slike bài giảng đồ hoạ và hiện thực ảo - lê tấn hùng chương 8 mầu sắc trong đồ họa color model

Kü thuËt §å ho¹ 3 zCó 2 loại mô hình mầu là: –Mầu thêm additive:Mô hình mầu thêm sử dụng ánh sáng - light để hiển thị mầu.. Kü thuËt §å ho¹ 4 Phép trộn mầu Colour Mixing zAdditive: spect

Trang 1

Kü thuËt §å ho¹

1

Bài 6:

Mầu sắc trong đồ họa –

Color model

2

Mô hình mầu - color model

z Mô hình mầu là hệ thống có quy tắc cho việc tạo khoảng mầu từ tập các mầu cơ bản

z Khoảng mầu mà chúng ta tạo ra với tập các mầu cơ bản goi là gam mầu hệ thống đó system’s color gamut.

z Mỗi mô hình mầu có khoảng mầu hay gam mầu riêng gamut (range) của những mầu mà nó có thể hiển thị hay in.

z Mỗi mô hình mầu được giới hạn khoảng của phổ mầu nhìn được

Gam mầu hay khoảng còn được gọi là không gian mầu "color space"

Ảnh hay đồ hoạ vector có thể nói: sử dụng không gian mầu RGM hay CMY hay bất cứ không gian mầu nào khác

z Một số ứng dụng đồ hoạ cho phép người dùng sử dụng nhiều mô hình mầu đồng thời để soạn thảo hay thể hiện đối tượng hình học

Ðiểm quan trọng là hiểu và để chọ đúng mô hình cần thiết cho công việc.

3

zCó 2 loại mô hình mầu là:

–Mầu thêm additive:Mô hình mầu thêm sử dụng

ánh sáng - light để hiển thị mầu Mầu sắc của mô

hình này là kết quả của ánh sáng tryền dẫn

-transmitted

–Mầu bù subtractive:mô hình mầ bù sử dụng mực

in - printing inks Mầu sắc cảm nhận được là từ ánh

sáng phản xạ - reflected light.

4

Phép trộn mầu Colour Mixing

zAdditive: spectrum of light is the result of

addition of individual spectra

– CRT colour mixing

– LCD projectors

zSubtractive: colour resulting from the

selective absorption of light wavelengths

– paints

– dyes

λ Φ

λ

Mô hình mầu thêm

Additive Model RGB

Mô hình mầu thêm

Additive Model RGB

z Khi 2 nguồn sáng kết hợp thì kết quả thu

được là sự thêm vào của của phấn bố

phổ năng lượng

z Thomas Young (1801) 3 mầu cơ bản red,

green, blue từng đôi sẽ cho ra 3 mầu thứ

cấp yellow, cyan, magenta;

z Mầu trắng thu được khi kết hợp cả 3 mầu

z Sự thay đổi cường độ của các mầu thành

phần sẽ tạo được giá trị mầu bất kỳ trong

phổ mầu spectral hues

z Màn hình mầu sử dụng nguyên lý 3 mầu

thêm

6

Mô hình mầu RGB (Red - Green - Blue) Đỏ - Lục - Lam

Additive Color Model

– C = color or resulting light,

– (r,g,b) = color coordinates in range

0 1, cường độ cả ánh sáng chiếu hay bộ 3 giá trị kích thích

tristimulus values RGB

– (R,G,B) = red, green, blue primary colors

zNếu 2 mầu tạo ra cùng 1 giá trị kích thích thì chúng ta không thể phân biệt được 2 mầu

theo chuẩn ITU-R BT.709

Trang 2

RGB Color Model

z Advantages

– relates easily to CRT operation

– easy to implement

z Disadvantages

– RGB values generally not transferable between

devices (no standard `red’ phosphor)

– not perceptually (colours close together near white

are distinguishable, but not true near black)

– not intuitive - eg where is skin colour?

