кое промежуточное значение «с» и путем линейной интерполяции вычисляют соответствующие ему промежуточные значения Nc и F (рис. 16.1). Отметим, что данные параметры в сравнении с CIECAM97s слегка откорректированы, а коли чество возможных условий сокращено до минимально необходимого.

16.3 МОДЕЛЬ АДАПТАЦИИ

Одним из наиболее существенных отличий CIECAM02 от CIECAM97s явля ется использование линейного расчета смены хроматической адаптации фон кризовского типа (детально описано в 9 й главе), в результате чего не только сама модель (при неизменном ее качестве) стала проще (Калабрия и Фер шильд, 2001), но также упростилась и ее аналитическая инверсия (еще одно серьезное усовершенствование CIECAM02 в сравнении с CIECAM97s).

Расчет начинается с конверсии CIE трехстимульных значений в RGB отве ты, основанные на оптимизированном матричном преобразовании MCAT02

311

(уравнения 16.1 и 16.2). Исходные трехстимульные значения обычно вычисля ются по Стандартному колориметрическому наблюдателю CIE 1931 (2°) и шка лируются в диапазон от 0 до 100 (но не от 0 до 1.0). Такое же преобразование должно быть выполнено и в отношении трехстимульных значений адаптирую щего стимула.

RX

Преобразование в колбочковые ответы аналогично таковому в хантовской модели: матрица MCAT02 нормирована так, что трехстимульные значения по равноэнергетическому осветителю (X = Y = Z = 100) выдают равные колбочко вые ответы (L = M = S = 100).

D коэффициент (уровень адаптации) вычисляется, согласно уравнению 16.3, как функция от адаптирующей яркости (LA) и от коэффициента индук ции окружения (F) — но если предполагается полное когнитивное обесцвечива ние осветителя, то D устанавливается на 1.0. Теоретически D лежит в диапазо не от 1.0 (для полной адаптации) до 0.0 (отсутствие адаптации), однако на прак тике оно редко опускается ниже 0.6.

После того как D коэффициент установлен, трехстимульные значения ис следуемого цветового стимула конвертируются по уравнениям 16.4–16.6 в адаптированные трехстимульные ответы RCGCBC, представляющие согласо ванные цветовые стимулы в эталонных условиях просмотра (равноэнергетиче ский осветитель):

где RWGWBW — трехстимульные ответы по адаптирующему белому.

312

Примечание к расчету смены хроматической адаптации в CIECAM02

Уравнения 16.4–16.6 представляют расчет смены хроматической адапта ции CIECAM02 в общем виде. Расчет смены хроматической адаптации, встро енный в CIECAM02 — это простой фонкризовский расчет, подразумевающий «равноэнергетические» эталонные условия при неполной адаптации. Модель смены адаптации может использоваться самостоятельно, независимо от самоей CIECAM02, и без шкалирования исходных трехстимульных значений в диапа зон от 0 до 100 (CIECAM02) или, реже, от 0 до 1.0.

Уравнения 16.4–16.6 рекомендуется использовать во всех сферах примене ния CIECAM02, дабы свести к минимуму вероятность возможной путаницы; однако CIE (2004) в техническом отчете, посвященном CIECAM02, предлагает несколько иные уравнения (16.4а–16.6а):

Поскольку YW — это трехстимульное Y значение условного белого эталона (обычно равное 100), оба набора уравнений идентичны. Однако иногда YW бе рется отличным от 100, например при работе с отражающими отпечатками, ко гда под белым подразумевается бумага, а не идеальный отражающий рассеива тель. Казалось бы, коэффициент YW уравнений 16.4а–16.6а должен учитывать изменения стимула, объявленного белым, однако нельзя забывать о том, что необходимая нормировка уже встроена в обсуждаемые уравнения в виде RW, GW и BW, а переменная YW на самом деле не преследует какой либо серьезной цели, являясь рудиментом промежуточной формулировки модели (который,

ксожалению, к моменту публикации технического отчета CIE оказался не от корректированным). Страшного в этом ничего нет: влияние переменной на фи нальный расчет коррелятов восприятия очень мало, поскольку шкалирование восприятия относительно белой точки завершается в дальнейших уравнениях CIECAM02 (например, уравнение светлоты J).

Отметим, что преобразование по уравнениям 16.4а–16.6а жестко привязано

кCIECAM02, и если пренебречь этим обстоятельством, мы можем получить противоречивые результаты (например, белый при неких одних условиях про смотра не окажется «посаженным» на белый при других условиях).

Если модель смены адаптации используется отдельно от полной CIECAM02, то для получения корректных результатов должны быть задействованы урав

нения 16.4–16.6. Следует отметить также, что YW уравнений 16.4а–16.6а не яв ляется нормирующим коэффициентом для трехстимульных значений (фактиче ски он выполняет обратное действие), поэтому входные значения CIECAM02 должны быть заранее шкалированы в диапазон от 0 до 100.

313

Оставшаяся часть модели адаптации, задействованной в CIECAM02

Следующий шаг в расчете хроматической адаптации — это вычисление не скольких промежуточных компонентов (необходимых для дальнейших расче тов и зависящих от условий просмотра):

—коэффициента адаптации по фотопической яркости (FL);

—коэффициентов хроматической (Ncb) и субъективнояркостной (Nbb) ин дукций фона;

—базовой степенной нелинейности z.

Все четыре параметра зависят от относительной яркости фона (Yb) и вычис ляются по уравнениям 16.7–16.11:

Далее следует нелинейная компрессия, прежде которой адаптированные RGB ответы конвертируются из MCAT02 в фундаментальные колбочковые отве ты Ханта — Поинтера — Эстевец (которые, как мы знаем, ближе всего к реаль ным колбочковым ответам). Данное преобразование представлено уравнения ми 16.12–16.14, и о нем можно говорить скорее как о конверсии из системы CAT02 RGB назад, к CIE трехстимульным значениям, а не к колбочковым от ветам.

314

Рис. 16.2 Относительные спектральные чувствительности MCAT02 в сравнении с фундаменталь ными «колбочковыми чувствительностями» Ханта — Поинтера — Эстевец. Отметим, что оба набора являются результатом простого линейного преобразования функций цветового соответ ствия CIE 2°.

Относительные спектральные чувствительности CAT02 системы и фунда ментальные «колбочковые ответы» Ханта — Поинтера — Эстевец показаны на рис. 16.2.

Постадаптационные нелинейности аналогичны таковым в CIECAM97s, но при этом слегка усовершенствованы в плане упрощения степенного ответа в широком динамическом диапазоне (что в дальнейшем облегчает расчет чис тоты цвета). В большей части своего диапазона данные функции подобны про стым корнеквадратным функциям (уравнения 16.15–16.17):

Полученные значения используются затем для расчета оппонентных цвето вых ответов и коррелятов цветового восприятия.

315