Väri-informaation koodaus. Mikko Nuutinen 31.1.2013



Samankaltaiset tiedostot
Värinhallinta ja -mittalaitteet. Mikko Nuutinen

13. Värit tietokonegrafiikassa

VÄRISPEKTRIKUVIEN TEHOKAS SIIRTO TIETOVERKOISSA

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

TUTKIMUSRAPORTTI NO. MAT VÄRIN JA KIILLON MITTAAMINEN

Teoreettisia perusteita II

Väriin vaikuttavat tekijät ja niiden ennustaminen. värimalleilla. Antti Vatanen

Tikkurila-opisto: Väristä sävytykseen. Päivi Luomahaara & Evalotte Lindkvist-Suhonen 03/2015

VERKOSTO GRAAFINEN OHJE

VÄRIAVARUUDEN RAKENTEEN MUOKKAAMINEN YHTENÄISYYDEN PARANTAMISEKSI

FYSIIKAN LABORATORIOTYÖT 2 HILA JA PRISMA

6. Värikuvanprosessointi 6.1. Värien periaatteet

6.6. Tasoitus ja terävöinti

ASPIRIININ MÄÄRÄN MITTAUS VALOKUVAAMALLA

The spectroscopic imaging of skin disorders

Kuvanlaadunparantaminen. Mikko Nuutinen

PMS 3298 C. (Sanomalehdessä. 100c, 0m, 50y, 5k) PMS 288 C (Sanomalehdessä 95c, 50m, 10y, 5k)

VÄRIT WWW-VISUALISOINTI - IIM VÄRIT

Näyttöjen suorituskykymittaus

Luento 2: Viivan toteutus

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

Ihminen havaitsijana: Luento 8. Jukka Häkkinen ME-C2600

Triangle Colorscale. Created for design CMYK GUIDE. Intuitiivinen, tarkka ja käytännöllinen

Värien teoria ja värimallit Tietokonegraikan seminaari kevät 2002

Opetusmateriaali. Tutkimustehtävien tekeminen

2 Pistejoukko koordinaatistossa

Tämän värilaatuoppaan tarkoitus on selittää, miten tulostimen toimintoja voidaan käyttää väritulosteiden säätämiseen ja mukauttamiseen.

Tekijä Pitkä matematiikka Suoran pisteitä ovat esimerkiksi ( 5, 2), ( 2,1), (1, 0), (4, 1) ja ( 11, 4).

ModerniOptiikka. InFotonics Center Joensuu

CIE Division 1: Vision and Colour. MarjukkaPuolakka

Lauseen erikoistapaus on ollut kevään 2001 ylioppilaskirjoitusten pitkän matematiikan kokeessa seuraavassa muodossa:

Taso 1/5 Sisältö ESITIEDOT: vektori, koordinaatistot, piste, suora

Kuvankäsi*ely 1. Digitaaliset kuvat ja niiden peruskäsi3eet. Kimmo Koskinen

Luento 2 Stereokuvan laskeminen Maa Fotogrammetrian perusteet 1

Digitaalikameran värintoisto

3D-kuvauksen tekniikat ja sovelluskohteet. Mikael Hornborg

Tilkkuilijan värit. Saana Karlsson

VÄRIEN NIMEÄMINEN JA LASKENNALLINEN ENNUSTAMINEN LUONNOLLISISTA VÄRIKUVISTA

Suorista ja tasoista LaMa 1 syksyllä 2009

IHTE-2100 KaSuper Luento 2: värit, kuvakkeet

Mikroskooppisten kohteiden

Tampereen yliopisto Tietokonegrafiikka 2013 Tietojenkäsittelytiede Harjoitus

KUVAMUOKKAUS HARJOITUS

MS-A0204 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (ELEC2) Luento 7: Pienimmän neliösumman menetelmä ja Newtonin menetelmä.

