Järjestäytynyt värijärjestelmä järjestää värit, jotka voidaan erottaa ihmisen näkemyksellä .
Järjestelmiä on kahdenlaisia. Järjestelmät psykologinen perustaakseen visuaalinen vertailuja värikäs näytteiden värikartoissa järjestelmällinen järjestely värejä. Järjestelmä väri asettaa kokeellisesti psykofyysisessä , vastaavuudet fysikaalisia mittauksia suoritettiin valon säteily ja karakterisointi digitaalinen väri.
Lisäaine tai subtractive väri synteesiä järjestelmät sopivat värit niiden kirjo kuvauksiin termien perusteella jommankumman näistä lähestymistavoista, uudelleen vastaamaan heidän teknisiin rajoituksiin.
Tieteellisessä kirjallisuudessa määritellään huolellisesti heidän käyttämänsä termit. Menetelmän ero psykologisen lähestymistavan ja väriteorian kolorimetrisen lähestymistavan välillä tarkoittaa, että värejä kuvaavilla termeillä, jotka kohdistuvat suunnilleen samaan värin ominaisuuteen, ei voi olla sama määritelmä. Kongressit ja komiteat ovat päättäneet keskustelujen selkeyttämiseksi käyttää eri termejä.
| Psykologia | Kolorimetria |
|---|---|
| Sävy, sävy ( (en) sävy ) | Hallitseva aallonpituus |
| Kylläisyys | Kolorimetriset ja virityspuhtaudet |
| Luminanssi , phanie , leucia , kirkkaus | Valojen kirkkaus |
| Pintojen kirkkauskerroin |
Yleiset käyttötermit ja grafiikan ammattikieltä ovat usein päällekkäisiä useiden tieteellisten lähestymistapojen luokitusten kanssa, vähemmän tarkkuudella ja käytön joustavuudella. Graafisessa taiteessa sävy ja sävy voivat määrittää ne määrittelevän adjektiivin mukaan minkä tahansa kolmesta värimerkistä maalatulle pinnalle.
Hallitseva värisävy tai aallonpituuden merkki on yleensä viitataan nimen kromaattinen kenttä , edellyttäen, että väri on riittävän kirkas: punainen , oranssi , keltainen , vihreä , sininen ; Kirkkaus ilmaistaan lukuisilla vastakkaisilla termeillä: kirkas tai kirkas ja joskus kirkas vastustaa pimeää .
Tieteenalat ovat erottaneet erillisissä hahmoissa värien ominaisuuksista, jotka on ryhmitelty yhteen jokapäiväisessä elämässä.
| Kirkkaus | Erittäin puhdas | Matala puhtaus |
|---|---|---|
| vahva | kirkas väri | vaalea väri |
| keskiverto | voimakas väri | harmahtava väri |
| matala | syvä väri | tumma väri |
Trikromivärien arviointi on ominaista kolorimetriselle lähestymistavalle. Se perustuu metamerisen valonsäteilyn tuottamiseen, käyttäen kolmea pääväriä , vaihtelevaa spektrimääritelmää, jota perinteisesti kutsutaan punaiseksi , vihreäksi ja siniseksi , toisin sanoen havaitaan täsmälleen samalla tavalla kuin väri, jonka yritämme määritellä.
Lähestymistavasta riippumatta, 30 000 - 500 000 väriä, jotka ihmiset voivat erottaa, on järjestetty kolmen kriteerin mukaan, mikä johtaa järjestelmien, jotka järjestävät nämä kriteerit digitaalisessa muodossa , omaksuttavaksi volyymin väriavaruudeksi . Näissä tiloissa koordinaatit voivat olla suorakulmaisia tai polaarisia, mielivaltaisella alkuperällä siten, että kaikki arvot ovat positiivisia, tai akromaattisen ärsykkeen esityskohdassa valaisimen suhteen .
Värikartan ei välttämättä ole numeerinen arvosana sääntöjen värejä; mutta voimme kuitenkin sijoittaa ne suhteessa toisiinsa kuvitteellisessa volyymissa.
Tavallisessa käytännössä termi väriavaruus voi viitata myös osaan, jonka värisynteesiprosessi voi saavuttaa yleisessä näkyvässä väriavaruudessa, kuten mikä tahansa järjestelmä (synonyymi gammalle ).
Väridentiteetin visuaaliseen arviointiin perustuvia järjestelmiä kutsutaan järjestetyiksi värijärjestelmiksi . Monet näistä järjestelmistä ottavat järjestelmällisesti käyttöön taiteilijoiden kehittämät konseptit, erityisesti värikolmiot ja kromaattiset ympyrät .
