Propriedades das três cores

Propriedades de três cores:
A representação quantitativa da diferença de percepção de cor é baseada na diferença de três atributos de cor: luminosidade, matiz e croma. A diferença de luminosidade representa a diferença de profundidade, a diferença de matiz representa a diferença de matiz (ou seja, vermelho ou azul) e a diferença de cromaticidade representa a diferença de brilho. A avaliação da diferença de cores é muito importante na indústria e no comércio. É usado principalmente para correspondência de cores na produção e controle de qualidade de cores dos produtos.
Definição e quantificação da cor.

Espaço colorido: RGB
Já em 1704, Newton propôs que a essência da cor é a luz; Em 1854, Glassman resumiu a lei de Glassman da mistura de cores. Então, em 1855, Maxwell apresentou a ideia de misturar luz vermelha, verde e azul para produzir várias cores.
Então, vermelho, verde e azul podem combinar com todas as cores?
Esta questão depende de “se todas as cores podem ser divididas em combinações de vermelho, amarelo e azul”. Ou seja, a combinação de luz vermelha, amarela e azul pode produzir todas as cores que o ser humano pode perceber?

Então os cientistas começaram vários experimentos e finalmente descobriram que a resposta era: sim, mas não.

Através do teste, após a obtenção do espectro de uma cor específica, é conhecido o valor da intensidade de cada comprimento de onda da cor, e também é conhecido o valor da intensidade da luz tricromática equivalente (RGB).

Desta forma, temos a proporção correspondente de luz tricromática RGB equivalente a este espectro específico.
Essa proporção pode ser usada para quantificar aproximadamente a cor.
A proporção após a normalização é a chamada coordenada de cromaticidade.

Desta forma, todas as cores da natureza podem ser distinguidas pelos olhos humanos. Contanto que você possa distinguir a cor, você pode usar este método para quantificar. Embora a cor também possa ser descrita (exclusivamente) pela curva espectral! De 780 nm a 380 nm, o número é enorme e pouco intuitivo.

Tal nomenclatura é irreal. Portanto, nem todas as cores podem ser divididas em combinações de vermelho, amarelo e azul.
No entanto, se o valor da proporção RGB for usado para nomeação, apenas três dados serão necessários (após a normalização, apenas dois dados serão necessários).

Levou trezentos anos para a humanidade chegar a este ponto.
Com base nisso, outra transformação matemática de coordenadas é realizada (a coordenada é alterada de rgb para xyz)

Em 1931, a CIE estabeleceu uma série de padrões de espaço de cores representando o espectro visível. Como qualquer cor pode ser misturada por três cores primárias RGB, o sistema de cores primárias CIE-RGB é definido. No entanto, este sistema tem uma desvantagem óbvia. Ao calcular o valor tristimulus da cor, haverá valores negativos, o que traz inconvenientes para um grande número de cálculos. Como qualquer sistema de cores primárias pode ser convertido de um sistema para outro, as pessoas podem escolher qualquer sistema de cores primárias desejado para evitar valores negativos e usá-lo facilmente. Com base nisso, a CIE também recomendou o sistema CIE-XYZ, que utiliza as cores primárias imaginárias X, Y e Z, que não correspondem às cores visíveis.

Os valores de estímulo X, Y e Z das três cores primárias de CIE-XYZ são muito úteis para definir as cores, mas suas desvantagens são complexas e pouco intuitivas. Para uma determinada cor, se o seu brilho for aumentado, o fluxo luminoso de cada cor primária também precisa ser aumentado proporcionalmente, e o valor da cromaticidade está relacionado apenas ao comprimento de onda (matiz) e pureza, e nada tem a ver com o radiante total energia. Portanto, ao calcular a cromaticidade de uma cor, normalize os valores X, Y e Z em relação à energia radiante total=(X+Y+Z), e a equação de correspondência de cores pode ser normalizada para x+y+z=1. De acordo com as coordenadas de cor (x, y), z pode ser determinado, mas os três valores de estímulo de cor primária X, Y e Z não podem ser derivados apenas de x e y, e o valor de Y com informações de brilho precisa ser usado, o que é consistente com o valor do estímulo Y em XYZ. Assim, o espaço de cores CIE-xyY é definido.