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I

VIII LISÄTIETOA 8.1. HAVAINTOVIRHEISTÄ

Ympäristön aktiivinen kaukokartoitus laserkeilaimella: tutkittua ja tulevaisuutta

MATEMATIIKKA 5 VIIKKOTUNTIA. PÄIVÄMÄÄRÄ: 8. kesäkuuta 2009

33 SOLENOIDIN JA TOROIDIN MAGNEETTIKENTTÄ

VERTAILU: 55-TUUMAISET TELEVISIOT Oheisia kuvasäätöjä käytettiin Tekniikan Maailman numerossa 1/15 julkaistussa vertailussa.

Valonlähteen vaikutus värinäytteiden spektreihin eri mittalaitteilla

Gimp alkeet XIII 9 luokan ATK-työt/HaJa Sivu 1 / 8. Tasot ja kanavat. Jynkänlahden koulu. Yleistä

Graafinen ohjeisto 1.0

MS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 1: Parametrisoidut käyrät ja kaarenpituus

Värisuunnitteluopas.

Mustan kappaleen säteily

Luento 5 Mittakuva. fotogrammetriaan ja kaukokartoitukseen

Insinöörimatematiikka D, laskuharjoituksien esimerkkiratkaisut

Nimi: Muiden ryhmäläisten nimet:

PHYS-C0240 Materiaalifysiikka (5op), kevät 2016

Solmu 3/2001 Solmu 3/2001. Kevään 2001 ylioppilaskirjoitusten pitkän matematiikan kokeessa oli seuraava tehtävä:

Wien R-J /home/heikki/cele2008_2010/musta_kappale_approksimaatio Wed Mar 13 15:33:

VÄRI ON: Fysiikkaa: valon osatekijä (syntyy valosta, yhdistyy valoon)

Luento 6 Mittakuva. fotogrammetriaan ja kaukokartoitukseen

Osoita, että kaikki paraabelit ovat yhdenmuotoisia etsimällä skaalauskuvaus, joka vie paraabelin y = ax 2 paraabelille y = bx 2. VASTAUS: , b = 2 2


Matterport vai GeoSLAM? Juliane Jokinen ja Sakari Mäenpää

Tunnus. Tunnuksen VÄRIVERSIOT. Min. 20 mm

Inversio-ongelmien laskennallinen peruskurssi Luento 2

Talousmatematiikan perusteet: Luento 13. Rajoittamaton optimointi Hessen matriisi Ominaisarvot ja vektorit Ääriarvon laadun tarkastelu

MAIDON PROTEIININ MÄÄRÄN SELVITTÄMINEN (OSA 1)

Uudet ominaisuudet. Versio 3.00

Luento 6: 3-D koordinaatit

MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 1: Moniulotteiset integraalit

y x1 σ t 1 = c y x 1 σ t 1 = y x 2 σ t 2 y x 2 x 1 y = σ(t 2 t 1 ) x 2 x 1 y t 2 t 1

Differentiaalilaskennan tehtäviä

Malliratkaisut Demot

ARVO - verkkomateriaalien arviointiin

BM20A0900, Matematiikka KoTiB3

Luento 5 Mittakuva. fotogrammetriaan ja kaukokartoitukseen

Teknillinen korkeakoulu T Tietojenkäsittelyopin ohjelmatyö. Testitapaukset - Koordinaattieditori

Talousmatematiikan perusteet: Luento 14. Rajoittamaton optimointi Hessen matriisi Ominaisarvot Ääriarvon laadun tarkastelu

MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 1: Moniulotteiset integraalit

