Лабораторная работа № 7

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЦВЕТОВЫХ КООРДИНАТ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Продолжительность работы 4 часа

1. Цель работы

Изучить представление цвета в различных цветовых простран­ствах и взаимные преобразования.

2. Содержание работы

1. Изучение методов представления полноцветных изображе­ний в различных системах цветовых координат.

2. Изучение методов взаимного преобразования различных цветовых пространств RGB в Lab, Lab в CMYK и наоборот.

3. Теоретическое обоснование

При репродуцировании цветной изобразительной информации с помощью систем цифровой, поэлементной обработки сигнала обычно изображение оригинала сначала сканируют и оцифровы­вают в координатах RGB сканирующего устройства или монитора, а затем при дальнейшей обработке изображение преобразуют в координаты равноконтрастной колориметрической системы Lab.

Рассмотрим основные цветовые преобразования координат RGB в Lab, осуществляемые в колориметрии.

В1931 году Международной комиссией по освещению (CIE) была стандартизирована колориметрическая система CIE-XYZ. Переход от колориметрических цветовых координат RGB к координатам XYZ осуществляется по уравнениям

X = 0,4900R + 0,3100G + 0,2000В,

Y = 0,1770R + 0,8124G + 0,0106В,

Z = 0,0000R + 0,0100G +"0,9900B.

К имеющимся недостаткам колориметрической системы CIE-XYZ следует отнести неравноконтрастность цветового простран­ства. Равенство расстояний вдоль координат X, Y и Z не означает равенства цветовых различий.

В 1976 году Международная комиссия по освещению рекомен­довала для расчета цветовых различий использовать равноконтрастную колориметрическую систему CIE-Lab. Цветовые различия АЕ в системе CIE-Lab рассчитывают по формуле

ΔE = [Δa²+Δb²+ΔL²]²,

гдe L = 25(100Y/Y₀)^1/3—16 (здесь О<Y< 100)— яркостная состав­ляющая цвета (светлота);

а = 500 [(Х/Хо)^1/3 - (Y/Y₀)^1/3] и

b = 200[(Y/Y₀)^1/3 - (Z/Z₀)^1/3] — цветностные составляющие цвета;

X₀, Y₀ и Z₀ — координаты цвета источника освещения (значения для «белого» поля).

Взаимосвязь величин Lab и RGB может быть найдена экспери­ментально по методике, изложенной в данной работе.

В системе управления цветом (Color managment system — CMS) взаимные преобразования координат Lab в CMYK осуществляется с помощью профилей звеньев системы обработки. Эти профили представляют собой электронные таблицы пересчета цветовых ко­ординат из одного цветового пространства в другое.

Контроль правильности преобразования цветовых координат изображений целесообразно осуществлять в пороговых единицах цветовых различий АЕ равноконтрастной колориметрической сис­темы Lab.

4. Методика и порядок выполнения работы

4.1 В программе Photoshop откройте файл Test_RGB.psd и рас­красьте поля теста в различные цвета, вводя соответствующие вер­хней строке теста сочетания величин R, G и В. При этом используй­те для выделения нужного поля теста инструмент «Волшебную па­лочку», а для раскраски поля инструмент «Ковш с краской». Требу­емый цвет задавайте в диалоговом окне Color Picker.

В соответствии с предложенным вариантом изменяйте величи­ны R, G и В в диапазоне от 0 до 255 с шагом 25.

Таблица 7.1