Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Система цветов Манселла, показывающая: круг оттенков при значении 5, цветность 6; нейтральные значения от 0 до 10; и цветность пурпурно-синего (5PB) при значении 5.

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 ]

Трехмерное изображение ренотаций Манселла 1943 года (с вырезанной частью). Обратите внимание на неравномерность формы по сравнению с более ранней цветной сферой Манселла.

Система состоит из трех независимых свойств цвета, которые могут быть цилиндрически представлены в трех измерениях в виде нерегулярного цветного тела :

  • 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 пигмента» [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, которому присвоено число 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 приведенной ниже диаграмме показаны 40 равномерно расположенных оттенков Манселла с вертикально выровненными дополнениями.

Munsell Оттенки ; значение 6 / цветность 6
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, пурпурный средней яркости и достаточно насыщенный будет 5P 5/10, где 5P означает цвет в середине полосы пурпурного оттенка, 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 ]

Рунге «ы Farbenkugel (цвет Сфера), 1810 [а]
Профессор Альберт Х. Манселл
Несколько изданий « Книги цветов Манселла» . Атлас разбит на сменные страницы с образцами цветов разной ценности и насыщенности для каждого из 40 конкретных оттенков.

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]

Двадцать оттенков цветовой системы Munsell с максимальной цветностью, чтобы оставаться в гамме sRGB.

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 ]

  1. ^ 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.
  2. ^ Цвет пива измеряется в градусах Ловибонда , метрике, основанной на системе Манселла.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Kuehni (2002), стр. 21 год
  2. ^ Ланда (2005), стр. 437-438 архивации 2017-04-30 в Wayback Machine ,
  3. ^ Манселл (1912), стр. 239
  4. ^ Cleland (1921), гл. 1
  5. ^ Cleland (1921), гл. 2
  6. ^ Cleland (1921), гл. 3
  7. ^ ASTM, Стандарт D 1535-08, «Стандартная практика определения цвета по системе Манселла», утвержден 1 января 2008 г.
  8. ^ 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 .
  9. ^ a b Kuenhi (2002), стр. 20–21
  10. ^ ( Манселл 1905 ), глава 1, стр. 7
  11. ^ MacEvoy (2005)
  12. ↑ Ланда (2005), стр. 442–443 .
  13. ^ 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 ]

Главная 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