Farbfähigkeit

Farbfähigkeit, Chroma und Sättigung sind Attribute der wahrgenommenen Farbe in Bezug auf die chromatische Intensität. Wie formal durch die definiert Internationale Kommission für Beleuchtung (CIE) Sie beschreiben jeweils drei verschiedene Aspekte der chromatischen Intensität, aber die Begriffe werden häufig lose und austauschbar in Kontexten verwendet, in denen diese Aspekte nicht klar unterschieden werden. Die genauen Bedeutungen der Begriffe variieren je nach anderen Funktionen, von denen sie abhängig sind.

• Farbfähigkeit ist das "Attribut einer visuellen Wahrnehmung, nach der die wahrgenommene Farbe eines Bereichs mehr oder weniger chromatisch zu sein scheint^{[Klarstellung erforderlich]}".^[1][2] Die von einem Objekt hervorgerufene Farbfähigkeit hängt nicht nur von seinem Spektral ab Reflexionsvermögen aber auch auf der Stärke der Beleuchtung und zunimmt mit letzterem, es sei denn Helligkeit ist sehr hoch (Jagdeffekt).
• Chroma ist die "Farbfähigkeit eines Gebiets, der als Anteil der Helligkeit eines ähnlich beleuchteten Bereichs beurteilt wird, der weiß oder sehr sendlich erscheint".^[3][2] Infolgedessen hängt Chroma meist nur von den spektralen Eigenschaften ab und beschreibt als solche die Objektfarbe.^[4] Es ist, wie unterschiedlich ein Grau ist der gleichen Leichtigkeit Eine solche Objektfarbe scheint zu sein.^[5]
• Sättigung ist die "Farbfähigkeit eines Gebiets, der im Verhältnis zu seinem beurteilt ist Helligkeit",",^[6][2] In der Tat ist die wahrgenommene Freiheit von Weißheit des Lichts aus der Region. Ein Objekt mit einem bestimmten spektralen Reflexionsvermögen zeigt eine ungefähr konstante Sättigung für alle Beleuchtungsstufen, es sei denn, die Helligkeit ist sehr hoch.^[7]

Als Farbfähigkeit, Chroma und Sättigung werden als Attribute der Wahrnehmung definiert, sie können nicht physikalisch als solche gemessen werden, können jedoch in Bezug auf psychometrische Skalen, die als wahrnehmungsmäßig vorgesehen sind, quantifiziert werden - zum Beispiel die Chroma -Skalen der Munsell -System. Während die Chroma und Leichtigkeit eines Objekts seine Farben und Helligkeit im Verhältnis zur gleichen Sache ("die Helligkeit eines ähnlich beleuchteten Bereichs, der weiß oder stark überträgt") beurteilt wird, ist die Sättigung des Lichts aus diesem Objekt tatsächlich tatsächlich Das Chroma des Objekts wurde im Verhältnis zu seiner Leichtigkeit beurteilt. Auf einen Munsell Hue -Seite, die Linien der gleichmäßigen Sättigung neigen somit dazu, aus nahe dem schwarzen Punkt auszustrahlen, während Linien mit gleichmäßiger Chroma vertikal sind.^[7]

Chroma

Die naive Definition der Sättigung gibt ihre Antwortfunktion nicht an. In den Farbräumen von CIE XYZ und RGB wird die Sättigung als additive Farbmischung definiert und hat die Eigenschaft, proportional zu einer Skalierung zu sein, die auf weiße oder weiße Punktbeleuchtung zentriert ist. Beide Farbräume sind jedoch nicht linear in Bezug auf psychovisuell wahrgenommen Farbunterschiede. Es ist auch möglich-und manchmal wünschenswert-, eine sättigungsähnliche Menge zu definieren, die im Begriff der psychovisuellen Wahrnehmung linearisiert ist.

In dem CIE 1976 Labor- und Luv -Farbräume, die unbelebten Chroma ist die radiale Komponente der zylindrischen Koordinate Cie Lch (Leichtigkeit, Chroma, Farbton) Darstellung des Labors und der LUV -Farbräume, die auch als Kurzschluss und Cie Lch (UV) bezeichnet werden. Die Transformation von ${\ displayStyle (a, b)}$ zu ${\ displaystyle \ links (c_ {ab}, h_ {ab} \ rechts)}$ wird gegeben durch:

und analog für Cie lch (UV).

Die Chroma in den Koordinaten von Cie LCH (AB) und CIE LCH (UV) hat den Vorteil, psychovisuell linearer zu sein, sie sind jedoch in Bezug auf lineare Komponenten-Farbmischung nicht linear. Und daher unterscheidet sich Chroma in CIE 1976 Labor- und LUV -Farbräumen stark vom traditionellen Gefühl der "Sättigung".

