Spațiul de culoare
Această intrare sau secțiune despre știință nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
Un spațiu de culoare este combinația dintre un model de culoare și o funcție de cartografiere adecvată a acestui model.
Un model de culoare, de fapt, este un model matematic abstract care descrie o modalitate de a reprezenta culorile ca combinații de numere, de obicei ca trei sau patru valori numite componente de culoare . Cu toate acestea, acest model este o reprezentare abstractă, motiv pentru care este perfecționat de reguli specifice potrivite pentru utilizarea pe care o va face, creând un spațiu de culori.
De exemplu, spațiile de culoare precum Adobe RGB și sRGB sunt diferite, chiar dacă ambele se bazează pe același model de culoare RGB .
Spațiul de culoare al Observatorului standard
În 1931 , Comisia internațională de iluminare (Comisia internațională pentru iluminare) a definit un spațiu de culoare care include toate nuanțele vizibile ochiului uman, indiferent de luminanță. De fapt, orice culoare din acest spațiu bidimensional poate avea o luminanță care variază de la alb la negru și dacă este luat în considerare și acest factor (luminanța), spațiul astfel definit devine tridimensional și este reprezentat de coordonatele XYZ. La fel ca alte codificări cunoscute, modelul CIE 1931 se bazează pe utilizarea a trei culori primare care, amestecate în mod adecvat în sinteza aditivă , au făcut posibilă obținerea tuturor culorilor pe care ochiul uman le poate percepe. Comisia CIE a definit totuși mai multe modele matematice de percepție a culorilor indicate ca spații de culoare și reprezentate prin acronime precum XYZ (este modelul CIE 1931), xyY, Lab, Luv.
Spre deosebire, totuși, de metodele RGB sau CMYK (utilizate respectiv în sinteza aditivă și subtractivă ), diagrama de cromaticitate propusă de CIE nu depindea de comportamentul acestui sau acelui dispozitiv de afișare sau imprimare, deoarece se baza pe conceptul Standard Observer .
Acesta din urmă este definit pornind de la proprietățile sistemului vizual uman și se bazează pe analize sistematice efectuate pe un eșantion mare de observatori umani. Și pe baza numeroaselor studii efectuate în prima perioadă postbelică, s- a remarcat imposibilitatea de a putea reproduce toate culorile prin sinteză aditivă, cu toate acestea s-a ales trio-ul primarelor reale care trebuie amestecate.
Deoarece poate reprezenta toate nuanțele perceptibile, spațiul de culoare al CIE este luat ca referință pentru toate celelalte, cu toate acestea, în practică, nu este utilizat prea mult datorită complexității sale.
Primare imaginare
Numai prin adăugarea unei culori primare la nuanța de codificat a fost posibilă identificarea unei triade cromatice care o reproduce fidel: s-a emis astfel ipoteza că răspunsul fotoreceptorilor retinieni umani ( conurile ) a avut o tendință negativă pentru unele frecvențe ale vizibilului. spectru.
Primarele alese de CIE pentru a genera toate culorile vizibile sunt culori hipersaturate: culorile (de fapt, nefiind vizibile, nu ar trebui să fie indicate ca atare) mai saturate decât sunt capabili să descifreze fotoreceptorii retinieni.
Cele trei „primare imaginare” au fost denumite X, Y și Z. X corespunde unui roșu purpuriu suprasaturat caracterizat prin două vârfuri din spectrul cromatic respectiv în jur de 450 nm și 600 nm (acesta din urmă mult mai mare decât primul), Y și Z corespund unor nuanțe spectrale - întotdeauna hipersaturate nerealist - cu o lungime de undă dominantă de 520 și respectiv 477 nanometri .
În plus, nuanța Y (cea corespunzătoare „verde hipersaturat” ) are o tendință proporțională cu sensibilitatea noastră la luminozitatea nuanțelor. După ce am ales cele trei elemente primare prin care este posibil să se obțină, prin sinteză aditivă, orice culoare reală, este acum posibil să se utilizeze un spațiu tridimensional, având cele trei elemente primare utilizate pentru axe, pentru a le cataloga pe toate.
Pentru a nu recurge la o diagramă tridimensională, este posibil să se normalizeze culorile astfel încât suma lor să fie întotdeauna egală cu una. Dacă X, Y și Z sunt cele trei valori care identifică o culoare și X + Y + Z suma lor, prin setarea:
x = X / (X + Y + Z)
y = Y / (X + Y + Z)
z = Z / (X + Y + Z)
rezultă, cu pasaje algebrice simple, că x + y + z este întotdeauna egal cu 1 pentru orice valoare originală a lui X, Y și Z. Din aceasta rezultă că:
z = 1-xy
Prin urmare, este posibil să se utilizeze doar două coordonate cromatice (x și y, de exemplu) pentru a identifica o culoare, deoarece a treia (z, în acest caz) poate fi obținută prin scăderea celorlalte două din unitate. Avantajul este evident: prin normalizarea culorilor cu mecanismul de sumă constantă (egal cu 1) este posibil să se utilizeze un grafic bidimensional pentru a cataloga calitativ (și nu cantitativ) toate culorile reale, urmărind toate culorile posibile și imaginabile ale căror intensitatea totală este constantă și egală cu una: toate celelalte culori se obțin pur și simplu indicând, pe lângă valorile x și y (valoarea z se obține, așa cum am menționat, din celelalte două) gradul său de luminozitate exprimat , dacă se dorește, sub formă procentuală.
