सीआईई आरजीबी कलर स्पेस – HiSoUR कला संस्कृति का इतिहास

सीआईई आरजीबी कलर स्पेस कई आरजीबी रंग रिक्त स्थानों में से एक है, जो मोनोक्रोमेटिक (एकल-तरंगलांबी) प्राथमिक रंगों के विशिष्ट सेट से अलग है।

1 9 20 के दशक में, डब्ल्यू। डेविड राइट और जॉन गिल्ड ने स्वतंत्र रूप से मानवीय दृष्टि से प्रयोगों की एक श्रृंखला आयोजित की, जिसने सीआईई एक्सवाईजेड रंग अंतरिक्ष के विनिर्देश के लिए नींव रखी। राइट ने दस पर्यवेक्षकों के साथ त्रिकोणीय रंग मिलान प्रयोग किए। गिल्ड ने वास्तव में सात पर्यवेक्षकों के साथ अपने प्रयोग किया।

प्रयोगों को परिपत्र विभाजन स्क्रीन (एक द्विपक्षीय क्षेत्र) का व्यास में 2 डिग्री का उपयोग करके आयोजित किया गया, जो मानव फावएगा का कोणीय आकार है। क्षेत्र के एक तरफ एक टेस्ट कलर का अनुमान लगाया गया था और दूसरी तरफ, एक प्रेक्षक-समायोज्य रंग का अनुमान था। समायोज्य रंग तीन प्राथमिक रंगों का एक मिश्रण था, प्रत्येक निर्धारित क्रोमैटिकता के साथ, लेकिन समायोज्य चमक के साथ।

पर्यवेक्षक परीक्षण के रंग के मैच तक तीन प्राथमिक मुस्कराते हुए चमक को बदल देगा। इस तकनीक का उपयोग करके सभी परीक्षण रंगों का मिलान नहीं किया जा सकता। जब यह मामला था, तो प्राइमरी में से एक की एक चर राशि को परीक्षण रंग में जोड़ा जा सकता था, और शेष दो प्राथमिकताओं के साथ एक मैच चर रंग स्थान के साथ किया गया था। इन मामलों के लिए, परीक्षण रंग में जोड़े गए प्राथमिक की राशि को नकारात्मक मान माना गया था। इस तरह, मानव रंग धारणा की पूरी श्रृंखला को कवर किया जा सकता है। जब परीक्षण रंग एक रंग के थे, एक भूखंड परीक्षण रंग के तरंग दैर्ध्य के एक समारोह के रूप में इस्तेमाल किया प्रत्येक प्राथमिक की मात्रा का बनाया जा सकता है। इन तीन कार्यों को उस विशेष प्रयोग के लिए रंग मिलान कार्य कहा जाता है।

यद्यपि राइट एंड गिल्ड के प्रयोगों को विभिन्न प्राइमरी के प्रयोग से विभिन्न तीव्रताओं पर ले जाया गया था, और हालांकि उन्होंने कई विभिन्न पर्यवेक्षकों का इस्तेमाल किया, उनके सभी परिणाम मानकीकृत सीआईई आरजीबी रंग मिलान कार्यों से सारांशित किए गए थे ${\ overline {r}} (\ lambda)$ , ${\ overline {g}} (\ लैम्ब्डा)$ , तथा ${\ overline {b}} (\ लैम्ब्डा)$ , 700 एनएम (लाल), 546.1 एनएम (ग्रीन) और 435.8 एनएम (नीला) के मानकीकृत तरंग दैर्ध्य पर तीन मोनोक्रैमेट्रल प्राइमरीज़ का उपयोग किया। रंग मिलान कार्य एकमात्र परीक्षण प्राथमिक से मिलान करने के लिए आवश्यक प्राइमरी की मात्रा हैं। ये फ़ंक्शंस सही पर प्लॉट में दिखाए गए हैं (सीआईई 1 9 31) ध्यान दें कि ${\ overline {r}} (\ lambda)$ तथा ${\ overline {g}} (\ लैम्ब्डा)$ 435.8 एनएम पर शून्य हो, ${\ overline {r}} (\ lambda)$ तथा ${\ overline {b}} (\ लैम्ब्डा)$ शून्य पर 546.1 एनएम हैं और ${\ overline {g}} (\ लैम्ब्डा)$ तथा ${\ overline {b}} (\ लैम्ब्डा)$ शून्य से 700 एनएम हैं , क्योंकि इन मामलों में परीक्षण का रंग प्राइमरी में से एक है। तरंग दैर्ध्य 546.1 एनएम और 435.8 एनएम के साथ प्राथमिकताएं चुनी गईं क्योंकि वे पारा वाष्प के निर्वहन के आसानी से प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य मोनोक्रैम लाइन हैं। 700 एनएम तरंग दैर्ध्य, जो 1 9 31 में एक मोनोक्रैमिक किरण के रूप में पुन: पेश करना मुश्किल था, चुना गया था क्योंकि रंग की आंख की धारणा इस तरंग दैर्ध्य पर अपरिवर्तनीय थी, और इसलिए इस प्राथमिक तरंग दैर्ध्य में छोटी त्रुटियां परिणामों पर बहुत कम प्रभाव पड़ेगी।

