Eigenschaften von drei Farben

Eigenschaften von drei Farben:
Die quantitative Darstellung der Farbwahrnehmungsdifferenz basiert auf der Differenz von drei Farbattributen: Helligkeit, Farbton und Farbsättigung. Der Helligkeitsunterschied repräsentiert den Unterschied in der Tiefe, der Farbtonunterschied repräsentiert den Unterschied im Farbton (dh rot oder blau) und der Chromatizitätsunterschied repräsentiert den Unterschied in der Helligkeit. Die Farbabstandsbeurteilung ist in Industrie und Handel sehr wichtig. Es wird hauptsächlich zur Farbabstimmung in der Produktion und zur Farbqualitätskontrolle von Produkten verwendet.
Definition und Quantifizierung von Farbe.

Farbraum: RGB
Bereits 1704 schlug Newton vor, dass das Wesen der Farbe Licht ist; 1854 fasste Glassman Glassmans Gesetz der Farbmischung zusammen. Dann brachte Maxwell 1855 die Idee vor, rotes, grünes und blaues Licht zu mischen, um verschiedene Farben zu erzeugen.
Passen Rot, Grün und Blau also zu allen Farben?
Diese Frage hängt davon ab, „ob sich alle Farben in Rot-, Gelb- und Blaukombinationen unterteilen lassen“. Das heißt, kann die Kombination von rotem, gelbem und blauem Licht alle Farben erzeugen, die Menschen wahrnehmen können?

Dann begannen die Wissenschaftler mit verschiedenen Experimenten und stellten schließlich fest, dass die Antwort lautete: ja, aber nicht.

Durch den Test ist, nachdem das Spektrum einer bestimmten Farbe erhalten wurde, der Intensitätswert jeder Wellenlänge der Farbe bekannt, und der Intensitätswert des äquivalenten trichromatischen Lichts (RGB) ist ebenfalls bekannt.

Auf diese Weise haben wir das passende Verhältnis von trichromatischem RGB-Licht, das diesem spezifischen Spektrum entspricht.
Dieses Verhältnis kann verwendet werden, um die Farbe grob zu quantifizieren.
Das Verhältnis nach der Normierung ist der sogenannte Farbort.

Auf diese Weise können alle Farben der Natur vom menschlichen Auge unterschieden werden. Solange Sie die Farbe unterscheiden können, können Sie diese Methode zur Quantifizierung verwenden. Obwohl Farbe auch (eindeutig) durch Spektralkurve beschrieben werden kann! Von 780 nm bis 380 nm ist die Zahl riesig und sehr nicht intuitiv.

Eine solche Benennung ist unrealistisch. Daher lassen sich nicht alle Farben in Rot-Gelb-Blau-Kombinationen unterteilen.
Wenn jedoch der Wert des RGB-Verhältnisses zur Benennung verwendet wird, werden nur drei Daten benötigt (nach der Normalisierung werden nur zwei Daten benötigt).

Es dauerte dreihundert Jahre, bis die Menschheit diesen Punkt erreichte.
Auf dieser Basis wird eine weitere mathematische Koordinatentransformation durchgeführt (Koordinate wird geändert von rgb nach xyz)

1931 führte CIE eine Reihe von Farbraumstandards ein, die das sichtbare Spektrum darstellen. Da jede Farbe aus drei RGB-Primärfarben gemischt werden kann, ist das CIE-RGB-Primärfarbensystem definiert. Dieses System hat jedoch einen offensichtlichen Nachteil. Bei der Berechnung des Tristimulus-Werts der Farbe treten negative Werte auf, was bei einer großen Anzahl von Berechnungen zu Unannehmlichkeiten führt. Da jedes Primärfarbensystem von einem System in ein anderes konvertiert werden kann, können Benutzer jedes gewünschte Primärfarbensystem auswählen, um negative Werte zu vermeiden und es einfach zu verwenden. Auf dieser Grundlage empfahl CIE auch das CIE-XYZ-System, das die imaginären X-, Y- und Z-Primärfarben verwendet, die nicht den sichtbaren Farben entsprechen.

Die Stimuluswerte X, Y und Z der drei Primärfarben von CIE-XYZ sind sehr nützlich, um Farben zu definieren, aber ihre Nachteile sind komplex und nicht intuitiv. Wenn für eine bestimmte Farbe ihre Helligkeit erhöht wird, muss auch der Lichtstrom jeder Primärfarbe proportional erhöht werden, und der Chromatizitätswert hängt nur von der Wellenlänge (Farbton) und der Reinheit ab und hat nichts mit der Gesamtstrahlung zu tun Energie. Wenn Sie also die Chromatizität einer Farbe berechnen, normalisieren Sie die X-, Y- und Z-Werte relativ zur Gesamtstrahlungsenergie = (X + Y + Z), und die Farbanpassungsgleichung kann auf x + y + z = 1 normalisiert werden. Anhand der Farbkoordinaten (x, y) kann z bestimmt werden, aber die drei primären Farbreizwerte X, Y und Z lassen sich nicht nur aus x und y ableiten, sondern es muss der Y-Wert mit Helligkeitsinformation verwendet werden, was stimmt mit dem Y-Stimuluswert in XYZ überein. Somit ist der CIE-xyY-Farbraum definiert.