z ứng dụng

– CRT display

– transparency

– slide film

8

Device Dependency

zThis is a vector space with

the basis vectors defined by the properties of the monitor phosphors.

zIf the phosphors change the colour space changes.

zWe cannot use RGB to universally define a colour.

z⇒ we require a device independent colour space

RGB Space 1

RGB Space 2

9

Subtractive color - Mầu bù

CMY- (Cyan, Magenta, Yellow)

z Mô hình mầu CMY- xanh tím, Đỏ tươi,

vàng

z Mô hình mầu bù - Subtractive color

models hiển thị ánh sáng và mầu sắc

phản xạ từ mực in Bổxung thêm mực

đồng nghĩa với ánh sáng phản xạ càng ít

z Khi bề mặt không phủ mực thì ánh sáng

phản xạ là ánh sáng trắng - white.

z Khi 3 mầu có cùng giá trị cho ra

mầu xám Khi các giá trị đạt max

cho mầu đen

z Color = cC + mM + yY

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

−

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

=

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

B G R

Y M C

1 1 1

10

Mô hình mầu CMY- K

zM ô hình mở rộng của CMY ứng dụng trong máy

in mầu Giá trị đen bổ xung vào thay thế cho hàm lượng mầu bằng nhau của 3 mầu cơ bản.

zC ông thức chuyển đổi:

K = min(C, M, Y) ;

C = C - K ;

M = M - K;

Y = Y - K ; – C-Cyan, M-Magenta, Y-Yellow; K-blacK

11

Mô hình mầu YIQ

z Mô hình mầu YIQ là mô hình mầu được ứng dụng trong

truyền hình mầu băng tần rộng tại Mỹ, và do đó nó có

mối quan hệ chặt chẽ với màn hình đồ hoạ màu raster

z YIQ là sự thay đổi của RGB cho khả năng truyền phát

và tính tương thích với ti vi đen trắng thế hệ trước Tín

hiệu truyền sử dụng trong hệ thống NTSC (National

Television System Committee)

z Sự biến đổi RGB thành YIQ được xác định theo

công thức sau:

z Y is luminance, I & Q đại lượng về mầu sắc

– Note: Y is the same as CIE’s Y

– Result: backwards compatibility with B/W TV!

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

−

=

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

B G R Q

I

Y

0.311 0.523 0.212

0.321 0.275 0.596

0.114 0.587 0.299

12

The Munsell Color System

z Albert Henry Munsell, an American artist.

z Dựa trên tri giác cảm nhận, Rational way to describe color" sử dụng ký pháp mô tả thập phân đơn giản thay vào tên màu, ( he considered "foolish" and

"misleading.")

z 1898 with the creation of his color sphere, or tree

z A Color Notation, in 1905 Đĩa mầu chuẩn standard for

colorimetry (the measuring of color)

z Munsell mô hình hó hệ thống như là quỹ đạo của các mức quay quanh phổ mầu

z Trục của quỹ đạo là trục đen trắng tỉ lệ với đen là trục nam đen tai trục bắc (black as the south pole.)

z Extending horizontally from the axis at each gray value is a gradation of color progressing from neutral gray to full saturation

z With these three defining aspects, any of thousands of colors could be fully described Munsell named these

Trang 3

13

z Hue

Munsell defined hue as "the quality by which

we distinguish one color from another." He

selected five principle colors: red, yellow,

green, blue, and purple; and five intermediate

colors: yellow-red, green-yellow, blue-green,

purple-blue, and red-purple; and he arranged

these in a wheel measured off in 100

compass points

z Value

Value was defined by Munsell defined value

as "the quality by which we distinguish a light

color from a dark one." Value is a neutral axis

that refers to the grey level of the color This

ranges from white to black As notations such

as 10R, 5YR, 7.5PB, etc denote particular

hues, the notation N is used to denote the

gray value at any point on the axis Thus a

value of 5N would denote a middle gray, 2N a

dark gray, and 7N a light gray In Munsell's

original system, values 1N and 9N are,

respectively, black and white, though this was

14

Chroma

z Chroma is the quality that distinguishes the difference from a pure hue to a gray shade The chroma axis extends from the value axis at a right angle and the amount

of chroma is noted after the value designation Thus 7.5YR 7/12 indicates a yellow-red hue tending toward yellow with a value of 7 and

a chroma of 12:

z However, chroma is not uniform for every hue at every value Munsell saw that full chroma for individual hues might be achieved at very different places in the color sphere