काफी विवेचना के बाद रंग मिलान कार्य और प्राइमरी एक सीआईई विशेष आयोग द्वारा बसाये गए थे। आरेख के लघु और लंबी तरंगदैर्ध्य पक्ष में कट-ऑफ कुछ हद तक मनमाने ढंग से चुने जाते हैं; मानव आँख वास्तव में 810 एनएम तक तरंग दैर्ध्य के साथ प्रकाश देख सकता है, लेकिन संवेदनशीलता के साथ हरे रंग की रोशनी से कई हज़ार गुना कम है ये रंग मिलान कार्य परिभाषित करते हैं जो “1 9 31 सीआईई मानक पर्यवेक्षक” के रूप में जाना जाता है नोट करें कि प्रत्येक प्राथमिक की चमक निर्दिष्ट करने के बजाय, उनके नीचे निरंतर क्षेत्र के लिए वक्र सामान्यीकृत होते हैं। यह क्षेत्र निर्दिष्ट करके निर्दिष्ट मूल्य के लिए तय किया गया है

${\ displaystyle \ int _ {0} ^ {\ infty} {\ overline {r}} (\ lambda) \, d \ lambda = \ int _ {0} ^ {\ infty} {\ overline {g}} ( \ lambda) \, d \ lambda = \ int _ {0} ^ {\ infty} {\ overline {b}} (\ lambda) \, d \ lambda।}$
जिसके परिणामस्वरूप सामान्यीकृत रंग मिलान फ़ंक्शन को सही रंग मिलान कार्यों को पुन: उत्पन्न करने के लिए स्रोत चमक के लिए 1: 4.5907: 0.0601 के स्रोत: 1: 4.5907 के अनुपात और 72.0 9 62: 1.3791: 1 में स्केल किया जाता है। प्राइमरी को मानकीकृत करने का प्रस्ताव करते हुए, सीआईई ने उद्देश्य रंग संकेतन की एक अंतरराष्ट्रीय प्रणाली की स्थापना की।

इन स्केल किए गए रंग मिलान कार्यों को देखते हुए, वर्णक्रमीय बिजली वितरण के साथ रंग के लिए आरजीबी त्रिस्टिम्युलस मान ${\ displaystyle S (\ lambda)}$ तो इसके द्वारा दिया जाएगा:

${\ displaystyle R = \ int _ {0} ^ {\ infty} S (\ lambda) \, {\ overline {r}} (\ lambda) \, d \ lambda,}$

${\ displaystyle G = \ int _ {0} ^ {\ infty} S (\ lambda) \, {\ overline {g}} (\ lambda) \, d \ lambda,}$

${\ displaystyle B = \ int _ {0} ^ {\ infty} S (\ lambda) \, {\ overline {b}} (\ lambda) \, d \ lambda।}$
ये सभी आंतरिक उत्पाद हैं और इन्हें अनंत-आयामी स्पेक्ट्रम के तीन आयामी रंग के प्रक्षेपण के रूप में माना जा सकता है।

ग्रसमान का कानून
कोई यह पूछ सकता है: “यह संभव क्यों है कि राइट और गिल्ड के परिणामों को विभिन्न प्राथमिकताओं और वास्तव में इस्तेमाल किए जाने वाले लोगों की अलग-अलग तीव्रताओं का इस्तेमाल करके संक्षेप किया जा सकता है?” यह भी पूछ सकता है कि “जब परीक्षण रंगों का मिलान किया जा रहा है, तब क्या मामला एकमात्र नहीं है?” इन दोनों सवालों के जवाब मानव रंग धारणा के (निकट) रैखरीयता में निहित है। यह लीनियरिटी ग्रेशमैन के कानून में व्यक्त की गई है।

सीआईई आरजीबी स्पेस का उपयोग सामान्य तरीके से क्रोमैटिटाइटी को परिभाषित करने के लिए किया जा सकता है: क्रोमैटिटीटी निर्देशांक आर और जी हैं जहां:

