Пороговые эллипсы. Понятие о порогах цветразличения

Одним из первых шагов в направлении создания равноконтрастных систем явились пороговые эллипсы Джадда. Он применял методику Фехнера для оценки минимально заметных (пороговых) отличий от базового цвета. Поскольку цвет — величина трехмерная, то при изменении количеств основных изменяются все три параметра: светлота, цветовой тон и насыщенность. Если нанести на цветовой график достаточно большое количество полученных в таком эксперименте цветов, получится эллипс (рис). Измерения такого рода проводятся в визуальном колориметре.

Мак-Адам расширил эти исследования и в 1937 г. предложил график, изображенный на рис. На этом графике показано, что пороговые эллипсы меняют форму, размер и направление осей при перемещении в плоскости единичных цветов ху. При помощи эллипсов достаточно сложно измерить расстояние между двумя точками на графике ху, тем более что в разных частях графика изменяются направления осей и масштаб. Поэтому использовались уравнения нелинейной алгебры. Позже принцип построения эллипсов Мак-Адама был использован при оценке равноконтрастных колориметрических систем. Равноконтрастная колориметрическая система — это система оценки цвета, в которой величины воспринимаемых глазом цветовых различий ∆Е в данных условиях наблюдения пропорциональны евклидову расстоянию между соответствующими точками цветового пространства, при этом эллипсы Мак-Адама превращаются в окружности.

Остальные колориметрические системы неравноконтрастны. Здесь надо сделать серьезное уточнение. С введением равноконтрастных систем никто не отменяет основную практическую систему CIEXYZ. так как на ней базируется вся практическая колориметрия, все измерения. Только в этой системе действуют законы Грассмана, позволяющие рассчитывать координаты и другие физические характеристики цвета, остальные системы — производные, кроме CIERGB. которая выполняет функции контрольной, связанной со зрением человека напрямую.

Постоянные попытки примирить, найти нечто среднее между физиологическим восприятием равноконтрастности и математической, векторной моделью цвета приводят к появлению все новых проектов равноконтрастных колориметрических систем.

Потому, что самые известные системы равноконтрастны не во всем цветовом пространстве, а только в какой-то его части, возможны ошибки при цветовоспроизведении, оценке цветовых различий, особенно если пользоваться системой не в том диапазоне светлот или насыщенностей, где эти системы равноконтрастны. Имеется в виду, что на расстоянии, большем чем 10 порогов цветоразличения, пространство начинает искривляться и измерения более 10 порогов метрологически неточны. Причем в разных зонах пространства искривления различны (аналогично системе XYZ. но в меньшей степени).

При определении равноконтрастности системы главенствующую роль играет визуальное восприятие, а инструментом являются системы спецификации цветов и визуальные колориметры. Такой подход позволяет связать цветовые ощущения и физические характеристики цвета.

Предложено все равноконтрастные системы разделить на четыре группы.

1. Системы, использующие проективную трансформацию стандартного графика ху(аффинные преобразования).

2. Системы, в которых цветность излучения определяется по разности нелинейных функций координат цвета.

3. Системы, базирующиеся на атласах Манселла и Рихтера.

4. Системы, базирующиеся на исследованиях пороговых эллипсов Мак-Адама и Брауна.