Лабораторные работы (Кутровская С. В

Лабораторнаяработа№1

.

Физические

принципыформироттенковванияделях

RGB и CMY.

…………………………

4

Лабораторнаяработа№2.

Колориметрическая

…………………………

7

система XYZ

Лабораторнаяработа№3.

Построение

…………………………

12

цветовогокруга

.

Лабораторнаяработа№4.

Цветовыемод

ели

…………………………

15

HSB и HLS

Лабораторнаяработа

. №5.

Построение

…………………………

18

гистограммизображений

Лабораторнаяработа№6.

Определение

информационныхсвойствизображений

.

…………………………

19

Лабораторнаяработа№7.

Фурье-анализ

…………………………

22

изображений.

Лабораторнаяработа№8.

Применениеметодов

фрактагеометрданальнойяииза

изображений.

…………………………

23

Даннметодическоепособиепре назначеностудентовля

специальности010501Лазте(010200)ихрлазникааятерх»н.ыеологии«

В нейра ссмосновтреныколоримет,базовыемоделформиирования

оттенк,метаналоптическихдывизображенийза использованиемтеории

информации,корреляционногоФурье

-анали.Большчастьзадк яний

лабораторнымработпредвкртеоретичесткойряется

койбазой,чтод лжно

упроститьихвыпо

лнение.

Лабораторнаяработа№1.

Физическиепринципыформирования

оттенковмоделях

RGB и CMY.

Цветовыемодели

Назначениецветовоймодели

- датьсредстваописанияц пределахета

некотцветовогохватарого,том

чидлясвыполненияинтерполяции

цветов.Наибчасток леемпьютернойграфикеиспользуютсямоделиRGB,

CMY, YIQ, HSB, HSVиHLS.

RGB (Red,

Green,

Blue - красный,зеле,сини) ый

- аппаратно-

ориентированнаямодель,используемаядисплеяхдляаддитивно

го

формированияоттенксамособъектоветящихсяпикселов(экрана).

СистемакоординатRGB

- кубсначаломотсчета(0,0,0),соответствующим

черномуцветусм.рис(.

1)Максимальное. значениеRGB

- (1,1,1)

соответсбеломуцве. тувует

Рис. Цветовойкуб1:

моделиRGB

дляполучекаждогооснцветаияовногоиспользуется

свояэлектронная

пушка.Величиныцветовыхпараметров

R, G и B изменяютсявпределах0

-

255Так,еслипослать. намониторцветовойсигнал

R255,G0,B255

(интенсивностькрасного

- 255,зеленого

- 0исинего

- 255),тоналюбом

хорошооткалиброванноммониторе

теоретическидолженпояводинться

тотжецв(даннометслучае,пурпурный).

CMY (Cyan, Magenta, Yellow - гол,пубойрпурный,желтый)

-

аппаратно-ориентированнаямодель,используемаяполиграфиидля

субтрактивногоформированияотте,основанногоковна

вычитаниислоем

краскичастипадающегосветовогопотока.Цветам делиCMYявляются

дополникцвемодтамRGB,ельнымит..дополняющимиихли белого.

ТакимобразсистемакоординатCMY

- тотжекуб,чтоидляRGB,нос

началотсчетав мRGBкооре

динатами(1,1,1),соответствующей

беломуцвет.ЦветкубмоCMYвойделипокнарис. зан

2Преобразования.

междупространствамиRGBCMYопредслеобразомдуля:ющимтся

[R,G, B]= [1,1,1]− [C, M ,Y ]

(1)

Причемединичныйвектор

-стрвмоделикаRGB

- представление

белогоцвета, м CMYдели

- черного.

Рис. Цвет2: кубмоCMYвойдели

Этацветоваямодельиспользуетсятомслучае,еслиизображениеили

рисбувыводитьсядутнокнатрехцвепр прилинтпечатиномцветныхре

изображенийспомощьючетыр

ехкрапроцсцвочнессатоделением. го

Системасубтрактивныхцветработаеттраженнымсвет,наприо ер

листабумаги.Иногдавкачествесинониматерминасубтрактивная

используюттермин

исключающая.Происхождеэтогоназванияязаноие

темфактом,ч

топридобавлениикрасиинтенсивностьотраженноголей

светауменьшается,по колькуветпоглощаетсятембольше,чембольше

красителянанповерхностьесено.Присмешиваниитрехосновных

субтрактивныхцветовнабелойбумагеравнпропорциидолженй

получатьсячерныйцвет.Однако,действиэтотц ыглядитетельности

темно-коричневым,потомуипографскиекраскипоглощаютсвне

полностью.Каждыйизосновныхцветов

CMY цветовоймоделидопускает

255градацийяркости,чтоответствует24

-битовойглубин

е. CMY цветовая

цветовзависитотхарактеристикмонитора,комилипьютераринтера,

которыеисподвывльзуютсяэтизображениядаго.Повэтойму

ситуацииважнопредварительнокалибр

оватьоборуд.Дляэтогование

испольтакназываемцвеуюпрофилится,формыедлякаждогоруемые

типаоборудования.

Задклабораторнойниеработе№1.

Реализоватьсредепрограммирования

Delphi программныймодуль

формированияоттенковсиспользованием

моделей RGB и CMY/

Лабораторнаяработа№2Колор. систематрическая

XYZ

Вколоримелюбойцвыражаетсятрчисламиемяцветовых

координат.Числакоординатпредстасобойколичес,вкоторыхляютва

необходимосмешатьтри

основныецвета

,чтобыполучить

данныйцвет.

