4. Особенности локальных параметров оценки тона изображения.

Большей частью изображения являются репликами зрительно воспринимаемого окружающего реального мира, трехмерного и полихромного. Каждая его точка характеризуется шестью параметрами: x, y, z — координаты точки в пространстве; B — ее яркость; λ— цветовой тон; р — чистота цвета.

Плоскому цветному изображению соответствуют пять из этих параметров — x, y, B, λ, р, а черно-белому лишь три — x, y, B.

Яркость характеризует интенсивность излучения некоторой точки рассматриваемого объекта. Воздействуя на зрительный анализатор, она вызывает определенное ощущение, называмое светлотой. Светлота служит как бы мерой зрительного ощущения яркости. Именно со светлотой как с субъективной яркостью приходится иметь дело на практике, поскольку одна и та же яркость с учетом тех или иных побочных факторов может ощущаться по разному. На это влияют яркость фона, на котором рассматривается объект, время адаптации (привыкания) к яркости этого фона и другие причины. Поэтому в принятом Международной комиссией по освещению (МКО) выражении:

для оценки светлоты L в колориметрической системе Lab наряду с яркостной компонентой Y исходной цветовой системы XYZ учитывается так называемая яркость опорного «белого» Y, светлота которого согласно этому выражению равна 100 единицам.

Яркость — количественная характеристика цвета. Качество последнего определяют цветностью. Она, в свою очередь, совокупно выражается такими параметрами, как цветовой тон, чистота цвета и его насыщенность. Цветовой тон однозначно характеризуют длиной волны в видимом диапазоне электромагнитных колебаний (380-700 нм). В отличие от других атрибутов цвета эта величина абсолютная, т. е. оцениваемая безотносительно к какому-либо опорному значению. Цветовой тон может быть в большей или меньшей степени выраженным. Чистота цвета описывает выраженность цветового тона по отношению к яркости образца [1.6]. Насыщенность характеризует выраженность цвета по отношению к белому образцу той же светлоты. Для образца заданного цветового тона и яркости понятия чистоты цвета и насыщенности эквивалентны [1.7].

Если энергетическая яркость оценивается безотносительно к спектральному составу мощностью излучения в микроваттах энергии, поступающей с единичной площади объекта в единичном телесном угле, то единицы световой яркости учитывают так называемую кривую видности — спектральную характеристику чувствительности глаза, представленную на рис.1.5. Равные по энергии излучения видимых электромагнитных колебаний разных длин волн вызывают неодинаковые ощущения яркости. Наименьшая мощность или максимум спектральной чувствительности, как видно из графика, приходится на зеленую область.

Световую яркость удобно использовать для описания самосветящихся объектов, поскольку она характеризует их, хотя и субъективно, но вполне однозначно. Этого нельзя сказать, однако, о полиграфических оттисках и оригиналах. Они воспринимаются в отраженном или проходящем свете внешних источников и поэтому светлота каждой точки определяется не только свойствами самого изображения, но и его освещенностью. Однозначно, т. е. вне зависимости от интенсивности освещения, несамосветящиеся изображения характеризуются коэффициентами отражения или пропускания их точек: ρ(x, y) для непрозрачных изображений и τ(х, у) для изображений, рассматриваемых в проходящем свете — слайдов (диапозитивов или негативов). И тем не менее, непосредственное использование этих показателей на практике неудобно. Участки изображения, одинаково отличающиеся по величине отражения или пропускания, неодинаково отличаются по светлоте. Ступенчатая тоновая шкала, в которой соседние поля одинаково отличаются по отражению, выглядит очень неравномерной (неравноконтрастной), поскольку в относительно широком диапазоне раздражений (в нашем случае яркостей) ощущение (в данном случае светлота) пропорционально не абсолютной, а относительной величине раздражения. В указанной связи для оценки физических параметров, так или иначе воздействующих на органы чувств человека, используют логарифмические или другие единицы, получаемые в результате существенно нелинейного преобразования. Равноконтрастной, т. е. с примерно одинаковыми различиями, выглядит в широком диапазоне тоновая шкала, поля которой отличаются на одну и ту же величину оптической плотности — отрицательного десятичного логарифма коэффициента отражения (пропускания):

В зависимости от того, какая часть отраженного или прошедшего через изображение светового потока, пройдя через изображение или отразившись от него, воспринимается измерительным прибором, различают регулярную, диффузную и другие, несколько отличающиеся по своему значению, оптические плотности