Goethe , joka vastustaa Newtonin fysiikkaa , luo täysin uuden väiteorian teoksessaan Värejä käsittelevä teos ; Vaikka se ei ole digitaalinen eikä sitä voida pitää tieteellisesti pätevänä tällä hetkellä, se on innoittanut muita filosofeja, tutkijoita ja taiteilijoita, etenkin Schopenhaueria näkemyksestään näköstä ja väreistä .
Eugène Chevreul , kromaattisesta taiteilijapiiristä ja hänen lakiensa samanaikaisesta värien kontrastista , suunnitteli värikartan , jossa värit on järjestetty puolipallolle. Hänen käsityksensä värien harmoniasta, jolle hän etsi lakeja, vaikuttivat taiteilijoihin, kuten Eugène Delacroix , Georges Seurat ja Robert Delaunay .
Vuonna keskellä XIX E -luvulla , kokeellinen psykologia alkaa, jossa Helmholtz ja Fechner , erottaa itsensä implisiittinen platonismiin ajatuksen Newton, joille värit ovat abstrakteja ajatuksia ennestään sielussa, pystyy tunnistamaan ne "läpi aistien ikkuna ”. Helmholtzille, Fechnerille ja heidän aloittamilleen virroille käsitteet ja käsitykset ovat erottamattomia, ja niiden ymmärtämiseksi on tarpeen perustaa menettelytavat havaintojen mittaamiseksi.
Ewald Hering ajattelee kolmiulotteisen väriavaruuden, jonka ensimmäinen akseli on selkeästi musta ja valkoinen, kun taas kaksi muuta vastustavat vastaavasti sinistä ja keltaista sekä punaista ja vihreää. Tutkimukset näköjärjestelmässä yli muuntaminen valon säteilyn hermoimpulssien on käpyjä ja verkkokalvon vahvistaa nämä tuloksia seuraavista luvulla.
Wilhelm Ostwald järjestää värit äänenvoimakkuudeksi kaksoiskartion muodossa, jota jalusta on vastapäätä. Pystyakseli osoittaa kirkkauden. Kukin vaakasuuntaisista viipaleista on saman kirkkauden omaava kromaattinen ympyrä , jossa värin sijainti määritetään napakoordinaateina , sävyä edustava suunta ja etäisyys keskiakselista värin voimakkuus.
Sen lisäksi, että erikoistuneita värikokoelmia, kuten Oberthurin luettelo, jonka tarkoituksena on luokitella krysanteemien värit , on tarkalleen kolme luokkaa:
Vuonna 1909 Albert Henry Munsell perusti systemaattisen värikartan digitaalisilla porrastuksilla. Vuonna 1943 uudistettujen kokeiden jälkeen sen värikartan näytteet ovat samassa määrässä kuin edeltäjänsä. Sen avulla voidaan tunnistaa pintavärit vertailulla ja niiden koodaus. Sävy. Esimerkki: ilmaistaan helpommin kuin kromaattisella ympyrällä olevalla kulmalla lyhenteellä viidestä perusvärin nimestä: B ( sininen ), sininen; G ( vihreä ), vihreä; Y ( keltainen ), keltainen; R ( punainen ), punainen; P ( violetti ), violetti, erotettu vaiheilla, jotka vastaavat samanlaista värieroa. Väriatlas sisältää näytteitä, jotka on valmistettu mattaväreistä ja loistavista väreistä, jotta voidaan ottaa huomioon tuomion erot näissä kahdessa tapauksessa. Tällä värikartalla on monia käytännön sovelluksia.
Natural Color System juontuu Hering teoria, sovelletaan ja kehitetään joukko ruotsalaisia tutkijoita, myös insinööri Anders Hård (SV) ja psykologi Lars Sivik. Se on värikartta, joka perustuu tarkkailijoiden kykyyn arvioida väri suhteessa valkoiseen ja mustaan sekä neljään perusväriin, punainen, vihreä, keltainen ja sininen. Värit ovat jakautuneet kaksinkertaiseen Ostwald-kartioon. Jokainen sävy saa luokituksen, joka osoittaa sen läheisyyden alkuvärin kanssa (esim. B20G osoittaa 80% sinistä ja 20% vihreää), mikä osoittaa, missä kartion pystysuorassa osassa se sijaitsee. Tässä kolmiossa mustan läheisyys ja etäisyys määritetyn värin akselista määrittävät värin numeerisella koodilla (esimerkiksi 2050B20G osoittaa turkoosinsinistä.
Kolorimetriset järjestelmät perustuvat Newtonin kokeisiin , jotka avaavat valoa koskevan työn fyysisenä ilmiönä. Vuosisadan kuluttua Newtonista Young ja Helmoltz käyttävät additiivisen värisynteesin perusteita yhdistääkseen valonsäteiden fyysiset hahmot värillisiin havaintoihin.
