В колориметрии , то система цветности Манселл является цветовым пространством , которое определяет цвета на основе трех свойств цвета: оттенок (базовый цвета), насыщенности цвета (интенсивность цвета), и значение ( светлота ). Он был создан профессором Альбертом Х. Манселлом в первом десятилетии 20-го века и принят Министерством сельского хозяйства США (USDA) в качестве официальной цветовой системы для исследования почвы в 1930-х годах.
Несколько более ранних систем порядка цвета помещали цвета в трехмерное цветное твердое тело той или иной формы, но Манселл был первым, кто разделил оттенок, значение и цветность на воспринимаемо однородные и независимые измерения, и он был первым, кто проиллюстрировал цвета систематически в трехмерном пространстве. [1] Система Манселла, особенно более поздние версии, основана на строгих измерениях визуальных реакций человека на цвет, что ставит ее на прочную экспериментально-научную основу. Из-за этой основы человеческого зрительного восприятия система Манселла пережила свои современные цветовые модели, и хотя для некоторых целей она была заменена такими моделями, как CIELAB ( L * a * b *) и CIECAM02 , он до сих пор широко используется. [2]
Объяснение [ править ]
Система состоит из трех независимых свойств цвета, которые могут быть цилиндрически представлены в трех измерениях как неоднородное цветное твердое тело :
- оттенок , измеряемый в градусах вокруг горизонтальных кругов
- цветность , измеренная радиально наружу от нейтральной (серой) вертикальной оси
- значение , измеренное по вертикали на сердечнике цилиндра от 0 (черный) до 10 (белый)
Манселл определил расстановку цветов по этим измерениям, измеряя зрительные реакции человека. В каждом измерении цвета Манселла настолько близки к восприятию, насколько он мог их сделать, что делает результирующую форму весьма неправильной. Как объясняет Манселл:
Желание соответствовать выбранному контуру, например пирамиде, конусу, цилиндру или кубу, в сочетании с отсутствием надлежащих тестов привело ко многим искаженным утверждениям о цветовых отношениях, и это становится очевидным, когда физическое измерение значений пигмента и цветности изучили, что никакой регулярный контур не годится.
- Альберт Х. Манселл, «Цветовая система и обозначение пигментов» [3]
Оттенок [ править ]
Каждая горизонтальная окружность Манселл делится на пять основных оттенков : R Е.Д., Y ellow, G Reen, Б LUE и Р urple, наряду с 5 промежуточных оттенков (например, YR ) на полпути между смежными основными оттенками. [4] Каждый из этих 10 шагов с именованным оттенком под номером 5 затем разбивается на 10 подэтапов, так что 100 оттенков получают целочисленные значения. На практике в цветовых диаграммах обычно указывается 40 оттенков с шагом 2,5, например, от 10R до 2,5YR.
Два цвета равной ценности и насыщенности цвета, на противоположных сторонах цветового тона круга, являются дополнительными цветами , и смешать аддитивно к нейтральной серой и то же значение. На диаграмме ниже показано 40 равномерно расположенных оттенков Манселла с вертикально выровненными дополнениями.
5R | | 5лет | | 5лет | | 5GY | | 5G | | 5BG | | ||||||||||||||||||
201 130 134 | 201 130 127 | 201 131 118 | 200 133 109 | 197 135 100 | 193 137 94 | 187 140 86 | 181 143 79 | 173 146 75 | 167 149 72 | 160 151 73 | 151 154 78 | 141 156 85 | 127 159 98 | 115 160 110 | 101 162 124 | 92 163 134 | 87 163 141 | 82 163 148 | 78 163 154 | 73 163 162 | |||
5BG | | 5B | | 5ПБ | | 5P | | 5RP | | 5R | | ||||||||||||||||||
73 163 162 | 70 162 170 | 70 161 177 | 73 160 184 | 82 158 189 | 93 156 193 | 104 154 195 | 117 151 197 | 128 149 198 | 141 145 198 | 152 142 196 | 160 140 193 | 168 138 189 | 177 135 182 | 183 134 176 | 188 132 169 | 193 131 160 | 196 130 153 | 198 130 146 | 200 130 140 | 201 130 134 |
Значение [ изменить ]
Значение или яркость изменяется по вертикали вдоль цветного твердого тела от черного (значение 0) внизу до белого (значение 10) вверху. [5] Нейтральные оттенки серого лежат вдоль вертикальной оси между черным и белым.
