบพิกัดสี เอ็กซ์และ ยคุณจะได้รับค่าของพิกัดสีที่สาม ซีโดยลบค่าพิกัดออกจากหน่วยผลรวม เอ็กซ์และ ย- ดังนั้นในกราฟนี้คุณสามารถใช้พิกัด X และ Y ได้เพียงสองพิกัดเท่านั้นซึ่งทำให้การคำนวณและแผนภาพของกราฟง่ายขึ้น

ดังนั้นตาราง ICE มาตรฐาน เอ็กซ์วายซีเป็นตารางพิกัดสี่เหลี่ยมมีแกน เอ็กซ์และ ยสามเหลี่ยมมุมฉาก (ซึ่งส่วนใหญ่มักไม่แสดงบนกราฟ) ตารางสี่เหลี่ยมแสดงถึงส่วนสนามของสี่เหลี่ยมนั้น เส้นตารางตามแนวแกนพิกัดและแกนแอบซิสซาผ่านส่วนเดียว (อาจน้อยกว่าหรือมากกว่าก็ได้) มีการกำหนดการแบ่งส่วนของแกน ยและ เอ็กซ์เท่ากับหนึ่งในสิบของหน่วย

ที่มุมซ้ายล่างตรงที่แกนตัดกัน (มาบรรจบกัน) ยและ เอ็กซ์, - ค่าศูนย์ของสเกลอ้างอิง จากนั้นไปตามแกนกำหนด ยมีการหาร (ผ่าน 1 สี่เหลี่ยม) ตั้งแต่ 0.1 ถึง 0.8 และตามแนวแกนแอบซิสซา เอ็กซ์- ดิวิชั่นตั้งแต่ 0.1 ถึง 0.7

ที่คุ้นเคยสำหรับเรา เส้นโค้งเส้นสีสเปกตรัม (คล้ายลิ้น) ปิดที่ฐาน (ทำมุมกับแกน เอ็กซ์) ดอกสีม่วงเป็นเส้นตรง โดย เส้นรอบวงของรูปร่างของกราฟสีมีค่าโทนสี (เป็นนาโนเมตร) ตามลำดับต่อไปนี้: สีม่วง - ที่มุมล่างซ้ายด้านบน - น้ำเงิน, ฟ้า, เขียว (ด้านหลังด้านบนของกราฟด้านขวา), เหลืองเขียว, เหลือง , ส้ม, สีแดง.

และในส่วนล่างตรง - ค่าทั่วไปของความยาวคลื่นของสีม่วงจำนวนหนึ่ง (มีเครื่องหมาย " : 500" –560" ) จากสีแดงเป็นสีม่วง ที่ด้านบนของกราฟซึ่งมีการเปลี่ยนจากสีน้ำเงินเป็นสีเขียวและจากสีเขียวเป็นสีเหลืองสีเขียวจะมีการยืดออก (ช่วงเวลาระหว่างค่าของโทนสีจะใหญ่กว่า) ในส่วนซ้ายและขวาใกล้กับฐานมากขึ้น กราฟจะถูกบีบอัด (ค่าของโทนสีจะอยู่ใกล้กันมาก)

มีจุดสีขาวอยู่ตรงกลางช่องกราฟ อี- บนเส้นตรงที่เชื่อมต่อสีขาว (E) กับสีสเปกตรัม (บนเส้นโค้ง) และสีม่วง (บนเส้นตรง) จะมีสีที่ไม่อิ่มตัว เกิดจากการผสมสีสเปกตรัมหรือสีม่วงเข้ากับสีขาว

กราฟ CIE (เช่น วงล้อสี) ไม่ได้ให้ภาพการผสมสีสเปกตรัมและสีม่วงกับสีดำและสีเทาที่มีความสว่างต่างกัน สิ่งนี้มีอยู่ในโมเดลสีสองมิติ นี่คือข้อเสียของพวกเขา เฉพาะแบบจำลองสามมิติเท่านั้นที่ให้ภาพที่สมบูรณ์ของการผสมสีทั้งหมด (สีกับไม่มีสี) (ดูหัวข้อที่ 5)

รูปที่ 59 - แผนภูมิสี CIE เพื่อกำหนดความยาวเด่น

ความยาวคลื่น (นาโนเมตร) ของสีสเปกตรัมหรือความยาวคลื่นเพิ่มเติมของสีม่วงแดงตามแนวเส้นของสีสเปกตรัมความยาวคลื่นจะถูกระบุ

สีเดียว

จุดสีสำหรับการแผ่รังสีมาตรฐาน ( ก, ใน, กับ, ดี 65 MKO) หรือสำหรับแสงที่มีพลังงานเท่ากัน ( อี- ชี้ไปที่กราฟ กับ- สีของรังสี C MKO (กลางวัน); จุด ร- สีของเม็ดสีแดงแคดเมียม (ความยาวคลื่น 605 นาโนเมตร) ความบริสุทธิ์ของสี - ผลหารของการแบ่งส่วน เอสอาร์ตลอดความยาวเส้น (สูงสุด 605 จุด)

ในรูป หน้า 1.14 แสดงแผนภูมิ ICE สำหรับปี 1931 ประเด็น กับ(ภายในสนามของมัน) หมายถึงสีของรังสีและแสดงถึงองค์ประกอบสเปกตรัมของแสงแดดที่กระจัดกระจายในเวลากลางวัน มาตรฐานรังสีใหม่ที่พัฒนาขึ้นในภายหลังโดย ICE ได้รับการแนะนำเพิ่มเติม กับ- กลางวัน, การกำหนดเพิ่มเติม:

- ก MKO - แสงจากหลอดไส้ไส้ทังสเตนกำลังไฟ 500 W;

- ใน MKO - แสงกลางวัน - แสงแดดโดยตรง (องค์ประกอบสเปกตรัม)

การปรับแต่งเพิ่มเติมนำไปสู่การปรากฏของสัญกรณ์ ดี MKO เป็นระยะต่างๆ ของแสงกลางวัน: ดี 55, ดี 65 (องค์ประกอบสเปกตรัมของแสงกลางวันโดยทั่วไปในช่วง 300–830 นาโนเมตร) ดี 75. บนตารางพิกัดของแผนภูมิ CIE สัญลักษณ์สามารถอยู่ในตำแหน่งต่าง ๆ ในระยะที่เหมาะสมจากจุดนั้น อี- แสงที่มีพลังงานเท่ากัน (ผสมสีสเปกตรัมทั้งหมด - สีขาว)

ดังนั้นในกราฟ CIE สมัยใหม่ซึ่งเป็นเครื่องมือกราฟิกที่มองเห็นได้สะดวกสำหรับการวิจัยในด้านการวัดสีและการกำหนด (การคำนวณ) ของสี , เป็นจุดอ้างอิง จุดสีใช้สำหรับระยะต่างๆ ของแสงกลางวัน (แบบกระจาย) แสงแดดโดยตรง และแสงประดิษฐ์ (หลอดไส้ 500 วัตต์) ที่กำหนดตามที่ระบุไว้ข้างต้นด้วยตัวอักษร - ก, บี, ค, ดี 55, ดี 65, ดี 75.

สิ่งนี้ช่วยให้คุณสามารถคำนวณการเปลี่ยนแปลงของสีใดสีหนึ่ง (ทั้งแบบอิ่มตัวบริสุทธิ์และแบบผสม, แบบฟอกขาว) ขึ้นอยู่กับแสงธรรมชาติหรือแสงประดิษฐ์ต่างๆ

การบรรยายครั้งที่ 5. ระบบสีในคอมพิวเตอร์กราฟิกส์

รุ่นสี RGB

โมเดลสี CMYK

รุ่นสี HSB

โมเดลสี HSL

แบบจำลองสี CIE Lab

สีที่จัดทำดัชนี

การแปลงโมเดลสี

5.1 แนวคิดของแบบจำลองสี

โลกรอบตัวบุคคลนั้นถูกมองว่าเป็นสีเป็นส่วนใหญ่ สีไม่เพียงแต่เป็นข้อมูลเท่านั้น แต่ยังเป็นองค์ประกอบทางอารมณ์อีกด้วย ดวงตาของมนุษย์เป็นเครื่องมือที่ละเอียดอ่อนมาก แต่น่าเสียดายที่การรับรู้สีเป็นเรื่องส่วนตัว เป็นการยากมากที่จะถ่ายทอดความรู้สึกเรื่องสีของคุณให้คนอื่นฟัง

ในเวลาเดียวกัน อุตสาหกรรมจำนวนมาก รวมถึงการพิมพ์และเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ต้องการวิธีการอธิบายและการประมวลผลสีที่เป็นกลางมากขึ้น

มีการประดิษฐ์แบบจำลองสีต่างๆ เพื่ออธิบายสี ที่ใช้มากที่สุดแบ่งออกเป็นสามคลาสใหญ่: ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ (อธิบายสีที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์สร้างสีเฉพาะเช่นจอภาพ - RGB, CMYK) ไม่ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ (สำหรับคำอธิบายข้อมูลสีที่ชัดเจน - XYZ , ห้องปฏิบัติการ) และจิตวิทยา (ตามคุณสมบัติของการรับรู้ของมนุษย์ - HSB, HSV, HSL) (รูปที่ 60)

