Г Л А В А 1 6 |
МОДЕЛЬ CIECAM02 |
16.4 ОППОНЕНТНЫЕ ЦВЕТОВЫЕ РАЗМЕРНОСТИ
В CIECAM02 исходные оппонентные ответы вычисляются по уравнениям 16.18–16.19:
a R |
12G |
/11 |
B |
/11 |
(16.18) |
||
a |
|
a |
|
|
a |
|
|
b (1/ 9)(R |
G |
2B ) |
(16.19) |
||||
|
a |
|
a |
|
a |
|
|
16.5 ЦВЕТОВОЙ ТОН
Угол цветового тона в пространстве CIECAM02 вычисляется аналогично CIELAB: h выражен в градусах (от 0° до 360°), отсчитываемых от положитель ной а оси (уравнение 16.20):
h tan 1(b / a) |
(16.20) |
Следующий шаг: вычисление коэффициента оригинальности (et), который аналогичен таковому в CIECAM97s, но при этом рассчитывается аналитически (уравнение 16.21):
|
|
|
|
|
|
|
|
||
et 1/ 4 cos h |
|
|
|
2 |
|
38. |
(16.21) |
||
180 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
||||
Квадратуру цветового тона (Н) и состав цветового тона (НС) определяют по таблице 16.2, задействуя при этом уравнение 16.22:
H Hi |
|
100(h hi |
)/ ei |
(16.22) |
|
(h hi )/ ei (hi 1 h)/ ei 1 |
|||||
|
|
|
|||
16.6 СВЕТЛОТА
Исходный ахроматический ответ вычисляется как взвешенная сумма дели неаризованных колбочковых ответов, модифицированных с помощью коэффи циента субъективнояркостной индукции фона (уравнение 16.23). Аналогич ная величина должна быть высчитана для белого, дабы облегчить расчет свет лоты и субъективной яркости.
A !2R |
G |
(1/20)B |
0305. N |
bb |
(16.23) |
a |
a |
a |
|
|
Светлота (J) легко высчитывается из ахроматического ответа (А), ахромати ческого ответа по белому (AW) и базовой степени — z (уравнение 16.24):
J 100(A / A |
W |
)cz |
(16.24) |
|
|
|
316
Г Л А В А 1 6 |
|
|
|
|
МОДЕЛЬ CIECAM02 |
||
|
Таблица 16.2 Данные, необходимые для конверсии угла цветового тона |
||||||
|
в его квадратуру |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Красный |
Желтый |
Зеленый |
Синий |
Красный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
hi |
20.14 |
90.00 |
164.25 |
237.53 |
380.14 |
|
|
ei |
0.8 |
0.7 |
1.0 |
1.2 |
0.8 |
|
|
Hi |
0 |
100 |
200 |
300 |
400 |
|
16.7 СУБЪЕКТИВНАЯ ЯРКОСТЬ
Коррелят субъективной яркости (Q) в CIECAM02 рассчитывается из светло ты (J), ахроматического ответа по белому (AW), коэффициента окружения (с) и коэффициента адаптации по фотопической яркости (FL) согласно уравнению 16.25:
|
|
|
|
4)F 0.25 |
|
Q (4/ c) J /100(A |
W |
(16.25) |
|||
|
|
|
L |
|
|
16.8 НАСЫЩЕННОСТЬ
Насыщенность, полнота цвета и чистота цвета зависят от некоей промежу точной величины t, которая в свою очередь зависима от коэффициентов хрома тической индукции окружения и фона (Nс и Nсb), а также от коэффициента ори гинальности (et). Расчет t выполняется по формуле 16.26:
t |
(50000/13)Nc Ncbet |
a2 b2 |
|||
|
|
|
|
(16.26) |
|
R |
G |
|
|
||
|
(21/20)B |
||||
|
a |
a |
|
a |
|
Насыщенность вычисляется по уравнению 16.27 умножением слегка нели нейной t на корень квадратный из светлоты (J), при некоторой поправке (n) на фон. Данный расчет (как и в большинстве моделей) основан на сугубо эмпири ческой подгонке результатов экспериментов по шкалированию цветового вос приятия.