For example, the fullest chroma for

15

Mô hình mầu HSV

Yếu tố cảm nhận

giữa các mầu như xanh, đỏ, vàng

Saturation - độ bão hoà: chỉ ra mức độ thuần của

một màu hay khoảng cách của mầu tới điểm có

cường độ cân bằng(mầu xám)

Lightness - độ sáng: hiện thân về mô tả cường độ

sáng từ ánh sáng phản xạ nhận được từ đối

tượng

Brighitness (độ phát sáng) cường độ ánh sáng

16

Mô hình mầu HSV ( Hue, Saturation, Value )

z Mô hi`nh mầu RGB, CMY, YIQ được định hướng cho phần cứng

z HSV=HSB định hướng người sử dụng dựa trên cơ sở về trực giác về tông màu, sắc độ và sắc thái mỹ thuật

z HSV, 1978 by Alvey Ray Smith – Hue: sắc độ 0-360

– Value-Brightness:(độ sáng) 0-1

– Saturation: Độ bão hoà 0-1

z odd and anti-intuitive when the strength of the colour of white

is considered

17

HSV Color Space

zKhông gian mầu trực quan

– H = Hue

– S = Saturation

– V = Value (or brightness)

Value Saturation

Hue

18

Chuyển đổi HSV-RGB

z Khi S=0 H ko tham gia //đen trắng – R = V;

– G = V;

– B = V;

z Else//CHROMATIC case – H = H/60;

– I = Floor(H);// lấy giá trị nguyên

– F = H — I;

– M = V*(1 — S);

– N = V*(l — S*F);

– K = V*(1—S*(1—F))

if I = 0 then (R,G,B) = (V,K,M);

If I = 1 then (R, G, B) = (N, V, M);

if I = 2 then (R, G, B) = (M, V, K);

if I = 3 then (R, G, B) = (M, N, V);

if I = 4 then (R, G, B) = (K, M, V);

if I 5 th (R G B) (V M N)

Trang 4

Hue, Lightness, Saturation Model

zMô hình thường được sử dụng

trong kỹ thuật đồ hoạ

zƯu điểm

– intuitive(trực giác): choose hue,

vary lightness, vary saturation

zNhược điểm

– Chuyển đổi với RGB có sai số

(cube stood on end) thay đổi trên

trên các loại màn hình khác nhau.

– không có cảm nhận đều

20

HSV (Hue, Saturation and Value), HLS (Hue, Luminance and Saturation) HSI (Hue, Saturation and Intensity)

21

Nhược điểm RGB

z Kết quả thực nghiệm cho thấy rất nhiều những ánh

sáng mẫu không thể tạo thành từ 3 thành phần mầu cơ

cở với nguyên nhân do vỏ của võng mạc - retinal

cortex

z Với mầu Cyan: cường độ của ánh sáng 2 mầu green và

blue kích thích cảm nhận mầu đỏ trong mắt ngăn không

cho thu được mầu chính xác

z Cách duy nhất để thu được mầu này là loại bớt phần

mầu đỏ bằng cách thêm ánh sáng đỏ vào mẫu ban đầu

z Bằng cách thêm từ từ ánh sáng đỏ vào thu được (test +

red) sẽ cho ra mầu đúng bằng (blue + green)

CIE stands for Comission Internationale de l'Eclairage

(International Commission on Illumination).

