OSA-UCS

في قياس الألوان ، فإن OSA-UCS (الجمعية البصرية لأمريكا اللون الموحد للفضاء) هي مساحة لونية تم نشرها لأول مرة في عام 1947 وطورتها لجنة البصريات التابعة للجمعية البصرية الأمريكية لقياس اللون الموحد. أنظمة ترتيب اللون التي تم إنشاؤها مسبقًا ، مثل نظام ألوان Munsell ، فشلت في تمثيل التوحيد الحسي في جميع الاتجاهات. قررت اللجنة أنه من أجل تمثيل اختلافات الألوان الموحدة بدقة في كل اتجاه ، يجب استخدام شكل جديد لهندسة ديكارتية ثلاثية الأبعاد.

التاريخ والتنمية
تم تطوير OSA-UCS خلال سنوات عديدة ، من 1947-1977. لم يمض وقت طويل بعد تطوير نموذج اللون الرياضي الأول من قبل CIE ، أظهر David MacAdam أنه عند اختيار لون على الرسم التوضيحي اللوني CIE ، لا يمكن ضمان أن الألوان من نفس اختلاف اللون المتصور حول هذا اللون كانت في نفس المسافة بالألوان فيما يتعلق باللون المرجعي. ببساطة ، لا يمكن استخدام المسافة الإقليدية بين أي لونين على الرسم البياني اللوني كمقياس موحد لفرق اللون المدرك. بدأت مباشرة بعد هذا العمل اكتشاف لخلق الفضاء التي من شأنها أن تتصرف بشكل موحد في جميع الاتجاهات من اختلاف اللون.

بدءا من عينة من 59 البلاط الملون من الاختلافات اللونية غير المنتظمة ، طلب الـ OSA من 72 مراقبا أن يحكموا على اختلافات اللون بين مختلف نماذج العينات. من البيانات التي تم جمعها ، تم تطوير المعادلات وتم تعريف المعلمات لإنشاء مساحة ألوان موحدة جديدة. وقد اختاروا الإشارة المرجعية 10 درجة و Illuminant D65 لتمييز المساحة الموحدة والخلفية الرمادية المحايدة بانعكاس 30٪. في النهاية ، تم إنتاج 558 عينة ملونة – 424 خطوة كاملة و 54 خطوة – وتوزيعها من قبل OSA.

التصميم

علم الهندسة

Cuboctahedron.
إن اللون المثالي الصلب مع النقاط على مسافة متساوية من نقطة مركزية هو كرة – ومع ذلك لا يمكن تعبئة مجموعة من الكرات لتكوين مادة صلبة أكبر بدون ثغرات. الهندسة التي اختارتها OSA أخيرًا هي الشبكة المعينية ذات القاعدة المعضلة على أساس مجسمات مكعبة. كل من القمم الـ12 لهذه المادة الصلبة تقع على مسافة متساوية من المركز ، وكذلك من كل من جيرانها. وكانت الخطوة الأخيرة لاستكمال هذه الهندسة في عملية إعادة قياس محور L العمودي ، من أجل تحقيق مواقع تنسيق صحيحة لوصف الألوان. يتم الحفاظ على تماثل مسافة اللون ، حيث يتم قياس أبعاد المحور فقط ، ويتم حساب القياس في صيغة مسافة اللون.

تنسيق القيم
الأبعاد الثلاثة العمودي لـ OSA-UCS هي البعد الخفيف L ، البعد jaune (أبعاد الخصم الأصفر / الأزرق) والبعد الأخضر g (البعد الأخضر / الأحمر).

خفة (ل)
يختلف مقياس خفة لون صلبة OSA-UCS عموديًا من حوالي -10 إلى 8. يتوافق مع درجة UCS من الصفر مع لون الخلفية المحايدة العاكس بنسبة 30٪ المحدد للعينات الخاصة بهم ، في حين أن ظلال الألوان الفاتحة لها قيم موجبة والظلال الداكنة لها قيم سالبة.

