OSA-UCS

비색계에서 OSA-UCS (Optical Society of America Uniform Color Space)는 1947 년에 최초로 발표 된 색 공간으로, 미국 광학 학회의 Uniform Color Scales에 의해 개발되었습니다. 먼 셀 (Munsell) 컬러 시스템과 같이 이전에 생성 된 색상 순서 시스템은 모든 방향에서 지각 적 일관성을 나타낼 수 없었습니다. 위원회는 각 방향의 균일 한 색상 차이를 정확하게 나타 내기 위해 3 차원 데카르트 형상의 새로운 모양을 사용해야한다고 결정했습니다.

역사와 발전
OSA-UCS의 개발은 1947 년부터 1977 년까지 수년 동안 진행되었다. CIE에 의해 개발 된 최초의 수학적 컬러 모델이 만들어진 지 얼마 안되어 David MacAdam은 CIE 색도 다이어그램에서 색상을 선택할 때이 색상 주변의 동일한 인식 된 색상 차이의 색상이 동일한 색상 거리에 있음을 보장 할 수 없음을 보여주었습니다 기준 색과 관련하여 보다 간단하게, 색도 다이어그램상의 임의의 두 색 사이의 유클리드 거리는 인식 된 색차의 균일 한 척도로서 사용될 수 없다. 이 발견 작업을 수행 한 직후에 색차의 모든 방향에서 균일하게 행동하는 공간이 생기기 시작했습니다.

비 균일 한 색상 차이의 59 가지 색상 타일 샘플을 시작으로 OSA는 72 명의 관찰자에게 서로 다른 샘플 타일 간의 색상 차이를 판단하도록 요청했습니다. 수집 된 데이터로부터 수식이 개발되었고 새로운 균일 한 색 공간을 만들기 위해 매개 변수가 정의되었습니다. 그들은 균일 한 공간과 반사율 30 %의 중립적 인 회색 배경을 특성화하기 위해 기준 10도 관찰자와 광원 D65를 선택했습니다. 결국 558 개의 컬러 샘플이 생성되었는데, 424 개의 풀 스텝과 54 개의 절반 스텝이 OSA에 의해 배포되었습니다.

디자인
기하학
Cuboctahedron.

중심점에서 등거리에있는 모든 점을 가진 이상적인 색상의 솔리드는 구입니다. 그러나 구의 모음은 틈이없는 큰 솔리드를 형성하기 위해 압축 될 수 없습니다. OSA가 마침내 선택한 기하학은 cuboctahedron 기반의 rhombohedral 격자입니다. 이 솔리드의 12 개 정점 각각은 중심에서뿐만 아니라 주변에서 각각 같은 거리에 있습니다. 이 기하학을 완성하기위한 마지막 단계는 색상 설명을위한 정수 좌표 위치를 얻기 위해 수직 L 축을 재조정하는 것입니다. 색 거리 균일 성은 유지되며 축 차원 만 크기가 조정되고 크기 조정은 색 거리 공식에서 고려됩니다.

좌표 값
OSA-UCS의 세 가지 수직 치수는 밝기 치수 L, 황색 치수 j (노란색 / 청색 상대 치수) 및 녹색 치수 g (녹색 / 적색 상대 치수)입니다.
밝기 (L)
OSA-UCS 컬러 솔리드의 밝기 스케일은 약 -10에서 8까지 수직으로 다양합니다. 0의 UCS 밝기는 샘플에 대해 선택된 30 % 반사 중립 배경 회색에 해당하며 밝은 색조는 양수 값이고 어두운 색조는 음수 값입니다.

Jaune (j)
OSA-UCS 컬러 솔리드의 jaune 차원은 수평 방향으로 L 차원에 수직으로 실행됩니다. 이것은 황색 – 청색 색채 차원으로, 더 푸르스름한 것으로 나타나는 더 황색에서 음수 값으로 나타나는 양수 값에서부터 다양합니다. j 값 0은 중립 축을 따른다.

녹색 (g)
OSA-UCS의 녹색 치수는 L 및 j 치수에 수직으로 수평으로 실행됩니다. 이 녹색 – 빨강 색축 축은 녹색을 띄는 양수 값에서 분홍빛을 띄는 음수 값까지 다양합니다. 다시, 0의 ag 값은 중립 (L) 축을 따른다.

색상 분류
OSA-UCS 컬러 고체의 cuboctahedron 구조는 기하학적으로 분열 평면으로 알려진 9 개의 평면으로 나눌 수 있습니다. 이 9 개의 분열 평면은 다음과 같이 정의됩니다.
L – L 축에 수직으로 이어지는 상수 L (밝기)의 평면입니다. 여기서 j와 g는 임의의 값을 취할 수 있습니다.
j – j 축에 수직으로 이어지는 상수 j (황색 – 파랑)의 평면. 여기서 L과 g는 임의의 값을 취할 수 있습니다.
g – g 축에 수직으로 이어지는 상수 g (적색 – 녹색) 평면. 여기서 L과 j는 임의의 값을 취할 수 있습니다.
L + j – L 축에서 35 ° 및 j 축에서 55 °로 g 축에 평행 한 상수 L + j의 평면입니다.
L-j – L 축에서 35 ° 및 j 축에서 55 °로 g 축에 평행하게 이어지는 상수 Lj의 평면입니다.
L + g – L 축에서 35 ° 및 g 축에서 55 °에서 j 축과 평행하게 이어지는 상수 L + g의 평면입니다.
L-g – L 축으로부터 35 ° 및 g 축에서 55 °에서 g 축과 평행하게 이어지는 상수 Lg의 평면입니다.
j + g – j 축과 g 축에서 45 °로 L 축에 평행하게 이어지는 상수 j + g 평면.
j-g – j 축과 g 축에서 45 °로 L 축에 평행하게 이어지는 상수 jg 평면.

색상 차이
OSA-UCS 색상 차이는 L 축에 대해 수행 된 크기 조정을 고려한 색상 공간의 두 색상 간 단순 유클리드 거리로 정의됩니다. 색상 1과 색상 2 사이의 색상 차이를 계산하는 공식은 다음과 같습니다.

시스템 설계로 인해 OSA-UCS 색상 공간에서 두 이웃 색상 차이는 항상 2입니다.이 색상 공식을 사용하여 작은 색상 차이를 정확하게 계산할 수 있습니다. 그러나 더 큰 색상 차이는 정확도를 위해 비선형 보정이 필요합니다.

색상 변환
CIEXYZ에서 OSA-UCS로

CIEXYZ 값에서 OSA-UCS 로의 분석적 변환을 수행하려면 다음 단계를 따라야합니다. 첫째, Helmholtz-Kohlrausch 효과를 나타내는 요소는 x와 y 색도 좌표로부터 계산되어야합니다.

다음으로 수정 된 광 반사율을 결정합니다.

그런 다음 밝기 및 채도 수정 계수를 계산합니다.

선형 매트릭스 변환을 사용하여 XYZ 값을 RGB로 변환하십시오.

마지막으로 a와 b를 계산합니다.

OSA-UCS g 및 j를 얻기 위해 이들을 C로 곱한다.



OSA-UCS에서 CIEXYZ로
OSA-UCS에서 CIEXYZ 로의 폐쇄 형 변환은 존재하지 않지만 Newton-Raphson 방법을 기반으로하는 수치 해법과 인공 신경망을 기반으로하는 수치 해법이 작성되었습니다.