In Farbauftrittsmodellen

Eine andere, psychovisuell noch genauere, aber auch komplexere Methode, um die Sättigung zu erhalten oder anzugeben, besteht darin, a zu verwenden Farbaussehenmodell wie ciecam02. Hier die Chroma Der Parameter des Farbausschusses könnte (je nach Farbaussehenmodell) mit z. Die physische Helligkeit der Beleuchtung oder die Eigenschaften der emittierenden/reflektierenden Oberfläche, die psychovisueller ist.

Der CECAM02 CHROMA ${\ displayStyle c,}$ Zum Beispiel wird aus einer Leichtigkeit berechnet ${\ displayStyle j}$ Zusätzlich zu einer naiv bewerteten Farbgröße ${\ displayStyle t.}$ Außerdem eine Farbfähigkeit ${\ displayStyle m}$ Parameter existiert neben dem Chroma ${\ displayStyle C.}$ Es ist definiert als ${\ displayStyle m = cf_ {b}^{0.25},},}$ wo ${\ displayStyle f_ {l}}$ ist abhängig von der Betrachtungsbedingung.^[8]

Sättigung

Die Sättigung einer Farbe wird durch eine Kombination aus Lichtintensität und wie viel sie über das Spektrum verschiedener Wellenlängen verteilt ist. Die reinste (am meisten gesättigte) Farbe wird erreicht, indem nur eine Wellenlänge bei hoher Intensität wie im Laserlicht verwendet wird. Wenn die Intensität sinkt, fällt die Sättigung infolgedessen ab. Eine Farbe der gegebenen Intensität in a zu entlasten subtraktiv System (wie z. Aquarell), man kann weiß, schwarz hinzufügen, grau, oder die Farbtöne ergänzen.

Verschiedene Korrelate der Sättigung folgen.

Cieluv und Cielab

Im Cieluv, Sättigung entspricht der Chroma normalisiert durch die Leichtigkeit:

wo ${\ displaystyle \ links (u_ {n}, v_ {n} \ rechts)}$ ist die Chromatizität des weißen Punktes, und Chroma ist unten definiert.^[9]

Analog in Cielab Dies würde liefern:

Der CIE hat diese Gleichung nicht offiziell empfohlen, da Cielab kein Chromatizitätsdiagramm hat, und diese Definition fehlt daher einen direkten Zusammenhang mit älteren Sättigungskonzepten.^[10] Trotzdem bietet diese Gleichung einen vernünftigen Prädiktor für die Sättigung und zeigt, dass die Anpassung der Leichtigkeit in Cielab während des Haltens angepasst wird (a*, b*) Fixe wirkt sich auf die Sättigung aus.

Die folgende verbale Definition von Manfred Richter und die entsprechende Formel, die von Eva Lübbe vorgeschlagen wurde, stimmen jedoch mit der menschlichen Wahrnehmung der Sättigung überein: Sättigung ist der Anteil der reinen chromatischen Farbe im gesamten Farbempf einen.^[11]

wo ${\ displayStyle s_ {ab}}$ ist die Sättigung, ${\ displayStyle l^{*}}$ die Leichtigkeit und ${\ displayStyle c_ {ab}^{*}}$ ist das Chroma der Farbe.

Ciecam02

Im Ciecam02, Sättigung entspricht der Quadratwurzel der Farbfähigkeit geteilt durch die Helligkeit:

Diese Definition ist inspiriert von experimentellen Arbeiten mit der Absicht, zu beheben Ciecam97sschlechte Leistung.^[8][12] ${\ displayStyle m}$ ist proportional zum Chroma ${\ displayStyle c,}$ Somit trägt die CIECAM02 -Definition eine gewisse Ähnlichkeit mit der Cieluv -Definition.^[8]

HSL und HSV

Die Sättigung ist auch eine von drei Koordinaten in der HSL und HSV Farbräume. Im HSL -Farbton existiert die Sättigung jedoch unabhängig von Leichtigkeit. Das heißt, beide eine sehr helle Farbe und Eine sehr dunkle Farbe kann in HSL stark gesättigt sein; Während sich in den vorherigen Definitionen - und im HSV -Farbton - an den Weiße, die sich White nähern, eine geringe Sättigung aufweisen.

Erregung Reinheit

Das Erregung Reinheit (Reinheit kurz) eines Stimulus ist der Unterschied zu den Beleuchtungsstörungen Weißer Punkt bis zum weitesten Punkt im Chromatizitätsdiagramm mit demselben Farbton (dominante Wellenlänge zum monochromatisch Quellen); Verwendung der CIE 1931 Farbraum:^[13]

wo ${\ displayStyle \ links (x_ {n}, y_ {n} \ rechts)}$ ist die Chromatizität des weißen Punktes und ${\ displaystyle \ links (x_ {i}, y_ {i} \ rechts)}$ ist der Punkt auf dem Umfang, dessen Liniensegment zum weißen Punkt die Chromatizität des Stimulus enthält. Es können unterschiedliche Farbräume wie Cielab oder Cieluv verwendet werden und liefern unterschiedliche Ergebnisse.

Verweise