Хроматическая адаптация — способность зрительной системы человека приспосабливаться к изменениям освещенности, чтобы сохранить внешний вид цветов объекта. Он отвечает за стабильный внешний вид цветов объекта, несмотря на широкий разброс света, который может отражаться от объекта и наблюдаться нашими глазами. Функция преобразования хроматической адаптации имитирует этот важный аспект восприятия цвета в моделях цветовосприятия.

Объект можно рассматривать в различных условиях. Например, он может быть освещен солнечным светом , светом костра или ярким электроосвещением . Во всех этих ситуациях человеческое зрение воспринимает объект как имеющий один и тот же цвет: красное яблоко всегда кажется красным, независимо от того, смотрят ли на него ночью или днем. С другой стороны, камера без регулировки света может зарегистрировать яблоко как имеющее разный цвет. Эта особенность зрительной системы называется хроматической адаптацией, или цветопостоянством ; когда подобная корректировка происходит в камере, она называется балансом белого .

Хотя зрительная система человека обычно поддерживает постоянство воспринимаемого цвета при различном освещении, бывают ситуации, когда относительная яркость двух различных стимулов будет казаться противоположной при различных уровнях освещенности . Например, ярко-желтые лепестки цветов будут казаться темными по сравнению с зелеными листьями при тусклом освещении, в то время как днем все наоборот. Это явление известно как эффект Пуркине и возникает потому, что пик чувствительности человеческого глаза смещается в сторону синего конца спектра при более низких уровнях освещенности.

Преобразование фон Криса

Метод хроматической адаптации фон Криса — это приём, который иногда используется в обработке изображений с камер . Метод заключается в применении коэффициента усиления к каждому из спектральных откликов чувствительности колбочки человека таким образом, чтобы сохранить неизменным адаптированный внешний вид эталонного белого . Применение идеи об адаптивном усилении трех типов колбочек впервые было явно применено к проблеме постоянства цвета Гербертом Э. Айвсом , и этот метод иногда называют преобразованием Айвса или адаптацией фон Криса-Айвса.

Правило коэффициентов фон Криса основывается на предположении, что постоянство цвета достигается путем индивидуальной адаптации усиления трех ответов колбочек, причем усиление зависит от цветового контекста, то есть от истории цвета и окружения. Таким образом, отклики конуса от двух спектров излучения могут быть согласованы соответствующим выбором диагональных адаптационных матриц D1 и D2:

${\displaystyle c'=D_{1}\,S^{T}\,f_{1}=D_{2}\,S^{T}\,f_{2}}$

где — ${\displaystyle S}$ матрица чувствительности колбочки и ${\displaystyle f}$ - спектр обусловливающего стимула. Это приводит к преобразованию фон Криса для хроматической адаптации в цветовом пространстве LMS (отклики длинноволнового, средне- и коротковолнового пространства отклика конуса):

${\displaystyle D=D_{1}^{-1}D_{2}={\begin{bmatrix}L_{2}/L_{1}&0&0\\0&M_{2}/M_{1}&0\\0&0&S_{2}/S_{1}\end{bmatrix}}}$

Эта диагональная матрица D отображает ответы колбочек, или цвета, в одном состоянии адаптации на соответствующие цвета в другом; когда предполагается, что состояние адаптации определяется освещенностью, эта матрица полезна как преобразование адаптации к освещенности. Элементы диагональной матрицы D — это соотношения откликов колбочек (длинный, средний, короткий) для точки белого источника освещения .

Более полное преобразование фон Криса для цветов, представленных в цветовом пространстве XYZ или RGB , включает матричные преобразования в пространство LMS и из него, с диагональным преобразованием D в середине..

Модели цветовосприятия CIE

Международная комиссия по освещению (CIE) опубликовала набор моделей цветовосприятия, большинство из которых включали функцию адаптации цвета. CIE L*a*b* (CIELAB) выполняет «простое» преобразование типа фон Криса в цветовом пространстве XYZ, в то время как использует адаптацию точки белого типа Джадда (трансляционную) Две версии более полных моделей цветовосприятия, CIECAM97s и CIECAM02, каждая из которых включала функцию CAT, CMCCAT97 и CAT02 соответственно. Предшественником CAT02 является упрощенная версия CMCCAT97, известная как CMCCAT2000.

Примечания

См. также

• CIE TC 1-52. . — CIE, 2004. — ISBN 978-3-901906-30-5 .

Ссылки