Странности сине-зеленого цвета

При исследовании цветов сине-зеленой области спектра монохромных цветов обнаружились странности, которые объясняются только особенностями зрения людей. В частности, оказалось что для некоторого подспектра никакое сочетание (r>=0) and (g>=0) and (b>=0) не обеспечивает уравновешивание. Вот пример:

Никакое сочетание B+G не дает совпадения с контрольным цветом.

Но добавка доли КРАСНОГО , причем К КОНТРОЛЬНОМУ ЦВЕТУ, «уравновешивает» цвета!

«Отрицательный» красный цвет

Описанный выше парадокс решается измененной схемой проведения эксперимента по уравновешиванию цветов, при котором красный прожектор устремляется не на площадку составного цвета, а на площадку контрольного цвета.

Смысловое уравнение уравновешивания приобретает вид bB + gG + (“- rR”)=С, что формально означает r<0. Физически это – бессмыслица, потому что отрицательная интенсивность излучения неосуществима, но формально такие значения являются проявлением описанного выше феномена.

Диаграммы уравновешивания цветов

Результатом экспериментов по уравновешиванию цветов явились следующие диаграммы:

Получены экпериментально на основе человеческих ощущений «совпадения цветов».

Правда, инженерная ценность этих диаграмм для создания систем воспроизведения произвольных цветов оказалась очень низкой по следующим причинам:

1. Эти диаграммы зависят от того, какой эксперт участвовал в эксперименте. У разных людей эти диаграммы выходят немного различными. Что считать эталоном?

2. Дополнительные проблемы - как воспроизводить «отрицательный» красный цвет, где это надо?

Именно поэтому Международная комиссия по освещенности в 1931 г. предложила свой споособ измерения цветов.

Измерение цвета

Первое, что было сделано – это был описан прибор «стандартный наблюдатель цвета» (СНЦ), выходные сигналы (реакции) котрого были заданы, как показано на графиках:

Таким образом, при использовании такого прибора всякий цвет описывается как тройка значений напряжений на выходе прибора, т.е. цвет={X, Y, Z}.

Чтобы сделать цветоизмерение инвариантным относительно физической реализации СНЦ, применена нормализация, что дает вместо тройки размерных величин тройку безразмерных:

Нетрудно видеть, что имеет место тождество:

В силу этого независимыми координатами цвета можно принять любые две из этих трех, например, x и y. Третью координату z будем находить так:

Итак, цвет выражается теперь как ЦВЕТ = { x , y}.

ДИАГРАММА ИЗМЕРЕНИЯ ЦВЕТОВ «Цветовое крыло»

Экспериментами с СНЦ с каждым монохромным цветом видимого спектра была полученная следующая крачивая диаграмма, получившая в обиходе название «цветовое крыло»:

ПО сути это функция двух переменных ЦВЕТ = { x , y}. Значение функции ЦВЕТ изображается цветом точки диаграммы.

Цветовой охват

Рассмотрим вопрос – какие цвета из всех существующих можно воспроизвести заданным набором базовых цветов. В ЭЛТ-телевизорах это цвета свечения зёрен люминофора, тройка которых образуют физический пиксел. Эти тройки могут располагаться по-разному. Например, стандарт SONY Trinitron задает такое расположение:

Слой зерен люминофора на экране кинескопа.

Поскольку интенсивность свечения зерен может быть только неотрицательной, ясно, что диапазон фактически воспроизводимых цветов можно изобразить на цветовом крыле треугольником, который называется «цветовой охват».