71.4.2. КОЛОРМЕТРИЯ

 
  THIS SECTION IS UNDER CONSTRUCTION  
 


  



Что такое цвет?
  

  


Чуствительность глаза
  


  


  



Человек в среднем различает ~ 3 * 10^5 цветов
	из них:
		256 оттенков интенсивности
		200 градаций цветового тона	(128 для красного)
		10  уровней насыщенности	(16 для желтого, 23 для красного)

  


Чуствительность глаза к RGB
  



Чувствительность глаза к CIE XYZ
  



Аддитивные и субтрактивные цвета:
  

Аддитивные цвета это когда они складываются.
например источники света - пиксели на экране.
Основные аддитивные цвета:
	Red	красный
	Green	зеленый
	Blue	синий

  

Субтрактивные цвета - цвета которые вычитаются
т.е. не отдают, а поглощают,
как например пичменты чернил на бумаге.
Основные субтрактивные цвета:
	Cyan	голубой
	Magenta	пурпурный
	Yellow	желтый

Вот какаим образом рождается цвет из субтрактивных цветов:
  



Смешивание цветов:
  

  




  
  Цветовые модели 
 
  
  RGB/CMY 
 


  


	 R	G       B
Red	(1	0	0)
Blue	(0	0	1)
Green	(0	1	0)
Black	(0	0	0)
Yellow	(1	1	0)
Cyan	(0	1	1)
Magenta	(1	0	1)
White	(1	1	1)
Grey	(0.5	0.5	0.5)


Собственно говоря RGB куб является также и CMY кубом

|C|    |1|   |R|
|M|  = |1| - |G| 
|Y|    |1|   |B|
    	
	C	M	Y
Cyan	(1	0	0)
Magenta	(0	1	0)
Yellow	(0	0	1)
Black	(1	1	1)
White	(0	0	0)
Red	(0	1	1)
Green	(1	0	1)
Blue	(1	1	0)



  


  


  

  

  

  

  

  

  

  


На практике кроме CMY в целях экономии цветных расходных
материалов используют CMYB.
CMYB это CMY + Black (черный)

Поскольку равные количества CMY дает Black, то можно его
напечатать, а поверх разницу между цветами и black,
будет тоже самое.

CMYB
	K = min(C,M,Y)
	Ck = C - K
	Mk = M - K
	Yk = Y - K





  
  HLS 
 


HLS (Hue-Lighness-Saturation)
    оттенок-светлота-насыщенность).


  


Н как у HSV
S как у HSV
Но L отличается, не простой конус, а двойной конус.

	 H	L	S
Red	(0'	0.5	1)
Green	(120'	0.5	1)
Blue	(240'	0.5	1)
Black	(X	0	X)
White	(X	1	X)

Преобразование из RGB:

	L = [MAX(R,G,B) + MIN(R,G,B)] / 2
	if (MAX(R,G,B) == MIN(R,G,B)
	then
		S = 0
		H = undefined
	else
		if L < 0.5 then
			S = (Max-Min) / (Max+Min)
		else
			S = (Max-Min) / (2 - Min - Max)
		endif
	endif
	if R = Max then
		H = (G - B) / (Max - Min)
	else if G = Max then
		H = 2 + (B - G) / (Max - Min)
	else // B = Max
		H = 4 + (R - G) / (Max - Min)
	endif

	H = H * 60'
	if H < 0 then H = H + 360'

	




  
  HSV 
 

Hue-Saturation-Value
цвет-насыщенность-яркость

Н - угол (цветовой тон) 0'-360'
S - насыщенность	0..1
V - яркость		0..1

Откуда растут ноги:
  

  

  


HSV - это цветовой конус
  

  


	 H      S       V
Red	(0'	1	1)
Green	(120'   1	1)
Blue	(240'	1	1)

Преобразование из RGB:

	V = MAX(R,G,B)
	S = (V - MIN(R,G,B)) / V

	H = 60' * {1/(S*V) * 
		  (F(V-R)*(G-B) +  F(V-G)*(B-R) + F(V-B)(R-G))
	  + (2 + 2F(V-B)) * F(V-R)}

	где
	F(X) = | 1   X == 0 |
	       | 0   X != 0 |



  
  TLS 
 


Tone-Saturation-Layer

T - цветовой тон (-1..1)
S - насыщенность (0..1)
L - уровень      (0..1)

Преобразование из RGB:

	L = (R + G + B) / 3

	S = SQRT{(R - L)^2 + (G - L)^2 + (B - L)^2} / L / SQRT(6)

	T = sign(G - B) * acos(2 * (R-L) - (G - L) - (B - L))
	   / SQRT(6 * PI * SQRT{(R-L)^2 + (G-L)^2 + (B-L)^2})




  
  XYZ 
 


  


X + Y + Z = 1

  



  



RGB на XYZ:
  



|X|    | 2.36460  -0.51515   0.00520|   |R|
|Y|  = |-0.89653   1.42640  -0.01441| * |G|
|Z|    |-0.46807   0.08875   1.00921|   |B|

  


  




  
  YIQ 
 


YIQ - цветовая схема используемая в телевидении в США (в NTSC)

Y brightness (тоже самое как CIE Y)
I (orange-cyan color)   синфазный сигнал
Q (green-magenta color) интегрируемый сигнал

|Y|	|0.30	 0.59	0.11|	  |R|
|I|  =	|0.60	-0.28  -0.32|  *  |G|
|Q|	|0.21	-0.52	0.31|	  |B|

 



  
  YUV 
 
YUV


	Y	- brihtness
	U,V	- vertical colors

  


Y = 0.3R + 0.59G + 0.11B

Y = 0 black
Y = 1 white

|Y|	|0.299	 0.58	0.14|	  |R|     | 0 |
|U|  =	|0.500	-0.41  -0.08|  *  |G|  +  |128|
|V|	|0.169	-0.33	0.50|	  |B|     |128|


|R|     |1     0       1.402|     /  |Y|   | 0 |  \
|G|  =  |1    -0.344  -0.714|  *  |  |U| - |128|  |
|B|     |1     1.772   0    |     \  |V|   |128|  /