Oletamme Grassmannin lakien mukaan , että värilliset aistit noudattavat lineaarisia lakeja. Maxwell osoittaa, että kuvaukset värejä kolmikon (hallitseva aallonpituus, puhtaus, kirkkaus) vastaavat kuvaukset algebrallisen arvot tahansa kolme valoa, että ne ovat ensisijainen keskenään (toisin sanoen ei seos kaksi niistä on metameeriset on Kolmas, toisin sanoen havaitaan identtisesti.Koska laboratoriossa tiedämme vain, kuinka lisätä valovirtoja, etsimme päävärejä, jotka antavat mahdollisimman vähän negatiivisia arvoja, ja nämä värit ovat punainen , vihreä ja sininen , jonka määrittelee helppous toistaa ne tarkasti.
Näiden laskelmien ja periaatteet psykofysiikan , esitämme aiheita väriä, jossa heitä löytää vastineita, ja tästä kokemuksesta, aseta alussa XX : nnen vuosisadan , herkkyys käyrät, yhteensovitus radiometrinen teho valon säteilyn ja kerroin, joka on sovitettava havaintoa vastaavan kirkkauden saamiseksi, ja kerroin, joka on annettava primaarille, jotta metameerinen väri voidaan löytää additiivisella synteesillä.
Nämä menetelmät antavat joillekin väreille negatiiviset kertoimet yhdelle tai kahdelle kokeelliselle primaarille. Siksi muunnamme kertoimet mukavuuden vuoksi siten, että kaikki värit löytyvät värikaaviosta, jonka koordinaatit rajoittuvat 0: lla ja 1: llä.
Vuonna 1931 kansainvälinen valaistuskomissio hyväksyi arvotaulukot, joissa määriteltiin vertailutarkkailija , mikä mahdollisti fyysisten mittausten ja värejä edustavan tilan vastaavuuden.
Peruskolorimetria perustuu kahteen oletukseen:
Vuonna 1931 CIE määritteli CIE RGB -järjestelmän , sitten abstraktimman järjestelmän, CIE XYZ . Tällä on kaksi ominaisuutta:
Nämä kolme muuttujaa edustavat valon voimakkuutta. Jako niiden summa osoittaa puhdasta luvuista x, y, z, joiden summa on yhtä suuri kuin 1. Tämä johtaa CIE xyy järjestelmä , jossa Y on luminanssi , intensiteetti ei riipu väri, kun taas x- ja y-määrittävät kromaattisuuskoordinaattijärjestelmien tasossa kohtisuorassa Y-tasoon ja edustaa kaikkia värejä sävyllä ja kylläisyydellä niiden intensiteetistä riippumatta. Tässä xy-tasossa puhtaat värit ovat hevosenkengän muotoisella käyrällä, kaikki väriseokset ovat tämän käyrän sisällä, suljettuna segmentillä, joka edustaa purppuroita.
CIE xyY -järjestelmä tarjoaa yhdenmukaisen kuvauksen kaikista näkyvistä väreistä. Se kärsii kuitenkin epätäydellisyydestä: värikaavion pisteiden välillä lasketut etäisyydet eivät vastaa värien subjektiivisia eroja. Nämä poikkeamat voidaan arvioida mittaamalla kaavion kahden pisteen visuaalinen erilaistumiskynnys. Tämän epätäydellisyyden syy löytyy peruskolorimetrian postulaateista. Fyysisten suureiden ja havainnon väliset suhteet eivät ole lineaarisia.
Yksi kolorimetrian tärkeimmistä sovelluksista on kuitenkin arvioida värin yhdenmukaisuus eritelmän kanssa. Jotta toleranssi voidaan antaa, värieron on oltava säännöllinen. Siksi meidän on muodostettava epälineaarisia järjestelmiä.
CIE määritti ensin kirkkauden L *, luminanssin L epälineaarisen funktion , mikä vastaa sitä, että voimakkuuden tunne vaihtelee vähemmän kuin sen fyysinen arvo. Tämä johti värinäyttöihin suositeltuun L * u * v * -järjestelmään ja värillisten pintojen ja väriteollisuuden kuvaamiseen suositeltuun L * a * b * -järjestelmään , josta on sittemmin tullut lähes standardi valokuvauksessa.
Kysymys poikkeamia käsitellään, jos niitä ei ratkaista, pysyvät erimielisyydet fysikaalisia mittauksia ja värinäkö , monimutkainen ilmiö, joka sisältää riippuvuus värinäkö voimakkuudesta valaistuksen sekä eroja. Väliset alojen fotooppisen (vuorokausivaihtelusta) , mesooppisen ja scotopic (öisin, väritön) visio, ja Purkinjen , Bezold-Brücke (de) ja Abney vaikutuksia , jotka yhdistävät kirkkaus ja koettu sävy, ja kaikki ne, jotka liittyvät vuorovaikutukseen värillinen pintojen huomannut Michel Eugène Chevreul on XIX th vuosisata ( samanaikaisen kontrastilain väri ).
