Tristimulus-arvot ja kromatiikkakoordinaatit

Tristimulus-arvot

Perustavanlaatuisesti on olemassa kolme väriä. Ne ovat Punainen (P), Vihreä (V) ja Sininen (S). Kaikki ihmisilmän aivoille stimuloivat värit ovat P, V ja S:n sekoitus tietyssä suhteessa. Oletetaan, että C on testattavan esineen väri. Olemme ottaneet käyttöön kolme P, V ja S:n lähdettä kokeeseen.

Näyttö otetaan käyttöön testivalon ja lähdevalojen väreiden vastaavuuden saavuttamiseksi. Näytön yläpuolista puolta kutsutaan näyttö 1:ksi ja alapuolista puolta näyttö 2:ksi. Nyt näyttö 2 valaistaan testilähteen C avulla.

Meidän täytyy saada tämä testilähdeväri näkyviin näytöllä 1 säätämällä P, V ja S:n lähdien intensiteettejä. Kolme lähdenväriä säädellään siten, että saamme päänäytön ilman mitään eri väriä kummallakaan puolella, toisin sanoen näyttö on vain testivaloa.

Nyt voimme kirjoittaa niiden intensiteettien mukaan, että

Kuvan mukaisesti järjestely tulee noudattaa.

Tässä r, g, b ovat niiden intensiteettien arvoja.
Tämä värimäärityskoe tehdään objektin värispektrin tristimulus-arvojen saamiseksi.

Koehen perusteella objektin väri saavutetaan säätämällä lähdenvärien intensiteettejä. Tristimulus-laitteessa tämä merkitsee näiden kolmen vastaavien stimuliintensiteettien saatavuutta.

Jos nyt mielivaltaiselle värille, joka on valittu säätämällä stimuli P, V ja S, kolmen vastaavan stimulusmäärän voidaan ilmaista uudella tavalla, eli

Missä symboli ≡ luetaan "vastaa".

Nyt kiinnostava asia on, että monikromatickeja testistimuli-keittoja käytetään objektiväri saamiseksi. Mutta käytännössä punaisen väriksen sekoittaminen vihreään ja siniseen ei tarjoa tarkkaa testiesineen väriä.

Sen sijaan jos punainen sekoitetaan testiesineen värillä, se antaa saman värisen sekoituksen kuin vihreä ja sininen seuraavien intensiteettien mukaan. Joten annettujen määrien vihreä-sininen stimulussekoitus vastaa testi-punainen stimulussekoitus. Nyt väristimulusekvation voi kirjoittaa:

Tämä ei tarkoita, että punainen valo olisi negatiivinen.
Värimääritys on additiivinen. 1 yksikkö valon tehoλ1 [C(λ1)] on vastaavissa P, V, S primäreissä, silloin

ja 1 yksikkö valon teho λ2 [C(λ2)] on vastaavissa P, V, S primäreissä, silloin

sitten kahden monikromatickeen valon C(λ1) + C(λ2) additiivinen sekoitus vastaa kahden määrän primäreiden additiivista sekoitusta:

P, V, S tristimulus-arvot stimelelle, jolla on P(λ) spektraalinen tehotiedosto, ovat

Tai käyttämällä integraalia,

CIE 1931 standardin värikromatismin havainnoijan käänteiset r(λ), käänteiset g(λ) ja käänteiset b(λ) värimääritysfunktioiden kaavio on alla.

Värikromatiikan koordinaatit

Pääasiassa värit ovat kolmea tyyppiä.

1. Lähdeväri

2. Objektiväri

3. Johdettu väri

Lähdeväri on väri, joka saadaan lähteestä. Sen sijaan objektiväri on objektin väri, kun se valaistaan täydellisellä valkoisella lähdevälällä.

Taas johdettu väri on väri, joka saavutetaan kahden eri väriksen sekoittamalla.
Oletetaan, että punainen (monikromaticki) lähdeväri projisoituu siniselle (monikromaticki) objektivärielle, ja näin saamme uuden objektivärin ulkonäön, joka on johdettu väri.

Yleisesti ottaen, pituusyksikön käänteiset r(λ), käänteiset g(λ) ja käänteiset b(λ) funktiot edustetaan käänteisillä x(λ), käänteisillä y(λ) ja käänteisillä z (λ).

Tässä S(λ) on radiometrinen määrä, ja k = 683 lm/W.
Nämä yhtälöt antavat vastaavat fotometriset yhtälöt (oppia lisää fotometriasta ja radiometriasta).

Valoisuuden mittaaminen tiivistetään Y tristimulus-arvoksi. Se vaikutti järkevältä siirtää (X, Y, Z) avaruudesta toiseen avaruuteen, jossa Y on yksi koordinaateista ja muut kaksi, X ja Y, ovat värikromatiikan koordinaatteja.
Värikromatiikan koordinaatit (x, y, z) määritellään

missä x + y + z = 1. Joten kahdella värikromatiikan koordinaatilla voimme helposti kuvata stimeelin värikromatiikan. Värikromatiikan kaavio on alla.

Kahden additiivisesti sekoitetun väriparin värikromatiikan koordinaatti on sijaitsee näiden kahden osaväriparin värikromatiikan koordinaattien yhdistävällä viivalla tässä värikromatiikan kaaviossa.

Punaisen ja sinisen sekoitus tuottaa violetin värin. Tässä kaaviossa R, G ja B kattama paikka antaa jatkuvan aallonpituuden, kun taas violetin puoli ei anna jatkuvaa aallonpituutta, vaan se on epäjatkuva.