รูปที่ 60 - ลำดับชั้นของแบบจำลองสี

ในโปรแกรมแก้ไขกราฟิก สามารถใช้โมเดลสีหลายแบบเพื่อกำหนดพารามิเตอร์สีให้กับวัตถุได้ ขึ้นอยู่กับงาน โมเดลเหล่านี้มีความแตกต่างกันในหลักการในการอธิบายปริภูมิสีเดียวที่มีอยู่ในโลกแห่งวัตถุประสงค์

5.2 รุ่นสี RGB

มองเห็นได้หลายสีเนื่องจากวัตถุที่เปล่งแสงออกมา

สีเหล่านี้ได้แก่ แสงสีขาว เป็นต้น , สีบนหน้าจอทีวี จอภาพ จอภาพยนตร์ เครื่องฉายสไลด์ และอื่นๆ มีสีจำนวนมาก แต่มีการระบุเพียงสามสีเท่านั้นซึ่งถือเป็นสีพื้นฐาน (หลัก): แดง, เขียว, น้ำเงิน

เมื่อแม่สีสองสีผสมกัน สีที่ได้จะจางลง: การผสมสีแดงและสีเขียวทำให้เกิดสีเหลือง การผสมสีเขียวกับสีน้ำเงินทำให้เกิดสีฟ้า และสีน้ำเงินและสีแดงทำให้เกิดสีม่วง เมื่อผสมทั้งสามสีแล้วผลลัพธ์จะเป็นสีขาว สีเหล่านี้เรียกว่า สารเติมแต่ง.

รูปที่ 61 – โมเดลสี RGB

แบบจำลองที่ใช้สีเหล่านี้เรียกว่าแบบจำลองสี RGB- ตามตัวอักษรตัวแรกของคำภาษาอังกฤษ รเอ็ด (สีแดง), ชรีน (สีเขียว), บีลื้อ (สีน้ำเงิน) (รูปที่ 61)

รูปที่ 62 - การผสมสีแบบเติมแต่ง

แบบจำลองนี้แสดงเป็นระบบพิกัดสามมิติ แต่ละพิกัดสะท้อนถึงการมีส่วนร่วมของส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องกับสีเฉพาะในช่วงตั้งแต่ศูนย์ถึงค่าสูงสุด ผลลัพธ์ที่ได้คือลูกบาศก์ชนิดหนึ่งซึ่งภายในสีทั้งหมด "อยู่" ก่อตัวเป็นปริภูมิสี (รูปที่ 63)

รูปที่ 63 - รุ่น RGB

สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตจุดและเส้นพิเศษของรุ่นนี้

ต้นกำเนิดของพิกัด ณ จุดนี้ส่วนประกอบทั้งหมดมีค่าเท่ากับศูนย์ ไม่มีการแผ่รังสี และเทียบเท่ากับความมืด นั่นคือจุดดำ
จุด ใกล้ที่สุดถึงผู้ชม: ณ จุดนี้ส่วนประกอบทั้งหมดมีค่าสูงสุดซึ่งให้สีขาว
บนเส้นที่เชื่อมต่อจุดเหล่านี้ (ตามเส้นทแยงมุมของลูกบาศก์) จะมีเฉดสีเทา: จากสีดำเป็นสีขาว เนื่องจากองค์ประกอบทั้งสามเหมือนกันและมีตั้งแต่ศูนย์ถึงค่าสูงสุด
ช่วงนี้เรียกอีกอย่างว่าระดับสีเทา

ในเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ปัจจุบันมีการใช้การไล่ระดับสีเทา 256 เฉด (เฉดสี) บ่อยที่สุด แม้ว่าสแกนเนอร์บางรุ่นจะสามารถเข้ารหัสสีเทาและสูงกว่าได้มากถึง 1,024 เฉด

จุดยอดสามจุดของลูกบาศก์ให้สีดั้งเดิมที่บริสุทธิ์ ส่วนอีกสามจุดสะท้อนการผสมสีดั้งเดิมสองเท่า

ข้อดีที่ไม่ต้องสงสัยของโหมดนี้คือช่วยให้คุณทำงานกับสีได้ทั้งหมด 16 ล้านสี แต่ข้อเสียคือเมื่อพิมพ์ภาพ สีเหล่านี้บางส่วนจะหายไป ส่วนใหญ่เป็นสีที่สว่างที่สุดและอิ่มตัวมากที่สุด และยังมี ปัญหาเกี่ยวกับสีฟ้า RGBแน่นอนว่าโมเดลนี้ไม่คุ้นเคยกับศิลปินหรือนักออกแบบมากนัก แต่ต้องได้รับการยอมรับและเข้าใจเนื่องจากสแกนเนอร์และจอภาพทำงานร่วมกับโมเดลนี้ ซึ่งเป็นสองลิงก์ที่สำคัญที่สุดในการประมวลผลข้อมูลสี รุ่นสีเดิมทีได้รับการพัฒนาเพื่ออธิบายสีบนจอภาพสี แต่เนื่องจากจอภาพแตกต่างกันไปในแต่ละรุ่นและผู้ผลิต จึงมีการเสนอแบบจำลองสีอื่นหลายแบบเพื่อให้ตรงกับ "เฉลี่ย"เฝ้าสังเกต. ซึ่งรวมถึงตัวอย่างเช่น sRGBและ RGB AdobeRGB - รุ่นสีสามารถใช้เฉดสีหลักที่แตกต่างกัน อุณหภูมิสีที่แตกต่างกัน (งาน

"จุดขาว" RGB) และค่าการแก้ไขแกมมาที่แตกต่างกัน การนำเสนอสีพื้นฐานตามคำแนะนำ เอ็กซ์วายซีไอทูยู

ในอวกาศ

: อุณหภูมิสีขาว: 6500 เคลวิน (กลางวัน): RGBเฝ้าสังเกต. ซึ่งรวมถึงตัวอย่างเช่น เอ็กซ์วายซีสีแดง: x = 0.64 y = 0.33 สีเขียว: x = 0.29 y = 0.60 สีน้ำเงิน: x = 0.15 y = 0.06 ยมักสัมพันธ์กับความสว่างเมื่อแปลงรูปภาพเป็นขาวดำ):

X = 0.431 * R + 0.342 * G + 0.178 * B Y = 0.222 * R + 0.707 * G + 0.071 * BZ = 0.020 * R + 0.130 * G + 0.939 * B R = 3.063 * X - 1.393 * Y - 0.476 * Z G = -0.969 * X + 1.876 * Y + 0.042 * Z B = 0.068 * X - 0.229 * Y + 1.069 * Z 5.3 การแสดงตัวเลข สำหรับแอปพลิเคชันส่วนใหญ่ ให้ค่าพิกัด ร, ก เฝ้าสังเกต. ซึ่งรวมถึงตัวอย่างเช่น ข ถือได้ว่าอยู่ในส่วนที่แสดงถึงพื้นที่ RGBในรูปแบบ ลูกบาศก์ 1×1×1.

รูปที่ 64 – แบบจำลองสีในรูปแบบลูกบาศก์ที่จุดยอดซึ่งมีสีหลักอยู่

ในคอมพิวเตอร์ แต่ละพิกัดจะถูกแทนด้วย หนึ่งออคเต็ต ค่าที่แสดงด้วยจำนวนเต็มเพื่อความสะดวก ตั้งแต่ 0 ถึง 255 รวม- โปรดทราบว่ามีการใช้ปริภูมิสีที่ชดเชยแกมมาบ่อยที่สุด "เฉลี่ย"โดยปกติจะมีตัวบ่งชี้อยู่ที่ 1.8 ( แม็ค) หรือ 2.2 ( พีซี).

รูปที่ 65 – การแสดงตัวเลขของแบบจำลองสี

ใน HTMLใช้แล้ว #รายการRrGgBb เรียกอีกอย่างว่า เลขฐานสิบหก : แต่ละพิกัดเขียนเป็นเลขฐานสิบหกสองหลักไม่มีช่องว่าง (ดูสี HTML).

ตัวอย่างเช่น, #รายการRrGgBbสีขาว - #FFFFFF. สีอ้างอิง - แบบมาตรฐานสำหรับแสดงสี Win32- ใช้เพื่อกำหนดสีใน RGBรูปร่าง. ขนาด - 4 ไบต์ เมื่อกำหนดสิ่งใดแล้ว RGBสี พิมพ์ค่าตัวแปร สีอ้างอิงสามารถเป็นตัวแทนได้ใน เลขฐานสิบหก ดังนั้น: 0x00bbggrrrr, gg, bb - ค่าความเข้มขององค์ประกอบสีแดง เขียว และน้ำเงินตามลำดับ

ค่าสูงสุดของพวกเขาคือ 0xFF .