${\ displaystyle r = {\ frac {R} {आर + जी + बी}},}$

${\ displaystyle g = {\ frac {G} {आर + जी + बी}}।}$

राइट-गिल्ड डेटा से सीआईई एक्सवाईजेड कलर स्पेस का निर्माण
सीआईई आरजीबी मेलिंग फ़ंक्शंस का उपयोग करके मानव दृष्टि का एक आरजीबी मॉडल विकसित करने के बाद, विशेष आयोग के सदस्यों ने सीआईई आरजीबी रंग अंतरिक्ष से संबंधित एक और रंग अंतरिक्ष विकसित करने की कामना की थी। माना जाता था कि ग्रासमन का कानून आयोजित था, और नई जगह सीआईई आरजीबी अंतरिक्ष से एक रैखिक परिवर्तन से संबंधित होगी।नई जगह तीन नए रंग मिलान कार्यों के संदर्भ में परिभाषित की जाएगी ${\ overline {x}} (\ lambda)$ , ${\ overline {y}} (\ लैम्ब्डा)$ , तथा ${\ overline {z}} (\ लैम्ब्डा)$ जैसा ऊपर बताया गया है। नई रंग की जगह निम्न वांछनीय गुणों के लिए चुनी जाएगी:

नया रंग मिलान फ़ंक्शंस शून्य से अधिक या उसके बराबर होना चाहिए। 1 9 31 में कम्प्यूटेशन हाथ या स्लाइड नियम द्वारा किया गया था, और सकारात्मक मूल्यों का विवरण एक उपयोगी कम्प्यूटेशनल सरलीकरण था।
${\ overline {y}} (\ लैम्ब्डा)$ रंग मिलान समारोह “सीआईई मानक फोटोोपिक पर्यवेक्षक” के लिए फोटोटिक चमकदार दक्षता कार्य वी (λ) के बराबर होगा। ल्यूमिनेंस फ़ंक्शन तरंग दैर्ध्य के साथ कथित चमक की भिन्नता का वर्णन करता है। तथ्य यह है कि Luminance समारोह आरजीबी रंग मिलान कार्यों के एक रैखिक संयोजन द्वारा बनाया जा सकता है किसी भी तरह से गारंटी नहीं थी लेकिन मानव दृष्टि की निकट-रेखीय प्रकृति के कारण लगभग सच होने की उम्मीद हो सकती है। फिर, इस आवश्यकता का मुख्य कारण कम्प्यूटेशनल सरलीकरण था।
निरंतर ऊर्जा सफेद बिंदु के लिए, यह आवश्यक था कि x = y = z = 1/3
क्रोमैटिटाइटी की परिभाषा और एक्स और वाई के सकारात्मक मूल्यों की आवश्यकता के आधार पर, यह देखा जा सकता है कि सभी रंगों की सरगम त्रिभुज [1, 0], [0, 0] [0, 1] के अंदर होगा ।यह आवश्यक था कि सरगम इस स्थान को पूरी तरह से पूरी तरह से भर ले।
यह पाया गया था कि ${\ overline {z}} (\ लैम्ब्डा)$ प्रयोगात्मक त्रुटि की सीमा के भीतर शेष रंग मिलान फ़ंक्शन को 650 एनएमएम ऊपर शून्य पर सेट किया जा सकता है कम्प्यूटेशनल सादगी के लिए, यह निर्दिष्ट किया गया था कि यह ऐसा होगा।

ज्यामितीय शब्दों में, आरजी क्रैमेटिटिटी स्पेस में एक नया त्रिकोण चुनने के लिए नए रंगीन स्थान राशि का चयन करना। उपरोक्त आंकड़े में, आरजी क्रैमेटिटिटी निर्देशांक 1 9 31 के मानक पर्यवेक्षक के साथ-साथ काले अक्षरों में दो अक्षों पर दिखाए जाते हैं। लाल रंग में दिखाया गया है CIE xy क्रोमैटिटाइटी कुल्हाड़ियों जो उपरोक्त आवश्यकताओं द्वारा निर्धारित किया गया था।आवश्यकता है कि XYZ निर्देशांक गैर-नकारात्मक हो, इसका अर्थ है कि सी, सी, सी द्वारा गठित त्रिकोण, मानक पर्यवेक्षक के पूरे सूत्र को शामिल करना होगा। सी _आर और सी _बी को जोड़ने वाली लाइन को आवश्यकता से तय किया गया है ${\ overline {y}} (\ लैम्ब्डा)$ समारोह luminance समारोह के बराबर हो। यह रेखा शून्य ल्यूमिनेंस की रेखा है, और इसे एलीचने कहा जाता है आवश्यकता है कि ${\ overline {z}} (\ लैम्ब्डा)$ समारोह 650 एनएमएम से ऊपर शून्य हो सकता है इसका मतलब है कि _सीजी और सी _आर को जोड़ने वाली रेखा के _आर के क्षेत्र में सरगम के लिए स्पर्शरेखा होना चाहिए। यह बिंदु सी _आर के स्थान को परिभाषित करता है आवश्यकता है कि बराबर ऊर्जा बिंदु को परिभाषित किया जाए x = y = 1/3 , सी और सी _{जी में} शामिल होने वाली रेखा पर प्रतिबंध लगाता है, और आखिरकार, यह आवश्यक है कि स्थान को भरने के लिए इस लाइन पर एक दूसरे प्रतिबंध लगाता है हरी क्षेत्र में सरगम के करीब, जो _सीजी और सी _बी के स्थान को निर्दिष्ट करता है। उपर्युक्त वर्णित रूपांतरण सीआईई आरजीबी स्पेस से एक्सवाईजेड अंतरिक्ष तक एक रैखिक परिवर्तन है। सीआईई विशेष आयोग द्वारा मानकीकृत रूपांतरण निम्नानुसार था:

