Материалы

Кодирование цвета

Рейтинг:   / 0
ПлохоОтлично 

В общем случае кодирование цвета - это распределение мощности светового потока по частотам. Свет представляет собой смесь гармонических (синусоидальных) электромагнитнных колебаний разных частот. На каждой частоте f колебание можно охарактеризовать интенсивностью (амплитудой) и фазой колебания: y(t)=Asin(2πft+φ). Суммарное колебание можно описать, задав зависимости амплитуды и фазы от частоты: A(f) и φ (f). Эти зависимости называют амплитудным и фазовым спектрами электромагнитного колебания. Человеческий зрительный анализатор воспринимает световые колебания.


Примечание: Обратите внимание, чтобы исчерпывающим образом описать свет, излучаемый точечным источником, надо использовать две непрерывные (т.е. характеризуемые бесконечным множеством значений) функции амплитудного и фазового спектра (при этом мы еще опускаем возможность поляризации света).


В то же время известно, что в компьютерной технике характеристику света, испускаемого элементом изображения, характеризуют всего лишь тремя составляющими (например, красной, зеленой и синей). Чтобы понять, почему это возможно, надо рассмотреть особенность человеческого зрения. 

Гипотеза цветового зрения - трехкомпонентная

Человеческий глаз имеет три типа цветовых анализаторов (R,G,B) Каждый из них имеет свою (непрерывную) частотную характеристику (см. рисунок ниже) с достаточно широкой полосой пропускания, а на выходе каждого цветового анализатора - сигнал, пропорциональный интегральной интенсивности излучения в полосе.

Три типа цветовых анализаторов

Отсюда понятно, что получить данную величину сигнала интенсивности на выходе цветового рецептора можно, подавая на вход свет с разным спектральным составом, и, в частности, монохроматический свет. Только поэтому данный (широкополосный) свет воспринимается глазом субьективно так же, как сумма трех (не обязательно R,G,B) компонент. Таким образом, трехкомпонентное цветовое представление предназначено прежде всего для визуализации (т.е. для восприятия глазом) и может не годиться для других технических целей. В рамках трехккомпонентного представления цвета надо задавать три независимых величины интенсивности для каждой цветовой компоненты.

Насколько точно надо представлять каждую компоненту?

Это зависит от назначения системы. Если она предназначена для субъективного восприятия, а человек способен различать яркость соседних участков в монохромном изображении, когда она отличается на величину около 1%...0,5%., - достаточно 8 битов на каждую цветовую компоненту пиксела.

Яндекс.Метрика