CIELUV

В колориметрии , то CIE 1976 L *, у *, v * цветовое пространство , широко известное своей аббревиатура CIELUV , является цветовым пространством , принятое Международной комиссией по освещению (МКО) в 1976 году, как простой в вычислительном преобразовании цветовое пространство CIE XYZ 1931 года , но в котором была предпринята попытка единообразия восприятия . Он широко используется в таких приложениях, как компьютерная графика, которые имеют дело с цветным светом. Хотя аддитивные смеси разноцветных огней будут попадать на линию на диаграмме однородной цветности CIELUV (получившей название CIE 1976 UCS), такие смеси добавок, вопреки распространенному мнению, не будут попадать в линию в цветовом пространстве CIELUV, если их яркость не будет постоянной .

Историческая справка [ править ]

Воспроизвести медиа

SRGB цветовой гаммы ( влево ) и видимой цветовой гаммы при освещении D65 ( вправо ) нанесены в пределах CIELUV цветового пространства. u и v - горизонтальные оси; L - вертикальная ось.

CIELUV - это цветовое пространство с хроматической валентностью Адамса и обновление цветового пространства CIE 1964 ( U *, V *, W *) (CIEUVW). Различия включают в себя слегка измененную шкалу яркости и измененную шкалу однородной цветности, в которой одна из координат, v ', в 1,5 раза больше, чем v в его предшественнике 1960 года . CIELUV и CIELAB были приняты одновременно CIE, когда не удалось достичь четкого консенсуса только по одному или другому из этих двух цветовых пространств.

CIELUV использует адаптацию белой точки типа Джадда (трансляционную) (в отличие от CIELAB, который использует «неправильное» преобразование Криса ). ^[1] Это может дать полезные результаты при работе с одним источником света, но может предсказать воображаемые цвета (т.е. вне спектрального локуса ) при попытке использовать его в качестве преобразования хроматической адаптации . ^[2] Трансляционное преобразование адаптации, используемое в CIELUV, также показало, что плохо работает при предсказании соответствующих цветов. ^[3]

Преобразования XYZ → CIELUV и CIELUV → XYZ [ править ]

Для типичных изображений u * и v * находятся в диапазоне ± 100%. По определению 0 ≤ L * ≤ 100% .

Прямое преобразование [ править ]

CIELUV основан на CIEUVW и представляет собой еще одну попытку определить кодировку с единообразием восприятия цветовых различий . ^[4] Нелинейные соотношения для L *, u * и v * приведены ниже: ^[4]

${\ displaystyle {\ begin {align} L ^ {*} & = {\ begin {cases} \ left ({\ frac {29} {3}} \ right) ^ {3} Y / Y_ {n}, & Y / Y_ {n} \ leq \ left ({\ frac {6} {29}} \ right) ^ {3} \\ 116 \ left (Y / Y_ {n} \ right) ^ {1/3} -16 , & Y / Y_ {n}> \ left ({\ frac {6} {29}} \ right) ^ {3} \ end {cases}} \\ u ^ {*} & = 13L ^ {*} \ cdot (u ^ {\ prime} -u_ {n} ^ {\ prime}) \\ v ^ {*} & = 13L ^ {*} \ cdot (v ^ {\ prime} -v_ {n} ^ {\ prime }) \ end {выровнены}}}$

Величины u ′ _n и v ′ _n представляют собой ( u ′, v ′) координаты цветности «указанного белого объекта», который может быть назван белой точкой, а Y _n - его яркость. В режиме отражения, это часто (но не всегда) принимается как ( у ', v ') из совершенен отражающего рассеивателя при этом осветителя. (Например, для наблюдателя 2 ° и стандартного источника света C u ′ _n = 0.2009 ,v ′ _n = 0,4610 .) Уравнения для u ′ и v ′ приведены ниже: ^{[5] [6]}

${\ displaystyle {\ begin {align} u ^ {\ prime} & = {\ frac {4X} {X + 15Y + 3Z}} & = {\ frac {4x} {- 2x + 12y + 3}} \\ v ^ {\ prime} & = {\ frac {9Y} {X + 15Y + 3Z}} & = {\ frac {9y} {- 2x + 12y + 3}} \ end {align}}}$

Обратное преобразование [ править ]

( u ', v ') диаграмма цветности, также известная как диаграмма CIE 1976 UCS (равномерная шкала цветности).