Ohjeita fysiikan ylioppilaskirjoituksiin

811312A Tietorakenteet ja algoritmit, , Harjoitus 6, Ratkaisu

Värilaatuopas. Laatu-valikko. Värilaatuopas. Sivu 1/6

1 LOGO JA SEN KÄYTTÖ 1.1 LOGO JA TURVA-ALUE VÄRILLINEN LOGO LOGO VÄRILLISELLÄ POHJALLA MUSTA LOGO 7 1.

SINI- JA KOSINILAUSE. Laskentamenetelmät Geodeettinen laskenta M-Mies Oy

Tietokonegrafiikan perusteet

Kuulohavainto ympäristössä

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

2.7.4 Numeerinen esimerkki

Luku 5 - Värit ja valon aistiminen

Maa Kameran kalibrointi. TKK/Fotogrammetria/PP

Työ 2324B 4h. VALON KULKU AINEESSA

PERUSLASKUJA. Kirjoita muuten sama, mutta ota välilyönti 4:n jälkeen 3/4 +5^2

Vastepintamenetelmä. Kuusinen/Heliövaara 1

Tilastollisen analyysin perusteet Luento 1: Lokaatio ja hajonta

SISÄLTÖ Venymän käsite Liukuman käsite Venymä ja liukuma lujuusopin sovelluksissa

ENERGY SAVING LAMPS. Energiansäästölamput 2008

Transkriptio:

Väri-informaation koodaus Mikko Nuutinen 31.1.2013

Luento Mitä muistivärit ovat Esimerkki värikartasta Värikoordinaatit (eli väri-informaation koodaus) Värieron laskenta ja tarkennettu värieron mittaus RGB-väriesitys

Oppimistavoitteet Mitä muistiväreillä tarkoitetaan Värikarttojen perusidea (Munsell) Värikoordinaatistot: xyy, CIELAB, CIELUV Idea siitä miksi on kehitetty tarkennettuja värieromittoja; (CIEDE2000, S-CIELAB) RGB-väriesitys: srgb, (Adobe RGB) Huom, tentissä ei vaadita kaavojen tarkkaa muistamista; perusidean ymmärtäminen riittää

Muistivärit ominaisuuksia Muistivärejä ovat esim kasvillisuuden, taivaan ja ihon värit Määritetään niiden itsensä avulla Suomen lipun sininen taivaan sininen Coca Cola tölkin punainen etc Mitä tutumpi kuvan sisältö on, sitä helpommin väri koetaan vääräksi (esim. virhe ihon värin sävyssä havaitaan helposti) Muistivärit saattavat olla kulttuurisesti sidonnaisia Esim. jään eri olomuodot

Muistivärit esimerkkejä Enemmän kulttuurisidonnaisia: Coca Cola, Jaffa, TKK:n päärakennus Vähemmän kulttuurisidonnaisia: iho (?), banaani, appelsiini, kasvit, taivas, ruoho

Muistivärit Ihon värin preferoitu toisto (esimerkkitutkimus) Zeng ja Luo* tutki preferoitua ihon värin toistoa sekä sen toleranssia Periaate oli että naamakuvien ihon väriä modifioitiin kohti tiettyjä ennalta määrättyjä keskuspisteitä; koehenkilöiden tehtävä oli valita kahdesta vaihtoehdosta aina miellyttävämpi Testikuvajoukko sisälsi eri etnisen alkuperän edustajia: kaukaasia, aasia, afrikka * H. Zeng, R. Luo, Colour and Tolerance of Preferred Skin Colours on Digital Photographic Images, Color Research and Applications, (2011).

Muistivärit Ihon värin preferoitu toisto (esimerkkitutkimus) b* a* Tutkimuksessa kuvien ihon värejä säädettiin kohti yhdeksää ennalta määritettyä ihon värin keskipistettä eli jokaisesta kuvasta saatiin yhdeksän versiota * H. Zeng, R. Luo, Colour and Tolerance of Preferred Skin Colours on Digital Photographic Images, Color Research and Applications, (2011).

Muistivärit Ihon värin preferoitu toisto (esimerkkitutkimus) 8 miellyttävämpi 5 2 b* 7 4 6 3 0 1 a* * H. Zeng, R. Luo, Colour and Tolerance of Preferred Skin Colours on Digital Photographic Images, Color Research and Applications, (2011).

