大家好,如果您还对Mastering Color Theory: An Introduction to Color Space不太了解,没有关系,今天就由本站为大家分享Mastering Color Theory: An Introduction to Color Space的知识,包括的问题都会给大家分析到,还望可以解决大家的问题,下面我们就开始吧!
光
人眼的可见光范围约为400-700nm,是具有一定波长的电磁波。由于人眼的结构,不同的波长可以产生不同的神经信号,这些信号在传输到大脑时被解释为颜色。人眼无法感知此波长范围之外的光。
单色光 混合光
如果一束光包含相同波长的光子,它就变成单色光。如果波长仍然可见,则称为光谱光。例如,700nm 的光束在人眼看来就像明亮的红光。相应地,不同波长的光组合在一起就是混合光。人眼不具备棱镜的功能,可以分离混合光,至少在人的感知范围内是不能分离的。也正是因为如此,才有了完整的色彩理论,即原色混合理论。
紫外光 红外光 荧光
波长低于400nm的紫外线是肉眼看不见的。荧光材料利用紫外线:荧光材料吸收紫外线后,紫外线的波长增加(频率减少)到可见光范围然后反射出去,使物体反射的光多于从光源吸收的光。请参阅亮度增加。荧光粉经常用在纸张上,使其看起来更白、更亮。
还有红外线IR,肉眼不可见。然而,我们的大多数相机设备都可以包含一些红外范围。例如,有时你用遥控器拍照时会看到微红的光线,但这不是你拍美女的原因。原因。
人眼原理
舞台理论色彩
上图是眼睛识别光颜色能力的结构图。主要分为两个阶段:通过视锥细胞的识别阶段和通过视神经产生和传递神经信号的阶段。这两个阶段分别是三基色和四基色的生物学基础。
识别阶段
WikiPedia:颜色(美式英语)或颜色(英联邦英语)是通过颜色类别描述的人类视觉感知的特征,名称包括红色、蓝色、黄色、绿色、橙色或紫色。
维基百科中对颜色的定义是:通过这些颜色分类的名称来表达人眼对光的感知特征。这里所说的感受是用不同波长、不同频率的刺激值来表示的,而不是人的主观感受。一束光线射到视网膜上,对人眼的视锥细胞和视杆细胞产生一定的刺激值,并转化为神经信号。视锥细胞分为S-视锥细胞、M-视锥细胞和L-视锥细胞三种类型,分别对人眼可见范围内的短波、中波和长波敏感。这是由三种不同的蛋白质决定的。色盲患者是由于缺乏合成这些精致蛋白质的基因造成的。下图中,横轴为波长,纵轴为三类SML细胞在不同波长下应激的刺激值。不过,确实有人有天赋,拥有XS 或XL 锥体,所以我不会讨论这个。经过实验,可以将三种波长的光以不同的强度混合来刺激人眼,模拟人眼可以感知的其他颜色。对于人眼来说,与直接看到中波长的光是一样的。这就是三基色RGB原理的由来。例如,RGB 基色的完整混合是白色。详细内容请参考维基百科中的color Vision
人眼的视网膜中有很多感光细胞,主要负责人眼的视觉成像。它还具有三种类型的细胞:杆状细胞、锥状细胞和神经节细胞:
杆状感光细胞:对亮度敏感。在低亮度环境中,杆状感光细胞在夜视中起主要作用,但它们不负责色觉。视锥细胞: 视锥细胞主要对颜色信息敏感。它们的受压时间比杆状细胞短得多,而且对细节和变化更加敏感。
SML对于不同波长有更多的刺激值:对于单一光来说,人眼能感受到的波长范围约为400-700nm,不同范围内人眼能分辨的间隔也不同,范围从1nm -10纳米。总的来说,人眼可以看到数百种色调,但是当混合的光越多时,就会产生更多的色调。另外,事实上,SML的三个视锥细胞在不同波长下的刺激峰值并不完全是RGB原色。例如,L的峰值在570-580左右,即绿黄色区域。所以从这个角度来看,RGB三色模型并不能完全代表视锥细胞。另一个有趣的事情是,由于ML 区域完全重叠,因此不存在纯蓝色或绿色(单色光)。
