расторопность — HiSoUR История культуры

В колориметрии и цветовой теории легкость, также известная как значение или тон, представляет собой представление о различии в восприятии яркости цвета или цветового пространства. Это один из параметров оформления цвета любой модели внешнего вида.

Различные цветовые модели имеют явный термин для этого свойства. Цветовая модель Munsell использует значение термина, тогда как цветная модель HSL, цветовое пространство HCL и цветовое пространство Lab используют термин «легкость». Модель HSV использует значение термина несколько иначе: цвет с низким значением почти черный, но с высоким значением является чистый, полностью насыщенный цвет.

В субтрактивном цвете (например, красках) изменение значения может быть достигнуто путем добавления черного или белого цвета в цвет. Однако это также снижает насыщенность. Chiaroscuro и Tenebrism оба используют драматические контрасты ценности, чтобы усилить драму в искусстве. Художники могут также использовать затенение, тонкое манипулирование стоимостью.

Связь со значением и относительной яркостью
Величина Мунселла уже давно используется как взвешенная по восприятию шкала яркости. Интересным вопросом является взаимосвязь между шкалой значений Мунселла и относительной яркостью. Зная о законе Вебера-Фехнера, Мунселл заметил: «Должны ли мы использовать логарифмическую кривую или кривую квадратов?» Ни один из вариантов оказался весьма правильным; ученые в конечном итоге сходились на кривой с кубическим корнем, согласующейся с степенным законом Стивенса для восприятия яркости, что отражает тот факт, что легкость пропорциональна числу нервных импульсов на нервное волокно в единицу времени. Остальная часть этого раздела представляет собой хронологию приближений легкости, ведущую к CIE LAB.

Заметка. — Munsell’s V работает от 0 до 10, тогда как Y обычно работает от 0 до 100 (часто интерпретируется как процент). Как правило, относительная яркость нормализуется так, что «контрольный белый» (скажем, оксид магния) имеет тристимульное значение Y = 100. Поскольку коэффициент отражения оксида магния (MgO) относительно идеального отражающего диффузора составляет 97,5%, V = 10 соответствует Y = 100 / 97,5% ≈ 102,6, если MgO используется в качестве эталона.

1920
Priest et al. дать базовую оценку значения Munsell (при этом Y работает от 0 до 1 в данном случае):
${\ displaystyle V = 10 {\ sqrt {Y}}.}$
1933
Munsell, Sloan и Godlove запускают исследование по шкале нейтральных значений Munsell, рассматривая несколько предложений, касающихся относительной яркости к величине Munsell, и предлагайте:
${\ displaystyle V ^ {2} = 1.474,2Y-0.004,743Y ^ {2}.}$
1943
Ньюхолл, Никерсон и Джадд готовят отчет для Оптического общества Америки. Они предлагают квинтическую параболу (связывающую отражательную способность с точки зрения стоимости):
${\ displaystyle Y = 1.221,9V-0.231,11V ^ {2} + 0.239,51V ^ {3} -0.021,009V ^ {4} + 0.000,840,4V ^ {5}.}$
1943
Используя таблицу II отчета OSA, Луна и Спенсер выражают значение в терминах относительной яркости:
${\ displaystyle V = 5 (Y / 19.77) ^ {0.426} = 1.4Y ^ {0.426}.}$
1944
Сондерсон и Милнер вводят субтрактивную константу в предыдущем выражении, чтобы лучше соответствовать величине Мунселла. Позже Джеймсон и Хурвич утверждают, что это исправляет синхронные эффекты контраста.
${\ displaystyle V = 2.357Y ^ {0.343} -1.52.}$
1955
Лэдд и Пинни из Eastman Kodak заинтересованы в ценности Munsell в качестве воспринимаемой однородной шкалы легкости для использования на телевидении. После рассмотрения одной логарифмической и пяти степенных функций (по степенному закону Стивенса) они соотносят ценность с отражательной способностью, повышая коэффициент отражения до мощности 0,352:
${\ displaystyle V = 2.217Y ^ {0.352} -1.324.}$
Понимая, что это очень близко к корню куба, они упрощают его:
${\ displaystyle V = 2.468Y ^ {1/3} -1.636.}$
1958
Glasser et al. определите легкость, как в десять раз превышающую значение Мунселла (так, чтобы легкость составляла от 0 до 100):
${\ displaystyle L ^ {\ star} = 25.29Y ^ {1/3} -18.38.}$
1964
Wyszecki упрощает это:
${\ displaystyle W ^ {\ star} = 25Y ^ {1/3} -17.}$
Эта формула аппроксимирует функцию значения Munsell для 1% < Y <98% (она не применима для Y <1% ) и используется для цветового пространства CIE 1964.

1976

CIE LAB использует следующую формулу:

${\ displaystyle L ^ {\ star} = 116 (Y / Y _ {\ mathrm {n}}) ^ {1/3} -16.}$

где Yn это трехцветное значение МКО XYZ, Y опорной точки белого (индекс п указывает «нормализованы») и подлежит ограничению Y / Yn> 0,01. Паули снимает это ограничение, вычисляя линейную экстраполяцию, которая отображает Y / Yn = 0 в L * = 0 и касается указанной выше формулы в точке, в которой действует линейное расширение. Во-первых, точка перехода определяется как Y / Yn = (6/29) ^ 3 ≈ 0,008,856, затем вычисляется наклон (29/3) ^ 3 ≈ 903,3. Это дает двухчастную функцию:
${\ displaystyle f (t) = {\ begin {cases} t ^ {1/3} & {\ text {if}} t> {\ big {} {\ frac {6} {29}} {\ big) } ^ {3} \\ {\ frac {1} {3}} {\ big {} {\ frac {29} {6}} {\ big)} ^ {2} t + {\ frac {4} {29 }} и {\ текст {иначе}} \ конец {случаи}}}$
Легкость тогда:
${\ displaystyle L ^ {\ star} = 116f (Y / Y _ {\ mathrm {n}}) - 16.}$
На первый взгляд вы можете аппроксимировать функцию легкости кубическим корнем, приближение, которое содержится в большей части технической литературы. Однако линейный сегмент вблизи черного является значительным, и поэтому коэффициенты 116 и 16. Лучшая функция чистой мощности имеет показатель около 0,42, далекий от 1/3.

Примерно 18% серая карта, имеющая точное отражение $\ Влево (33/58 \ справа) ^ 3$ , имеет значение яркости 50. Оно называется «серебристым», потому что его легкость находится на полпути между черным и белым.

Другие психологические эффекты
Это субъективное восприятие яркости нелинейным образом — одно дело, что делает гамма-сжатие изображений целесообразным. Помимо этого явления существуют другие эффекты, связанные с восприятием легкости. Хромостойкость может влиять на воспринимаемую легкость, как описано эффектом Гельмгольца-Кольрауша. Хотя пространство CIE LAB и его родственники не учитывают этот эффект на легкости, это может быть подразумевается в цветовой модели Munsell. Уровни освещенности могут также влиять на воспринимаемую хрупкость, как и с эффектом Пуркинье.