Muistivärit Ihon värin preferoitu toisto (esimerkkitutkimus) Tutkimuksen tekijöiden mukaan esim keskitumman preferoidun ihonvärin hajonta eri kuvien välillä on pienempää kuin vaalean tai tumman preferoidun ihonvärin hajonta Kaikkien ihonvärien hajonta on selkeästi suurempaa kroman suhteen kuin sävyn suhteen Testikuvien keskimääräinen preferoitu toisto Vaalea iho Keskitumma iho Tumma iho sävy b* kroma Ihonvärimallin keskipiste (piste 4 edellisillä kalvoilla) a* * H. Zeng, R. Luo, Colour and Tolerance of Preferred Skin Colours on Digital Photographic Images, Color Research and Applications, (2011).

Muistivärit Ihon värin preferoitu toisto: toleranssi kroman muutokselle suurempi kuin sävyn muutokselle Sävyä muutettu (Photoshop-asteikko -25) Sävyä muutettu (Photoshop-asteikko +25) Kromaa laskettu (Photoshop-asteikko -25) Kromaa kasvatettu (Photoshop-asteikko +25)

Värikartat Värikartta on dokumentti, johon fyysiset värinäytteet on jaettu tasaisesti havaittavaan järjestykseen Eli on olemassa oikea kirja, jonne painetut näytteet on järjestetty ja jokaisella näytteellä on oma koodi Koodi kertoo näytteen väriarvon dokumentissa Tunnettuja värikarttoja: Munsell color system, Natural color system ja OSA uniform color scales system Käytännön esimerkkejä ovat maalikaupoista löytyvät maalivalmistajien värikartat Seuraavaksi on esitetty Munsell color systemin idea

Värikartat Munsell color system Munsell color system julkaistiin 1905 (Albert H. Munsell, A Color Notation ) Munsell color system jakaa väriavaruuden kolmeen dimensioon: arvo (value), sävy (hue), kroma (chroma) Munsell color system oli ensimmäinen järjestelmä joka esitti värin perustuen sen sävyn, arvon ja kroman toisistaan riippumattomiin dimensioihin, jotka sijoitettiin havainnollisesti yhtenevään avaruuteen Järjestelmää käytetään laajasti edelleen Albert H. Munsell Several editions of the Munsell Book of Color. The atlas is arranged into a removable page of removable color swatches of varying value and chroma for each of 40 particular hues. http://en.wikipedia.org/wiki/munsell_color_system

Värikartat Munsell color system Munsell määritti sävyn ominaisuutena, joka erottaa yhden värin toisesta väristä Viisi pääväriä: punainen, keltainen, vihreä, sininen ja purppura Päävärien väliin määritettiin välivärit: punaisen-keltainen, keltaisen-vihreä, vihreänsininen, sinisen-purppura, purppuran-punainen http://dba.med.sc.edu/price/irf/adobe_tg/models/munsell.html

Värikartat Munsell color system Munsell määritti kroman ominaisuutena, joka erottaa puhtaan sävyn harmaasta Esim notaatio 7.5YR 7/10 määrittää puna-keltaisen sävyn, jonka arvo on 7 ja kroma 10 Maksimikroma riippuu arvosta ja sävystä 7.5YR 7/10 http://dba.med.sc.edu/price/irf/adobe_tg/models/munsell.html

Värikartat Munsell color system Munsellin systeemissä sinisellä, purppuralla ja punaisella sävyt ovat vahvempia (= suurempi kroma) matalammilla arvoilla (= kirkkauksilla), kun taas vihreällä ja keltaisella sävyt ovat vahvempia korkeammilla arvoilla Tämän seurauksena Munssellin systeemiä havainnollistava väripuu on epäsymmetrisen muotoinen http://dba.med.sc.edu/price/irf/adobe_tg/models/munsell.html