Siksi CIE perusti väriominaisuusmallit , joissa otettiin huomioon jotkut näistä poikkeamista edellisestä mallista taustan vaikutuksesta, jolloin tuloksena oli CIECAM97-malli, sitten CIECAM02- malli , joka on tarkoitettu enemmän värihallintasovelluksiin .
Elektroniset järjestelmät värillisten kuvien tuottamiseksi, pääasiassa televisio, sitten tietokoneen näytöt, ovat kolorimetrisen tutkimuksen tuloksia. Ne johtuvat tarpeesta säätää väriä tuottavia elementtejä trikromilisäaineiden synteesillä .
Väritelevisio on vakiinnuttanut asemansa aiemmin olemassa olevana mustavalkokuvan väritysjärjestelmänä . Sama yhdistetty sähköinen signaali antaa kuvan mustavalkoisena tai värisenä dekoodauksesta riippuen. Järjestelmät ottavat huomioon näön heikentyneen herkkyyden sävyeroille kuin kirkkauseroille.
Kameroiden ja näyttöjen kolmoissignaali ( punainen , vihreä , sininen ) muunnetaan lähetystä varten luminanssisignaaliksi, jolle asetetaan mahdollisimman huomaamattomasti värierosignaali, jonka voimakkuus on verrannollinen tämän eron amplitudiin ja jonka vaihe väriä kantavan taajuuden suhteen osoittaa sävyn. Tällä yhdistetyllä lähetyssignaalilla on siten parametrit, jotka ovat homologisia värien psykologisen kuvauksen parametrien kanssa.
Tietokonepäätteillä saadut värinkuvausjärjestelmät perustuvat joko suoraan määrille, jotka määritetään materiaaleille, jotka syntetisoivat värejä ja antavat arvot ( punainen , vihreä , sininen ) päävärijoukolle ( sRGB ja Adobe RGB) ) tai psykologisen väriluokitusjärjestelmän yksinkertaistetusta mukauttamisesta, jossa on kolme tai neljä suuruutta, jotka on johdettu edellisistä, mutta joita ei aina määritellä samalla tavalla, sävy , kroma tai useammin kylläisyys ja kirkkaus tai arvo . Nämä kolme käsitettä määrittelevät erilaisia järjestelmiä, joista yleisimmät ovat TSV ja TSL .
Kaikissa tapauksissa järjestelmissä kuvattu värijoukko on pienempi kuin näkyvien värien joukko. Laskelmat ovat huomattavasti yksinkertaisempia, ja kysymys värien lukumäärästä ratkaistaan useilla värikoodeilla, jotka ovat paljon suurempia kuin ihmisen kyky syrjiä.
Täydellinen luettelo värien luokittelujärjestelmistä johtaa kahteen muuhun luokkaan:
Kahta viimeistä järjestelmää käytetään kuvan segmentointiin . Yritämme sitten erottaa visuaalinen esine taustasta, kuten järjestelmissä, jotka jalkapallo- otteluissa erottavat jokaisen joukkueen pelaajat taustasta ja tunnistavat ulkopuolisen pelaajan.
Järjestelmät, jotka pystyvät edustamaan kaikkia näkyviä värejä fyysisistä mittauksista, voidaan muuntaa matemaattisilla operaatioilla, jotka vastaavat akselinmuutoksia (matriiseilla) ja mittakaavan muunnoksia, lineaarisia tai ei.
Järjestelmät, kuten ne, jotka kuvaavat synteettisen prosessin värejä, jotka perustuvat fyysisiin määriin, mutta jotka eivät kata kaikkia näkyviä värejä, voivat muuntaa samoissa olosuhteissa järjestelmän kaikki värit muiksi l ': ksi. osa heidän molemmille pelialueilleen. Väriprofiilien lähetys-, koneiden välillä osalta parametrit matriisien ja muuntaminen kaavat. Lisäksi on määritettävä muuntosäännöt. Jos yksi ulottuvuus yhdessä väriavaruudessa on pienempi kuin vastaava toisessa, voidaan joko skaalata tai luopua täsmällisestä toisinnuksesta avaruuden eri osassa.
Eri lähtötietoihin perustuvat järjestelmät, kuten psykologiset järjestelmät ja kolorimetriset järjestelmät, voidaan muuntaa vain suunnilleen. Tämä on herkkä yritys, ja sellaisten järjestelmien tavoite kuin L * u * v * CIE 1976 näytön väreille ja L * a * b * CIE 1976 pintaväreille.