Почему не только ATD%модель?

ATD модель дает простую, весьма элегантную схему начальных этапов об работки сигналов в зрительной системе человека. Ясно также, что модель по зволяет прогнозировать весьма разнообразные явления, но при этом она труд ноприменима на практике: дабы ATD модель могла эффективно работать, ряд ее аспектов требует дальнейшего определения и специфицирования. Таким об разом, гибкость ATD, благодаря которой можно прогнозировать разнообраз ные феномены, оборачивается трудностями в ее практическом употреблении: ATD модель можно применить на практике только при условии определенной доработки, которая, в частности, была выполнена Грэнджером (1994, 1995). Однако даже грэнджеровская модификация не позволила назвать ATD полно ценной моделью цветового восприятия, поскольку игнорирует хроматическую адаптацию.

Достоинство ATD состоит в том, что модель легко обратима (при k1=0). Недостатки модели — это отсутствие четкой структуры, неадекватная обра

ботка неизолированных цветовых стимулов (необходимая в большинстве слу чаев) и неучет когнитивных факторов. Плюс к тому, ATD не имеет прямой свя зи с CIE трехстимульными значениями.

Отметим, что ATD нельзя рассматривать как модель цветового восприятия в первую очередь потому, что она не выдает предикторов светлоты и насыщен ности (однако как схема зрительной обработки сигналов и их разделения ATD заслуживает определенного внимания).

14.3 МОДЕЛЬ LLAB

Сравнительно недавно в семействе моделей цветового восприятия появилась модель LLAB. По структуре LLAB подобна RLAB модели (описана в гл. 13), од нако в отличие от нее не включает в себя ряд эффектов. Модель была разработа на Луо, Ло и Куо (1996), но еще до своей первой публикации пересмотрена Луо

иМоровиком. В текущей главе разговор пойдет о модели обновленной, но так же коснется и ее оригинальной формулировки.

Впротивоположность зрительным моделям, LLAB была создана как модель колориметрическая, расширяющая CIE колориметрию (LLAB является пло дом серии визуальных экспериментов по изучению цветового восприятия

ишкалированию цветовых отличий).

Модель призвана быть универсальной моделью цветового сравнения, специ фикации цветового восприятия и измерения цветовых отличий. Подобно RLAB, модель LLAB относительно примитивна и не может прогнозировать все извест ные визуальные феномены. В то же время она не настолько проста, как RLAB, и может прогнозировать ряд эффектов, не учитываемых RLAB моделью.

Цели и подход

Как уже было сказано выше, LLAB модель, описанная Луо и колл. в 1996 г., создана на базе большого числа данных, полученных Луо и его сотрудниками

286

благодаря серийным экспериментам по изучению цветового восприятия и цве торазличения. Итогом экспериментов явилось испытание различных моделей цветового восприятия и появление формул цветовых отличий (Луо и колл., 1996), а собственно LLAB — это попытка свести результаты данной работы в цельную, логически выстроенную модель.

Концепция LLAB подобна концепции RLAB модели, но существенно отли чается от нее в деталях. Модель начинается с расчета смены хроматической адаптации по схеме, известной как BFD преобразование трехстимульных зна чений от исследуемых условий просмотра к определенным эталонным услови ям (разработано в брэдфордском университете, но до появления LLAB не опуб ликовано).

На следующем этапе вычисляются модифицированные CIELAB координаты для эталонных условий и рассчитываются корреляты восприятия. Учет относи тельной яркости окружения реализован за счет варьирования степенями неких функций, то есть аналогично RLAB. Управление шкалой полноты цвета основа но на нелинейной функции насыщенности, включенной в CMC формулу цвето вых отличий (Кларк и колл., 1984). Также модель LLAB включает в себя коэф фициент светлотного контраста, зависящий от относительной яркости фона. Угол цветового тона определяется тем же путем, что и в CIELAB, а состав цвето вого тона специфицирован по методу, сходному с методами Наятани, Ханта

иRLAB. И наконец, взвешивающие коэффициенты светлоты и насыщенности могут быть применены для вычисления цветовых отличий по схеме CMC

иCIE94, поэтому полное название модели звучит как LLAB(l:c).

