влечены стимулы широкого диапазона относительных яркостей и неравномер ных пространственных конфигураций.

7.2 КОЛОРИМЕТРИЧЕСКАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ ПОЛЯ ЗРЕНИЯ

Различные модели цветового восприятия обрабатывают большее или мень шее количество колориметрической информации о каждом компоненте поля зрения. Строго говоря, необходимо знать абсолютные (в единицах фотометри ческой яркости или освещенности) трехстимульные значения каждого компо нента поля зрения, однако разные модели цветового восприятия требуют раз ного объема данных.

В дополнение к описанным компонентам поля зрения, моделям цветового восприятия часто необходима спецификация т.н. «адаптирующего стимула». Под адаптирующим стимулом иногда подразумевают фон, а иногда — долевое участие источника света. Таким образом, возникает необходимость в определе нии абсолютных трехстимульных значений самоего освещения или белого объ екта под данным осветителем.

При вычислении абсолютных трехстимульных значений стимулов поля зрения необходимо использовать стандартного колориметрического наблюда теля CIE (обычно CIE 1931 2°) и стандартные геометрии измерения и просмотра. В идеале колориметрию следует выполнять со строго той же геометрией, с кото рой будут рассматриваться изображения, но зачастую это невозможно. Поэто му обычно приходится идти на некий компромисс, о котором в дальнейшем нельзя забывать, поскольку уступка может повлиять на корреляцию расчетов (выполненных по той или иной модели цветового восприятия) с результатами визуальной оценки стимулов.

В работе с самосветящимися дисплеями (такими, как CRT и LCD мониторы) абсолютные трехстимульные значения могут быть получены напрямую, путем измерения дисплея колориметром или спектрорадиометром. Однако при работе с отражающими или пропускающими носителями ситуация усложняется.

Как правило, отражающие или пропускающие материалы характеризуют ся спектральным коэффициентом отражения или пропускания, измеряемым спектрофотометром. Колориметрические координаты (трехстимульные значе ния) вычисляются затем с использованием стандартного колориметрического наблюдателя и обычно при том или ином стандартном осветителе (к примеру, CIE осветители D65, D50, A, F2). Такие измерения и вычисления, как правило, успешно выполняются большинством колориметрических приложений.

К сожалению, изображения (или иные цветные объекты) крайне редко рас сматривают в свете источника, близкого к какому либо стандартному освети телю CIE (Хант, 1992). На практике отличия между цветами, вычисленными с использованием CIE осветителя, и теми цветами, что мы ощущаем в свете фактического источника (пусть даже пытающегося имитировать стандартный осветитель) могут оказаться весьма существенными.

Типичный пример таких отличий дан в таблице 7.1: спектральные коэффи циенты отражения семи разных патчей, выполненных цифровым фотопринте

172

ром, были измерены и использованы для вычисления CIELAB координат с ис пользованием осветителей D50 и F8.

F8 осветитель, специфицированный как типичный флуоресцентный осве титель с коррелированной цветовой температурой 5000 К, считается одним из самых лучших D50 имитаторов. Реальные флуоресцентные лампы просмотро вых кабин, имитирующие D50 осветитель, чаще всего имеют большее спек тральное отклонение от D50, нежели F8. Спектральные распределения энергии осветителей D50 и F8 (с шагом 10 нм) показаны на рис. 7.2.

В нашем примере (таблица 7.1) заметными в изображениях (и легко замет ными на отдельных цветовых патчах) будут цветовые отличия в районеEab* = 2.5 (прочими можно пренебречь). Однако другие источники света будут давать гораздо большие ошибки. Типичный пример — использование колори метрических величин (CIELAB координат) при цветовой балансировке печа тающих устройств: колориметрические координаты указывают на то, что отпе чатанные образцы должны восприниматься нейтральными (a* = b* = 0.0), но выраженный хроматический компонент при этом все равно виден. Так проис ходит, во первых, из за отличий между стандартным осветителем, использо ванным для вычислений, и фактическим источником света, используемым для наблюдения, и, во вторых, из за отличий между стандартным наблюдателем CIE и конкретным человеком, оценивающим результат.

Отличия между отдельными наблюдателями могут быть весьма выражен ными: считается, что при цветовоспроизведении средняя CIELAB Eab* между визуально одинаковыми (метамерными — Прим. пер.) стимулами для разных наблюдателей приблизительно равна 2.5 с максимально возможным разбросом до 20 единиц (Фершильд и Альфвин, 1995, 1997).

Итак, первую причину несоответствия можно устранить за счет использова ния при колориметрических вычислениях спектрального распределения энер гии фактического просмотрового источника, но вторая причина — это принци пиальное ограничение колориметрии (неизбежное следствие любого усредне ния), которое невозможно устранить и можно лишь понять.

Подытожим сказанное: когда требуется высокоточная оценка цветового

173

Рис. 7.2 Относительное спектральное распределение энергии CIE осветителей D50 и F8 (норми рованы к 100 по длине волны 560 нм).

восприятия, предпочтительнее использовать фактическое спектральное рас пределение энергии источников освещения, а не CIE стандартное. Если тако вое невозможно, то должны использоваться просмотровые кабины, источники которых максимально приближены к CIE осветителям.

Идеальным явилось бы знание абсолютных спектральных распределений энергии (и, соответственно, абсолютных трехстимульных значений) по каждо му компоненту поля зрения, но моделям цветового восприятия не требуется столь детализированная информация. Ниже описан минимум данных, необхо димый по каждому компоненту поля зрения (некоторые модели требуют еще меньших данных, поскольку не учитывают всех его компонентов).

Адаптирующее поле должно быть специфицировано, как минимум, абсолют ными трехстимульными значениями (альтернативно: относительными трехсти мульными значениями при абсолютных яркости или освещенности).

Стимул также должен быть специфицирован абсолютными трехстимульны ми значениями (желательно рассчитанными по фактическому источнику).

Подобные данные нужны как по проксимальному полю, так и по фону, хотя довольно часто фон предполагается ахроматичным и, следовательно, может быть описан только своим коэффициентом яркости.

Цвет окружения не учитывается ни одной моделью: достаточно знать яркость окружения по отношению к области изображения (или стимула). Однако зачас тую и эта информация оказывается избыточной, и окружение в полной мере мо жет быть описано такими прилагательными, как «темное», «тусклое» или «среднее». Практические словесные определения возможных относительных яркостей окружения таковы: темное — 0%, тусклое — 0–20%, среднее — 20–100% от яркости сцены или яркости белой точки изображения.

174