VÀ HỆ QUẢ
Vật có màu →nhận ánh sáng→mắt cảm nhận màu sắc
Màu sắc mà mắt nhìn thấy hoàn toàn phụ thuộc vào độ nhạy của tế bào nón trong mắt người.
Khả năng cảm nhận màu sắc đó đặc trưng bằng ba thông số: -độ chói: biểu thị số lượng ánh sáng
-độ hiện: xây dựng bằng bước sóng màu hỗn hợp -độ thuần khiết: biểu thị độ liên tục của ánh sáng Ba thông số trên được gọi là tính ba biến của thị giác Các hệ quả:
1. Tính ba màu
Khi đặt 2-3 màu liền nhau trên nền trắng, mắt sẽ thấy màu hỗn hợp có bước sóng trung gian.
Vấn đề đặt ra:
Chọn 3 màu sao cho: (tại sao lại là 3 màu?)
-2 trong 3 màu đó có bước sóng ở 2 đầu mút của vùng phổ nhìn thấy -hỗn hợp 3 màu cho ra đủ các màu mong muốn.
Năm 1931, ủy hội chiếu sáng quốc tế (C.I.E) xác định 3 màu cơ bản là: -đỏ (R) λ=700mµ
-xanh lá (G) λ=546mµ
kiếnLiều lượng RGB: G=4.59R, B=0.06R sẽ cho ra màu trắng nhưng không phải là ánh Liều lượng RGB: G=4.59R, B=0.06R sẽ cho ra màu trắng nhưng không phải là ánh sáng trắng về phương diện vật lý.
Lý do: màu trắng đó hoàn toàn là do cảm nhận của mắt người
Tuy nhiên sự hỗn hợp vẫn tuân theo quy tắc toán học thông qua định luật Grassman: độ chói của hỗn hợp màu là tổng độ chói màu thành phần và bước sóng hỗn hợp cũng phụ thuộc độ chói của màu thành phần.
Quan hệ trên được biểu thị bằng hàm số màu: ……..
Công dụng của đồ thị: tìm tỉ lệ độ chói của 3 màu RGB cho ra màu hỗn hợp có bước sóng λ cho trước.
Ví dụ:
Để có λ=436mµ, cần độ chói R=0, G=0, B=0.29
Nhược điểm: một số màu hỗn hợp cần tỉ lệ màu đỏ là âm. Cụ thể đó là những màu nằm trong vùng có bước sóng từ 436 đến 546mµ.
Để khắc phục nhược điểm đó người ta xây dựng biểu đồ màu xy.
2. Biểu đồ màu xy
Là hệ thống 3 màu cơ bản ảo XYZ suy ra từ thệ thống RGB bằng phép biến đổi tuyến tính thỏa mãn 3 điều kiện:
-Màu trắng W là tổng hợp của 1X, 1Y, 1Z. -Y chỉ xác định độ chói B.
-Màu bất kì có hàm số dạng: C=aX+bY+cZ với a,b,c không âm. Ma trận hỗn hợp màu:
…….
Trong đó: W(R=G=B=1) có X=Y=Z=5.56 Sau phép biến đổi, đồ thị có dạng như sau: ………
kiếnTrong không gian 3 chiều, gốc O, vectơ OC biểu diễn màu C, tọa độ là tỉ lệ thành Trong không gian 3 chiều, gốc O, vectơ OC biểu diễn màu C, tọa độ là tỉ lệ thành phần tạo nên hỗn hợp thì:
…….
Vậy x+y+z=1 Suy ra:
-W chuẩn là hỗn hợp 3 màu cơ bản với tỉ lệ mỗi màu là 1/3
-Màu khác màu trắng chỉ là hỗn hợp của 2 màu cơ bản nên có thể biểu diễn trong 2 mp Ox,Oy
Mối quan hệ này được biểu thị trên tọa độ phẳng x,y ……..
-Đường cong hở và úp xuống dưới biểu thị màu đơn sắc (thuần khiết)
-Đường thẳng nối 2 đầu hyperbol từ màu đỏ (780mµ) tới tím (380mµ) biểu thị hỗn hợp của 2 màu này là màu đỏ tía.
-Đường cong M’AW biểu thị màu đơn sắc theo nhiệt độ (oK) của vật đen tuyệt đối. Khi nhiệt độ đạt 5400oK mắt nhìn vật màu đen thành màu trắng.
-Trục 0y biểu thị độ chói của màu
-Tất cả các màu hoàn toàn xác định trong vùng giới hạn của đường cong và đường thẳng đỏ tía.