z Commission thành lập 1913 tạo một điễn đàn quốc tế về tảo đổi

ý tưởng và thông tin cũng như tập chuẩn - set standards cho những vấn đề liên quan đến ánh sáng

z Mô hình mầu CIE color phát triển trên cơ sở hoàn toàn độc lập thiết bị

z Dựa trên sự cảm nhận của của mắt người về mầu sắc

z Yếu tố cơ bản của mô hình CIE định nghĩa trên chuẩn về nguồn

23

Standard Sources & Standard Observer

The following CIE standard sources were defined in 1931:

z Nguồn chuẩn - Standard Sources

– Source A tungsten-filament lamp with a color temperature of 2854K

– Source B model of noon sunlight with a temperature of 4800K

– Source C model of average daylight with a temperature of 6500K

– Nguồn B và C có thể thu từ nguồn A thông qua lọc từ phân bố phổ của

nguồn A.

z Người quan sát chuẩn - Standard Observer

CIE 1931 có 2 đặc tả cho chuẩn người quan sát và bổ xung

năm 1964

– Standard observer là sự kết hợp cả nhóm nhỏ các cá thể (about 15-20) và

là đại diện cho hệ quan sát mầu sắc của người thường-normal human color

vision.

– Các đặc tả sử dụng kỹ thuật tương tự để để thu được những mầu có 3 giá

trị kích thích tương đương với 3 kích thích tố RGB - RGB tristimulus value

z CIEXYZ : l à mô hình CIE gốc sử dụng sơ đồ mầu được chấp nhận

năm 1931.

z CIELUV : l à mô hình thiết lập năm 1960 và bổ xung 1976 mô hình thay

24

CIE XYZ - Color Space

z CIE - Cambridge, England, 1931

với ý tưởng 3 đại lượng ánh sáng lights mầu X, Y, Z cùng phổ tương ứng:

z Mỗi sóng ánh sángλ có thể cảm nhận được bởi sự kết hợp của 3 đại lượng X,Y,Z

z Mô hình - là khối hình không gian

3D X,Y,Z gồm gamut của tất cả

các mầu có thể cảm nhận được

z Color = X’X + Y’Y + Z’Z

z XYZ tristimulus values thay thế cho 3 đại lượng truyền thống

Trang 5

25

CIE XYZ

zCIE sử dụng 3 giá trị XYZ tristimulus để hình

thành nên tập các giá trị về độ kết tủa mầu

-chromaticity mô tả bằng xyz

zƯu điểm của 3 loại mầu nguyên lý cơ bản là có

thể sinh ra các mầu trên cơ sở tổng các đại lượng

dương của mầu mới thành phần

zViệc chuyển đổi từ không gian mầu 3D tọa độ

(X,Y,Z) vào không gian 2D xác định bởi tọa độ

(x,y),theo công thức dưới phân số của của tổng 3

thành phần cơ bản.

zx = X/(X+Y+Z) , y = Y/(X+Y+Z) , z = Z/(X+Y+Z)

CIE's 1931 xyY - The chromaticity coordinates

và chromaticity diagram

z Chuẩn CIE xác định 3 mầu giả

thuyết hypothetical colors, X,

Y, and Z làm cơ sở cho phép

trộn mầu theo mô hình 3 thành phần kích thích - tristimulus model

z Không gian mầu hình móng ngựa -horseshoe-shaped là kết hợp của không gian tọa độ 2D mầu-chromaticity x, y và độ sáng

z λx = 700 nm; λy = 543.1 nm;

λz = 435.8 nm

27

Mô hìnhCIE xyY

z Thang đo của Y xuất phát từ điểm

trắng trên đường thẳng vuông góc với

mặt phẳng x,y với giá trị từ 0 to 100

z Khỏang mầu lớn nhất khi Y=0 tại điểm

trắng và bằng CIE Illuminant C Đây

là đáy của hình

z Khi Y tăng mầu trở nên sáng hơn và

khoảng mầu hay gam mầu giảm diện

tích trên tọa độ x,y cũng giảm theo

z Tại điểm trên không gian với Y= 100

mầu có sác xám bạc và khoảng mầu ở

đây là bé nhất

Không sử dụng sơ đồ mầu xyY như là ánh xạ cho việc chỉ ra quan hệ giữa các

mầu.

