سييلوف

📅 آخر تحديث: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 9 صور
الموسوعة الحرة

في علم قياس الألوان ، يُعرف فضاء الألوان CIELUV (CIE 1976 L *, u *, v *) ، اختصارًا بـ CIELUV ، بأنه فضاء ألوان اعتمدته اللجنة الدولية للإضاءة (CIE) عام 1976، كتحويل سهل الحساب لفضاء الألوان CIE XYZ لعام 1931 ، الذي سعى إلى تحقيق تجانس إدراكي . ويُستخدم هذا الفضاء على نطاق واسع في تطبيقات مثل رسومات الحاسوب التي تتعامل مع الأضواء الملونة. وعلى الرغم من أن مزيج الأضواء الملونة المختلفة يقع على خط في مخطط اللونية الموحد (CIELUV) (المسمى CIE 1976 UCS )، إلا أن هذا المزيج، خلافًا للاعتقاد الشائع، لا يقع في منتصف المسافة بين لوني اللونين الممزوجين، إلا إذا كان لهما نفس درجة السطوع .

الخلفية التاريخية

تم رسم نطاق ألوان sRGB ( يسارًا ) واللون الأمثل (النطاق النظري للأسطح) تحت إضاءة D65 ( يمينًا ) ضمن فضاء ألوان CIELUV. يمثل المحوران الأفقيان u و v ، بينما يمثل المحور الرأسي L.

CIELUV هو فضاء لوني من نوع Adams، وهو تحديث لفضاء CIE 1964 ( U *, V *, W *) اللوني (CIEUVW). وتشمل الاختلافات تعديلًا طفيفًا في مقياس الإضاءة ، وتعديلًا في مقياس اللونية الموحدة، حيث تبلغ قيمة أحد الإحداثيات، v ′، 1.5 ضعف قيمة v في سابقه لعام 1960. وقد اعتمدت اللجنة الدولية للإضاءة (CIE) كلاً من CIELUV و CIELAB في آنٍ واحد، نظرًا لعدم إمكانية التوصل إلى توافق واضح في الآراء حول أحدهما دون الآخر.

يستخدم برنامج CIELUV تقنية التكيف الانتقالي للنقطة البيضاء من نوع جود (على عكس برنامج CIELAB الذي يستخدم تحويل فون كريس ). [ 1 ] يمكن أن ينتج عن ذلك نتائج مفيدة عند العمل مع مصدر إضاءة واحد، ولكنه قد يتنبأ بألوان وهمية (أي خارج النطاق الطيفي ) عند محاولة استخدامه كتحويل تكيف لوني . [ 2 ] كما تبين أن تحويل التكيف الانتقالي المستخدم في CIELUV ضعيف الأداء في التنبؤ بالألوان المقابلة. [ 3 ]

تحويلات XYZ → CIELUV و CIELUV → XYZ

بحسب التعريف، 0 ≤ L * ≤ 100 .

التحول الأمامي

تعتمد CIELUV على CIEUVW، وهي محاولة أخرى لتعريف ترميز يتميز بتجانس إدراك اختلافات الألوان . [ 4 ] ترد أدناه العلاقات غير الخطية لـ L * و u * و v *: [ 4 ]

ل*={(293)3Y/Yن،Y/Yن≤(629)3،116Y/Yن3-16،Y/Yن>(629)3،u*=13ل*⋅(u′-uن′)،v*=13ل*⋅(v′-vن′).{\displaystyle {\begin{aligned}L^{*}&={\begin{cases}{\bigl (}{\tfrac {29}{3}}{\bigr )}^{3}Y/Y_{n},&Y/Y_{n}\leq {\bigl (}{\tfrac {6}{29}}{\bigr )}^{3},\\[3mu]116{\sqrt[{3}]{Y/Y_{n}}}-16,&Y/Y_{n}>{\bigl (}{\tfrac {6}{29}}{\bigr )}^{3},\end{cases}}\\[5mu]u^{*}&=13L^{*}\cdot (u^{\prime }-u_{n}^{\prime }),\\[3mu]v^{*}&=13L^{*}\cdot (v' - v'n).

