Перейти к содержимому


Фото

Magenta и семь цветов радуги


  • Чтобы отвечать, сперва войдите на форум
6 ответов в теме

#1 koraalex Опубликовано 02 Ноябрь 2011 - 18:49

koraalex
  • Свои
  • 1 976 Сообщений:
  • Алексей Коробов
Спасибо Лёше Гусейнову, за то, что поднял здесь вопрос, давно не дающий мне покоя. Всюду в компьютерной литературе, в книжках по цветной фотографии, в Интернете и даже на сайтах разработчиков профессионального и специального ПО для обработки цветных изображений пишут о трёхкомпонентной модели цвета. Либо эти три цвета синий, зелёный и красный (RGB), либо жёлтый, сиреневый и голубой (CMY). Остальные модели, которые могут содержать по 4 цвета, сводят к первым двум. Ну и, делают оговорку на необходимость чёрной добавки (K) ввиду несовершенства пигментов. Представления о трёхкомпонентной модели, похоже, даются публике как молоко матери. Ну, как арифметика в начальной школе: раньше считать не умел, а теперь, благодаря урокам, научился. Естественно, что практически никто не пытается подвергнуть их сомнению и разобраться в природе этих вещей. А теперь внимание! Нет, Америку открывать я не буду и доказывать работоспособность вечного двигателя тоже. Чопорная физика, которую просто не берут во внимание (или не хватает образования).

Проблема 1. Внимание на экран:
Опубликованное фото
Знакомая армовцам картинка, отображающая область воспринимаемых глазом цветов. Рамками ограничены области, в пределах которых передаётся цвет, получаемый смешением компонентов RGB. Картинка взята из описания профессионального графического монитора Eizo S2233W. Как видите, бюджетные мониторы (стандарт sRGB) передают голубые тона очень плохо, не насыщенно. Однако, профессиональные (AdobeRGB) также не охватывают существенную часть пространства слева. Помните, какой насыщенный бывает цвет ночного неба на писанных маслом картинах? Или цвет моря? Что-то здесь не чисто.

Проблема 2. Спектр видимого света:
Опубликованное фото
Правда, где тут сиреневый (magenta)? Похоже, что по краям. Немного похоже. А как глаз чувствует свет?

Проблема 3. Воспринимаемый спектр:
Опубликованное фото
Я специально привёл здесь графики, отражающие чувствительность всех 4-х видов клеток сетчатки. Часто говорят, что за цвет отвечают только 3 типа колбочек, а палочки - за чёрно-белое зрение в темноте. Но в физике не существует чёрно-белого. Кривая чувствительности этих клеток подобна остальным. В отличие от кривых для колбочек, она плавает по графику в зависимости от освещённости. При дневном свете пик приходится на участок спектра, воспринимаемый как голубой, а в темноте он сдвигается к красному. Действительно, при нормальном освещении палочки "работают мало" и в центре сетчатки их практически нет. Но это ещё не всё.

Проблема 4. Замечательный пример, опять от Лёши Гусейнова:
Опубликованное фото
Глаз адаптируется к цветовому окружению. Наверно всем знакома проблема баланса белого. Только в цифровых камерах одно соотношение устанавливается для всего снимка. Относительная чувствительность пикселей матрицы разного цвета вообще не меняется. А мы видим изображение так, что в каждом его уголке свой баланс белого. У Ricoh, кстати, есть такой режим JPEG-конвертации.

Наконец вопрос, что такое цвет? Не скажу. Это чувство, без которого невозможно полноценное познание мира человеком, а инструмент не может познать сам себя. Мы можем только нащупывать, как слепой, его границы. Можно сказать, из какой информации состоит представление о цвете и как она заполучается. Вот, где собака зарыта. - За исследование цветовосприятия дважды вручались Нобелевские премии. Первый раз - за доказательство чувствительности клеток к красному, синему и зелёному при цветовосприятии. Второй раз - за доказательство того, что цветовая модель по ходу информации от глаз к мозгу меняется, она приходит в виде соотношений белый-чёрный, красный-зелёный, синий-жёлтый. То есть, первичная информация обрабатывается ещё до поступления в мозг, и в ней, по моему предположению, должен участвовать, четвёртый компонент (от палочек), о чём также говорят некоторые учёные. Как видите, зрение человека намного совершенней зрения компьютера. Не забудьте и то, что двумя глазами человек видит предмет с разных сторон, в несколько разном цвете.