جون (ي)
يعمل البعد الجايني للمكونات الصلبة الملونة OSA-UCS أفقيًا وعموديًا على البعد L. هذا هو البعد اللوني الأصفر والأزرق ، متفاوتًا من القيم الإيجابية التي تبدو أكثر صفراء إلى القيم السلبية التي تظهر أكثر زرقاء. تقع قيمة j من 0 على طول المحور المحايد.

أخضر (g)
يعمل البعد الأخضر لـ OSA-UCS بشكل أفقي عموديًا على كلا جانبي L و j. يختلف هذا المحور اللوني ذو اللون الأخضر والأحمر من القيم الإيجابية الأكثر خضارًا إلى القيم السلبية الزهرية. مرة أخرى ، تقع قيمة ag 0 على طول المحور المحايد (L).

مجموعات اللون
يمكن تقسيم هيكل cuboctahedron من صلب اللون OSA-UCS هندسيا إلى 9 طائرات ، والمعروفة باسم الطائرات الانشقاقات. يتم تعريف هذه المستويات الانقسام 9 على النحو التالي:

L – مستوى ثابت من L (خفة) يعمل عموديًا على المحور L ، حيث يمكن أن تأخذ j و g أي قيم.
j – مستوي j مستمر (أصفر-الزرقة) يشغل عمودياً على المحور j ، حيث يمكن لـ L و g أخذ أي قيم.
g – مستوي g ثابت (أحمر-أخضر) يعمل عموديًا على المحور g ، حيث يمكن لـ L و j التقاط أي قيم.
L + j – مستوي ثابت من L + j يجري بالتوازي مع المحور g ، عند 35 ° من المحور L و 55 ° من المحور j.
L − j – مستوي Lj ثابت يمتد موازيا لمحور g ، عند 35 ° من المحور L و 55 ° من المحور j.
L + g – مستوى ثابت من L + g يتم تشغيله بالتوازي مع المحور j ، عند 35 ° من المحور L و 55 ° من المحور g.
L − g – مستوي Lg ثابت يعمل بالتوازي مع المحور g ، عند 35 ° من المحور L و 55 ° من المحور g.
j + g – مستوي j + g ثابت يجري بالتوازي مع المحور L عند 45 ° من محاور j و g.
j − g – مستوي من jg ثابت يجري بالتوازي مع المحور L عند 45 ° من المحورين j و g.

فرق اللون
يتم تعريف اختلاف اللون OSA-UCS من خلال مسافة Euclidean بسيطة بين لونين في مساحة اللون ، والتي تأخذ في الاعتبار التحجيم إلى محور L. الصيغة المستخدمة لحساب فرق اللون بين اللون 1 و 2 هي:

نظرًا لتصميم النظام ، يكون فرق اللون بين جارين في مساحة ألوان OSA-UCS دائمًا 2. يمكن حساب الفروق الصغيرة في الألوان باستخدام هذه الصيغة بدقة. ومع ذلك ، تتطلب الاختلافات اللونية الأكبر تصحيحًا غير خطي للتأكد من دقتها.

تحولات اللون
CIEXYZ إلى OSA-UCS
لإجراء تحويل تحليلي من قيمة CIEXYZ إلى OSA-UCS ، يجب اتباع الخطوات التالية. أولاً ، يجب حساب عامل يمثل تأثير Helmholtz-Kohlrausch من إحداثيات اللونية x و y:

بعد ذلك حدد الانعكاس الضوئي المعدل:

ثم حساب عامل تعديل الخفة و chroma:

قم بتحويل قيم XYZ إلى RGB باستخدام تحويل matrix الخطي:

أخيرًا ، احسب a و b:

واضربهم بـ C للحصول على OSA-UCS g و j:

OSA-UCS to CIEXYZ
على الرغم من عدم وجود تحويل مغلق من OSA-UCS إلى CIEXYZ ، فقد تمت كتابة الحلول العددية ، بما في ذلك أسلوب يستند إلى طريقة Newton-Raphson وآخر يعتمد على شبكة عصبية اصطناعية.