เราจะอธิบายสีอย่างไร? รุ่นสีอิสระ

ในปีพ.ศ. 2474 ตามคำร้องขอของ "Commission Internationale de l’Eclairage" (คณะกรรมาธิการระหว่างประเทศด้านแสงสว่าง) ได้มีการพัฒนาแบบจำลองสีโดยไม่ขึ้นกับอุปกรณ์ มันถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของการวิจัยที่ดำเนินการในกลุ่มคนประมาณยี่สิบคนที่สามารถแยกแยะสีได้อย่างถูกต้อง กลุ่มนี้แสดงให้เห็นในขอบเขตการมองเห็นที่แคบมาก (2o) สีต่างๆ และมีหน้าที่สร้างความแตกต่าง การวิเคราะห์ทางสถิติของการตอบสนองทำให้สามารถพัฒนาแบบจำลองผู้สังเกตมาตรฐานได้ มันแสดงให้เห็นความสามารถของมนุษย์โดยเฉลี่ยในแง่ของการรับรู้สี (เช่น ช่วงความยาวคลื่น ความไว ฯลฯ) ตามรุ่นผู้สังเกตการณ์มาตรฐาน รุ่น CIE XYZ ได้รับการพัฒนา – รุ่นสีที่ไม่ขึ้นกับอุปกรณ์เครื่องแรก วิธี CIE XYZ เรียกว่าปริภูมิสีซึ่งใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงและเป็นมาตรฐานสำหรับปริภูมิสีอื่นๆ ที่สร้างขึ้นโดย “Commission Internationale de l’Eclairage” (CIE LUV, CIE Lab) แนวคิดของค่าสามสีของ XYZ นั้นอิงตามแนวคิดในการเห็นสี ซึ่งบอกว่าดวงตาประกอบด้วยเซลล์รับแสงสามประเภทที่ช่วยให้คุณเห็นสีพื้นฐานสามสี (แดง เขียว น้ำเงิน) ในขณะที่ทุกสี เป็นส่วนผสมของสีพื้นฐานสามสี ดังนั้น สีจึงถูกอธิบายไว้ในพิกัดสามสี X,Y,Z พิกัดเหล่านี้สอดคล้องกับเปอร์เซ็นต์ของสีพื้นฐานสามสี R (สีแดง), G (สีเขียว) และ B (สีน้ำเงิน)

คำอธิบายสามมิติ ของ CIE XYZ ถูกเปลี่ยนเป็นสเปซ CIE xyY สองมิติ มันแปลงองค์ประกอบสี X, Y, Z เป็นพิกัดสามสี x, y, Y พิกัด x และ y รับผิดชอบสำหรับสีและ Y สำหรับความสว่าง ปริภูมิ xyY จะแสดงในปริภูมิสี ซึ่งเป็นกราฟสี เป็นรูปสามเหลี่ยมแมกซ์เวลล์หรือสามเหลี่ยมสี แสดงเป็นพื้นที่ที่ล้อมรอบด้วยเส้นสองเส้น – เส้นโค้งสีเดียวและเส้นตรงสีม่วง เป็นผลมาจาก ทำงานเกี่ยวกับการรับรู้ความแตกต่างของสีโดย Wright, MacAdam และ Stiles ประเด็นเรื่องความสม่ำเสมอของพื้นที่สีถูกสร้างขึ้น เมื่อพื้นที่ CIE XYZ กำหนดช่วงของความแตกต่างในการรับรู้สี (รูปที่ด้านล่าง) จากนั้นวงรีที่มีขนาดต่างกัน (ที่เรียกว่าวงรีของ MacAdam) จะปรากฏขึ้น พวกมันจะก่อตัวขึ้นในพื้นที่สีเขียว เป็นรูปวงรีที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางค่อนข้างใหญ่และในพื้นที่สีน้ำเงิน แต่ที่นี่จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางค่อนข้างเล็ก ดังนั้นเมื่อเราทำเครื่องหมายจุดสองจุดในพื้นที่ดังกล่าว ดวงตาของมนุษย์สามารถรับรู้ได้ว่าเป็นสองเฉดสีที่แตกต่างกันตามอัตวิสัย ในทางกลับกัน จุดสองจุดที่ห่างกันเท่ากันในช่วงสีเขียว อาจกำหนดสีที่ดวงตาของมนุษย์จะไม่สังเกตเห็นความแตกต่าง กล่าวคือ จะเป็นสีเดียวที่กำหนดโดยอัตนัย ด้วยการวิจัยเกี่ยวกับความสม่ำเสมอของพื้นที่สี CIE LUV และ CIE Lab ก็เช่นกัน สร้าง. โมเดล CIE LUV ถูกสร้างขึ้น (ในปี 1960) อันเป็นผลมาจากการแปลงตัวแปร xy เป็นตัวแปร uv พวกเขาควรจะสะท้อนความแตกต่างระหว่างสีได้ดีกว่า อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการวิจัยเพิ่มเติม ปรากฎว่าชุดของตัวแปรดังกล่าวจำกัดพื้นที่รอบๆ สีน้ำตาล สีส้ม และสีเหลืองอย่างเข้มงวด เฉดสีดังกล่าวมีความสำคัญมากในการวาดภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภาพถ่ายสีน้ำมันหรือธรรมชาติ จึงต้องพยายามเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติม ในปี 1976 ตัวแปร u’ และ v’ ได้รับการพัฒนา ดังนั้นจึงสร้างพื้นที่ CIE LU’V’ สิ่งสำคัญคือตัวอักษร "L" ในชื่อต้องมาจากคำว่า "ความสว่าง" และเหมือนกับ "Y" ในโมเดล xyY ที่เป็นตัวกำหนดความสว่าง การแสดงสีทั้งสองที่ได้รับจะแสดงในรูปด้านล่าง: a) แผนภูมิ CIE uv b) แผนภูมิ CIE u’v ลำดับที่สองที่ใช้บ่อยที่สุด รุ่นสีที่ไม่ขึ้นกับอุปกรณ์คือ CIE Lab นี่คือการเปลี่ยนแปลงอีกรูปแบบหนึ่งของพื้นที่ CIE XYZ ซึ่งสร้างขึ้นในปี 1976 ในการให้คำจำกัดความ สันนิษฐานว่าสีที่อยู่ห่างจากกันเท่ากันจะถูกมองว่าต่างกันเท่าๆ กัน สมมติว่าสีไม่สามารถเป็นสีม่วงและสีน้ำเงินและสีเหลืองหรือสีเขียวในเวลาเดียวกันได้ ส่วนประกอบต่อไปนี้ได้รับการคัดเลือกสำหรับคำอธิบาย: L – ความสว่าง (ความสว่าง), a – สีจากสีเขียวเป็นสีม่วงแดง และ b – สีจากสีน้ำเงินเป็นสีเหลือง . อย่างไรก็ตาม ข้อได้เปรียบที่สำคัญของรุ่นที่กำหนดคือความง่ายในการเปรียบเทียบสี ความแตกต่างระหว่างสองสีในพื้นที่ CIE Lab แสดงเป็น ΔE ซึ่งคำนวณจากความสัมพันธ์ต่อไปนี้: ΔE คือระยะห่างแบบยุคลิดปกติระหว่างจุดสองจุดในปริภูมิสามมิติ สันนิษฐานว่าผู้สังเกตมาตรฐานรับรู้ความแตกต่างของสีตามตัวบ่งชี้ต่อไปนี้:0 < ΔE < 1 – ไม่เห็นความแตกต่าง 1 < ΔE < 2 – มีเพียงผู้สังเกตการณ์ที่มีประสบการณ์เท่านั้นที่สังเกตเห็นความแตกต่าง 2 < ΔE < 3.5 – ผู้ที่ไม่มีประสบการณ์เช่นกัน ผู้สังเกตสังเกตเห็นความแตกต่าง 3,5 < ΔE < 5 – ผู้สังเกตสังเกตเห็นความแตกต่างของสีที่ชัดเจน 5 < ΔE – ผู้สังเกตมองว่าทั้งสองสีต่างกันโดยสิ้นเชิง เช่นเดียวกับพื้นที่ CIE XYZ โมเดล CIE Lab เกี่ยวข้องกับการรับรู้สีโดยตรงด้วยตามนุษย์ นี่คือเหตุผลที่เราเรียกว่าเป็นรุ่นสีที่ไม่ขึ้นกับอุปกรณ์ พื้นที่สี CIE LCh ใช้รูปแบบเดียวกันกับพื้นที่สี CIE Lab แต่ใช้พิกัดทรงกระบอกแทนพิกัดสี่เหลี่ยม ในพื้นที่สีนี้ L คือความสว่างและเป็นพารามิเตอร์เดียวกับ L ในพื้นที่ CIE Lab, C คือความอิ่มตัว และ h คือเฉดสี ค่าความอิ่มตัวของสี C คือ 0 ที่จุดศูนย์กลางของทรงกลม ซึ่งเป็นภาพของปริภูมิสีและเพิ่มขึ้นตามระยะห่างจากจุดศูนย์กลาง เงา h คือมุมที่การวัดเริ่มต้นที่แกน + และแสดงเป็นองศา พื้นที่สี Hunter Lab ได้รับการพัฒนาในปี 1966 โดย RS Hunter ให้เป็นพื้นที่สีที่เป็นเนื้อเดียวกันทางสายตามากกว่า CIE 1931 Yxy และคล้ายกับ CIE Lab มาก ปัจจุบันมีการใช้งานในหลายพื้นที่ รวมถึงอุตสาหกรรมสีในสหรัฐอเมริกา อย่างไรก็ตาม มีการใช้งานน้อยกว่าพื้นที่ CIE Lab ที่พัฒนาขึ้นในภายหลังเล็กน้อย ซึ่งได้รับการสนับสนุนมากขึ้น เครื่องชั่งทั้ง Hunter Lab และ CIE Lab ใช้ฟังก์ชันที่แตกต่างกันเล็กน้อยในการคำนวณค่า Lab โดยใช้ส่วนประกอบไตรโครมาติก XYZ เป็นอาร์กิวเมนต์ Hunter Lab ทำการแปลงโดยใช้รากที่สอง ในขณะที่ CIE Lab ใช้ฟังก์ชันลูกบาศก์รูท ความแตกต่างอีกประการหนึ่งสามารถมองเห็นได้ในช่วงของพื้นที่สีแต่ละส่วน สเกลฮันเตอร์จะลดขนาดลงในพื้นที่สีเหลืองของพื้นที่สีและขยายเป็นสีน้ำเงิน ในทางกลับกัน มาตราส่วน CIE Lab จะขยายออกไปเล็กน้อยในพื้นที่สีเหลือง ซึ่งจะเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้นเมื่อค่า CIE จากตัวอย่างน้อยกว่าหนึ่ง ข้อได้เปรียบเพิ่มเติมของมาตราส่วน CIE Lab คือมักจะสะท้อนการประเมินความแตกต่างของสีสำหรับสีเข้มมากด้วยสายตาได้ดีกว่า