Công dụng của biểu đồ:
3. Phương pháp sử dụng biểu đồa. tìm màu bổ sung lân cận màu trắng a. tìm màu bổ sung lân cận màu trắng
Tìm các màu khi hòa nhau cho ra màu gần trắng. Phương pháp:
Có 1 màu đơn sắc, có 1 điểm màu trắng cần tìm màu đơn sắc còn lại.
Kẻ đường thẳng qua 2 điểm màu biết trước, cắt đường hyperbol ở đâu, đó là tọa độ màu đơn sắc cần tìm.
kiến-Các màu có bước sóng từ 780 và 569 bổ sung với các màu có bước sóng từ 493 và -Các màu có bước sóng từ 780 và 569 bổ sung với các màu có bước sóng từ 493 và 380 sẽ cho màu gần trắng.
-Các bước sóng trong vùng còn lại (493-569) chỉ có 1 đường bổ sung là màu tía
λ=530mµ
b. tìm độ hiện màu (hay còn gọi là độ tinh khiết)
Ví dụ:
Tìm độ hiện của màu xanh lá có tọa độ N. Kéo dài đoạn WN cắt hyperbol tại N’. Độ tinh khiết của màu N được xác định bằng công thức WN/WN’=0.546 (đo độ dài đoạn thẳng trong biểu đồ để xác định tỉ lệ này)
Từ biểu đồ xác định được độ chói của N là 0.6 và của N’ là 0.83. Từ đó ta có độ tinh khiết của màu N là:
N=(WN/0.6):(WN’/0.83)= 0.546.(0.83/0.6)=0.755
4. Hòa màu
Có 2 loại bài tập:
-Loại 1: Xác định màu trung gian từ 2 màu cho trước. -Loại 2: Xác định tỉ lệ 3 màu cho ra màu trắng.
Loại 1:Xác định màu trung gian từ 2 màu cho trước.
Có màu C1 (x1=0.25, y1=0.7) và C2 (x2=0.1, y2=0.4). Độ chói của C1 là Y1=14 cd/m2, C2 là Y2=12 cd/m2.
Các véc tơ khối lượng m1, m2 của C2, C1 song song và ngược chiều nhau được xác định bằng:
……..
Từ 2 véc tơ khối lượng này xác định được tọa độ trọng tâm của 2 màu bằng phương pháp tam giác đồng dạng ta được:
C (x=0.17, y=0.52). Độ chói Y=Y1+Y2=14+12=26 cd/m2 Loại 2: Xác định tỉ lệ 3 màu cho ra màu trắng
Đề: ……. Giải:
kiếnNối 3 điểm N,P,M và các đường WN,WP,WM cắt 3 cạnh tam giác lần lượt tại Nối 3 điểm N,P,M và các đường WN,WP,WM cắt 3 cạnh tam giác lần lượt tại W1,W2,W3.
Tính độ chói của P: Chọn cặp điểm M,P
Kẻ 2 véc tơ mM, mP ngược chiều nhau.
Từ dữ liệu của M ta được mM=YM/yM=100/0.34=294.12.
Nối ngọn véc tơ ở P với W1 cắt véc tơ ở M. Đo độ dài véc tơ vừa xác định được mP=258.8.
Từ đó suy ra độ chói của P là: YP=mP.yP=258.8x0.17=44 cd/m2. Tương tự suy ra độ chói của N là YN=91 cd/m2
5. Biểu đồ màu u’v’
Khắc phục nhược điểm biểu đồ xy: gây trên mắt những cảm nhận màu không đồng nhất khi tọa độ xa gần khác nhau. (tại sao?)
Biểu đồ u’v’ được suy ra theo công thức bằng cách đạo hàm: ……….
Lưu ý biểu đồ xy hay u’v’ giúp giải quyết các vấn đề về ánh sáng (vấn đề gì?) nhưng khi đánh giá màu phải dùng khái niệm độ rõ hoặc độ chói. Khi độ chói vượt quá giới hạn nào đó sẽ cho cảm nhận màu không tốt, ví dụ nắng giữa trưa hoặc tối.
Độ nhìn rõ L phụ thuộc độ chói Y xác định bằng biểu thức: ………..
Trong dó YN là độ chói trên mặt trắng chuẩn.
Điều đó có nghĩa là làm việc trong không gian màu L.u.v hoặc L.a.b hoặc u,v,a,b đều suy từ u’v’ hoặc từ XY bằng cách lấy uo’, vo’, Xo, Yo của màu trắng chuẩn. (không hiểu T.T)
Do đó cần làm rõ các yếu tố sau: -Chênh lệch độ rõ:………… -Chênh lệch sắc độ:………… -Chênh lệch màu: ………….