กำหนดตัวแปรประเภท สีอ้างอิงสามารถทำได้ดังนี้:

COLORREF C = (r,g,b) ;

ข, ก เฝ้าสังเกต. ซึ่งรวมถึงตัวอย่างเช่น ร - ความเข้ม (ในช่วง 0 ถึง 255) ของส่วนประกอบสีน้ำเงิน เขียว และแดงของสีที่ตรวจพบ ตามลำดับ ค - นั่นก็คือ สีฟ้าสดใสสีสามารถกำหนดเป็น ( 0,0,255 ), สีแดงยังไง ( 255,0,0 ), สีม่วงสดใส- (255,0,255 ), สีดำ - (0,0,0 ) อ สีขาว - (255,255,255 ).

เนื่องจากแบบจำลองใช้ค่าอิสระสามค่า จึงสามารถแสดงเป็นระบบพิกัดสามมิติได้ .

แต่ละพิกัดสะท้อนถึงการมีส่วนร่วมของหนึ่งในองค์ประกอบกับสีผลลัพธ์ในช่วงตั้งแต่ศูนย์ถึงค่าสูงสุด (ค่าตัวเลขของมันไม่สำคัญในขณะนี้ โดยปกติจะเป็นตัวเลข 255 เช่น ระดับสีเทาในแต่ละช่องสีจะถูกพล็อตในแต่ละแกน).

ผลลัพธ์ก็มีบ้าง ลูกบาศก์ซึ่งภายในนั้น "เป็น"ทุกสีกำลังก่อตัว พื้นที่สีโมเดลRGB - สีใดๆ ก็ตามที่สามารถแสดงออกมาแบบดิจิทัลได้จะอยู่ภายในพื้นที่นี้

รูปที่ 66 – แบบจำลองสีสามมิติ

ปริมาตรของลูกบาศก์ดังกล่าว (จำนวนสีดิจิตอล)คำนวณง่าย: เนื่องจากสามารถพล็อตค่าได้ 256 ค่าในแต่ละแกน จากนั้นจึงมีค่าเป็น 256 ลูกบาศก์ (หรือ 2 ยกกำลังยี่สิบสี่) ให้หมายเลข 16,777,216.

ซึ่งหมายความว่าในรูปแบบสี RGBสามารถอธิบายสีได้มากกว่า 16 ล้านสี แต่ใช้แบบจำลองสี RGBไม่รับประกันว่าจะสามารถระบุสีจำนวนดังกล่าวบนหน้าจอหรือบนงานพิมพ์ได้ ในแง่หนึ่ง ตัวเลขนี้ค่อนข้างเป็นขีดจำกัด (ศักยภาพ) โอกาส. สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตจุดและเส้นพิเศษของรุ่นนี้: ต้นกำเนิด: ณ จุดนี้ส่วนประกอบทั้งหมดมีค่าเท่ากับศูนย์ ไม่มีการแผ่รังสีซึ่งเทียบเท่ากับความมืดนั่นคือเป็นจุดดำ

จุดที่ใกล้กับผู้ดูมากที่สุด: ณ จุดนี้ ส่วนประกอบทั้งหมดอยู่ที่ค่าสูงสุด ส่งผลให้เป็นสีขาว

รูปที่ 67 – โมเดลสีสามมิติที่มีเส้นทแยงมุมซึ่งมีเฉดสีเทาอยู่

บนเส้นเชื่อมจุดเหล่านี้ (แนวทแยง) , มีเฉดสีเทา : จากดำเป็นขาว สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากค่าของทั้งสามองค์ประกอบเท่ากันและมีตั้งแต่ศูนย์ถึงค่าสูงสุด ช่วงนี้เรียกอีกอย่างว่าระดับสีเทา . ในเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ปัจจุบันมีการใช้การไล่ระดับสีเทา 256 เฉด (เฉดสี) บ่อยที่สุด แม้ว่าสแกนเนอร์บางรุ่นจะสามารถเข้ารหัสสีเทาได้ 1,024 เฉด .

จุดยอดสามจุดของลูกบาศก์ให้สีดั้งเดิมที่บริสุทธิ์ ส่วนอีกสามจุดสะท้อนถึงจุดสองสี (ไบนารี่) การผสมสีดั้งเดิม: สีแดงและสีเขียวทำให้เกิดสีเหลือง สีเขียวและสีน้ำเงินทำให้เกิดสีฟ้า และสีแดงและสีน้ำเงินทำให้เกิดสีม่วง

รูปที่ 67 – ลูกบาศก์สี

ควรสังเกตว่าแบบจำลองการสังเคราะห์สีแบบเติมแต่งมีข้อจำกัด . โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไม่สามารถได้สีน้ำเงินโดยใช้แหล่งที่มาของสีหลักที่สามารถทำได้จริง (ตามทฤษฎี - โดยการผสมองค์ประกอบสีน้ำเงินและสีเขียว)บนหน้าจอมอนิเตอร์จะถูกสร้างขึ้นด้วยเทคนิคทางเทคนิคบางอย่าง

นอกจากนี้ สีที่ได้จะขึ้นอยู่กับประเภทและสภาพของแหล่งที่มาที่ใช้อย่างมาก พารามิเตอร์สีที่เป็นตัวเลขเดียวกันจะดูแตกต่างกันบนหน้าจอที่ต่างกัน และในความเป็นจริงแล้ว โมเดลด้วย RGB คือปริภูมิสีของอุปกรณ์เฉพาะ เช่น เครื่องสแกนหรือจอภาพ

แน่นอนว่าโมเดลนี้ไม่ชัดเจนสำหรับศิลปินหรือนักออกแบบ แต่ต้องได้รับการยอมรับและเข้าใจเนื่องจากเป็นพื้นฐานทางทฤษฎีสำหรับกระบวนการสแกนและแสดงภาพบนหน้าจอมอนิเตอร์

รหัสสีจะมีให้ในชุดการบรรยายเกี่ยวกับมาตรฐานสีและแค็ตตาล็อก โดยฉันจะโพสต์รายการสีพร้อมรหัส ที่นี่เราพิจารณาหลักการทำงานของระบบ เงื่อนไขพิเศษบางประการ ในนิตยสารพิเศษสมัยใหม่ แนวคิดเช่น สามเหลี่ยมสี, แผนภาพสี, ตำแหน่ง, ขอบเขตสี . ในส่วนนี้เราจะพยายามทำความเข้าใจสาระสำคัญและวัตถุประสงค์ของข้อกำหนดเหล่านี้โดยใช้ตัวอย่าง RGB - โมเดล (แม้ว่าจะสามารถทำได้โดยใช้โมเดลสีอื่นก็ตาม) .

เรามาเริ่มพิจารณาแนวคิดเหล่านี้ด้วยหลักการสร้างระนาบสีเดียว . เครื่องบินสีเดียว (ถาม ) (รูปที่ 3.5)ส่งผ่านค่าเดียวของสีหลักที่เลือกไว้บนแกนพิกัดความสว่าง สีเดียว ในการวัดสี ซึ่งเป็นสีที่เรียกว่าผลรวมพิกัด (หรืออีกนัยหนึ่งคือโมดูลสี t)เท่ากับ 1 เราจึงสรุปได้ เครื่องบินคิว ตัดแกนพิกัดที่จุดต่างๆ บี ร (R=1,G=0,B=0), บี ก (R=0,G=1,B=0) เฝ้าสังเกต. ซึ่งรวมถึงตัวอย่างเช่น บี ข (R=0,G=0,B=1) , เป็น ที่ตั้งหน่วยของจุด ในอวกาศ RGB (รูปที่ 69).

รูปที่ 68 - ระนาบของสีเดียวและการก่อตัวของสามเหลี่ยมสี รงค์

ทุกจุด ระนาบสีเดียว (Q) ตรงกับการติดตาม เวกเตอร์สี เจาะเครื่องบินที่จุดที่สอดคล้องกัน ห่างจากศูนย์ประสานงาน :

ม. = (ร 2 +จี 2 +บี 2 ) 0.5 = 1.

ด้วยเหตุนี้ สีของรังสีใดๆ จึงสามารถแสดงบนระนาบได้ด้วยจุดเดียว . เราสามารถจินตนาการถึงจุดที่สอดคล้องกันได้ สีขาว (บี)- มันถูกสร้างขึ้นโดยจุดตัดของแกนไม่มีสีด้วย เครื่องบิน Q (รูปที่ 69)

ที่จุดยอดของรูปสามเหลี่ยมจะมีจุดของสีหลัก การกำหนดจุดของสีที่ได้จากการผสมสีหลักสามสีจะดำเนินการตามกฎของการเพิ่มกราฟิก สามเหลี่ยมนี้จึงถูกเรียกว่า สามเหลี่ยม รงค์หรือแผนภาพสี อีกชื่อหนึ่งที่มักพบในวรรณคดีคือ สถานที่ ซึ่งสามารถตีความได้ว่าเป็นจุดกำเนิดของสีทั้งหมดที่เกิดจากอุปกรณ์ที่กำหนด .

