9.7.1 Размерность цвета

Мы уже знаем, что в световом потоке цветовой тон определяется дли­ной волны излучения. В природе чистое, без примесей, излучение од­ной длины волны практически не встречается. Хотя человеком создан специальный прибор - лазер, который генерирует когерентное из­лучение, то есть с четко заданной длиной волны. Чем чище спектр из­лучения, тем насыщеннее выглядит цветовой тон. Базовые цвета в мо­дели RGB имеют самое высокое значение насыщенности. Амплитуда светового излучения определяет яркость (светлоту) цвета.

Таким образом, теоретически цвет описывают три параметра (размер­ности): цветовой тон (Hue), насыщенность (Saturation) и светлота (Lightness). Такая модель показана на рис. 9.8. Очевидно, что эти размерности позволяют построить пря­моугольную трехмерную систему координат, в которой однозначно размещается любой реальный цвет. Такая система координат графи­чески представляет цветовое пространство HSL.

Цветовое пространство HSL

Lightness*

Рис. 9.8.

Ориентироваться в цветовом пространстве HSL при поиске конкрет­ного цвета достаточно просто. Сначала из центра координат надо от­ложить угол цветового тона (Hue). На полученном векторе следует от­ложить расстояние, соответствующее значению насыщенности (Saturation). Из полученной точки строят перпендикулярный отрезок с длиной, соответствующей значению светлоты (Lightness).

Разновидностью HSL является модель HSB, ориентированная на из­лучающие свет источники. Вместо понятия светлоты в ней использу­ется параметр яркости (Brightness).

9.7.2. Стандартные модели сiе

В прошлом веке (1931 год) проблему стандартного описания цвета ис­следовал международный комитет Communication Internationale de I'Eclairage (CIE). Комитет выбрал стандартные источники света и орга­низовал эксперименты по замеру параметров цветового восприятия человека. Так был смоделирован «стандартный наблюдатель» с зафик­сированным восприятием значений HSL. Соответствующим кривым были присвоены индексы X, Y, Z.

На практике пользоваться трехмерной системой координат оказалось неудобно. Поэтому появилась так называемая производная модель xyY. He вдаваясь в математические подробности, отметим, что она по­зволила отображать цветовое пространство на плоскости, где ве­личина Y определяет не относящуюся непосредственно к цвету яр­кость (светлоту), а величины х и у - собственно цвет (плоскость тона и насыщенности цвета).

Цветовые пространства моделей RGB и CMY(K) и стандартного наблюдателя, в такой плоской модели приведены на рис. 9.9. Существует несколько стандартных моделей CIE xyY это: CIE L xyY, CIE L*а*Ъ* и CIE L*u*v*(последняя используется в телевидении и имеет лучшую неравномерность). Хотя описанные выше модели CIE являются стандартными и вполне реальны, ибо основаны на данных экспериментов, они обладают очень большим коэффициентом неравномерности соотношения величин. Из­меняя на некую условную единицу один цвет, мы не можем быть уве­рены, что те же действия приведут к такому же результату для дру­гого цвета.

Неравномерность в системе CIE xyY колеблется от 6:1 до 80:1. Лучшего до сих пор не придумано, глав­ным образом потому, что цвет во многом остается субъективным свой­ством объектов.