Несколько цветных тел до того, как Манселл нанес на график светимость от черного внизу до белого вверху, с серым градиентом между ними, но эти системы не позаботились о сохранении постоянной воспринимаемой легкости на горизонтальных срезах. Вместо этого они нарисовали полностью насыщенный желтый (светлый) и полностью насыщенный синий и фиолетовый (темный) цвета вдоль экватора.
Цветность [ править ]
Цветность , измеряемая радиально от центра каждого среза, представляет «чистоту» цвета (относящуюся к насыщенности ), при этом более низкая цветность является менее чистой (более размытой, как в пастельных тонах ). [6] Обратите внимание, что нет внутреннего верхнего предела цветности. Различные области цветового пространства имеют разные максимальные координаты цветности. Например, светло-желтые цвета имеют значительно больше потенциальной цветности, чем светло-пурпурные, из-за природы глаза.и физика цветовых стимулов. Это привело к широкому диапазону возможных уровней цветности - вплоть до высоких 30 для некоторых комбинаций оттенка и значения (хотя трудно или невозможно создать физические объекты в цветах с такими высокими значениями цветности, и они не могут быть воспроизведены на современных компьютерных дисплеях) . Яркие сплошные цвета находятся в диапазоне примерно 8.
|
|
Указание цвета [ править ]
Цвет полностью определяется путем перечисления трех чисел для оттенка, значения и цветности в указанном порядке. Например, фиолетовый средней яркости и достаточно насыщенный будет 5P 5/10, где 5P означает цвет в середине полосы пурпурного тона, 5 / означает среднее значение (яркость) и цветность 10 (см. Образец). Ахроматический цвет определяется синтаксисом N V/
. Например, средний серый цвет обозначается как «N 5 /».
При компьютерной обработке цвета Манселла преобразуются в набор чисел «HVC». V и C такие же, как нормальная цветность и значение. Число H (оттенок) преобразуется путем сопоставления колец оттенков с числами от 0 до 100, где 0 и 100 соответствуют 10RP. [7]
Поскольку книги Манселла, включая ренотацию 1943 года, содержат цвета только для некоторых точек в пространстве Манселла, нетривиально указать произвольный цвет в пространстве Манселла. Интерполяция должна использоваться для присвоения значений цветам, не относящимся к книге, таким как «2,8Y 6,95 / 2,3», с последующей инверсией подобранного преобразования Манселла в xyY. ASTM определил метод в 2008 году, но известно, что Centore 2012 работает лучше. [8]
История и влияние [ править ]
Идея использования трехмерного цветного тела для представления всех цветов была разработана в 18-19 веках. Было предложено несколько различных форм для такого твердого тела, в том числе: двойная треугольная пирамида Тобиаса Майера в 1758 году, одинарная треугольная пирамида Иоганна Генриха Ламберта в 1772 году, сфера Филиппа Отто Рунге в 1810 году, полусфера Мишеля Эжена Шевреля в 1839 году. , конус Германа фон Гельмгольца в 1860 году, наклонный куб Уильяма Бенсона в 1868 году и наклонный двойной конус Августа Киршмана в 1895 году [9]. Эти системы становились все более изощренными, и Киршманн даже осознавал разницу в ценности ярких цветов разных оттенков. Но все они остались либо чисто теоретическими, либо столкнулись с практическими проблемами при размещении всех цветов. Более того, ни один из них не был основан на каких-либо строгих научных измерениях человеческого зрения; до Манселла отношения между оттенком, значением и насыщенностью не понимались. [9]
Альберт Манселл, художник и профессор искусства в Массачусетской средней художественной школе (ныне Массачусетский колледж искусства и дизайна или MassArt), хотел создать «рациональный способ описания цвета», который использовал бы десятичную нотацию вместо названий цветов (которые он считал их «глупыми» и «вводящими в заблуждение») [10], которые он мог использовать, чтобы научить своих учеников цвету. Он впервые начал работу над системой в 1898 году и опубликовал ее в полном виде в цветовой нотации в 1905 году.
Первоначальное воплощение системы (Атлас 1905 г.) имело некоторые недостатки как физическое представление теоретической системы. Они были значительно улучшены в Книге цветов Манселла 1929 года и в результате обширной серии экспериментов, проведенных Оптическим обществом Америки в 1940-х годах, в результате чего были созданы обозначения (образцы определений) для современной Книги цветов Манселла . Хотя несколько замен для системы Munsell были изобретены, опираясь на основополагающие идеи, в том числе MUNSELL в Оптического общества Америки единообразных Шкалы цвета , и Международная комиссия по освещению «s CIELAB ( L * A * B * ) и CIECAM02цветовые модели - система Манселла по-прежнему широко используется, в частности, ANSI для определения цвета кожи и волос при судебной патологии , USGS для сопоставления цветов почвы , в протезировании при выборе оттенков для зубных реставраций и пивоваренных заводов для сопоставления пива цвета. [11] [12] [b]
Исходная цветовая диаграмма Манселла остается полезной для сравнения компьютерных моделей цветового зрения человека. [13]
См. Также [ править ]
- Естественная цветовая система
Заметки [ править ]
- ^ Есть математические проблемы с этим изображением: если кто-то назовет концентрические кольца «цветностью», а горизонтальные полосы «яркостью», то невозможно получить цвет, «цветность» которого равна 2 (считая от центра наружу) и « легкость »- 9 (считая снизу вверх). Это означает, что каждый цвет не может быть однозначно идентифицирован одним набором значений «оттенок», «яркость» и «цветность». Однако цветовая сфера Альберта Манселла была разработана таким образом, чтобы избежать этой ловушки.
- ^ Цвет пива измеряется в градусах Ловибонда , метрике, основанной на системе Манселла.
Ссылки [ править ]
- ^ Kuehni (2002), стр. 21 год
- ^ Ланда (2005), стр. 437-438 архивации 2017-04-30 в Wayback Machine ,
- ^ Манселл (1912), стр. 239
- ^ Cleland (1921), гл. 1
- ^ Cleland (1921), гл. 2
- ^ Cleland (1921), гл. 3
- ^ ASTM, Стандарт D 1535-08, «Стандартная практика определения цвета по системе Манселла», утвержден 1 января 2008 г.
- ^ Centore, Пол (декабрь 2012). «Алгоритм инверсии с открытым исходным кодом для ротации Манселла». Исследование и применение цвета . 37 (6): 455–464. DOI : 10.1002 / col.20715 .
- ^ a b Kuenhi (2002), стр. 20–21
- ^ ( Манселл 1905 ), глава 1, стр. 7
- ^ MacEvoy (2005)
- ↑ Ланда (2005), стр. 442–443 .
- ^ https://bottosson.github.io/posts/oklab/#munsell-data
Библиография [ править ]
- Клеланд, Томас М. (1921). Практическое описание цветовой системы Munsell с предложениями по ее использованию . Бостон: компания Munsell Color Company. Одна из первых книг о цветовой системе Манселла, объясняющая интуицию, лежащую в основе ее трех измерений, и предлагающая возможные варианты использования системы при выборе цветовых комбинаций. Отредактированную версию можно найти на http://www.applepainter.com/ .