Вывод для фотографов. Хорошая цветопередача на снимке... вовсе не предполагает многозонный баланс белого и т.п. Всё что нужно - передать исходный спектр один в один, что, увы, в рамках модели RGB невозможно. По-видимому, матрице надо помогать адаптироваться к световому окружению корректирующими фильтрами. Смешения источников света всё-таки стоит избегать, хотя при обработке ксеноновые фары можно перекрасить. Интенсивную многозонную коррекцию я не советую, цвет легко потеряет естественность. Ещё заметка: часто говорят, что в матрице зелёных пикселей в 2 раза больше, потому что глаз к зелёному более чувствителен. Но зачем же делать их больше? Это бич байеровского фильтра, зелёный на цифре чрезмерно насыщен. ...Помимо съёмки надо уделять внимание печати. Как видите, практически все струйники работают с цветами CMYK или с набором, расширенным light-компонентами из технологических соображений. Думаю, вы замечали, что хорошего красного от них не добиться, хотя вот на фотобумаге красный насыщен. Обращаю ваше внимание на машины Epson 7900 с зелёным и оранжевым картриджами и Canon iPF 6100 / HP Z3200 с картриджами RGB. При таком подходе цветопередача более ровная, отпечаток меньше боится неправильного освещения. Машинки встречаются в лабораториях, например, Хьюлет есть в Classiclab.

Magenta. Я не уверен, однако феномен этого цвета по-видимому кроется в физике. Сиреневый - это смешение сине-фиолетового и пурпурно-красного краёв спектра. Обратите внимание: диапазон длин волн, воспринимаемых человеком практически составляет октаву (в физическом смысле). Можно предположить, что молекулы, электронные оболочки которых возбуждаются волнами длиной 350 нм, также способны возбуждаться волнами с длиной 700 нм, ввиду резонанса. А так как клетки умудряются реагировать на целые участки спектра, возможно, строгое совпадение частот необязательно. Прошу прокомментировать Диму Широкова.

Картинки взяты с www.eizo.com, wikimedia.org и dakami1.files.wordpress.com

Изменено: koraalex, 02 Ноябрь 2011 - 19:00


#2 гык-sse2 Опубликовано 02 Ноябрь 2011 - 19:28

гык-sse2
  • Свои
  • 377 Сообщений:
  • Михаил Беляев
Но есть же и другие неспектральные цвета (например, сервый)
Медведь громит каны!

#3 koraalex Опубликовано 02 Ноябрь 2011 - 19:34

koraalex
  • Свои
  • 1 976 Сообщений:
  • Алексей Коробов
Он же белый. Да, есть. Зачем он нужен - всем понятно. А какое место у него в механизме цветовосприятия - не знаю. Я вообще до сих пор не понимаю, как формируется цвет на белой бумаге (т.е. отражённый) в модели CMYK на спектральном уровне. Надо литературу найти.

Изменено: koraalex, 03 Ноябрь 2011 - 14:32


#4 KiberGus Опубликовано 02 Ноябрь 2011 - 22:32

KiberGus
  • Genius loci
  • 6 561 Сообщений:
  • Алексей Гусейнов

Ещё заметка: часто говорят, что в матрице зелёных пикселей в 2 раза больше, потому что глаз к зелёному более чувствителен. Но зачем же делать их больше?

А почему бы и нет? Глаз где-то в два раза более чувствителен к зеленому, чем к красному или синему. Почему бы матрице не моделировать глаз?

Я вообще до сих пор не понимаю, как формируется цвет на белой бумаге (т.е. отражённый) в модели CMYK на спектральном уровне.

Я думаю, что никак. Есть точка белого и она моделью не задается. Она задается бумагой. Кстати, бывает бумага с яркостью более 100% (отражает больше видимого света, чем на нее падает). В ней используются пигменты, переизлучающие падающее ультрафиолетовое излучение в видимом спектре.
А еще в CMYK есть понятие deep black (если я правильно помню). Можно печатать черными чернилами и еще добавить в равной степени остальными, получив более насыщенный черный. При этом главное не превысить допустимый предел количества чернил (tatal ink), при котором бумага слишком сильно размокнет.
Зато, обладая единственной в мире подводной орбитальной группировкой спутников глонасс...
gentoo.gif

#5 koraalex Опубликовано 03 Ноябрь 2011 - 14:54

koraalex
  • Свои
  • 1 976 Сообщений:
  • Алексей Коробов

А почему бы и нет? Глаз где-то в два раза более чувствителен к зеленому, чем к красному или синему. Почему бы матрице не моделировать глаз?