Värikoordinaatistot Termillä värikoordinaatisto tarkoitetaan tällä kurssilla kolmidimensioista koordinaatistoa, jonka avulla voidaan määrittää mille tahansa värihavainnolle jokin numeerinen arvo Vertaa Munsell, jossa annetaan valmiina värinäyte ja numeerinen arvo Esim. kolmikomponenttinen arvo voisi olla jollekin värille L=50, a=15 ja b=70 L=50, a=15 ja b=70 http://www.sapdesignguild.org/resources/glossary_color/index1.html

Värikoordinaatistot laiteriippumaton / laiteriippuvainen väriavaruus Laiteriippumaton väriavaruus ( unrendered color space ) Laiteriippumattomalla väriavaruudella on yksikäsitteinen yhteys XYZ-värinesityksen eli kyseessä on kolorimetrinen väriesitys Laiteriippumattoman väriavaruuden väriarvoilla ei suoraan ohjata mitään väriä esittävää laitetta; koordinaattiarvot määrittävät tietyn fyysisen värivasteen avaruudessa, jossa voidaan esittää kaikki värihavainnot (vertaa CIELAB, CIELUV) Laiteriippuvainen väriavaruus ( rendered color space ) Yhteydessä tiettyyn laitteeseen (ts. laitteen määrittämä väritoisto) Voidaan ohjata suoraan laitetta: koordinaattiarvot konvertoitu tietyn laitteen väriavaruuteen (vertaa srgb / näyttöjen rajoitettu gamut) x2 Laireriippuva väriavaruus y2 y1 Laiteriippumaton väriavaruus Y X x1 Muunnoksessa X Y on kyse laitteen värinhallinasta, josta enemmän seuraavalla luennolla

Kolorimetrisen värinesityksen perusteet Periaatteessa kaikki värikoordinaatistot perustuvat CIE XYZ tristimulus-arvoihin Alun perin XYZ-värinsovitusfunktiot on johdettu CIE RGB värinsovitusfunktioista noudattaen tiettyjä rajoitteita. CIE RGB värinsovitusfunktiot on johdettu kokeellisella tutkimuksella. =X, joka on tappivasteiden kombinaatio Valaisun spektri =Y, joka vastaa näytteen luminanssia Kohteen heijastusspektri Edellisten tulo XYZ värinsovitusfunktiot Edellisten tulo Aallonpituuden yli integroidut arvot XYZ=tristimulusarvot =Z, joka vastaa lyhyen aallonpituusalueen tappivastetta M.D. Fairchild, Color appearance models and complex visual stimuli, Journal of Dentistry, vol 38, e25-e33 (2010).

Kolorimetrisen värinesityksen perusteet CIE RGB värinsovitusfunktiot johdettiin kokeellisella tutkimuksella Havaitsijat säätivät kolmen monokromaattisen primäärivärin ( =546, 436 ja 700 nm) intensiteettiä vastaamaan monokromaattisen testivärinäytteen havaintoa (katso kuvaa oikealla) Kaikkia testivärinäytteitä ei saatu toteutettua kolmen primäärivärin avulla, mutta näissä tapauksissa toteutettiin modifikaatio, missä testivärinäytteeseen lisättiin monokromaattista primääriväriä; tämä on esitetty negatiivisena vasteena värinsovitusfunktioissa (vertaa viereinen kuva) Myöhemmin CIE RGB datasta johdettiin laajasti käytetyt CIE XYZ värinsovitusfunktiot; niiden rajoitteeksi asetettiin esimerkiksi: värinsovitusfunktioiden tuli saada vain positiivisia arvoja ja Y komponentin tuli vastata havaittua kirkkautta (CIE standard photopic observer) The CIE 1931 RGB Color matching functions. The color matching functions are the amounts of primaries needed to match the monochromatic test primary at the wavelength shown on the horizontal scale. http://en.wikipedia.org/wiki/cie_1931_color_space