- Куехни, Рольф Г. (февраль 2002 г.). «Раннее развитие системы Манселла». Исследование и применение цвета . 27 (1): 20–27. DOI : 10.1002 / col.10002 . Описание цветовых систем, ведущих к Манселлу, и биографическое объяснение меняющихся представлений Манселла о цвете и развитии его цветового тела, приведших к публикации Цветовой нотации в 1905 году.
- Ланда, Эдвард Р .; Фэйрчайлд, Марк Д. (сентябрь – октябрь 2005 г.). «Графика цвета глазами смотрящего» (PDF) . Американский ученый . 93 (5): 436–443. CiteSeerX 10.1.1.77.9634 . DOI : 10.1511 / 2005.5.436 . Вводное объяснение развития и влияния системы Манселла.
- МакЭвой, Брюс (1 августа 2005 г.). «Современные цветовые модели - Цветовая система Манселла» . Цветовое зрение . Проверено 16 апреля 2007 . Краткое введение в цветовую систему Манселла на веб-странице, на которой также обсуждается несколько других цветовых систем, помещая систему Манселла в ее исторический контекст.
- Манселл, Альберт Х. (1905). Цветовое обозначение . Бостон: GH Ellis Co.Первоначальное описание его системы Манселлом. Обозначение цвета было опубликовано до того, как он установил неправильную форму воспринимаемого цветового тела, поэтому он описывает цвета, расположенные в сфере.
- Манселл, Альберт Х. (январь 1912 г.). «Система цвета пигмента и обозначение» . Американский журнал психологии . 23 (2): 236–244. DOI : 10.2307 / 1412843 . JSTOR 1412843 . Описание Манселлом своей цветовой системы из лекции Американской психологической ассоциации.
- Никерсон, Дороти (1976). «История цветовой системы Munsell, компании и основания» . Исследование и применение цвета . 1 (1): 7–10.[ мертвая ссылка ]
Внешние ссылки [ править ]
Основная информация:
- Munsell.com , домашняя страница Munsell Color, подразделения X-Rite , нынешних владельцев Munsell Color Company .
- Страница Манселла на сайте X-Rite.
- ApplePainter.com , сайт, объясняющий цветовую схему Манселла, включая отредактированную версию книги Клеланда, Практическое описание цветовой системы Манселла .
- Объяснение системы Munsell на Adobe.com. Проверено 13 августа 2003 г.
- Краткое описание на сайте японской компании Dainichiseika Color & Chemicals, в том числе хорошей диаграммы цвета Munsell твердого вещества.
Данные и преобразование:
- Лаборатория науки о цвете Манселла в Рочестерском технологическом институте , академическая лаборатория, посвященная науке о цвете, созданная Фондом Манселла.
- Данные ренотации Манселла в текстовом формате (из ренотаций Оптического общества Америки 1940-х годов). Предусмотрено преобразование оригинала CIE xyY и sRGB и CIELAB.
- Набор инструментов Munsell и Kubelka-Munk от Пола Сентора с алгоритмом радиальной интерполяции, описанным в Centore 2012.
- munsellinterpol , языковой пакет R для интерполяции между образцами ренотации Munsell; сплайн-интерполяция.
- Цветовая палитра Манселла , онлайн-палитра цветов Манселла и преобразователь Манселла в sRGB ; грубая линейная интерполяция в пространстве sRGB.
- Палитра цветов Munsell Palette на основе флэш-памяти от фирмы Triplecode, занимающейся веб-дизайном (на основе версии, изначально созданной в MIT Media Lab ).
- LOGitEASY Munsell Color Calculator , который преобразует цвета Munsell в специальную нотацию цвета почвы (требуется регистрация)
Другие инструменты:
- ToyPalette от Loo & Cox, веб-приложения для создания цветовых палитр из изображений. Цветовой анализ цифрового изображения по Манселлу.
- Patternfly, система цветов GPL и БЕСПЛАТНАЯ