Вычисление CIELAB-координат
Вычисление CIELAB-координат необходимо начинать с получения трехсти-мульных значений самоего стимула (XYZ) и трехстимульных значений эталонного белого (XnYnZn). Эти данные используются в «модифицированном» фон-кризовском расчете смены хроматической адаптации: трехстимульные значения стимула нормируются на трехстимульные значения эталонного белого (то есть: X/Xn, Y/Yn и Z/Zn). Отметим, что CIE-трехстимульные значения при этом не преобразовываются в колбочковые ответы, как того требует истинная фон-кризовская модель адаптации.
Затем «адаптированные» сигналы подвергаются нелинейной компрессии по корнекубическим формулам CIELAB: компрессия моделирует нелинейные взаимоотношения между физически измеряемой энергией и перцепционным ответом (Стивенс, 1961).
Далее, согласно оппонентной теории цветового зрения, сигналы объединяются по трем размерностям: светлота-темнота, краснота-зелень и желтизна-синева.
Финальная операция: внедрение в уравнения дополнительных мультипликативных констант, для обеспечения требуемой равномерности перцепционного пространства и надлежащих взаимоотношений между тремя размерностями.
Рис. 10.3 Два варианта трехмерной компьютерной визуализации CIELAB-пространства по светлоте, насыщенности и цветовому тону.
Таблица 10.1 Примеры вычислений CIELAB-значений
|
Параметр |
Пример 1 |
Пример 2 |
Пример 3 |
Пример 4 |
|
X |
19.01 |
57.06 |
3.53 |
19.01 |
|
Y |
20.00 |
43.06 |
6.56 |
20.00 |
|
Z |
21.78 |
31.96 |
2.14 |
21.78 |
|
Xn |
95.05 |
95.05 |
109.85 |
109.85 |
|
Yn |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
100.00 |
|
Zn |
108.88 |
108.88 |
35.58 |
35.58 |
|
L* |
51.84 |
71.60 |
30.78 |
51.84 |
|
a* |
0.00 |
44.22 |
-42.69 |
-13.77 |
|
b* |
-0.01 |
18.11 |
2.30 |
-52.86 |
|
C* °ab |
0.01 |
47.79 |
42.75 |
54.62 |
|
hab |
270.0 |
22.3 |
176.9 |
255.4 |
Несмотря на то, что CIELAB-пространство - это простейший пример модели цветового восприятия, у системы имеется ряд известных ограничений.
Перцепционную равномерность CIELAB можно оценить, построив графики постоянного цветового тона и постоянной насыщенности по образцам Манселловского атласа цветов (рис. 10.4). Поскольку манселловская система создавалась перцепционно равномерной, в частности по параметрам цветового тона и насыщенности, то можно предположить, что рисунок 10.4 будет представлять собой набор идеальных концентрических кругов (представляющих контуры постоянной насыщенности) и прямых линий, радиально расходящихся из центра (представляющих постоянный цветовой тон).
Как видно из рис. 10.4, CIELAB-пространство вполне прилично справляется с задачей равномерного представления манселловской системы, однако дальнейшее исследование контуров постоянного цветового тона с использованием CRT-дисплея (способного к воспроизводству стимулов большей насыщенности, нежели манселловский атлас) выявляет несоответствие между визуальными результатами и их предикторами (к примеру, Ханг и Бернс, 1995). На рис. 10.5 показаны линии постоянного цветового тона, полученные Хангом и Бернсом (1995): хорошо видно, что в CIELAB-пространстве линии искривлены, особенно в области красных и синих цветовых тонов.
Рис. 10.4 Контуры постоянной манселловской насыщенности и постоянного цветового тона (при манселловской светлоте 5), нанесенные на плоскость CIELAB a*b*.