Существуетмножестворазличных

триадосновныхцветов

.

Принципиальноетреб,котдваниеудовлетворятьромулжнытриосновные

цвета,состотом,чтониодинизтнихнедолженполучатьсясмешением

двухдругих.Инымисл,овамисновныецветадол

жныбытьнезависимыми

друготдруга.Естественно,чтоцветко однтоговыердинатыжецвета

относительразныхосновтриадразличны.ыхо

Основныецветабывнереальнымиют .

Реальныецвета

можнополучипрак,действуянаическиьглазизлуче

ниямиопределенных

спектральныхсоставов.

Нереальныецвета

практическиполучитьнельзя,

т.к.несуществуетизлучений,которощущениявызбывалитакихцветов

принормальусловиязре.Нохарактеристикуныхиялюбогонереального

цветацветовой( тон,чистот

а,ярк)мовычислитьстьжно,еслипредставить

егокаккомбинациюреальныхцветов.Примеромтр реальныхосновных

цветовявляютсяфизиологическиецвета

Красный)(

, Зеленый)(

и

Синий (С) ,т.е.цветаосновныхзбуждений.

Есливкачествеосновныхцвето

виспользуютсяфизиологическиецвета

К,

З и С,цветовымикоординаявляютсяуровниоснамивныхзбуждений.

Онивычисляютсяпоспектрасоставамизлучспектральнымний

чувстрехвитеприемгл. ьазаниковостям

Однпракцветаотически

К, З и С вк ачеоснтвеиспользуютсяовных.

Непосредственноеизмерениеспектральныхчувствительностей

КЗС-

приемнглазаневозм,иковспкосвльзуемжнометодыпризнанынные

недостаточноточными

Поэтомудляколориметрическоговыраженияцветиспользуютобходнй

путь,вкоторомпринвыраженияципветоввеличинамивозбуждений

КЗС–

приемсохраняется, практическииковпольздртреугиютсями

величинамикоординат

—

RGB.Этинотривыееличивполные

определенносвязанывеличиназбужденийосновныхмогутбыть

определеопытпутемоченьныточно. м

Процеихопределениядостаточноурапроста,заключаетсяввизуальном

сравнениинекоторогоизмеряемогоцветарегулируемойсмеситрех

основныхцветов

RGB.Уравнявэтицвета,мыможемутверждать,что

величинывозбужде

ний КЗС–приемниотдействияизлучениякаков

измеряемогоцвета,такизлучесмесиосновныхцветовия

RGB —

сцвет ами R, G, B,откудаследу,чтоцвета

R, G, B представляютсобой

ктому,чтобыкажизнихдействовоепреимущественноодинаизлотипов

приемник.Оберутычнследующуюориадув:

λR = 700нм,λG = 546.1нм,λB = 435.8нм.

Двепоследнвеличособенноины

удачнысточкизренияихпрактическойреализации,..онисоответствуют

мощнымспектральнымлиниямв паров.реути

Проведениеисхк дныхлориметрическихопытовсвязанобольшими

трудностями.Этообъясняет,вчастно,тем,чтохарактеристикияти

цветовогозренияразличныхлюдейнесовпадают.Чтобыданныеисходных

опытовбылипр дляменимыбольшинствалюдей,необходимоподобрать

наблюдатнормальнйс цвезртов,еданныениемым,полученные

для

мнаблюдателейогих,усреднить.Дляполучнадеанниявжэтихных

опытахнеобходимадовольносложнаяспециальнаяппара.Поэтураому

исхкодныелориметрическсчитанноеопытызавсюисториюпроводились

числораз.Внастоящеевремямыиспользуемдан

полученные, в1931г.в

двухопы,которыебылиахвыполненыРайтомСША()иГилдомАнглия( ).

Этиопытыпроводилисьразнымиосновцветанаызличнойми

аппаратуредлядесятинаблюдателейРайтаисемиуГилда.Ноих

результаты,пересчитанныенаос

новныецвета

RGB,оченьхорошосовпали.

В 1959г.былипредложеныновыеданныепоопрудельеныхию

координатцвета.Ониполученывопытах,проводившихсяпо

новомуметоду

вСС( СРпера)ивАнглииСтайлс(скойБерчем),идолжныобеспечить

лучшеесоответсмеждуцвекоординатамиовыизмереннымивие,

непосредивычисленнымипотвпектральнымсоставам.Приопытной

проказалосьве,чторкеасхождениявр

езультатполучаемых, с

использстарыхновыхдан,малы.Поэтомуиемыхданнопытове

1931г.сноварекомекакосн,аданнваныовнп 1959г.етове

— как

дополнительныекним.

Еслияркакогоость

–лиосновбозедицветовничныхпринятьза

единицу,напримерцвета

R,

тоотноситяркостиосновнедльиничныхех

цветов R, G, B,называемыетакжеяркостнымикоэффициентами

обозначаемые

LR,

LG,

LB,определяютсяизсоотношения

LR : LG : LB = 1: 4.59 : 0.06.

Вычисленияцветкоординатсостоивыхперемножении

удельных

координатлучисяркостиуммироваыеполучепроизведений. ныхии

Такиевычисле,особеннодляизлученийслияспектральногожногосостава,

длитрудоемкительны.Сложновычзависитовыбораленийьосновных

цве.Чтоупросвбыцветитьовые

расчеты,быласозданасистема

XYZ,

основаннаянесуществующихреальноцветах:

X,

Y и Z.Этасистема

рассчитанаоснтехжеовепытныхданных,которыеисподляьзованы