CIE xy ja CIE xyy väriavaruus XYZ-arvoista saadaan suoraan johdettua laiteriippumattoman xyy-väriavaruuden arvot CIE XYZ väriavaruudessa Y määrittää värin kirkkauden Värin kromaattisuus määrittyy XYZ-arvoista johdettujen xy-arvojen avulla xy-taso esittää kaikki havaittavissa olevat värit HUOM! kahden väripisteen etäisyys xytasolla ei vastaa tarkasti visuaalisesti havaittu värieroa 520nm 510nm 500nm 470nm 530nm 540nm 550nm Hevosenkenkä sisältää kaikki värit, jotka voidaan havaita 560nm 570nm 580nm 590nm 600nm 610nm 670nm x X X Y Z y X Y Y Z 430nm z Y x X Y Z 1 y Planckin käyrä sisältää teoreettisen mustan kappaleen eri lämpötiloja vastaavien värihavaintojen koordinaattiarvot http://en.wikipedia.org/wiki/cie_1931_chromaticity_diagram#the_cie_xy_chromaticity_diagram_an d_the_cie_xyy_color_space

MacAdamin ellipsit MacAdamin ellipsit esittää toleransseja väripisteille, joita ei eroteta visuaalisesti toisistaan MacAdamin kokeessa koehenkilölle esitettiin kaksi värinäytettä; toinen oli kiinteä ja toinen piti säätää samaan värihavaintoon kuin toinen. Tulosten perusteella ellipsin koko ja suunta xy-tasolla riippui väripisteen sijainnista. Tämän perusteella xy-tason koordinaattiarvoilla ei voi esittää havaittuja värieroja tai määrittää tarkasti erotetaanko värejä toisistaan http://en.wikipedia.org/wiki/macadam_ellipse

MacAdamin ellipsit Vaikka kuvassa esitettyjen värinäyteparien laskennallinen etäisyys xy-tasolla on sama, niin vihreän alueella sijaitsevaa väriparia ei subjektiivisesti mitattujen ellipsien perusteella eroteta toisistaan, mutta syaanin alueen väripari erotetaan http://en.wikipedia.org/wiki/macadam_ellipse

Kolorimetrisen värinesityksen perusteet XYZ-arvoja käytetään usein lähtöarvoina visuaalisesti tarkemmille värikoordinaateille Värimittausprosessi: mitataan spektri (spektoradiometri), integroidaan värinsovitusfunktiot spektrin yli (eli lasketaan XYZ-arvot) ja lopuksi lasketaan väriarvot jossakin havainnollisesti yhtenevässä väriavaruudessa Näytteen mitattu spektri XYZ-arvot Väriavaruusmuunnos Esitys esim CIELAB L=76, a=-30, b=-38 Värinsovitusfunktiot

CIELAB ja CIELUV CIE standardoi sekä CIE 1976 L*a*b* (CIELAB) että CIE 1976 L*u*v* (CIELUV), kun ilmeni tarve värikoordinaatistolle, jossa voidaan laskea värierot tarkemmin CIELAB-koordinaatistoa pidetään tarkempana erityisesti tulostus-, kuvannus- sekä materiaali-teollisuuden sovelluksissa CIELUV-koordinaatistoa käytetään sitä vastoin perinteisesti näyttöteollisuuden sovelluksissa

CIELAB b* L a* Näytteen XYZ-arvot XYZ XnYnZn Näytteen Lab-arvot L* 1163 Y / Y 16 a* 500( 3 X / X 3 b* 200( 3 Y / Y 3 n Y / n Y n Z / n Z n ) ) Ympäristön valonlähteen XYZ-arvot Kun tarkastellaan CIELAB-arvojen laskentakaavoja, havaitaan että a*- komponentti perustuu pitkän ja keskipitkän aallonpituuden vasteeseen ja b*-komponentti perustuu lyhyen ja keskipitkän aallonpituuden vasteeseen http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8f/cie_1931_xyz_c olor_matching_functions.svg/200px- CIE_1931_XYZ_Color_Matching_Functions.svg.png