|
|
|
|
C t0.9 J /100(164. 029.n )0.73 |
(16.27) |
||
16.9 ПОЛНОТА ЦВЕТА
Коррелят полноты цвета в CIECAM02 вычисляется согласно уравнению 16.28 путем умножения предиктора насыщенности (С) на корень четвертой сте пени коэффициента адаптации по фотопической яркости (FL). Такой расчет оп равдан, поскольку полнота цвета, зависящая от насыщенности, растет по мере роста адаптирующей яркости (в то время как сама насыщенность относительно постоянна):
M CF 0.25 |
(16.28) |
L |
|
317
Г Л А В А 1 6 |
МОДЕЛЬ CIECAM02 |
16.10 ЧИСТОТА ЦВЕТА
Предиктор чистоты цвета рассчитывается в CIECAM02 просто и логично — как корень квадратный из отношения полноты цвета к субъективной яркости (уравнение 16.29), что аналогично CIE определению чистоты цвета (отношение полноты цвета стимула к его субъективной яркости):
s 100 M / Q |
(16.29) |
16.11 ДЕКАРТОВЫ КООРДИНАТЫ
Цветовые пространства моделей восприятия обычно описывают в логике цилиндрических координат: светлота, насыщенность и цветовой тон (JCh), или: субъективная яркость, полнота цвета и цветовой тон (QMh). Однако в не которых случаях удобнее пользоваться декартовыми координатами; но по скольку переход к декартовым координатам — это простое преобразование, в CIECAM97s оно специально не оговаривалось. Здесь мы приводим уравнения расчета декартовых размерностей насыщенности, полноты и чистоты цвета (уравнения 16.30–16.35):
aC Ccos(h) |
(16.30) |
|
bC C sin(h) |
(16.31) |
|
aM M cos(h) |
(16.32) |
|
bM M sin(h) |
(16.33) |
|
as |
scos(h) |
(16.34) |
bs |
s sin(h) |
(16.35) |
16.12 ОБРАТНАЯ МОДЕЛЬ
В сфере цветовоспроизведения весьма важна возможность инверсии модели цветового восприятия, и CIECAM02 (в основном благодаря использованию про стого линейного расчета смены хроматической адаптации) в этом смысле суще ственно лучше, нежели CIECAM97s. В техническом отчете CIE, посвященном CIECAM02 (CIE, 2004), даны детальная схема ее инверсии и ряд рабочих при меров.
Пошаговая процедура инверсии CIECAM02 (начиная с JCh) такова:
1.Вычисление t из С и J.
2.Вычисление et из h.
3.Вычисление А из AW и J.
318
Г Л А В А 1 6 |
МОДЕЛЬ CIECAM02 |
4.Вычисление a и b из t, et, h и A.
5.Вычисление Ra , Ga и Ba из А, а и b.
6.Линеаризация данных для получения R , G и B .
7.Конверсия полученных значений в RC, GC и BC путем линейного преобра зования.
8.Обратный расчет хроматической адаптации для получения R, G и B, а за тем X, Y, и Z.
16.13 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
Еще одной особенностью CIECAM02 является подробное пользовательское руководство, размещенное в техническом отчете CIE: наряду с рабочими при мерами даны примеры необходимых предустановок (что полезно тем, кого ин тересует не только самоя концепция модели, но и практическое использование CIECAM02 в прямом и обратном направлениях). В таблице 16.3 приведены вы держки из упомянутого отчета, мы лишь добавим, что темному окружению приписывается практически нулевая яркость; тусклому — яркость меньшая, чем 20% от яркости белой точки сцены (или изображения); средним считается окружение, яркость которого больше или равна 20% от белой точки сцены (или изображения).
16.14 ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ФЕНОМЕНОВ
CIECAM02 в состоянии прогнозировать те же феномены восприятия, что и CIECAM97s, и включает в себя корреляты всех типичных атрибутов воспри ятия (относительных и абсолютных), лежащих в огромном диапазоне уровней яркости и вариантов адаптации. Аналогично своему предшественнику, CIECAM02 неприменима к ситуациям, при которых значим палочковый ком понент зрения, или к ситуациям с экстремально высокими уровнями яркости, способными вызвать колбочковое ослепление.
Примеры вычислений по CIECAM02 даны в таблице 16.4.
16.15 ПОЧЕМУ НЕ ТОЛЬКО CIECAM02?
Если попытаться найти международно признанную модель цветового вос приятия с относительно простой структурой, но работающую столь же хорошо (или даже лучше), как известные модели, то CIECAM02 — это безусловно опти мальный выбор (сегодня нет никаких научных оснований отдавать предпочте ние, скажем, CIECAM97s, поскольку CIECAM02 проще по исполнению и прак тичнее в прикладном смысле).
Вцелом логическая иерархия моделей цветового восприятия начинается
сCIELAB, но если вдруг она оказывается неадекватной задачам конкретной ра бочей ситуации, то следующим логическим шагом должна быть комбинация CIELAB с наилучшей моделью хроматической адаптации (например, линей ным расчетом смены хроматической адаптации CAT02).
319