Преобразование из ( u ′, v ′) в ( x , y ) : ^[6]

${\ displaystyle {\ begin {align} x & = {\ frac {9u ^ {\ prime}} {6u ^ {\ prime} -16v ^ {\ prime} +12}} \\ y & = {\ frac {4v ^ {\ prime}} {6u ^ {\ prime} -16v ^ {\ prime} +12}} \ end {align}}}$

Преобразование из CIELUV в XYZ выполняется следующим образом: ^[6]

${\displaystyle {\begin{aligned}u^{\prime }&={\frac {u^{*}}{13L^{*}}}+u_{n}^{\prime }\\v^{\prime }&={\frac {v^{*}}{13L^{*}}}+v_{n}^{\prime }\\Y&={\begin{cases}Y_{n}\cdot L^{*}\cdot \left({\frac {3}{29}}\right)^{3},&L^{*}\leq 8\\Y_{n}\cdot \left({\frac {L^{*}+16}{116}}\right)^{3},&L^{*}>8\end{cases}}\\X&=Y\cdot {\frac {9u^{\prime }}{4v^{\prime }}}\\Z&=Y\cdot {\frac {12-3u^{\prime }-20v^{\prime }}{4v^{\prime }}}\\\end{aligned}}}$

Цилиндрическое представление (CIELCH) [ править ]

Цилиндрическая версия CIELUV известна как МКО LCH _уф (или CIE HLC _уф ), где С * _уф является цветность и ч _ув является оттенок : ^[6]

${\displaystyle C_{uv}^{*}={\sqrt {(u^{*})^{2}+(v^{*})^{2}}}}$

${\displaystyle h_{uv}=\operatorname {atan2} (v^{*},u^{*}),}$

где функция atan2 , «арктангенс с двумя аргументами», вычисляет полярный угол из декартовой пары координат.

Кроме того, коррелят насыщенности можно определить как:

${\displaystyle s_{uv}={\frac {C^{*}}{L^{*}}}=13{\sqrt {(u^{\prime }-u_{n}^{\prime })^{2}+(v^{\prime }-v_{n}^{\prime })^{2}}}}$

Подобные корреляты цветности и оттенка, но не насыщенности, существуют для CIELAB. См. Раздел « Цветность» для более подробного обсуждения насыщенности.

CIE Lch (uv) или цветовое пространство HCL (Hue-Chroma-Luminance) в сообществе визуализации информации все чаще рассматривается как способ помочь в представлении данных без предвзятости, неявной при использовании переменной насыщенности . См. Статью о цветовом пространстве HCL для получения дополнительной информации по этой теме. ^{[7] [8] [9]}

Разница в цвете и оттенке [ править ]

Разница в цвете может быть вычислена , используя евклидово расстояние от ( L *, у *, V *) координаты. ^[6] Отсюда следует, что расстояние цветности соответствует тому же Δ E * _uv, что и разность яркости Δ L * = 1 , в прямой аналогии с CIEUVW.${\displaystyle {\sqrt {(\Delta u')^{2}+(\Delta v')^{2}}}=1/13}$

Евклидова метрика также может использоваться в CIELCH, при этом компонент Δ E * _uv, относящийся к разнице в оттенках, как ^[4] Δ H * = √ C * ₁ C * ₂ 2 sin (Δ h / 2) , где Δ h = h ₂ - h ₁ .

См. Также [ править ]

• YUV

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

• Диаграммы цветности, включая CIE 1931, CIE 1960, CIE 1976
• Colorlab Набор инструментов MATLAB для вычисления науки о цвете и точной цветопередачи (от Хесуса Мало и Марии Хосе Луке, Университет Валенсии). Он включает в себя стандартную трехцветную колориметрию CIE и преобразования ряда нелинейных моделей внешнего вида цвета (CIE Lab, CIE CAM и т. Д.).