Тристимульні значення та координати кольорості

Тристимульні значення

Фундаментально існує три кольори. Це червоний (R), зелений (G) та синій (B). Будь-який колір, який стимулює людські очі, є сумішшю R, G та B в певних пропорціях. Нехай C - це колір об'єкта, який ми використовуємо як тестовий колір. Ми взяли три джерела кольорів R, G та B для проведення експерименту.

Екран використовується для збігу кольору тестового світла та джерел світла. Верхня половина повного екрана вважається екраном 1, а наступна половина - екраном 2. Тепер екран 2 освітлюється тестовим джерелом C.

Ми маємо збігти цей тестовий колір на екрані 1, регулюючи інтенсивність джерел кольорів R, G та B. Три джерела кольорів так налаштовані, що ми отримуємо основний екран без будь-яких різних кольорів у двох половинках, тобто екран буде лише з кольором тестового світла.

Тепер ми можемо записати за їх інтенсивностями, що

Згідно з нижче наведеним рисунком, розташування повинно бути таким.

Тут r, g, b - це значення їх інтенсивностей.
Цей експеримент зі збігання кольорів проводиться, щоб отримати тристимульні значення кольору об'єкта.

Згідно з вищезазначеним експериментом, колір об'єкта досягається шляхом регулювання інтенсивності джерела кольору. У трихроматорі це символізує доступність інтенсивностей цих трьох збігаючих стимулів.

Якщо тепер для довільного кольору, який обирається шляхом регулювання стимулів R, G та B, кількість трьох збігаючих стимулів може бути виражена новим способом, а саме

Де символ ≡ читається як "збігається".

Тепер цікаво, що монохроматичні тестові стимули використовуються для отримання кольору об'єкта. Але практично червоний колір, змішаний з зеленим та синім, не надає точний тестовий колір об'єкта.

Натомість, якщо червоний змішається з тестовим кольором об'єкта, то він дає колір, який співпадає зі змішаним кольором зеленого та синього при правильних інтенсивностях. Таким чином, суміш заданих кількостей зеленого та синього збігаючих стимулів збігається з сумішшю тестового та червоного стимулів. Тепер рівняння стимулів кольору можна записати як:

Це не означає, що червоне світло є негативним.
Збігання кольорів є адитивним. 1 одиниця потужності світла з довжиною хвилі λ1 [C(λ1)] збігається з первинними R, G, B, тоді

і 1 одиниця потужності світла з довжиною хвилі λ2 [C(λ2)] збігається з первинними R, G, B, тоді

тоді адитивна суміш двох монохроматичних світлів C(λ1) + C(λ2) збігається з адитивною сумішшю двох кількостей первинних:

Тристимульні значення стимулу з P(λ) спектральним розподілом потужності є

Або використовуючи інтеграл,

Графік обернених функцій збігання кольору r(λ), g(λ) та b(λ) стандартного кольориметричного спостерігача CIE 1931 наведено нижче.

Хроматичні координати

Основно кольори є трьох типів.

1. Колір джерела

2. Колір об'єкта

3. Похідний колір

Колір джерела - це колір, отриманий від джерела. Колір об'єкта - це колір об'єкту, коли його освітлює ідеальне біле джерело світла.

Похідний колір - це колір, отриманий шляхом змішування двох різних кольорів.
Наприклад, якщо червоне (монохроматичне) джерело світла проектується на синій (монохроматичний) об'єкт, ми отримуємо новий вигляд кольору об'єкта, який є похідним кольором.

Зазвичай, функції довжини хвилі, обернені r(λ), g(λ) та b(λ), представляються оберненими x(λ), y(λ) та z(λ).

Тут S(λ) - радіометрична величина, а k = 683 лм/Вт.
Ці рівняння дають відповідне фотометричне рівняння (дізнайтеся більше про фотометрію та радіометрію).

Вимірювання яскравості зводиться до тристимульніх значень Y. Здавалося розумним перетворити простір (X, Y, Z) в інший простір, де Y є однією з координат, а інші дві, X та Z, є хроматичними.
Хроматичні координати (x, y, z) можна визначити як

де x + y + z = 1. Отже, використовуючи дві хроматичні координати, ми можемо легко описати хроматичність стимулу. Хроматична діаграма наведена нижче.