Culori reale și ireale
Toate culorile (reale și ireale) care pot fi generate cu elementele primare x și y se află pe un triunghi dreptunghiular având ca vârfuri originea (0,0) punctul maxim al lui x și minimul lui y (1,0) și maximul punctul y și minimul x (0,1). Diagrama CIE a culorilor reale este desenată în interiorul acestui triunghi dreptunghiular: un clopot care conține toate culorile posibile. În afara clopotului (dar întotdeauna în interiorul triunghiului) există toate culorile care nu sunt vizibile sau nu se pot distinge de cele prezente de-a lungul perimetrului extern. Diagrama CIE se bucură, tocmai datorită modului în care a fost generată, de câteva caracteristici importante pe care acum le vom ilustra mai detaliat.
Mai mult sau mai puțin în centrul diagramei CIE există un punct (o culoare), așa cum se va vedea în scurt timp, de importanță strategică, indicat de litera „C”. Este așa-numitul „Iluminant CIE”, luat ca referință și care corespunde radiației emise de o suprafață albă iluminată de lumina medie a zilei. De-a lungul perimetrului curbat al clopotului sunt toate nuanțele spectrale la saturația lor maximă. În partea superioară a diagramei trăiesc familiile verdelor; în stânga jos, albastru, în dreapta jos, roșii.
Pe segmentul rectiliniu care unește cele două vârfuri inferioare ale clopotului sunt culorile non-spectrale (sau violet) la saturația lor maximă. Toate culorile non-spectrale, cu saturație în scădere treptată, sunt situate în triunghiul delimitat în partea inferioară de segmentul violet și având punctul C.
Culori infricosatoare
Același lucru este valabil și pentru culorile spectrale, situate în restul diagramei: pe măsură ce vă apropiați de iluminantul C, culorile sunt din ce în ce mai puțin saturate. Pe măsură ce diagrama este construită, luând oricare două culori, segmentul care le unește reprezintă toate amestecurile aditive posibile ale celor două culori alese. Nu numai asta: poziția relativă de-a lungul segmentului de îmbinare reprezintă procentul de amestecare al culorilor.
Astfel, în centrul de greutate al segmentului este posibil să se găsească nuanța formată exact de 50% din prima culoare și 50% din a doua culoare. Trecând de exemplu la „trei sferturi” ale segmentului, nuanța identificată corespunde cu suma de 75% din prima culoare și 25% din a doua culoare și așa mai departe.
Același lucru este valabil și pentru sinteza aditivă a trei sau mai multe componente cromatice: culorile obținute prin amestecarea lor sunt toate cele delimitate de poligonul convex ale cărui vârfuri sunt punctele diagramei care corespund culorilor utilizate. Revenind la cazul numai a două culori, dacă segmentul care le unește trece prin punctul C, culorile luate în considerare sunt complementare unele cu altele. Dacă punctul C „cade” în centrul de greutate al segmentului, cele două culori au aceeași saturație (distanța lor de iluminatul CIE este aceeași) și adăugându-le împreună, se obține culoarea albă.
Amestecuri subtractive
Diagrama de cromaticitate CIE poate fi utilizată, luând măsurile de precauție necesare, chiar și pentru amestecurile subtractive (cum este cazul pentru imprimare). Culorile obținute prin amestecarea subtractivă a două nuanțe nu se află pe segmentul rectiliniu care le unește, ci de-a lungul unui segment curbiliniar, a cărui formă exactă nu este cunoscută a priori. Pentru a trasa curba (locusul punctelor corespunzătoare culorilor obținute din sinteza subtractivă a celor două culori) este necesar să se „probeze” câteva amestecuri tipice (de exemplu 10% -90%, 20% -80%, 30 % -70% etc. etc. etc.) și astfel interpola tendința generală.
Trebuie menționate două lucruri interesante. În primul rând, tocmai datorită formei de clopot a acestuia din urmă, totuși alegem cele trei elemente primare în culorile reale, nu vom putea reproduce niciodată toate culorile cu ele, dar vom exclude întotdeauna o anumită cantitate. Deci, se poate spune că nu există monitoare RGB capabile să reproducă toate scanerele de culoare reproductibile sau la fel de sensibile. A doua considerație se referă la spațiul cromatic al imprimării color, redus în comparație cu spațiul RGB, dar puțin mai precis în ceea ce privește imprimarea nuanțelor de albastru cyan.
Dacă o culoare aparține perimetrului extern este, așa cum sa menționat deja, la gradul său maxim de puritate, dacă se încadrează în diagramă are ca saturație distanța relativă dintre nuanță și punctul C, măsurată de-a lungul segmentului care trece prin culoare și îmbinarea albului cu marginea exterioară. Punctul în care extensia segmentului întâlnește perimetrul identifică lungimea de undă dominantă a nuanței luate în considerare.
Spații codate prin culoare
- Pe baza modelului RGB :
- Conceput pentru televiziune
- Proiectat pentru cinematografie și echipamente de calculator
- Conceput pentru presă
- HSV
- HSL
- CIE Lab
- CIE XYZ
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe spațiul de culoare
