Adaptacja chromatyczna

Adaptacja chromatyczna to zdolność ludzkiego układu wzrokowego do dostosowywania się do zmian oświetlenia w celu zachowania wyglądu kolorów obiektów. Odpowiada za stabilny wygląd kolorów obiektów pomimo dużej zmienności światła, które może zostać odbite od przedmiotu i obserwowane przez nasze oczy. Funkcja transformacji adaptacji chromatycznej ( CAT ) emuluje ten ważny aspekt postrzegania kolorów w modelach wyglądu kolorów .

Obiekt można oglądać w różnych warunkach. Na przykład może być oświetlony światłem słonecznym, światłem ognia lub ostrym światłem elektrycznym. We wszystkich tych sytuacjach ludzki wzrok dostrzega, że ​​obiekt ma ten sam kolor: czerwone jabłko zawsze wydaje się czerwone, niezależnie od tego, czy oglądane jest w nocy, czy w ciągu dnia. Z drugiej strony aparat bez regulacji światła może zarejestrować jabłko jako zmieniające kolor. Ta cecha systemu wizualnego nazywana jest adaptacją chromatyczną lub stałością koloru ; gdy korekta zachodzi w aparacie, nazywa się to balansem bieli .

Chociaż ludzki układ wzrokowy generalnie utrzymuje stały postrzegany kolor przy różnym oświetleniu, istnieją sytuacje, w których względna jasność dwóch różnych bodźców będzie wyglądać na odwróconą przy różnych poziomach oświetlenia . Na przykład jasnożółte płatki kwiatów będą wyglądać na ciemne w porównaniu z zielonymi liśćmi w słabym świetle, podczas gdy w ciągu dnia będzie odwrotnie. Jest to znane jako efekt Purkinjego i powstaje, ponieważ szczytowa czułość ludzkiego oka przesuwa się w kierunku niebieskiego końca widma przy niższych poziomach światła.

Transformacja von Kriesa

Metoda adaptacji chromatycznej von Kriesa to technika, która jest czasami stosowana w przetwarzaniu obrazu z kamer. Metoda polega na zastosowaniu wzmocnienia do każdej z czopków ludzkich , tak aby utrzymać dostosowany wygląd stałej bieli wzorcowej. Zastosowanie idei wzmocnień adaptacyjnych Johannesa von Kriesa na trzech typach komórek stożkowych zostało po raz pierwszy wyraźnie zastosowane do problemu stałości koloru przez Herberta E. Ivesa , a metoda ta jest czasami określana jako transformata Ivesa lub von Kries- Adaptacja Ivesa.

Reguła współczynnika von Kriesa opiera się na założeniu, że stałość koloru jest osiągana poprzez indywidualne dostosowanie wzmocnienia odpowiedzi trzech czopków, przy czym wzmocnienia zależą od kontekstu sensorycznego, to znaczy historii koloru i otoczenia. Zatem odpowiedzi stożka dwóch widm promieniowania można dopasować poprzez odpowiedni wybór diagonalnych macierzy adaptacyjnych D 1 i D : do

gdzie jest macierzą czułości stożka widmem warunkowego Prowadzi to do transformacji von Kriesa do adaptacji chromatycznej w przestrzeni kolorów LMS (odpowiedzi przestrzeni odpowiedzi stożka o długich, średnich i krótkich falach):

Ta diagonalna macierz D odwzorowuje odpowiedzi stożka lub kolory w jednym stanie adaptacji na odpowiadające im kolory w innym; gdy zakłada się, że stan adaptacji jest określony przez oświetlacz, ta macierz jest użyteczna jako transformacja adaptacyjna oświetlacza. Elementami diagonalnej macierzy D są stosunki odpowiedzi stożka (długi, średni, krótki) dla punktu bieli źródła światła .