Sơ đồ là là không gian phẳng giới hạn bởi đường cong mà phép ánh xạ quan

hệ mầu của không gian quan sát được bị vặn méo.

Vid dụ: mầu không thuộc khoảng xanh lục sẽ thuộc phần đỏ hay tím.

•X = x(Y/y) , Y = Y , Z = (1 - x - y)(Y/y)

28

Ưu điểm

z Cung cấp

z Chuẩn chuyển đổi giá trị mầu mà độ bão hoà thành thông tin của các mô hình mầu khác

z 1 cách định nghĩa và xác định trực quan và đơn giản về mầu bù thông qua giải thuật hình học cóthể tính toán

z Định nghĩa tự nhiên về sắc thái tint

và đơn giản hoá việc định lượng giá trị của thuộc tính này

z Cơ sở cho định nghĩa gam mầu (space) cho màn hình hay thiết bị hiển thị Gam của màn hình RGB

29

CIE-LUV

z Để hiệu chỉnh điều đó, sơ đồ tỉ lệ mầu đồng dạng-uniform chromaticity

scale (UCS) được đưa ra

z Sơ đồ UCS sử dụng công thức toán để chuyển đổi giá trị XYZ hay tọa

độ x,y thành 1 cặp các giá trị mới (u,v) biểu diễn 1 cách trực quan và

chính xác mô hình 2 chiều

z 1960, CIE chấp nhận loại UCS vày với tên 1960 CIE u,v Chromaticity

•Trong sơ đồ mỗi đoạn thẳng mô tả sự khác biệt về

mầu sắc tương đồng với tỉ lệ bằng nhau.

•Khoảng cách giữa 2 đầu của mỗi đoạn thẳng được

cảm nhận là như nhau theo CIE 1931 2° standard

observer

• Chiều dài đoạn thẳng là biến thiên và có thể rất

lớn phụ thuộc vào vị trí cả chúng trên biểu đồ

•Sự khác biệt giữa chiều dài của đoạn thẳng cũng

chính là sự biến dạng méo giữa các phần của đồ

thị.

30

CIE u,v Chromaticity Diagram:

z So sánh UCS với sơ đồ 1931 diagram trước đó,khác biệt là sự kéo dài vùng mầu lam-đỏ blue-red của sơ đồ và sưh thay đổi vị trí của điểm chói trắng đẫn đến giảm trông thấy sự khác biệt của vùng mầu lục

z Ty nhiên điều đó vẫn không thoả mãn cho đến năm1975,

z 1976 CIE đưa ra sự sửa đổi của

sơ đồ u,v thay bằng 2 giá trị mới (u',v') bằng cách nhân v với 1.5

z Sơ đồ mới có dạng chuyển đổi

– u' = u

Trang 6

31

CIE u’v’

z Ty không phải là toàn diện nhưng sơ đồ u',v' đưa ra sự đồng dạng tốt

hơn hẳn so với u,v

z đoạn thẳng trong sơ đồ u',v' cũng có hình dạng giông như trong x,y

nhưng quan sát cho thấy chúng gần như đồng dạng với nhau

z Một điểm khác biệt tạo để tạo nên mô hình CIELUV là sự thay thang

đo giá trị độ sáng Y bằng thang đo L*

z Thang đo của Y là tỉ lệ đồng dạng của độ sáng với các bước thay đổi

là bằng nhau.