Входные данные

LLAB модели требуются относительные трехстимульные значения стимула (XYZ), условного белого эталона (X0Y0Z0), фотометрическая яркость условного белого эталона в cd/m2 (L) и коэффициент фотометрической яркости фона (Yb). Плюс к тому, необходим выбор коэффициентов когнитивной поправки на осве титель (D), индукции окружения (FS), индукции светлоты (FL) и индукции на сыщенности (FC). По специфическим условиям просмотра значения перечис ленных переменных даны в таблице 14.2.

Таблица 14.2 Величины коэффициентов индукции для LLAB модели

287

Модель адаптации

Для вычисления согласованных цветовых стимулов по эталонным услови ям просмотра LLAB модель задействует брэдфордский расчет смены хромати ческой адаптации. BFD преобразование — это модифицированный фонкризов ский расчет, при котором «коротковолновые» колбочковые сигналы адаптаци онно нелинейны, в то время как «средне » и «длинноволновые» описываются простой фонкризовской схемой.

Первый шаг — это трансформация CIE XYZ значений в нормированные колбочковые ответы, поименованные как RGB (уравнения 14.25 и 14.26):

RX / Y

BZ / Y

08951. 02664. 01614.

00389. 00.685 10296.

Стоит отметить, что преобразование по формулам 14.25 и 14.26 вдвойне не обычно:

—во первых, CIE трехстимульные значения всегда нормированы на Y, при чем до преобразования (нормировка по яркости), в результате чего все стимулы

сидентичными координатами цветности имеют сходные колбочковые сигна лы. Такая нормировка требуется для сохранения ахроматических шкал в про цессе нелинейного расчета смены хроматической адаптации, описанного ниже;

—во вторых, преобразование представляет не истинные колбочковые отве ты, а принудительно «спектрально заостренные» колбочковые ответы с отри цательной чувствительностью по некоторым длинам волн. Использование та ких кривых чувствительности имеет тенденцию к сохранению чистоты цвета несмотря на изменения в адаптации и позволяют прогнозировать изменения в цветовом тоне несмотря на адаптацию. Отметим, что BFD преобразование на выходе дает RGB сигналы, которые нельзя рассматривать как физиологически истинные колбочковые ответы, но для удобства их все же называют именно «колбочковыми ответами».

Текущие колбочковые ответы преобразуются затем в согласованные колбоч ковые ответы при адаптации по эталонному осветителю, который определен как CIE D65 осветитель при стандартном колориметрическом наблюдателе CIE 1931 (X0r = 95.05, Y0r = 100.0, Z0r = 108.88). Преобразование выполняется по формулам 14.27–14.30:

288

В случаях, когда B ответы отрицательны, уравнение 14.29 заменяется на уравнение 14.31, дабы корень не имел отрицательных значений:

D коэффициенты уравнений 14.27–14.31 позволяют учитывать степень когнитивного обесцвечивания осветителя: когда оно возникает, D = 1.0 и на блюдатели полностью адаптированы к цвету источника освещения. Если адап тации нет, то D = 0.0 и наблюдатели считаются адаптированными по эталонно му осветителю. Когда наблюдатели адаптированы по источнику освещения с промежуточной цветностью, D указывает на долю адаптации по фактическо му источнику (в этом состоит отличие D значений модели LLAB от таковых в RLAB, где данная переменная при разных уровнях неполной адаптации зави сит от цвета и яркости источника: если D = 0.0 в RLAB, это означает не отсутст вие адаптации, а неполноту адаптации по фактическому источнику).

Последний шаг в расчете смены хроматической адаптации — это конверсия колбочковых сигналов по эталонным условиям просмотра в CIE трехстимуль ные значения XrYrZr (уравнение 14.32):

Оппонентные цветовые размерности

При расчете оппонентных размерностей согласованные трехстимульные значения при эталонном осветителе (D65) с использованием модифицирован ной CIELAB формулировки преобразуются в предварительные оппонентные размерности (уравнения 14.33–14.36):

289