Цветовые модели HSV

Содержание

Слайд 2

1. Цветовая модель HSV. Рассмотренные модели RGB и CMY являются аппаратно

1. Цветовая модель HSV.

Рассмотренные модели RGB и CMY являются аппаратно ориентированными,

т.е. соответствуют технической реализации цвета в устройствах графического вывода. Но психофизиологическое восприятие света определяется не интенсивностью трех первичных цветов, а цветовым тоном, насыщенностью и светлотой.
Цветовой тон позволяет различать цвета,
насыщенность задает степень "разбавления" чистого тона белым цветом,
а светлота - это интенсивность света в целом.
Слайд 3

Поэтому для адекватного нашему восприятию подбора оттенков более удобными являются модели,

Поэтому для адекватного нашему восприятию подбора оттенков более удобными являются модели,

в числе параметров которых присутствует тон (Hue). Этот параметр принято измерять углом, отсчитываемым вокруг вертикальной оси.
Красному цвету соответствует угол 0°,
зеленому - 120°,
синему - 240°, а дополняющие друг друга цвета расположены один напротив другого, т.е. угол между ними составляет 180°.
Существует две модели, использующие этот параметр.
Слайд 4

Модель HSV (Hue, Saturation, Value, или тон, насыщенность, количество света) можно

Модель HSV (Hue, Saturation, Value, или тон, насыщенность, количество света)
можно

представить в виде световой шестигранной пирамиды, по оси которой откладывается значение V, а расстояние от оси до боковой грани в горизонтальном сечении соответствует параметру S (за диапазон изменения этих величин принимается интервал от нуля до единицы). Значение S равно единице, если точка лежит на боковой грани пирамиды.
Слайд 5

Слайд 6

Рассмотрим алгоритм преобразования модели HSV в модель RGB.

Рассмотрим алгоритм преобразования модели HSV в модель RGB.

Слайд 7

2. Цветовая модель HLS. Цветовая модель HLS (Hue, Lightness, Saturation, или

2. Цветовая модель HLS.

Цветовая модель HLS (Hue, Lightness, Saturation, или тон,

светлота, насыщенность) является расширением модели HSV. Здесь цветовое пространство уже представляется в виде двойной пирамиды, в которой по вертикальной оси откладывается L (светлота), а остальные два параметра задаются так же, как и в предыдущей модели.
Слайд 8

Слайд 9

Рассмотрим алгоритм преобразования модели HLV в модель RGB.

Рассмотрим алгоритм преобразования модели HLV в модель RGB.

Слайд 10

3. Пространство CIE Luv. Один из существенных минусов цветового пространства XYZ

3. Пространство CIE Luv.

Один из существенных минусов цветового пространства XYZ —

это то, что оно не является перцептивно (визуально) равномерным и не может использоваться для вычисления цветовых расстояний.

Для реализации этой цели было создано цветовое пространство CIE Luv, позволяющее определить различение цветов для человека.
Параметр L соответствует яркости цвета, u отвечает за переход от зеленого к красному (при увеличении), а при увеличении параметра v происходит переход от синего к фиолетовому. Если u и v равны 0, то, меняя L, получаем цвета, являющиеся градациями серого.

Слайд 11

Переход из RGB в Luv : 1. Нормируем R, G, B:

Переход из RGB в Luv :

1. Нормируем R, G, B:

L

= 0.299*R + 0.587*G + 0.114*B;
U = -0.14713*R - 0.28886*G + 0.436*B;
V = 0.615*R - 0.51499*G - 0.10001*B.

2. Осуществляем преобразование:

Слайд 12

Свойства величин L, u, v: 1) L меняется от 0 до

Свойства величин L, u, v:
1) L меняется от 0 до 100;


2) u, v лежат в пределах -200, 200;
3) u отвечает за переход от зеленого к красному (при увеличении u);
4) v отвечает за переход от синего к фиолетовому (при увеличении v);
5) если u и v равны 0, меняя L, получаем изображение, содержащее градации серого (grayscale).
Слайд 13

Пусть заданы два цвета: Как определить расстояние между цветами, то есть

Пусть заданы два цвета:

Как определить расстояние между цветами, то есть

насколько человек заметил бы различие между ними?

Расстояние между двумя цветами задается евклидовой нормой:

При расстоянии между двумя цветами большинство людей уже замечают различие, при оно заметно всем.

Эта формула применима в определенных условиях: освещение, фон не должны мешать и отвлекать.

Слайд 14

4. Пространство CIE Lab. В 1976 году была разработана модель CIE

4. Пространство CIE Lab.

В 1976 году была разработана модель CIE L*a*b,

которая является сейчас международным стандартом.

В цветовом пространстве Lab значение светлоты отделено от значения хроматической составляющей цвета (тон, насыщенность).
Светлота задана координатой L (изменяется от 0 до 100, то есть от самого темного до самого светлого),
хроматическая составляющая — двумя полярными координатами a и b. Первая обозначает положение цвета в диапазоне от зеленого до пурпурного, вторая — от синего до желтого.

Слайд 15

В отличие от цветовых пространств RGB или CMY, которые предназначены для

В отличие от цветовых пространств RGB или CMY, которые предназначены для

воспроизведения цвета на бумаге или на экране монитора (цвет может зависеть от типа печатной машины, марки красок, влажности воздуха в цеху или производителя монитора и его настроек), Lab однозначно определяет цвет.
Поэтому Lab нашел широкое применение в программном обеспечении для обработки изображений в качестве промежуточного цветового пространства, через которое происходит конвертирование данных между другими цветовыми пространствами (например, из RGB сканера в CMYK печатного процесса).
Lab дает возможность отдельно воздействовать на яркость, контраст изображения и на его цвет.