Claro que desta forma, a informação de “brilho” contida no valor tristimulus é totalmente perdida, restando apenas a informação de razão relativa. Portanto, o diagrama de cromaticidade XYZ CIE 1931 pode ver apenas as informações de cromaticidade (matiz, saturação), mas não o brilho.

Espaço de cores: Munsell
Em 1905, o pintor americano Munsell resumiu a experiência e os resultados da pesquisa dos cientistas da cor por dois séculos e apresentou o sistema de cores Munsell.

O método de classificação de cores Munsell pertence ao método de classificação de cores puramente psicológico. Seu espaço tridimensional representa três parâmetros visuais básicos de cor, ou seja, brilho, matiz e saturação.

Como as amostras de cores reais do sistema de cores Munsell, o atlas Munsell tem sido amplamente utilizado em várias produções industriais relacionadas a cores e pesquisas científicas de cores, como têxteis, corantes, tintas, tintas, medicina, química, fotografia, televisão em cores, etc.

Espaço de cores: CIE Lab e CIE Luv
A fim de medir e avaliar as diferenças de cores de forma mais objetiva e precisa, a CIE propôs formalmente dois espaços de cores uniformes aprimorados em 1976, ou seja, espaço de cores CIE1976L * u * v e espaço de cores CIE1976L * a * b. Os dois valores podem ser convertidos um no outro. Em particular, o espaço de cores CIE1976L * a * b era o espaço de cores com bom efeito na época e era amplamente utilizado.

L indica claro e escuro,+indica claro, – indica escuro; A é vermelho e verde,+é vermelho e – é verde; B é amarelo e azul, + é amarelo e – é azul.

A distância entre o sistema XYZ e as duas cores representadas em seu diagrama de cromaticidade é inconsistente com a mudança percebida pelo observador de cores. Este problema é chamado de problema de uniformidade perceptiva. Para resolver o problema da consistência perceptiva no espaço de cores, os especialistas realizaram transformações não lineares no sistema CIE-XYZ e formularam o espaço de cores CIE-L * a * b *. A coordenada do espaço de cores CIE-L * a * b * O espaço de cores usa o valor L para representar o brilho da cor, um valor para representar o valor verde-vermelho da cor e o valor b para representar o valor azul-amarelo de a cor. Os valores de L, a e b podem ser calculados por XYZ, e a fórmula de cálculo é a seguinte:

Onde XiYiZi é o valor tristimulus da amostra de referência ou amostra testada e XnYnZn é o valor tristimulus do iluminador padrão.

O espaço de cores CIE-LCH é convertido do espaço de cores CIE-L * a * b *, que usa L para representar o valor de brilho; C representa o valor de saturação e H representa as coordenadas cilíndricas do valor do ângulo de matiz. As coordenadas do espaço de cores são mostradas na Figura 2. Na vida cotidiana, as pessoas descrevem os três atributos de cor como leveza L, matiz H e saturação C. Portanto, usar o espaço de cores CIE-LCH para descrever cores está mais de acordo com os hábitos de cores das pessoas descrição na vida diária.

Se julgarmos uma cor por um conjunto de valores L * a * b * ou Lch sozinhos, isso não tem grande significado prático, mas quando comparamos duas cores, podemos julgar a diferença entre elas pela diferença de parâmetro das duas cores . Podemos saber facilmente o status da cor do produto atual comparando os valores dos parâmetros do produto e a amostra de cor padrão. Através de dois conjuntos de valores L * a * b *, podemos calcular a diferença de cor entre as duas cores. A diferença de cor é calibrada com △ Eab *, △ L *, △ a * e △ b *. A fórmula de diferença de cores CIELAB é a seguinte:

△ E * O tamanho da diferença de cor total, △ L * grande indica branco, △ L * pequeno indica preto, △ a * grande indica vermelho, △ a * pequeno indica verde, △ b * grande indica amarelo e △ b * pequeno indica azul.

No sistema de coordenadas retangulares L *, a *, b *, o sistema de coordenadas polares cilíndricas de L *, c *, h * pode ser derivado.

Espaço de cores: LCh, CMYK, etc.
Agora ainda existem muitos espaços de cores em diferentes setores. Por exemplo: LCh, CMYK, Hunterlab, etc. L é o valor de brilho, C é a saturação da cor e h é o ângulo de matiz.

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