Bardziej kompletna transformata von Kriesa, dla kolorów reprezentowanych w przestrzeni kolorów XYZ lub RGB , obejmuje transformacje macierzowe do iz przestrzeni LMS , z diagonalną transformacją D pośrodku.

Modele wyglądu kolorów CIE

Międzynarodowa Komisja ds. Oświetlenia (CIE) opublikowała zestaw modeli wyglądu kolorów , z których większość obejmowała funkcję adaptacji kolorów. CIE L*a*b* (CIELAB) wykonuje „prostą” transformację typu von Kriesa w przestrzeni kolorów XYZ, podczas gdy CIELUV wykorzystuje adaptację punktu bieli typu Judda (translacyjną) . Dwie wersje bardziej kompleksowych modeli wyglądu kolorów, CIECAM97s i CIECAM02 , każda zawierała funkcję CAT, odpowiednio CMCCAT97 i CAT02 . Poprzednik CAT02 to uproszczona wersja CMCCAT97 znana jako CMCCAT2000.

  1. ^ Ives ON (1912). „Zależność między barwą oświetlacza a barwą oświetlanego obiektu”. Trans. iluminat. inż. soc . 7 : 62–72. (Przedruk w: Brill, Michael H. (1995). „Zależność między kolorem oświetlacza a kolorem oświetlanego obiektu”. Color Research & Application . 20 : 70–5. doi : 10.1002/col.5080200112 . )
  2. ^   Hannah E. Smithson i Qasim Zaidi (2004). „Stałość kolorów w kontekście: role w lokalnej adaptacji i poziomy odniesienia” . Dziennik wizji . 4 (9): 693–710. doi : 10.1167/4.9.3 . PMID 15493964 .
  3. ^    Hannah E.Smithson (2005). „Przegląd. Sensoryczne, obliczeniowe i poznawcze składniki stałości koloru człowieka” . Transakcje filozoficzne Towarzystwa Królewskiego . 360 (1458): 1329–46. doi : 10.1098/rstb.2005.1633 . PMC 1609194 . PMID 16147525 .
  4. ^   Karl R. Gegenfurtner, LT Sharpe (1999). Widzenie kolorów: od genów do percepcji . Wydawnictwo Uniwersytetu Cambridge. ISBN 0-521-00439-X .
  5. ^ Gaurav Sharma (2003). Podręcznik cyfrowego obrazowania kolorowego . CRC Naciśnij .
  6. Bibliografia   _ Obrazowanie o wysokim zakresie dynamicznym: akwizycja, wyświetlanie i oświetlenie oparte na obrazie . Morgana Kaufmanna. ISBN 0-12-585263-0 .
  7. ^ a b   Luo, Ming Ronnier (2015). „Adaptacja chromatyczna CIE; Porównanie von Kriesa, CIELAB, CMCCAT97 i CAT02”. Encyklopedia nauki i technologii o kolorze . Springer Berlin Heidelberg: 1–8. doi : 10.1007/978-3-642-27851-8_321-1 . ISBN 978-3-642-27851-8 .
  8. ^ Judd, Deane B. (styczeń 1940). „Nasycenie i jasność odcienia kolorów powierzchni przy oświetleniu chromatycznym”. JOSA . 30 (1): 2–32. doi : 10.1364/JOSA.30.000002 .
  9. ^   redaktor Christine Fernandez-Maloigne (2013). Zaawansowane przetwarzanie i analiza obrazów kolorowych (PDF) . Nowy Jork, NY: Springer. P. 33. ISBN 9781441961891 . {{ cite book }} : |last1= ma nazwę ogólną ( pomoc )
  10. Bibliografia _ Luo, M. Ronnier; Rigg, Bryan; Hunt, Robert WG (luty 2002). „Transformacja adaptacji chromatycznej CMC 2000: CMCCAT2000” . Badania i zastosowanie kolorów . 27 (1): 49–58. doi : 10.1002/kol.10005 .

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Chromatic_adaptation&oldid=1126001182 ”