z Tuy nhiên tỉ lệ này chưa thoả đáng khi biểu diễn sự khác biệt tương

đương về độ sáng

32

CIE LUV

zĐộ sáng Yđược cho là không khác biệt với giá trị là cường độ là khoảng là 70 hay 75 Về con số sự khác biệt

là 5 tuy chúng ta không phân biệt được sự khác biệt giữa giá trị thấp hay cao cũng như điểm nằm giữa

z Sử dụng công thức toán, giá trị Y chuyển thành giá trị khác

xấp xỉ và đồng dạng để chỉ ra sự khác biệt 1 cách dễ dàng

z Thang đo mới L*, gần giống với thang đo hệ thống

Munsell Sự khác biệt rõ ràng nhất là L* sử dụng thang đo 0-100, trong khi Munsell's sử dụng thang đo 0-10

z Thang đo độ sáng L* được sử dụng trong CIELAB cũng

như CIELUV Giá trị của CIELUV tương tự CIEXYZ và CIE

xyY là tính độc lập thiết bị và vì vậy ore not restrained by

gamut

z Việc phát triển theo CIEXYZ và xyY sẽ cho phép biểu diễn

33

CIE-LAB

z CIELAB là hệ thống thứ 2 được CIE

chấp nhận năm 1976 như là mô hình

mầu để biểu diễn tốt hơn giá trị mầu

đồng dạng

z CIELAB là hệ thống mầu đối nghịch dựa

trên hệ thống của Richard Hunter [1942]

gọi là L, a, b

z Sự đối mầu được phát hiện ra vào

khoảng giữa năm 60s hat: tại 1 vị trí giữa

thần kinh thị giác và não hay võng mạc

sự kích thích mầu được chuyển thành sự

khác biệt gữa tối và sáng (light and dark)

giữa đỏ và lục( red and green), giữa lam

và vàng( blue and yellow)

CIELAB biể diễ á iá t ị à t ê 3

34

CIE - LAB

z Trục mầu dựa theo nguyên lý: mầu không thể cả

đỏ lẫn lục hay lam và vàng vì chúng là mầu đối lẫn nhau Trên mỗi trục giá trị chạy từ dương đến âm

– Trên trục a-a', giá trị dương chỉ ra tổng của mầu đỏ trong khi đó

âm chỉ ra tổng mầu xanh.

– Trên trục b-b', mầu vàng dương và lam âm.

– Trên cả 2 trục zero cho mầu xám

z Như vậy giá trị chỉ cần 2 trục mầ còn độ sáng hay mức độ xám sử dụng trục (L*), khác biệt hẳn với RGB, CMY or XYZ độ sáng phụ thuộc vào tổng tương quan của các kênh mầu

z CIELAB và desktop color

– Độc lập thiết bị (unlike RGB and CMYK),

– Là mô hình mầu cơ sở cho Adobe PostScript (level 2 and level 3)

– được dùng là mô hình quản lý mầu độc lập thiết bị cho ICC (International Color Consortium

35

R G

B

Monitor Gamut

Printer Gamut

common monitor only

printer only

Gamut Comparisons

36

White

Gamut Handling

Trang 7

37

XYZ → RGB Conversion

zUltimate goal: select most appropriate RGB

values to match the hue and luminance of a

spectral source.

Φλ

λ

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

=

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡ 56 0 32 0 11 0

B G R

38

Φ(λ) → XYZ Conversion

zThe first stage is to determine the XYZ tristimulus values required to match the spectral source:

zTristimulus curves available in tabular form,

so approximate integral with a summation:

=780

380

) ( ) (λ λdλ

x

780

380

) ( ) (λ λdλ

y

780

380

) ( ) (λ λdλ

z Z

( )λ Δλ

Φ

=

) ]

~

80

0

i i x X

i

( )λ Δλ

Φ

=

) ]

~

80

0

i i y Y

=

) ]

~

80

0

i i z Z

i

5 , 40 380

where

39

RGB → XYZ Conversion

zNow determine the linear transformation which

maps RGB tristimulus values to XYZ values.

zThis matrix is different for each monitor (i.e

different monitor phosphors).

zMonitors have a finite luminance range (typically

100 cd/m2), whereas XYZ space is unbounded

⇒Need to be concerned with the display of bright

sources (e.g the sun)

– tone mapping: reproducing the impression of

brightness on a device of limited luminance

zRecall linear relationship between XYZ and RGB spaces:

zLinear system can be solved if positions of 3 colours are known in both spaces.

zSometimes manufacturers provide tristimulus values for monitor phosphors = (Xr, Yr, Zr) (Xg,

Y Z ) (Xb Yb Zb)

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

=

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

B G R

a a a a a a a a a

Z Y X

33 32 31 23 22 21 13 12 11

41

zSolution of the linear system:

zNote:

z… and similarly for G = 1 and B = 1.