生产信号
如上图所示,人的视神经只有三个通道,蓝黄绿红两个颜色通道和一个亮度通道。视神经的带宽是有上限的,两种颜色会争夺视神经。这就是Lab色彩空间的理论基础。
颜色属性
色调Hue
也叫色相,这是颜色的首要特征,也就是我们常说的红、橙、黄、绿、蓝、紫等颜色。改变色相给人的感觉就大很多比亮度和饱和度。
色度
饱和度Saturation
也称为彩度和颜色浓度(Chroma)。颜色浓度很好理解,从颜色的最大浓度到无颜色的程度(黑白或灰色)。
它精确地定义为颜色等效光谱分布集中在峰值(色调)上的程度。浓度越高,所含颜色越少,饱和度越高。更直接地理解,光子的纯度就是:越纯净,其饱和度越高,即越接近单色光;越纯净,其饱和度越高,即越接近单色光;越分散,饱和度越低,越接近黑白和灰色。
绿色饱和度
明度Brightness
Bright.png
颜色等效光谱中各色调的心理强度之和,如将三基色RGB转换为YUV的过程,将Y视为亮度。从图中可以看出,改变一种颜色的亮度很可能涉及到颜色光谱分布的集中程度,也就是饱和度。事实上,不同的颜色系统有不同的饱和度和亮度划分。亮度看似是最容易理解的概念,但实际上却很混乱:Brightness、Lightness、Value、Luma。虽然一般来说只是颜色的明度,但是明度到底是指光的强度,还是人对光的感知呢?是从黑到白还是从黑到颜色保持最大饱和度的亮度范围?在不同的颜色系统、标准、翻译下会有不同的含义。这里的一些描述复制如下。
亮度、亮度和亮度
亮度:明度、亮度相对亮度:相对亮度亮度:亮度、明度亮度:亮度这是三个相当令人困惑的概念。它们的含义本质上是相同的,但是在不同的情况下它们的含义会有些不同。
你可以看到,有的地方亮度=明亮度,明度=亮度,有的地方可能正好相反,但实际上它们可能都指的是同一个概念:人们感受到发光体发出的光的强度的程度。体或反射体,但这个概念有多种定义,不同的定义使用不同但定义不明确的名称。事实上,大多数使用亮度、亮度、亮度的人甚至不知道其中的区别。
以RGB颜色空间为标准,R(红)、G(绿)、B(蓝),max为RGB中的最大值,min为RGB中的最小值。亮度/亮度的常见定义包括:
平均:取三个RGB 值的平均值,=(R + G + B)/3,这是最简单且不常用的定义方法,因为某些颜色被感知为明显比其他颜色更亮,因此最不准确。跨度平均值:取RGB中的最大值和最小值的平均值,=(max + min)/2,HSL颜色空间中L : Lightness/亮度的定义为跨度平均值。最大值:取RGB中的最大值,=max,定义B :亮度(V : HSV的值)/HSB(又称HSV)色彩空间中的亮度即为RGB最大色觉校正值:由于由于人类感知的颜色感知的亮度存在差异,因此除了上述相对简单的亮度定义方法外,还有一种利用公式来得到更接近人类世界经验的定义的定义方法。当使用色觉校正时,通常习惯上将校正后的结果称为亮度(Luma)。例如,在视频领域的编码过程中经常会进行伽玛压缩(使用编码伽玛,基本上小于1,以使其更亮)。
luma.png 亮度(Luma)通常指色觉矫正后的“亮度”。该术语常用于一些日语和日语翻译材料中。
后面会在色彩空间部分对比HSL和HSV的LV,即亮度和明度……
CIE color spaces
加性模型
根据加色模型,选择三基色(原色),一般为RGB。这三种基色按照一定的强度IS、IM、IL进行混合。如果得到的结果给人与目标颜色相同的感觉(刺激相同),则认为混合颜色与目标颜色相同。如何选择三基色以及如何测量和定义刺激值?国际照明委员会(CIE) 拥有标准比色系统。