Лёша! Ты же программист! Глаз видит зелёный, положим, в 2 раза "лучше" других компонентов. Оригинал видит лучше! А когда ещё и фотоаппарат видит в 2 раза "лучше", то на отпечатанном снимке глаз будет видеть зелёный в 4 раза "лучше". Лучше на практике означает большую резкость зелёных деталей, а также деградацию на фоне зелёного прочих компонентов. Из-за того, что зелёные пиксели расположены в шахматном порядке, а синие и красные - через зелёные, т.е. при интерпретации цвета на микроуровне всё зеленеет. Знаешь, ведь, что розовые щёчки белобрысого ребёнка выглядят на цифре как-то смазано, как-бы накрашено. Думаю, что производители выбрали зелёный как основной из компромисса. Матрица должна иметь ортогональную структуру, а цветовых компонента три. Оптимально продублировать тот, который посередине графика. Я вот жду - не дождусь, когда появятся полноформатные сенсоры Foveon, вот тогда цветная плёнка начнёт уходить в прошлое.

Насчёт белого - ты не понял. Смотри: цвет формируется из белого фона и трёх (четырёх) чернил. Как происходит наложение спектров отражения этих компонентов, так что получается требуемый цвет? Прозрачны или не прозрачны капли красителя на бумаге, - я этого тоже не знаю.

#6 KiberGus Опубликовано 03 Ноябрь 2011 - 15:35

KiberGus
  • Genius loci
  • 6 561 Сообщений:
  • Алексей Гусейнов
Про струники не берусь сказать, а при офсетной печати чернила не совсем прозрачны. Если присмотреться, изображение состоит из точек, имеющих упорядоченную структуру. Для каждой следующей краски этот узор поворачивают, чтобы точки не попадпли друг на друга. Струйника у меня нет, но кажется там оттенки тоже не равномерны и состоят из мелкой цветной ряби, так что скорее всего краски не накладываются. Поэтому отраженные спектры просто складываются.
Зато, обладая единственной в мире подводной орбитальной группировкой спутников глонасс...
gentoo.gif

#7 koraalex Опубликовано 03 Ноябрь 2011 - 16:01

koraalex
  • Свои
  • 1 976 Сообщений:
  • Алексей Коробов
Не совсем. Надо учесть "запятнанную" область. Если очертить крохотный региончик, то часть падающего потока отражается белыми незапятнанными участками полностью, а другая часть потока отражается каплями, соответственно их цвету. Меня здесь удивляет, как при помощи чернил CMYK передаётся такой большой букет цветов. Как доказать, что все цвета можно передать? О белом/сером/чёрном, Мише. Думаю так: смешивая компоненты спектра можно получать цвета, воспринимаемые как другие компоненты того же спектра, либо сиреневый, который по сути предельный, краевой компонент. С важной оговоркой: цвет бывает не только разным, но также разной насыщенности. Так вот, очень жидкий цвет - это и есть белый (хочется сказать абсолютно ненасыщенный, но это неверно). Смешивая одни компоненты, ты в большинстве случаев не получишь другие той же насыщенности. Обрати внимание и на то, что кривые чувствительности глаза охватывают большие участки спектра, состоящие из нескольких чистых цветов. Как понимаю, именно такая "грубость" сенсора позволяет моделировать один цвет при помощи смеси других. Серый цвет - это не полностью отражённый (притом равномерно по спектру) белый свет на фоне света источника, который в разы ярче. P.S. Возможно, в восприятии сиреневого задействованы нервные механизмы, аналогичные воспринимающим звуковой резонанс. А звуковой резонанс человек воспринимает хорошо и широко использует с первобытных времён.

Изменено: koraalex, 03 Ноябрь 2011 - 16:06





1 пользователей читают эту тему

0 пользователей, 1 гостей, 0 невидимых