CHƯƠNG 2: KỸ THUẬT XỬ LÝ ẢNH
2.1.6.1Màu sắc và các thơng số đặc trưng
Cảm nhận về màu sắc là kết quả của sự nhận biết chủ quan của mắt người dưới tác
động của ánh sáng. Để giải thích cơ chế cảm nhận màu của mắt người, các nhà khoa học đã
đưa ra nhiều giả thuyết khác nhau, trong đĩ, thuyết ba thành phần cảm thụ màu, do nhà bác học Nga Lơmơnơxốp đưa ra năm1756 được cơng nhận rộng rãi hơn cả (T. Young năm 1801 – cũng đưa ra giả thiết về “ba nhĩm tế bào cảm nhận” trong mắt và mơ hình mắt người). Theo thuyết này, các tế bào hình nĩn trên võng mạc cĩ thể chia ra ba loại. Mỗi loại tế bào đặc biệt nhạy cảm với những vùng phổ nhất định trong dải quang phổ – vùng sĩng ngắn (màu xanh lam - B), vùng sĩng trung (màu lục - G) và vùng sĩng dài (màu đỏ - R). Nếu kích thích riêng rẽ từng loại tế bào, mắt sẽ cảm nhận được các màu sắc bão hịa tương ứng. Khi quán sát hình ảnh khơng cĩ những màu bão hịa, nguồn sáng của ảnh cĩ chứa tất cả các thành phần quang phổ tác động cùng một lúc lên cả ba loại tế bào. Sĩng điện từ cĩ bước sĩng khác nhau tác động lên các tế bào khơng đồng đều, sự khác biệt về tỷ lệ kích thích sẽ tạo nên cảm nhận về các sắc màu khác nhau. Thuyết ba thành phần cảm thụ màu được chứng minh qua nhiều thực nghiệm và phù hợp với luật pha trộn màu mà chúng ta sẽđề cập tới dưới đây.
Trên phương diện sinh học (cảm giác chủ quan), ánh sáng được cảm nhận thơng qua ba
đại lượng chính là: độ sáng, sắc màu và độ bão hịa màu.
Độ sáng – phụ thuộc vào cơng suất của nguồn sáng, nguồn sáng trắng 500 W sẽ cĩ độ
sáng lớn hơn nguồn sáng trắng 15 W.
Sắc màu (sắc điệu) là tính chất đặc trưng của màu mà qua đĩ ta nhận biết được màu đỏ, xanh, vàng v.v.
Độ bão hịa màu là cường độ về sắc màu qua đĩ ta cĩ thể phân biệt được màu đỏ thẫm hay màu đỏ nhạt v.v.
Khi đánh giá về số lượng của các đại lượng trên (bằng cách đo lường khách quan) chúng ta sẽ sử dụng ba khái niệm tương đương là: độ chĩi, bước sĩng trội và độ sạch của màu. Sắc điệu của nguồn sáng tương đương với bước sĩng λ cĩ năng lượng lớn nhất trong phổ của nguồn sáng đĩ, đại lượng này được gọi là bước sĩng trội λ. Độ bão hịa của một màu cĩ bước sĩng trội λ được tính bằng:
p F= λ /(Fλ +FE) (2.1.8)
p – là độ sạch màu, đại lượng xác định số lượng ánh sáng trắng trong nguồn sáng hay độ
pha lỗng của nguồn sáng đĩ. Như vậy, màu quang phổ sẽ cĩ độ sạch là p=100%, đối với màu trắng p=0.
Dựa trên những tính chất của hệ thị giác như độ phân giải, tính lưu ảnh và thuyết ba thành phần cảm nhận màu, để tạo ra cảm giác về một màu nào đĩ, người ta cĩ thể thực hiện pha trộn các màu cơ bản theo những phương pháp sau:
Phương pháp này dựa trên khả năng tổng hợp màu khi các nguồn bức xạđược chiếu lên một mặt phẳng. Các nguồn bức xạ cĩ thểđược rọi cùng một lúc hay nối tiếp nhau với một tốc
độ tương đối lớn (cịn gọi là phép trộn màu theo thời gian), khi đĩ, ánh sáng thứ cấp phản xạ
từ bề mặt của mặt phẳng trên sẽ mang lại cho người quan sát cảm nhận về một màu sắc tổng hợp. Sắc độ màu mới phụ thuộc vào tỷ lệ cơng suất của các bức xạ thành phần (hình 2.1.1).
Hình 2.1.11 Trộn các màu cơ bản
2. Phương pháp trộn màu khơng gian
Khi trộn màu khơng gian, các phần tử ảnh mang sắc màu cơ bản nằm độc lập với nhau trong khơng gian, nếu những phần tử này nằm gần nhau và cĩ kính thước nhỏ thì mắt cảm nhận chúng như một điểm ảnh, màu sắc của điểm ảnh này phụ thuộc vào tỷ lệ cơng suất của các màu cơ bản. Hình dạng của các phần tử cĩ thể là các điểm trịn hay vạch màu nhỏ. Tỷ lệ
cơng suất của các màu cơ bản cĩ thể thay đổi bằng cách thay đổi độ chĩi của các phần tử ảnh tham gia trộn màu hay thay đổi kích thước của chúng. Việc tái tạo hình ảnh màu trên màn hình vơ tuyến thường được thực hiện bằng phương pháp trộn màu trong khơng gian.
3. Phương pháp trừ
Để tạo ra một màu mới, ngồi phương pháp cộng các màu đơn sắc, người ta cịn cĩ thể
sử dụng phương pháp loại bỏ bớt một số màu từ ánh sáng trắng. Thí dụ, nếu cho ánh sáng trắng qua mơi trường hấp thụ (kính lọc) các tia màu đỏ, ta sẽ nhận được màu lơ. Phương pháp này thường dùng trong kỹ thuật ảnh màu, in ấn và trong hội họa. Đặc điểm của phương pháp trừ là độ chĩi của màu được tạo ra bao giờ cũng nhỏ hơn độ chĩi của màu trắng ban đầu.
Ngồi ra, trong kỹ thuật truyền hình stereo, người ta cịn sử dụng phương pháp trộn màu mang tên “binocular”. Người ta pha trộn hai hay nhiều màu bằng cách tác động các màu đĩ riêng rẽ lên mắt phải và mắt trái của người quan sát, kết quả là hệ thị giác sẽ cảm nhận được một màu mới.