ในการวัดสี ไม่จำเป็นต้องใช้การแสดงเชิงพื้นที่เพื่ออธิบายสี เพียงพอต่อการใช้งาน ระนาบสามเหลี่ยมสี (รูปที่ 3.5) . ในนั้น ตำแหน่งของจุดสีใดๆ ก็ตามสามารถระบุได้ด้วยพิกัดเพียงสองพิกัดเท่านั้น พิกัดที่สามนั้นหาได้ง่ายจากอีกสองพิกัด เนื่องจากผลรวมของพิกัดสี (หรือโมดูล) มีค่าเท่ากับ 1 เสมอ ดังนั้น คู่พิกัดสีใดๆ ก็สามารถทำหน้าที่เป็นพิกัดของจุดในระบบพิกัดสี่เหลี่ยมบนระนาบได้ ดังนั้นเราจึงพบว่าสีสามารถแสดงเป็นกราฟิกเป็นเวกเตอร์ในอวกาศหรือเป็นจุดที่อยู่ในสามเหลี่ยมสีได้

โมเดลสีในแพ็คเกจกราฟิก RGBใช้ในการสร้างสีของภาพบนหน้าจอมอนิเตอร์ องค์ประกอบหลักคือสปอตไลท์อิเล็กทรอนิกส์สามดวงและหน้าจอที่มีฟอสเฟอร์ที่แตกต่างกันสามชนิดติดอยู่ เช่นเดียวกับเม็ดสีที่มองเห็นได้จากกรวยทั้งสามประเภท สารเรืองแสงมีลักษณะสเปกตรัมที่แตกต่างกัน แต่ต่างจากดวงตาตรงที่ไม่ดูดซับ แต่เปล่งแสง . สารเรืองแสงตัวหนึ่งปล่อยสีแดงเมื่อสัมผัสกับลำอิเล็กตรอน อีกตัวปล่อยสีเขียว และตัวที่สามปล่อยสีน้ำเงิน

องค์ประกอบที่เล็กที่สุดของภาพที่ทำซ้ำโดยคอมพิวเตอร์เรียกว่า พิกเซล (พิกเซลจากองค์ประกอบรูปภาพ)- เมื่อทำงานที่ความละเอียดต่ำ จะมองไม่เห็นแต่ละพิกเซล อย่างไรก็ตาม หากคุณดูหน้าจอสีขาวของจอภาพที่เปิดอยู่ผ่านแว่นขยาย คุณจะเห็นว่าประกอบด้วยจุดสีแดง เขียว และน้ำเงินหลายจุด (รูปที่ 3.6, 2), รวมกันเป็น RGB- องค์ประกอบในรูปแบบของสามประเด็นหลัก . สีของแต่ละพิกเซลที่ทำซ้ำโดย kinescope (องค์ประกอบภาพ RGB) ได้มาจากการผสมสีแดง น้ำเงิน และเขียวของจุดฟอสเฟอร์สามจุดที่อยู่ในนั้น

เมื่อดูภาพบนหน้าจอจากระยะไกล องค์ประกอบสีเหล่านี้ RGB -องค์ประกอบผสานสร้างภาพลวงตาของสีที่เกิดขึ้น

รูปที่ 69 - การทำงานของจอภาพขึ้นอยู่กับการกระตุ้นโดยใช้ลำอิเล็กตรอนของฟอสเฟอร์สามประเภท (1); หน้าจอมอนิเตอร์ประกอบด้วยจุดสีแดง เขียว และน้ำเงินสามจุดที่เรียกว่าพิกเซล (2)

รูปที่ 70 - แผนภาพพิกเซลรูปภาพ

รูปที่ 71 – พิกเซลในจอภาพ LCD

รูปที่ 72 – แผนผังของหลอดรังสีแคโทด
รูปที่ 73 – การก่อตัวและเอาท์พุตของสีในจอภาพแคโทดเรย์

ในการกำหนดสีและความสว่างของจุดที่สร้างภาพมอนิเตอร์ คุณต้องตั้งค่าความเข้มสำหรับแต่ละส่วนประกอบ RGB -องค์ประกอบ (พิกเซล) .ในกระบวนการนี้ค่าความเข้มใช้ในการควบคุมพลังของไฟสปอร์ตไลท์อิเล็กทรอนิกส์ 3 ดวง , น่าตื่นเต้นกับแสงเรืองแสงของสารเรืองแสงประเภทที่สอดคล้องกัน ในเวลาเดียวกัน จำนวนการไล่ระดับความเข้มจะเป็นตัวกำหนด ความละเอียดของสี, หรืออีกนัยหนึ่งคือ ความลึกของสี ซึ่งกำหนดลักษณะจำนวนสีสูงสุดที่ทำซ้ำได้ ข้าว. 3.7แผนภาพการก่อตัวจะปรากฏขึ้น สี 24 บิตทำให้มีความสามารถในการเล่น 256x256x256=16.7 ล้านดอก บรรณาธิการกราฟิกมืออาชีพเวอร์ชันล่าสุด (เช่น เช่น CorelDRAW 9, Corel Photo-Paint 9, Photoshop 5.5)พร้อมด้วยมาตรฐาน ความลึกของสี 8 บิตสนับสนุน ความลึกของสี 16 บิตซึ่งช่วยให้คุณสร้างสีเทาได้ 65,536 เฉด . รูปที่ 74 - แต่ละองค์ประกอบจากสามสีของ RGB triad สามารถใช้ค่าที่ไม่ต่อเนื่องหนึ่งใน 256 ค่า - จากความเข้มสูงสุด (255) ถึงความเข้มเป็นศูนย์ซึ่งสอดคล้องกับสีดำบน รูปที่ 75ภาพประกอบจะแสดงวิธีการได้รับสีหกสี (จาก 16.7 ล้านสี) โดยใช้การสังเคราะห์แบบเติมแต่ง ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น เมื่อองค์ประกอบสีทั้งสามมีความเข้มสูงสุด สีที่ได้จะปรากฏเป็นสีขาว หากส่วนประกอบทั้งหมดมีความเข้มเป็นศูนย์ สีที่ได้จะเป็นสีดำล้วน

รูปที่ 75 - ภาพประกอบการก่อตัวของสีที่เป็นไปได้ 6 สีจากทั้งหมด 16.7 ล้านสีโดยการเปลี่ยนแปลงความเข้มของแต่ละองค์ประกอบในสามองค์ประกอบ R, G และ B ของแบบจำลองสี RGB.

ข้อจำกัดของรุ่น RGB

แม้ว่าจะเป็นรุ่นสีก็ตาม RGBแม้ว่าจะค่อนข้างง่ายและมองเห็นได้ แต่การใช้งานจริงของมันก็ทำให้เกิดปัญหาร้ายแรงสองประการ:

1) การพึ่งพาฮาร์ดแวร์ 2) ข้อจำกัดขอบเขตสี

ปัญหาแรกเกี่ยวข้องกับความจริงที่ว่าสีที่เกิดจากการผสมส่วนประกอบของสี RGBธาตุขึ้นอยู่กับชนิดของสารเรืองแสง . และเนื่องจากสารฟอสเฟอร์ชนิดต่างๆ ถูกนำมาใช้ในเทคโนโลยีการผลิตหลอดภาพสมัยใหม่ การตั้งค่าความเข้มของลำอิเล็กตรอนที่เท่ากันในกรณีของสารเรืองแสงที่ต่างกันจะนำไปสู่การสังเคราะห์สีที่ต่างกัน

ตัวอย่างเช่นหากคุณใช้สามเท่ากับหน่วยอิเล็กทรอนิกส์ของจอภาพ RGB-values สมมติว่า R=98, G=127เฝ้าสังเกต. ซึ่งรวมถึงตัวอย่างเช่น บ=201จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะพูดได้อย่างชัดเจนว่าผลลัพธ์ของการผสมจะเป็นอย่างไร ค่าเหล่านี้เพียงตั้งค่าความเข้มในการกระตุ้นของสารเรืองแสงสามตัวขององค์ประกอบภาพเดียว สีที่คุณได้รับขึ้นอยู่กับองค์ประกอบสเปกตรัมของแสงที่ปล่อยออกมาจากฟอสเฟอร์ ดังนั้น ในกรณีของการสังเคราะห์แบบเติมแต่ง เพื่อที่จะกำหนดสีได้อย่างชัดเจน พร้อมทั้งตั้งค่าความเข้มสามค่า จำเป็นต้องทราบลักษณะสเปกตรัมของฟอสเฟอร์

มีเหตุผลอื่นที่นำไปสู่การพึ่งพาฮาร์ดแวร์ RGB- เป็นรุ่นสำหรับจอภาพที่ผลิตโดยผู้ผลิตรายเดียวกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องมาจากการที่สารเรืองแสงมีอายุระหว่างการทำงาน และการเปลี่ยนแปลงลักษณะการปล่อยแสงของไฟสปอร์ตไลท์อิเล็กทรอนิกส์ .

เพื่อกำจัด (หรืออย่างน้อยก็ย่อให้เล็กสุด)การพึ่งพา RGB- โมเดลจากฮาร์ดแวร์ใช้อุปกรณ์และโปรแกรมสอบเทียบที่หลากหลาย .

ขอบเขตสี คือช่วงของสีที่บุคคลหรืออุปกรณ์สามารถแยกแยะได้ โดยไม่คำนึงถึงกลไกการผลิตสี (การปล่อยหรือการสะท้อน).