Natürlich geht auf diese Weise die im Tristimuluswert enthaltene „Helligkeits“-Information vollständig verloren, sodass nur die Information des relativen Verhältnisses übrig bleibt. Das CIE 1931 XYZ-Farbdiagramm kann also nur die Informationen der Farbart (Farbton, Sättigung), aber nicht der Helligkeit sehen.

Farbraum: Munsell
1905 fasste der amerikanische Maler Munsell die Erfahrungen und Forschungsergebnisse von Farbwissenschaftlern aus zwei Jahrhunderten zusammen und stellte das Munsell-Farbsystem vor.

Die Munsell-Farbklassifizierungsmethode gehört zur rein psychologischen Farbklassifizierungsmethode. Sein dreidimensionaler Raum stellt drei grundlegende visuelle Farbparameter dar, nämlich Helligkeit, Farbton und Sättigung.

Als echte Farbmuster des Munsell-Farbsystems wurde der Munsell-Atlas in verschiedenen farbbezogenen industriellen Produktions- und farbwissenschaftlichen Forschungen wie Textilien, Farbstoffen, Farben, Tinte, Medizin, Chemie, Fotografie, Farbfernsehen usw.

Farbraum: CIE Lab und CIE Luv
Um Farbunterschiede objektiver und genauer zu messen und zu bewerten, schlug CIE 1976 offiziell zwei verbesserte einheitliche Farbräume vor, nämlich den CIE1976L * u * v-Farbraum und den CIE1976L * a * b-Farbraum. Die beiden Werte können ineinander umgerechnet werden. Insbesondere der Farbraum CIE1976L * a * b war zu dieser Zeit der Farbraum mit guter Wirkung und weit verbreitet.

L bedeutet hell und dunkel, + bedeutet hell, – bedeutet dunkel; A ist rot und grün, + ist rot und – ist grün; B ist gelb und blau, + ist gelb und – ist blau.

Der Abstand zwischen dem XYZ-System und den beiden auf seiner Farbtafel dargestellten Farben stimmt nicht mit der vom Farbbeobachter wahrgenommenen Änderung überein. Dieses Problem wird als Wahrnehmungsgleichförmigkeitsproblem bezeichnet. Um das Problem der Wahrnehmungskonsistenz im Farbraum zu lösen, haben Experten eine nichtlineare Transformation im CIE-XYZ-System durchgeführt und den CIE-L * a * b * -Farbraum formuliert. Die Farbraumkoordinate CIE-L * a * b * Der Farbraum verwendet den L-Wert zur Darstellung der Helligkeit der Farbe, den a-Wert zur Darstellung des Grün-Rot-Werts der Farbe und den b-Wert zur Darstellung des Blau-Gelb-Werts die Farbe. Die Werte von L, a und b können durch XYZ berechnet werden, und die Berechnungsformel lautet wie folgt:

Wobei XiYiZi der Tristimuluswert der Referenzprobe oder der getesteten Probe ist und XnYnZn der Tristimuluswert der Standardbeleuchtung ist.

Der CIE-LCH-Farbraum wird aus dem CIE-L*a*b*-Farbraum konvertiert, der L verwendet, um den Helligkeitswert darzustellen; C repräsentiert den Sättigungswert und H repräsentiert die Zylinderkoordinaten des Farbtonwinkelwerts. Die Farbraumkoordinaten sind in Abbildung 2 dargestellt. Im täglichen Leben beschreiben die Menschen die drei Attribute der Farbe als Helligkeit L, Farbton H und Sättigung C. Daher entspricht die Verwendung des CIE-LCH-Farbraums zur Beschreibung von Farben eher den Farbgewohnheiten der Menschen Beschreibung im Alltag.

Wenn wir eine Farbe allein anhand eines Satzes von L * a * b * - oder Lch-Werten beurteilen, ist dies nicht von großer praktischer Bedeutung, aber wenn wir zwei Farben vergleichen, können wir den Unterschied zwischen ihnen anhand des Parameterunterschieds der beiden Farben beurteilen . Wir können den Farbstatus des aktuellen Produkts leicht erkennen, indem wir die Parameterwerte des Produkts und des Standardfarbmusters vergleichen. Durch zwei Sätze von L * a * b * -Werten können wir den Farbunterschied zwischen den beiden Farben berechnen. Der Farbabstand wird mit △ Eab *, △ L *, △ a * und △ b * kalibriert. Die CIELAB-Farbdifferenzformel lautet wie folgt:

△ E * Die Größe des gesamten Farbunterschieds, △ L * groß zeigt Weiß an, △ L * klein zeigt Schwarz an, △ a * groß zeigt Rot an, △ a * klein zeigt Grün an, △ b * groß zeigt Gelb an und △ b * klein bedeutet blau.

In das rechtwinklige Koordinatensystem L*, a*, b* kann das zylindrische Polarkoordinatensystem von L*, c*, h* abgeleitet werden.

Farbraum: LCh, CMYK usw
Nun gibt es noch viele Farbräume in verschiedenen Branchen. Zum Beispiel: LCh, CMYK, Hunterlab usw. L ist der Helligkeitswert, C ist die Farbsättigung und h ist der Farbtonwinkel.

Der Farbmesser von LISUN kann den oben genannten Farbraum erfüllen, um Farben zu definieren und zu quantifizieren und so den Zweck des Farbmanagements zu erreichen.

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