基于大量“人体实验”的结果,CIE于1931年提出了第一个量化标准,将电磁学中可见光谱的“物理”颜色与人类视觉感知的颜色联系起来,包括CIE 1931 RGB颜色空间和CIE 1931 XYZ 色彩空间。
CIE RGB色彩空间是基于1920年Wright and Guild对一群人(好像是17人,10人训练,7人测试)进行的配色实验的结果。在实验中发现并非所有单色光都是人眼可见的。全部可以通过三种原色按比例混合得到。在这种情况下,允许将一种原色的一定强度添加到目标颜色,然后与剩余的两种原色混合搭配。这里,用于“污染”目标颜色的原色强度计将为负值。下图中的颜色数学函数给出了单色光所需的三基色(纵轴)强度,即横轴上的波长表示的颜色。 Wirght 这里使用的三基色是700 nm(红色)、546.1 nm(绿色)、435.8 nm(蓝色)。在435.8nm处,RG为0,在546.1nm处,RB为0,在700nm处,GB为0,三点处,意味着目标颜色恰好是三基色。在那个时代,435.8nm和546.1nm很容易生产。虽然700nm单色光很难产生,但大家都觉得人眼在这个波长范围内不再敏感,所以大家在执行标准时即使有一些偏差也没关系。所以R仍然选择700nm。
也许大家会想,如果使用不同的三基色或者三基色的不同强度,或者目标颜色不是单色光,上述结论是否仍然成立。这里有格拉斯曼定律。这条规则说的是,如果颜色3与另外两种颜色12混合,那么混合三种基色获得3所需的值等于使用三种基色获得12所需的值。 RGB 之和。 (该规则基于归一化RGB配色函数中的微积分公式)
OK,关于Mastering Color Theory: An Introduction to Color Space和的内容到此结束了,希望对大家有所帮助。
【Mastering Color Theory: An Introduction to Color Space】相关文章:
用户评论
我一直对色彩感知的方式很感兴趣!
有18位网友表示赞同!
学习一下颜色空间的概念,能帮我更好地理解图像处理吗?
有9位网友表示赞同!
不同颜色空间之间转换会有哪些影响呢?
有19位网友表示赞同!
RGB和HSV空间哪个更适合表达颜色?
有10位网友表示赞同!
想了解一下色彩空间是如何应用在设计中的。
有18位网友表示赞同!
最近研究摄影后期调色,感觉颜色空间很重要!
有9位网友表示赞同!
视频处理也会用到颜色空间吗?
有7位网友表示赞同!
有没有什么工具可以方便地操作不同的颜色空间?
有7位网友表示赞同!
我对色彩理论有点了解,现在想深入学习颜色空间。
有6位网友表示赞同!
颜色空间的数学原理比较复杂吗?
有18位网友表示赞同!
不同类型的显示器对颜色空间的支持程度差异大吗?
有10位网友表示赞同!
希望文章能够讲解各种常见颜色空间的特点和应用场景。
有17位网友表示赞同!
学习一下颜色空间,能让我创作更符合视觉效果的作品。
有20位网友表示赞同!
我比较好奇颜色空间与人类视觉感知的关系。
有13位网友表示赞同!
看了一些艺术作品的色彩分析,感觉颜色空间在艺术表达中起着重要作用。
有19位网友表示赞同!
文章中会提及颜色空间的历史发展吗?
有8位网友表示赞同!
对于新手学习者来说,入门颜色空间有哪些建议?
有10位网友表示赞同!
期待阅读深入浅出的彩色空间介绍文章!
有9位网友表示赞同!
颜色空间这个概念听起来很专业,希望了解一下它的实际应用。
有8位网友表示赞同!