الكميتان u′n و v′n هما إحداثيات اللون ( u ′, v ′ ) لجسم أبيض محدد - والذي يمكن تسميته بالنقطة البيضاء - و Yn هي إضاءته. في وضع الانعكاس، غالبًا (ولكن ليس دائمًا) ما تُعتبر هذه الإحداثيات ( u ′, v ′ ) للمشتت العاكس المثالي تحت هذا المصدر الضوئي. (على سبيل المثال، بالنسبة للمراقب بزاوية 2° والمصدر الضوئي القياسي C، فإن u′n = 0.2009 و v′n = 0.4610 ). ترد معادلات u ′ و v ′ أدناه: [ 5 ] [ 6 ]

u′=4XX+15Y+3Z=4x-2x+12y+3،v′=9YX+15Y+3Z=9y-2x+12y+3.{\displaystyle {\begin{alignedat}{3}u^{\prime }&={\frac {4X}{X+15Y+3Z}}&&={\frac {4x}{-2x+12y+3}},\\[5mu]v^{\prime }&={\frac {9Y}{X+15Y+3Z}}&&={\frac {9y}{-2x+12y+3}}.\end{alignedat}}}

التحويل العكسي

مخطط اللونية ( u ′, v ′) ، والمعروف أيضًا باسم مخطط CIE 1976 UCS (مقياس اللونية الموحد).

التحويل من ( u ′, v ′) إلى ( x , y ) هو: [ 6 ]

x=9u′6u′-16v′+12y=4v′6u′-16v′+12{\displaystyle {\begin{aligned}x&={\frac {9u^{\prime }}{6u^{\prime }-16v^{\prime }+12}}\\[5mu]y&={\frac {4v^{\prime }}{6u^{\prime }-16v^{\prime }+12}}\end{aligned}}}

يتم التحويل من CIELUV إلى XYZ على النحو التالي: [ 6 ]

u′=113(u*/ل*)+uن′،v′=113(v*/ل*)+vن′،Y={(329)3ل* Yن،ل*≤8،(1116(ل*+16))3Yن،ل*>8،X=9u′4v′Y،Z=12-3u′-20v′4v′Y.{\displaystyle {\begin{aligned}u^{\prime }&={\tfrac {1}{13}}(u^{*}/L^{*})+u_{n}^{\prime },\\[3mu]v^{\prime }&={\tfrac {1}{13}}(v^{*}/L^{*})+v_{n}^{\prime },\\[5mu]Y&={\begin{cases}{\bigl (}{\frac {3}{29}}{\bigr )}^{3}L^{*}~\!Y_{n},&L^{*}\leq 8,\\[3mu]{\bigl (}{\tfrac {1}{116}}(L^{*}+16){\bigr )}^{3}\,Y_{n},&L^{*}>8,\end{cases}}\\[5mu]X&={\frac {9u^{\prime }}{4v^{\prime }}}Y,\\[5mu]Z&={\frac {12-3u^{\prime }-20v^{\prime }}{4v^{\prime }}}Y.\end{aligned}}}

التمثيل الأسطواني (CIELCh)

نطاق ألوان sRGB ( يسار ) واللون الأمثل (النطاق النظري للأسطح) تحت إضاءة D65 ( يمين ) مُرسمان ضمن فضاء ألوان CIELCHuv. L هو المحور الرأسي؛ C هو نصف قطر الأسطوانة؛ h هي الزاوية حول المحيط.

يُنظر إلى فضاء ألوان CIELCh uv ، أو فضاء ألوان HCL (الصبغة-التشبع-السطوع)، بشكل متزايد في مجتمع تصور المعلومات كوسيلة للمساعدة في عرض البيانات دون التحيز الضمني في استخدام تشبع متفاوت . [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]

يُعرف الإصدار الأسطواني من CIELUV باسم CIELCh uv أو CIELChuv أو CIELCh(uv) أو CIEHLC uv ، حيث C * uv هو التشبع اللوني و h uv هو اللون : [ 6 ]

جuv*=الفرضية⁡(u*،v*)=(u*)2+(v*)2،{\displaystyle C_{uv}^{*}=\operatorname {hypot} (u^{*},v^{*})={\sqrt {(u^{*})^{2}+(v^{*})^{2}}},}
حuv=atan2⁡(v*،u*)،{\displaystyle h_{uv}=\operatorname {atan2} (v^{*},u^{*}),}

حيث تقوم دالة atan2 ، وهي دالة "arctangent ذات وسيطين"، بحساب الزاوية القطبية من زوج إحداثيات ديكارتية.

علاوة على ذلك، يمكن تعريف ارتباط التشبع على النحو التالي:

suv=ج*ل*=13(u′-uن′)2+(v′-vن′)2.{\displaystyle s_{uv}={\frac {C^{*}}{L^{*}}}=13{\sqrt {(u'-u'_{n})^{2}+(v'-v'_{n})^{2}}}.}

توجد ارتباطات مماثلة بين التشبع واللون، ولكن ليس التشبع، في نظام CIELAB. انظر قسم الألوان لمزيد من التفاصيل حول التشبع.