รูปที่ 76 – โซนโทนสีของโมเดลสีต่างๆ

ขอบเขตสีที่จำกัดนั้นอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าการใช้การสังเคราะห์แบบเติมแต่งนั้นโดยพื้นฐานแล้วเป็นไปไม่ได้เลยที่จะได้สีทั้งหมดของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ (สิ่งนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วในทางทฤษฎี!) . โดยเฉพาะสีบางสี เช่น สีฟ้าบริสุทธิ์ หรือสีเหลืองบริสุทธิ์ , ไม่สามารถสร้างขึ้นใหม่บนหน้าจอได้อย่างแม่นยำ .

แม้ว่าดวงตาของมนุษย์จะสามารถแยกแยะสีได้มากกว่าจอภาพก็ตาม RGB-ตัวแบบค่อนข้างเพียงพอที่จะสร้างสีและเฉดสีที่จำเป็นในการสร้างภาพที่เหมือนจริงบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ของคุณ

การบรรยายครั้งที่ 6. โมเดลสี CMYK

สีที่สะท้อน ได้แก่ สีที่ไม่เปล่งแสงออกมา แต่ใช้แสงสีขาวโดยลบสีบางสีออก สีเหล่านี้เรียกว่า ลบ(“ลบ”) เนื่องจากยังคงอยู่หลังจากการลบตัวบวกหลัก เห็นได้ชัดว่าในกรณีนี้ จะมีสีลบหลักสามสี โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีการกล่าวถึงสีเหล่านั้นแล้ว: สีฟ้า สีม่วงแดง สีเหลือง (รูปที่ 77)

รูปที่ 77 –การผสมสีแบบลบ

สีเหล่านี้ประกอบขึ้นเป็นสามสีที่เรียกว่าการพิมพ์ เมื่อพิมพ์ด้วยหมึกสีเหล่านี้ ส่วนประกอบสีแดง เขียว และน้ำเงินของแสงสีขาวจะถูกดูดซับ เพื่อให้สเปกตรัมสีที่มองเห็นส่วนใหญ่สามารถทำซ้ำบนกระดาษได้ แต่ละพิกเซลในรูปภาพดังกล่าวจะได้รับการกำหนดค่าซึ่งกำหนดเปอร์เซ็นต์ของสีของกระบวนการ (แม้ว่าในความเป็นจริงทุกอย่างจะซับซ้อนกว่ามาก)

เมื่อมีการผสมองค์ประกอบลบสองส่วนเข้าด้วยกัน สีที่ได้จะเข้มขึ้น แต่เมื่อผสมทั้งสามองค์ประกอบเข้าด้วยกัน ผลลัพธ์ควรเป็นสีดำ ในกรณีที่ไม่มีสีเลย สียังคงเป็นสีขาว (กระดาษสีขาว)

ผลปรากฎว่าค่าศูนย์ของส่วนประกอบให้สีขาว ค่าสูงสุดควรให้สีดำ ค่าที่เท่ากัน - เฉดสีเทา นอกจากนี้ยังมีสีลบบริสุทธิ์และชุดค่าผสมคู่ ซึ่งหมายความว่าโมเดลที่อธิบายไว้นั้นคล้ายคลึงกับโมเดล RGB (รูปที่ 78)

รูปที่ 88 –โมเดลสี CMYK

แต่ปัญหาคือรุ่นนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่ออธิบายหมึกพิมพ์จริง ซึ่งอนิจจายังห่างไกลจากอุดมคติเท่ากับลำแสงสี พวกมันมีสิ่งเจือปนดังนั้นจึงไม่สามารถครอบคลุมช่วงสีทั้งหมดได้อย่างสมบูรณ์และสิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าการผสมสีหลักสามสีซึ่งควรให้สีดำนั้นให้สีเข้มไม่แน่นอน ("สกปรก") และเป็นสีน้ำตาลเข้มมากกว่าสีดำเข้ม

เพื่อชดเชยข้อบกพร่องนี้ จึงได้เพิ่มหมึกสีดำลงในหมึกพิมพ์หลัก เธอเป็นคนที่เพิ่มอักษรตัวสุดท้ายให้กับชื่อรุ่น สีซีเอ็มวายเคแม้ว่าจะไม่ค่อยปกติ: กับ- นี้ คยัน (สีน้ำเงิน), ม- นี้ มเอเจนต้า (สีม่วง), ย - ย ellow (สีเหลือง) และ (โปรดทราบ!) ถึง- นี่คือสีดำ (สีดำ) เช่น ไม่ใช่ตัวแรก แต่อักษรตัวสุดท้ายนำมาจากคำนั้น

หากต้องการสรุปรุ่นสี RGB และ CMYK ต้องบอกว่าขึ้นอยู่กับฮาร์ดแวร์ หากเรากำลังพูดถึง RGB ค่าของสีพื้นฐานจะแตกต่างกันขึ้นอยู่กับฟอสเฟอร์ที่ใช้ในจอภาพ สถานการณ์ยิ่งแย่ลงไปอีกกับ CMYK เรากำลังพูดถึงหมึกพิมพ์ คุณสมบัติของกระบวนการพิมพ์และสื่อสิ่งพิมพ์ ดังนั้นภาพเดียวกันจึงอาจดูแตกต่างกันบนอุปกรณ์ที่แตกต่างกัน

ดังนั้นแม้ว่ารุ่น RGB และ CMYK จะเกี่ยวข้องกัน แต่การเปลี่ยนผ่านซึ่งกันและกัน (การแปลง) จะไม่เกิดขึ้นโดยไม่สูญเสียเนื่องจากขอบเขตสีต่างกัน และเรากำลังพูดถึงการลดความสูญเสียให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้เท่านั้น

สิ่งนี้จำเป็นต้องมีการสอบเทียบที่ซับซ้อนมากของชิ้นส่วนฮาร์ดแวร์ทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการทำงานกับสี: เครื่องสแกน (ป้อนรูปภาพ), จอภาพ (ตัดสินสีและปรับพารามิเตอร์), อุปกรณ์ส่งออก (สร้างต้นฉบับสำหรับการพิมพ์), แท่นพิมพ์ ( ซึ่งดำเนินการขั้นตอนสุดท้าย)

กระดาษมีมาแต่เดิม สีขาว- ซึ่งหมายความว่ามีความสามารถในการสะท้อนสเปกตรัมสีแสงที่ตกกระทบได้ทั้งหมด ยิ่งคุณภาพของกระดาษดีเท่าไรก็ยิ่งสะท้อนทุกสีได้ดีขึ้นเท่านั้นสำหรับเราก็ยิ่งขาวขึ้นเท่านั้น ยิ่งกระดาษแย่ลงเท่าไรก็ยิ่งมีสิ่งเจือปนและมีสีขาวน้อยลงเท่านั้น กระดาษก็จะยิ่งสะท้อนสีได้แย่และเราถือว่าเป็นสีเทา

ตัวอย่างที่ตรงกันข้ามคือยางมะตอย ยางมะตอยที่ดีที่เพิ่งวางใหม่ (ไม่มีก้อนกรวด) - อุดมคติ สีดำ- ที่จริงแล้วสีของมันไม่มีใครรู้จักสำหรับเรา แต่มันดูดซับแสงทุกสีที่ตกบนมันได้ และด้วยเหตุนี้มันจึงปรากฏเป็นสีดำสำหรับเรา เมื่อเวลาผ่านไป เมื่อคนเดินถนนหรือรถยนต์เริ่มเดินบนยางมะตอย มันจะกลายเป็น "สกปรก"- นั่นคือสารตกลงบนพื้นผิวซึ่งเริ่มสะท้อนแสงที่มองเห็นได้ (ทราย ฝุ่น กรวด)

ยางมะตอยหยุดเป็นสีดำและกลายเป็น "สีเทา"- ถ้าเราทำได้ "ล้าง"ยางมะตอยจากดิน - มันจะกลายเป็นสีดำอีกครั้ง

สีย้อมเป็นสารที่ดูดซับสีเฉพาะ หากสีย้อมซึมซับทุกสียกเว้นสีแดง เราก็จะเห็นแสงแดด "สีแดง"ย้อมแล้วเราจะพิจารณาดู "ทาสีแดง"- หากเราดูสีย้อมนี้ภายใต้แสงของโคมไฟสีน้ำเงิน มันจะเปลี่ยนเป็นสีดำและเราจะเข้าใจผิด "ทาสีดำ".

ด้วยการใส่สีย้อมต่างๆ บนกระดาษสีขาว เราจะลดจำนวนสีที่สะท้อนออกมา ด้วยการทาสีกระดาษด้วยสีบางชนิด เราสามารถทำมันได้เพื่อให้สีทั้งหมดของแสงตกกระทบจะถูกดูดซับโดยสีย้อม ยกเว้นสีเดียว - สีน้ำเงิน แล้วกระดาษก็ดูเหมือนเราจะทาเป็นสีน้ำเงิน

รูปที่ 79 –รูปแบบการสะท้อนสีจากพื้นผิวขึ้นอยู่กับสีย้อมและสีที่ดูดซับ

รูปที่ 80 –การแสดงภาพการเกิดสีบนพื้นผิวสีขาว (กระดาษ)

ดังนั้นจึงมีการผสมสีต่างๆ โดยการผสมซึ่งเราสามารถดูดซับสีทั้งหมดที่สะท้อนจากกระดาษและทำให้เป็นสีดำได้อย่างสมบูรณ์ สารผสมนี้ได้รับมาจากการทดลอง "magenta-cyan-yellow" (CMY) - ฟ้า/ม่วงแดง/เหลือง.