नीचे रूपांतरण मैट्रिक्स की संख्या सटीक हैं, सीआईई मानकों में निर्दिष्ट अंकों की संख्या के साथ।

${\ displaystyle {\ start {bmatrix} X \\ Y \\ z \ end {bmatrix}} = {\ frac {1} {b_ {21}}} {\ आरंभ {bmatrix} b_ {11} और b_ {12} और b_ {13} \\ b_ {21} और b_ {22} और b_ {23} \\ b_ {31} और b_ {32} और b_ {33} \ अंत {bmatrix}} {\ begin {bmatrix} आर \\ जी \\ बी \ अंत {bmatrix}} = {\ frac {1} {0.176 {,} 97}} {\ आरंभ {bmatrix} 0.490 \, 00 और 0.310 \, 00 और 0.200 \, 00 \\ 0.176 \, 97 & 0.812 \, 40 और 0.010 \, 630 \\ 0.000 \, 0 और 0.010 \, 000 और 0.990 \, 00 \ अंत {bmatrix}} {\ begin {bmatrix} आर \\ जी \\ बी \ अंत {bmatrix}}}$
जबकि उपर्युक्त मैट्रिक्स बिल्कुल मानकों में निर्दिष्ट होता है, दूसरी दिशा में जाने से व्युत्क्रम मैट्रिक्स का उपयोग किया जाता है जो बिल्कुल निर्दिष्ट नहीं है, लेकिन लगभग है:

${\ displaystyle {\ start {bmatrix} R \\ G \\ B \ end {bmatrix}} = {\ शुरू {bmatrix} 0.418 \, 47 & -0.158 \, 66 & -0.082 \, 835 \\ - 0.091 \, 169 और 0 .252 \, 43 और 0.015 \, 708 \\ 0.000 \, 920 \, 90 & -0.002 \, 54 9 \, 8 & 0.178 \, 60 \ end {bmatrix}} \ cdot {\ begin {bmatrix} X \ \ Y \\ जेड \ अंत {bmatrix}}}$
XYZ रंग मिलान फ़ंक्शंस के समीकरणों को ऊपर की आवश्यकता 3 के बराबर होना चाहिए, और यह ऊपर की आवश्यकता 2 द्वारा फोटोटिक चमकदार दक्षता कार्य के अभिन्न अंग के द्वारा निर्धारित किया गया है। सारणीबद्ध संवेदनशीलता घटता में उनमें एक निश्चित राशि का मध्यस्थता है व्यक्तिगत X, Y और Z संवेदनशीलता घटता के आकार को उचित सटीकता से मापा जा सकता है। हालांकि, समग्र चमक वक्र (जो वास्तव में इन तीन घटता का भारित योग है) व्यक्तिपरक है, क्योंकि इसमें एक परीक्षण व्यक्ति से पूछना शामिल है कि क्या दो प्रकाश स्रोतों में एक ही चमक है, भले ही वे पूरी तरह से अलग रंग में हों उसी लाइनों के साथ, एक्स, वाई, और जेड घटता के रिश्तेदार परिमाण अनियंत्रित हैं। इसके अलावा, एक एक्स संवेदनशीलता वक्र के साथ एक वैध रंग स्थान परिभाषित कर सकता है जो आयाम के दो बार है। इस नए रंग के स्थान में एक अलग आकार होगा। सीआईई 1 9 31 और 1 9 64 XYZ रंग रिक्त स्थान में संवेदनशीलता घटता घटता के नीचे के बराबर क्षेत्र हैं।