اختلاف اللون والدرجة اللونية

يمكن حساب فرق اللون باستخدام المسافة الإقليدية لإحداثيات ( L * ، u *، v *) . [ 6 ] ويترتب على ذلك أن مسافة اللونية تساوي(Δu′)2+(Δv′)2=1/13{\displaystyle {\sqrt {(\Delta u')^{2}+(\Delta v')^{2}}}=1/13}يتوافق مع نفس Δ E * uv مثل فرق الإضاءة Δ L * = 1 ، في قياس مباشر لـ CIEUVW.

يمكن أيضًا استخدام المقياس الإقليدي في CIELCh، مع هذا المكون من Δ E * uv الذي يعزى إلى اختلاف اللون على النحو التالي [ 4 ] Δ H * = √ C * 1 C * 2 2 sin (Δ h /2) ، حيث Δ h = h 2 − h 1 .

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ جود، دين ب. (يناير 1940). "تشبع اللون وسطوع ألوان الأسطح مع الإضاءة اللونية". مجلة الجمعية البصرية الأمريكية . 30 (1): 2-32 . doi : 10.1364/JOSA.30.000002 .
  2. ↑ مارك د. فيرتشايلد، نماذج مظهر اللون . ريدينغ، ماساتشوستس: أديسون-ويسلي، 1998.
  3. ↑ DH Alman, RS Berns, GD Snyder, and WA Larson, "اختبار أداء مقاييس اختلاف اللون باستخدام مجموعة بيانات تحمل اللون". Color Research and Application , 21 :174–188 (1989).
  4. 1 2 3 شاندا، يانوس (2007). قياس الألوان: فهم نظام CIE . وايلي إنترساينس. ص 61-64 . ISBN  978-0-470-04904-4بما أن النسبة 24/116 ليست نسبة بسيطة ، فإن بعض المنشورات تستخدم النسبة 6/29، بينما تستخدم منشورات أخرى القيمة التقريبية 0.008856 (المستخدمة في الإصدارات السابقة من معيار CIE 15). وبالمثل، يفضل بعض المؤلفين استخدام التعبير (1/3)×(29/6) ² أو القيمة التقريبية 7.787 بدلاً من 841/108، أو النسبة 4/29 بدلاً من 16/116.
  5. ↑ علم قياس الألوان، الطبعة الثانية: منشور CIE 15.2. فيينا: المكتب المركزي CIE، 1986.
  6. 1 2 3 4 5 بوينتون، تشارلز (2003). الفيديو الرقمي والتلفزيون عالي الوضوح . مورغان كوفمان. ص 226. ISBN  1-55860-792-7.
  7. ↑ إيهاكا، روس (2003). "الألوان في رسومات العرض التقديمي" . في: هورنيك، كورت؛ لايش، فريدريش؛ زايليس، أخيم (محررون). وقائع ورشة العمل الدولية الثالثة حول الحوسبة الإحصائية الموزعة، فيينا، النمسا . ISSN 1609-395X . مؤرشف من الأصل بتاريخ 17 سبتمبر 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 يوليو 2019 . 
  8. ↑ زايليس، آخيم؛ هورنيك، كورت؛ موريل، بول (2009). "الهروب من عالم RGB: اختيار الألوان للرسوم البيانية الإحصائية" (ملف PDF) . الإحصاءات الحاسوبية وتحليل البيانات . 53 (9): 3259-3270 . doi : 10.1016/j.csda.2008.11.033 .
  9. ↑ ستوفر، ريتو؛ ماير، جورج جيه؛ دابرنيج، ماركوس؛ زايليس، أخيم (2015). "في مكان ما فوق قوس قزح: كيفية الاستخدام الفعال للألوان في التصورات الجوية". نشرة الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية . 96 (2): 203-216 . Bibcode : 2015BAMS...96..203S . doi : 10.1175/BAMS-D-13-00155.1 . hdl : 10419/101098 .
  • مخططات اللونية، بما في ذلك CIE 1931 وCIE 1960 وCIE 1976
  • مجموعة أدوات Colorlab MATLAB لحسابات علم الألوان وإعادة إنتاج الألوان بدقة (من إعداد خيسوس مالو وماريا خوسيه لوكي، جامعة فالنسيا). تتضمن هذه المجموعة قياس الألوان ثلاثي المحفزات وفقًا لمعيار CIE، بالإضافة إلى تحويلات إلى عدد من نماذج مظهر الألوان غير الخطية (CIELAB، CIE CAM، إلخ).