ตามหลักการแล้ว หากผสมสีเหล่านี้ เราก็จะได้สีดำ อย่างไรก็ตามในทางปฏิบัติสิ่งนี้ไม่ได้ผลเนื่องจากคุณสมบัติทางเทคนิคของสีย้อม สิ่งที่ดีที่สุดที่เราสามารถทำได้คือสีน้ำตาลเข้มที่มีลักษณะคล้ายสีดำเพียงคลุมเครือเท่านั้น ยิ่งไปกว่านั้น มันไม่ฉลาดเลยที่จะใช้สีราคาแพงทั้งสามสีเพื่อให้ได้สีดำพื้นฐาน ดังนั้นในสถานที่ที่ต้องการสีดำแทนที่จะใช้สามสีผสมกันจึงใช้สีย้อมสีดำที่ถูกกว่าตามปกติ และด้วยเหตุนี้จึงเกิดการรวมกัน ซีเอ็มวายโดยปกติจะมีการเพิ่มตัวอักษร K(สีดำK)- แสดงถึงสีดำ

โครงร่างไม่มีสีขาวเนื่องจากเรามีอยู่แล้ว - เป็นสีของกระดาษ ในสถานที่ที่ต้องการสีขาว ก็ไม่ได้ทาสีเลย นี่หมายความว่าไม่มีสีในโครงการ สีซีเอ็มวายเคสอดคล้องกับสีขาว

ระบบสีนี้เรียกว่า ลบซึ่งแปลได้ประมาณว่า "ลบ/ไม่รวม"- กล่าวอีกนัยหนึ่งเราใช้สีขาว (มีทุกสี)และโดยการทาและผสมสีเราจะลบสีบางสีออกจากสีขาวจนกว่าสีทั้งหมดจะถูกลบออกทั้งหมด - นั่นคือเราได้สีดำ

คุณภาพของภาพบนกระดาษขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย: คุณภาพกระดาษ (เธอขาวแค่ไหน),คุณภาพของสีย้อม (สะอาดแค่ไหน),คุณภาพของเครื่องพิมพ์ (เธอลงสีได้แม่นยำและประณีตเพียงใด),คุณภาพของการแยกสี (ความแม่นยำของการผสมสีที่ซับซ้อนจะถูกแบ่งออกเป็นสามสี),คุณภาพแสง (สเปกตรัมของสีในแหล่งกำเนิดแสงเต็มแค่ไหน - หากเป็นของเทียม)

ธรรมชาติของการรับรู้สีสามมิติทำให้สามารถแสดงในระบบพิกัดสี่เหลี่ยมได้ สีใดๆ สามารถแสดงเป็นเวกเตอร์ได้ โดยมีส่วนประกอบคือน้ำหนักสัมพัทธ์ของสีแดง เขียว และน้ำเงิน โดยคำนวณโดยใช้สูตร

เนื่องจากพิกัดเหล่านี้รวมกันได้หนึ่งเสมอ และแต่ละพิกัดอยู่ในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 1 ดังนั้นจุดทั้งหมดของพื้นที่ที่แสดงในลักษณะนี้จะอยู่ในระนาบเดียวกัน และเฉพาะในรูปสามเหลี่ยมเท่านั้นที่ถูกตัดออกจากมันโดย เลขฐานแปดบวกของระบบพิกัด (รูปที่ 2.5 A) เป็นที่แน่ชัดว่าด้วยการเป็นตัวแทนดังกล่าว สามารถอธิบายเซตของจุดทั้งหมดของสามเหลี่ยมนี้ได้โดยใช้พิกัดสองพิกัด เนื่องจากจุดที่สามแสดงผ่านจุดเหล่านั้นผ่านความสัมพันธ์

ดังนั้นเราจึงก้าวไปสู่การนำเสนอภูมิภาคแบบสองมิติ กล่าวคือ ไปจนถึงการฉายพื้นที่บนเครื่องบิน (รูปที่ 2.5 b)

ข้าว. 2.5.

การใช้การเปลี่ยนแปลงนี้ ทำให้มาตรฐานสากลสำหรับการกำหนดและการวัดสีได้รับการพัฒนาขึ้นในปี 1931 พื้นฐานของมาตรฐานคือสิ่งที่เรียกว่ากราฟสีสองมิติของ CIE เนื่องจากดังที่การทดลองทางกายภาพแสดงให้เห็น ไม่สามารถรับเฉดสีที่เป็นไปได้ทั้งหมดได้โดยการเพิ่มสีหลักสามสี พารามิเตอร์อื่น ๆ ที่ได้รับจากการศึกษาปฏิกิริยามาตรฐานของตาต่อแสงจึงถูกเลือกเป็นค่าพื้นฐาน พารามิเตอร์เหล่านี้เป็นเชิงทฤษฎีล้วนๆ เนื่องจากสร้างขึ้นโดยใช้ค่าลบของส่วนประกอบสีหลัก แม่สีสามเหลี่ยมถูกสร้างขึ้นเพื่อให้ครอบคลุมสเปกตรัมของแสงที่มองเห็นทั้งหมด นอกจากนี้ สีสมมุติทั้งสามสีในปริมาณที่เท่ากันจะรวมกันเป็นสีขาว พิกัดสีถูกสร้างขึ้นในลักษณะเดียวกับในสูตรข้างต้น:

เมื่อฉายรูปสามเหลี่ยมนี้บนเครื่องบิน จะได้กราฟสี CIE แต่พิกัดสีจะกำหนดเฉพาะจำนวนสัมพัทธ์ของสีหลักเท่านั้น โดยไม่ระบุความสว่างของสีที่ได้ ความสว่างสามารถระบุได้ด้วยพิกัดและกำหนดตามค่าโดยใช้สูตร

แผนภูมิสี CIE แสดงในรูปที่ 1 2.6. พื้นที่ที่ถูกจำกัดด้วยเส้นโค้งจะครอบคลุมสเปกตรัมที่มองเห็นได้ทั้งหมด และเส้นโค้งนั้นเรียกว่าเส้นสเปกตรัมสี ตัวเลขในรูปแสดงถึงความยาวคลื่นที่จุดที่สอดคล้องกัน จุดที่สัมพันธ์กับการส่องสว่างในเวลาเที่ยงวันภายใต้เมฆต่อเนื่องกันถือเป็นสีขาวอ้างอิง

แผนภูมิสีสะดวกสำหรับงานหลายอย่าง ตัวอย่างเช่น คุณสามารถใช้มันเพื่อให้ได้สีเพิ่มเติม: ในการทำเช่นนี้ คุณจะต้องวาดรังสีจากสีนี้ผ่านจุดอ้างอิงจนกระทั่งมันตัดกับอีกด้านหนึ่งของเส้นโค้ง (สีคือ เพิ่มเติมซึ่งกันและกันหากเพิ่มตามสัดส่วนที่เหมาะสมจะได้สีขาว) ในการกำหนดความยาวคลื่นที่โดดเด่นของสี รังสีจะถูกดึงจากจุดอ้างอิงจนกระทั่งมันตัดกับสีนี้และดำเนินต่อไปจนกระทั่งตัดกับจุดที่ใกล้ที่สุดบนเส้นสี

กฎของกราสมันน์ใช้ในการผสมสองสี ให้ระบุสองสีบนกราฟ CIE ด้วยพิกัด และ จากนั้นผสมให้เข้ากันจะได้สี ถ้าเราแนะนำสัญกรณ์ แล้วเราก็ได้

แผนภูมิสีระบบ XYZ

รูปที่ 52 - กราฟสีของระบบ XYZ

§ ความยาวคลื่นเด่น (γ d) บนแผนสีของระบบ XYZ

ในการกำหนดความยาวคลื่นเด่น แล d สำหรับสี A ที่กำหนด จำเป็นต้องวาดรังสีจากจุด E ผ่านจุดสีจนกระทั่งมันตัดกับขอบเขตของสนามสีจริง ในการค้นหาความยาวคลื่นของสีเพิ่มเติม แลมซี ลำแสงจะถูกส่งไปในทิศทางตรงกันข้าม จนกระทั่งตัดกับขอบเขตของสนามสีจริง

มาดูคุณสมบัติที่สำคัญของดอกไม้สีม่วงกัน:

§ ความบริสุทธิ์ของสี (P K) บนกราฟสีของระบบ XYZ

ความบริสุทธิ์ของการวัดสีของสี A บางสี (ดูรูปที่ 9.7) ถูกกำหนดโดยระยะห่างจากจุดสีขาว E: มากกว่าจุด A ใกล้ชิดมากขึ้นถึงจุด E ความบริสุทธิ์ น้อยและในทางกลับกันมากกว่าจุด A ใกล้กับตำแหน่งสเปกตรัมมากขึ้น, ความบริสุทธิ์ มากกว่า- การใช้พิกัดสีที่ทราบ (x,y) ความบริสุทธิ์ของสีจะถูกคำนวณดังนี้:

- ผ่านพิกัด “x” (9.21)

- ผ่านพิกัด "y" (9.22)

โดยที่ x l และ y l เป็นพิกัดของสีบริสุทธิ์ทางสเปกตรัม“ แล d” ของโทนสีเดียวกับสีที่กำหนด (จุดของ "ความยาวคลื่นเด่น" สำหรับสีที่กำหนด) สำหรับสีม่วง x แลม และ y แลมถูกนำมาใช้ เส้นสีม่วง

x E และ y E - พิกัดของจุด E (ที่เรียกว่า " อ้างอิงสีขาว»),
มักจะสมมติให้ x E µy E µ1/3

ดังนั้น สูตร (9.21) หรือ (9.22) ช่วยให้เราสามารถแสดงความบริสุทธิ์ของการวัดสีผ่านพิกัดสี เพื่อความสะดวกในการคำนวณ กราฟสีมักจะมีสิ่งที่เรียกว่า "เส้นที่มีความบริสุทธิ์ตามเงื่อนไขเท่ากัน"(ชื่ออื่น: "เส้นที่มีความอิ่มตัวตามเงื่อนไขเท่ากัน")

ความอิ่มตัวแบบมีเงื่อนไข อาร์ วีถูกป้อนตามสูตร:

- ผ่านพิกัด “x” (9.23)

- ผ่านพิกัด “y” (9.24)

ในรูปที่ 53 กราฟสีของระบบ XYZ พร้อมเส้นพล็อตความอิ่มตัวแบบมีเงื่อนไข

(9.25)

ลองพิจารณาสองกรณีที่ร้ายแรงของการใช้สูตร (9.25):

สำหรับสีที่อยู่ใกล้จุด E: Р в µ 0 Þ Р K µ 0 0

สำหรับดอกไม้ใกล้สถานที: P ใน พรีเมี่ยม 100%, y l /y ~1 Þ P K กลับไปยัง 100%

จะเห็นได้ง่ายว่าในตัวอย่างข้างต้น P K ➤ P c ดังนั้นสำหรับดอกไม้ที่มีความบริสุทธิ์ตามเงื่อนไข P in ต่ำและสูง ความบริสุทธิ์ของสีสี P K เป็นไปได้ ประมาณเท่ากับความบริสุทธิ์ตามเงื่อนไขสี

§ การเพิ่มสารเติมแต่งของสองสี บนแผนภูมิสีของระบบ เอ็กซ์วายซี

สีของสารผสมเติมของการแผ่รังสี C สองค่าจะอยู่บนส่วนที่เชื่อมต่อจุดของสีที่ผสมกัน จุด C แบ่งส่วน C 1 C 2 ออกเป็นสองส่วน ความยาวจะแปรผกผันกับโมดูลของสีที่ผสม:

รูปที่ 54 - การเพิ่มสองสีเพิ่มเติมบนกราฟสีของระบบ XYZ

“สีแรก” C 1 → โมดูลสี “m 1”

“สีที่สอง” C 2 → โมดูลสี “m 2”

C = C 1 + C 2 – สีทั้งหมด:

ดังนั้นเพื่อให้ได้สีที่ระบุบนกราฟสีตามจุด A จำเป็นต้องผสมสีสเปกตรัมบริสุทธิ์ที่มีโทนเดียวกัน "l d" และสีขาว "E" ในอัตราส่วน:

การหาผลลัพธ์ของการผสมสารเติมแต่งของสองสี (ในระบบ XYZ) (รูปที่ 54)

(9.26)

โดยที่ X 1, Y 1, Z 1 คือพิกัดสีของสีแรกที่เพิ่ม (C 1)
X 2 , Y 2 , Z 2 - พิกัดสีของวินาทีของสีที่ถูกเพิ่ม (C 2)
X, Y, Z - พิกัดสีของสีทั้งหมด (C = C 1 + C 2)

ในกรณีของเรา สีต่างๆ จะถูกตั้งค่าให้แตกต่างออกไปด้วยตัวมันเอง พิกัดสี: Ts 1 ®(x 1, y 1), Ts 2 ®(x 2, y 2) ดังนั้นก่อนที่จะใช้สูตร (9.26) จึงจำเป็น คำนวณพิกัดสี(X i, Y i, Z i) สำหรับแต่ละสีที่ถูกเพิ่ม โดยขึ้นอยู่กับความรู้เกี่ยวกับ "ปริมาณ" ของสีเหล่านั้น

เพื่อความง่าย เราถือว่ามีการระบุจำนวนสีที่จะเพิ่มโดยการระบุโมดูลสี: Ts 1 ® m 1, Ts 2 ®m 2 การใช้สูตรตามลำดับ (9.15) และ (9.26) เราได้รับ:

(9.27)

โดยที่ (x, y) คือพิกัดสีที่ต้องการของสีทั้งหมด C

4.3 พื้นฐานของการวัดสีเชิงปริมาณ แผนภูมิสี CIE

สีใดๆ สามารถวัดปริมาณได้โดยอาศัยปรากฏการณ์การผสมสี สีที่มีอยู่ทั้งหมดสามารถรับได้โดยการผสมสีสามสีที่เป็นอิสระจากกัน - แดง เขียว และน้ำเงินรับประทานในปริมาณที่กำหนด สีหลักเหล่านี้ถูกกำหนดโดยตัวอักษรเริ่มต้นของชื่อภาษาอังกฤษของสีดังกล่าว:

ร- แดง (แดง) ช- เขียว (เขียว) ใน- สีฟ้า.

จากมุมมองเชิงปริมาณ สีหลักที่เป็นอิสระคือสีเดียว .

รูปที่ 55 – ปริซึมพลาสเตอร์พร้อมช่องเปรียบเทียบ

(เครื่องมือวัดที่ง่ายที่สุด)

ฟิลด์การเปรียบเทียบสีและความสว่าง - ขอบแบบมีเงื่อนไข

ปริซึมสีขาวสว่างด้วยสีเดียว

สูตร (1) เป็นสมการสีที่แสดงว่าเพื่อให้ได้สีที่เหมือนกับสี C คุณต้องผสม

ตัวอย่างเช่น สำหรับสี C สีใดสีหนึ่งเหล่านี้ สมการสีจะมีลักษณะดังนี้:

สำหรับแต่ละสี C เหล่านี้ ข้อมูลประจำตัวของฟิลด์การเปรียบเทียบจะได้รับเฉพาะความสัมพันธ์เฉพาะระหว่างกันเท่านั้น ร", ก", ข"และหนึ่งในสี C เพื่อให้ได้ความเท่าเทียมกันของสีของฟิลด์การเปรียบเทียบ จำเป็นต้องเพิ่มสีจำนวนหนึ่ง รสำหรับคนอื่น ๆ - สี ชถึงสีที่สาม บี.

มาถ่ายโอนส่วนประกอบสีกัน ก"ก(2) ไปทางด้านขวา

ตัวตน:

เรียกว่าค่าสัมพัทธ์ของพิกัดสี พิกัดสีและถูกกำหนดไว้ ร, ก, ข:

ด้วยเหตุนี้จึงสามารถแสดงสีใดก็ได้ในรูปแบบกราฟิก

ดังที่ทราบกันดีว่าผลรวมพีชคณิตคือเมื่อคำนึงถึงเครื่องหมาย (รูปที่ 56) ของเส้นตั้งฉากที่หล่นจากจุดใดก็ตามที่อยู่ภายในหรือภายนอกสามเหลี่ยมด้านเท่าไปทางด้านข้างจะเท่ากับความสูงของมัน

รูปที่ 56 – การแสดงสีกราฟิกโดยใช้แบบจำลองสามเหลี่ยม

รูปภาพสีโดยใช้สามเหลี่ยมสีที่จุดยอดซึ่งมีสีหลักอยู่ ร, ช, บี

ที่จุดยอดของสามเหลี่ยมสีนี้คือสีหลัก อาร์ จี บี

- ร(สีแดง) - 700 นาโนเมตร

- ช(สีเขียว) - 546.1 นาโนเมตร

- บี(สีน้ำเงิน) - 435.8 นาโนเมตร

รูปที่ 57 – สามเหลี่ยมสีที่มีเส้นสเปกตรัม

บนเส้นสเปกตรัม ความอิ่มตัวของสีคือ 100%

รูปที่ 58 - การจัดเรียงสีหลัก เอ็กซ์, ยและ ซีบนแผนภูมิสีของระบบ RGB

ที่นี่เช่นเดียวกับในระบบ RGB, x", y", z"เป็นพิกัดสี

พิกัดสี เอ็กซ์, ยและ ซีแสดงผ่านพิกัดสี:

ที่คุ้นเคยสำหรับเรา เส้นโค้งเส้นสีสเปกตรัม (คล้ายลิ้น) ปิดที่ฐาน (ทำมุมกับแกน เอ็กซ์) ดอกสีม่วงเป็นเส้นตรง ตามแนวเส้นรอบวงของรูปร่างของกราฟสีคือค่าของโทนสี (เป็นนาโนเมตร) ตามลำดับต่อไปนี้: สีม่วง - ที่มุมล่างซ้ายด้านบน - สีน้ำเงิน, สีฟ้า, สีเขียว (ด้านหลังด้านบนของกราฟ ด้านขวา) เหลือง-เขียว เหลือง , สีส้มสีแดง

มีจุดสีขาวอยู่ตรงกลางช่องกราฟ อี- บนเส้นตรงที่เชื่อมต่อสีขาว (E) กับสีสเปกตรัม (บนเส้นโค้ง) และสีม่วง (บนเส้นตรง) มีสีที่ไม่อิ่มตัวที่ได้จากการผสมสีสเปกตรัมหรือสีม่วงกับสีขาว

รูปที่ 59 - แผนภูมิสี CIE เพื่อกำหนดความยาวเด่น

สีเดียว

- ก MKO - แสงจากหลอดไส้ไส้ทังสเตนกำลังไฟ 500 W;

- ใน MKO - แสงกลางวัน - แสงแดดโดยตรง (องค์ประกอบสเปกตรัม)

การบรรยายครั้งที่ 5. ระบบสีในคอมพิวเตอร์กราฟิกส์

รุ่นสี RGB

· โมเดลสี CMYK

· รุ่นสี HSB

· รุ่นสี HSL

แบบจำลองสี CIE Lab

·สีที่จัดทำดัชนี

· แปลงโมเดลสี

5.1 แนวคิดของแบบจำลองสี

รูปที่ 60 - ลำดับชั้นของแบบจำลองสี

5.2 รุ่นสี RGB

มองเห็นได้หลายสีเนื่องจากวัตถุที่เปล่งแสงออกมา

รูปที่ 61 – โมเดลสี RGB

รูปที่ 62 - การผสมสีแบบเติมแต่ง

รูปที่ 63 - รุ่น RGB

สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตจุดและเส้นพิเศษของรุ่นนี้

· ต้นกำเนิดของพิกัด: ณ จุดนี้ส่วนประกอบทั้งหมดมีค่าเท่ากับศูนย์ ไม่มีการแผ่รังสี และเทียบเท่ากับความมืด กล่าวคือ เป็นจุดดำ

· จุด, ใกล้ที่สุดถึงผู้ชม: ณ จุดนี้ส่วนประกอบทั้งหมดมีค่าสูงสุดซึ่งให้สีขาว

· บนเส้นที่เชื่อมต่อจุดเหล่านี้ (ตามเส้นทแยงมุมของลูกบาศก์) มีเฉดสีเทา: จากสีดำเป็นสีขาว เนื่องจากองค์ประกอบทั้งสามเหมือนกันและมีตั้งแต่ศูนย์ถึงค่าสูงสุด ช่วงนี้เรียกอีกอย่างว่าระดับสีเทา ในเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ปัจจุบันมีการใช้การไล่ระดับสีเทา 256 เฉด (เฉดสี) บ่อยที่สุด แม้ว่าสแกนเนอร์บางรุ่นจะสามารถเข้ารหัสสีเทาและสูงกว่าได้มากถึง 1,024 เฉด

· จุดยอดสามจุดของลูกบาศก์ให้สีดั้งเดิมที่บริสุทธิ์ ส่วนอีกสามจุดสะท้อนการผสมสีดั้งเดิมสองเท่า

แน่นอนว่าโมเดลนี้ไม่คุ้นเคยกับศิลปินหรือนักออกแบบมากนัก แต่ต้องได้รับการยอมรับและเข้าใจเนื่องจากสแกนเนอร์และจอภาพทำงานร่วมกับโมเดลนี้ ซึ่งเป็นสองลิงก์ที่สำคัญที่สุดในการประมวลผลข้อมูลสี

รุ่นสี RGBเดิมทีได้รับการพัฒนาเพื่ออธิบายสีบนจอภาพสี แต่เนื่องจากจอภาพแตกต่างกันไปในแต่ละรุ่นและผู้ผลิต จึงมีการเสนอแบบจำลองสีอื่นหลายแบบเพื่อให้ตรงกับ รุ่นสีเฝ้าสังเกต. ซึ่งรวมถึงตัวอย่างเช่น "เฉลี่ย"และ sRGB- รุ่นสี RGBสามารถใช้เฉดสีหลักที่แตกต่างกัน อุณหภูมิสีที่แตกต่างกัน (งาน "จุดขาว") และค่าการแก้ไขแกมมาที่แตกต่างกัน

การนำเสนอสีพื้นฐานRGBตามคำแนะนำ การนำเสนอสีพื้นฐาน, ในอวกาศเอ็กซ์วายซี: อุณหภูมิสีขาว: 6500 เคลวิน(แสงแดด):

สีแดง: x = 0.64 y = 0.33
สีเขียว: x = 0.29 y = 0.60
สีน้ำเงิน: x = 0.15 y = 0.06

เมทริกซ์สำหรับการเปลี่ยนสีระหว่างระบบ RGBและ เอ็กซ์วายซี(ค่า ยมักสัมพันธ์กับความสว่างเมื่อแปลงรูปภาพเป็นขาวดำ):

X = 0.431 * R + 0.342 * G + 0.178 * B
Y = 0.222 * R + 0.707 * G + 0.071 * B
Z = 0.020 * R + 0.130 * G + 0.939 * B

R = 3.063 * X - 1.393 * Y - 0.476 * Z
ก = -0.969 * X + 1.876 * Y + 0.042 * Z
บี = 0.068 * X - 0.229 * Y + 1.069 * Z

5.3 การแสดงตัวเลข
สำหรับแอปพลิเคชันส่วนใหญ่ ให้ค่าพิกัด ร, ก และ ข ถือได้ว่าอยู่ในส่วนที่แสดงถึงพื้นที่ RGBในรูปแบบ ลูกบาศก์ 1×1×1.

รูปที่ 64 – แบบจำลองสีในรูปแบบลูกบาศก์ที่จุดยอดซึ่งมีสีหลักอยู่

รูปที่ 65 – การแสดงตัวเลขของแบบจำลองสี

ตัวอย่างเช่น, #รายการRrGgBbสีขาว - #FFFFFF.
สีอ้างอิง - แบบมาตรฐานสำหรับแสดงสี Win32- ใช้เพื่อกำหนดสีใน RGBรูปร่าง. ขนาด - 4 ไบต์ เมื่อกำหนดสิ่งใดแล้ว RGBสี พิมพ์ค่าตัวแปร สีอ้างอิงสามารถเป็นตัวแทนได้ใน เลขฐานสิบหก ดังนั้น:
0x00bbggrrrr, gg, bb - ค่าความเข้มขององค์ประกอบสีแดง เขียว และน้ำเงินตามลำดับ

ค่าสูงสุดของพวกเขาคือ 0xFF .

กำหนดตัวแปรประเภท สีอ้างอิงสามารถทำได้ดังนี้:

COLORREF C = (r,g,b) ;

ข, ก และ ร - ความเข้ม (ในช่วง 0 ถึง 255) ของส่วนประกอบสีน้ำเงิน เขียว และแดงของสีที่ตรวจพบ ตามลำดับ ค - นั่นก็คือ สีฟ้าสดใสสีสามารถกำหนดเป็น ( 0,0,255 ), สีแดงยังไง ( 255,0,0 ), สีม่วงสดใส- (255,0,255 ), สีดำ - (0,0,0 ) อ สีขาว - (255,255,255 ).

เนื่องจากโมเดลใช้ค่าอิสระสามค่า จึงสามารถแสดงเป็นได้ ระบบพิกัดสามมิติ

รูปที่ 66 – แบบจำลองสีสามมิติ

ปริมาตรของลูกบาศก์ดังกล่าว (จำนวนสีดิจิตอล)คำนวณง่าย: เนื่องจากในแต่ละแกนคุณสามารถพล็อตได้ 256 ค่านิยมแล้ว 256 ลูกบาศก์ (หรือ 2 ยกกำลังยี่สิบสี่) ให้ตัวเลข 16 777 216 .

ซึ่งหมายความว่าใน รุ่นสีRGBสามารถอธิบายสีได้มากกว่า 16 ล้านสีแต่ใช้โมเดลสี RGBไม่รับประกันว่าจะสามารถระบุสีจำนวนดังกล่าวบนหน้าจอหรือบนงานพิมพ์ได้ ในแง่หนึ่ง ตัวเลขนี้ค่อนข้างเป็นขีดจำกัด (ศักยภาพ) โอกาส.
สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตประเด็นและเส้นพิเศษของรุ่นนี้:
ต้นทาง:ณ จุดนี้ส่วนประกอบทั้งหมดจะเท่ากัน ศูนย์ไม่มีรังสีใดจะเทียบได้กับความมืดนั่นคือสิ่งนี้ จุดสีดำ