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

=

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

B G R

Z Z Z Y Y Y X X X

Z Y X

b g r b g r b g r

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

=

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

⇒

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

=

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

r r r

Z Y X

B

G

R

0

1

42

zThe opposite transformation is given by the inverse of the original RGB A XYZ matrix:

zWe can thus determine an RGB value associated with the XYZ value determined earlier from Φ(λ)

XYZ XYZ RGB RGB

RGB XYZ RGB XYZ

C M C

1

−

→

=

Trang 8

43

zUsually XYZ tristimulus values for each phosphor

not provided.

zManufacturers provide the chromaticity

co-ordinates of the phosphors and the whitepoint

(colour when R = G = B = 1):

z… finally we need to know the luminance of the

whitepoint given as YW

) , ( , ( , ( , (x r y r x g y g x b y b x w y w

r r r r r r r r r r r

r r r r

r

E y x Z E y Y E x X E

X x Z Y

X

E

) 1 (

Let

−

=

⇒

=

⇒ + +

=

44

zSimilar conditions hold for (Xg, Yg, Zg) and (Xb,

Yb, Zb)

zTherefore the only unknowns are Er, Egand Eb

z… but we also require that:

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

−

=

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

B G R

E y x E y x E y x

E y E

y E

y

E x E

x E

x

Z Y X

b b b g g g r r r

b b g

g r

r

b b g

g r

r

) 1 ( ) 1 ( ) 1 (

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

=

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

1 1

1

M Z

Y X

w w w

45

zFirst we need to determine (Xw, Yw, Zw) given

(xw, yw, Yw):

w

w w w w w

w w w

w w w w w w w w

w w

w

w w w w w w w

w w

y

Y y x Z y

Y x

X

Z Y X x X Z Y X

X x

y

Y Z Y X Z Y X

Y y

−

=

∴

+ +

=

⇒ + +

=

= + +

⇒ + +

=

1 also and

46

zTo determine values for Er, Egand Ebwe observe that

z… and similarly for Ywand Zwleading to a new linear system in no unknowns therefore

we can solve for Er, Egand Eb:

b b g g r r b g r w

w w w

g g g

r r r

E x E x E x X X X X

Z Y X

Z Y X W B G R

+ +

= + +

=

∴

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

=

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡ +

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡ +

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

= +

if

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

−

=

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

b g r

b b g g r r

b g

r

b g

r

w w w

E E E

y x y x y x

y y

y

x x

x

Z Y X

) 1 ( ) 1 ( ) 1 (

47

Chuyển đổi không gian mầu

Color Spaces

z Công thức chuyển đổi

z C 2 = M -1

2 M 1 C 1

z Mầu RGB của màn hình 2

tương ứng với RGB của

màn hình 1 theo công thức

chuyển đổi

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

=

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

B G R

Z Z Z Y Y Y

X X X

B G R

B G R B G R

B G R

' ' '

48

Sharing colours between monitors

zIf we wish to guarantee that a colour on monitor

1 looks the same as on monitor 2 (assume the colour lies within the gamut of both monitors) we use the RGB→XYZ conversion matrix M.

zDifferent RGB values may be required for a match with the colour on each monitor (call these

C1and C2)

zEach monitor has its own conversion matrix (denote by M1and M2)

zTherefore:

1 1 1

2 M M C

Định dạng
Số trang	8
Dung lượng	711,32 KB