CIELAB RGB-koordinaatistoon koodattu kuva esitettynä RGB-näytöllä R G B Luminanssi, L, normalisoidaan välille 0 ja 100 Kromaattiset kanavat a ja b saa tyypillisesti arvoja välillä -128 ja 128 L* tumma kirkas kirkas tumma a* b* http://www.sapdesignguild.org/resources/glossary_color/index1.html

CIELAB CIELAB-värikoordinaatistossa kahden väripisteen havaittua värieroa voidaan approksimoida laskemalla niiden euklidinen etäisyys avaruudessa Värieron laskentaa on myöhemmin vielä tarkennettu menetelmillä, jotka korjaavat CIELAB-avaruudessakin esiintyvää epäyhtenäisyyttä (esim. CIEDE2000) E. Rinhard, E.A. Khan, A.O. Akyüz, G.M. Johnsson, Color Imaging Fundamentals and Applications, A K Peters, ltd, 1056 s (2008).

LCH väriavaruus CIELAB-koordinaatit voidaan suoraan muuntaa luminanssi, L, kroma,c, ja sävy, h, koordinaatteihin Visuaalisesti havaittujen värierojen toleranssien approksimaatio on usein tarkempi esitettynä Lch-arvoilla kuin Lab-arvoilla johtuen ellipsien suuntautuneisuudesta (ch-dimensiot lähenee ellipsien pääkomponentteja) E. Rinhard, E.A. Khan, A.O. Akyüz, G.M. Johnsson, Color Imaging Fundamentals and Applications, A K Peters, ltd, 1056 s (2008).

CIELUV Kuten CIELAB-koordinaattien, niin CIELUV-koordinaattien input on näytteen (X,Y,Z) sekä ympäristön valaistuksen (Xn,Yn,Zn) tristimulusarvot Näyttöteollisuudessa esitetään näyttöjen värintoistoalue (gamut) usein u v - tasolla (myös xy-tasoa käytetään) u*- ja v*-komponentit ottavat huomioon valon värin http://en.wikipedia.org/wiki/file:cie_1976_ucs.png

Kolmikomponenttisen laitteen gamut (/värit joita laite toistaa) voidaan visualisoida kolmella mitatulla väriarvolla u v -tasolla Max G Max R b* Max B a* ab-tasolla kaikkia värejä ei saada rajattua kolmen pisteen sisälle http://en.wikipedia.org/wiki/file:cie_1976_ucs.png

Kolmikomponenttisen laitteen gamut (/värit joita laite toistaa) voidaan visualisoida kolmella mitatulla väriarvolla u v -tasolla Esimerkeissä on mitattu gamut sekä GretagMacBeth-testikentän värinäytteiden toisto kahdelle tabletille. Mitattu arvo on kuvattu ympyröillä ja oikea väriarvo on kuvattu neliöillä. Huomaa miten kaikki mitatut värit sijoittuu mitatun kolmion sisään. http://dot-color.com/

Tarkennettu värieron mittaus Alunperin oli tarkoitus että CIELAB ja CIELUV olisivat havainnollisesti yhteneväisiä väriavaruuksia eli tietty euklidininen etäisyys avaruuden missä tahansa osassa vastaisi aina samaa havaittua värieroa Myöhemmin kuitenkin ilmeni että molemmissa on liikaa epäyhteneväisyyttä ja nousi tarve paremmille värieromittausalgoritmeille Kehitettiin CMC (1984), CIE 1994 ja CIEDE2000 -algoritmit Esimerkki miten Munsselin värien sävylinjat kaartuvat CIELAB-avaruudessa. Ideaalisessa väriavaruudessa linjat olisivat suoria M. Fairchild, 1998

Tarkennettu värieron mittaus CIEDE2000 CIEDE2000-värieroarvo lasketaan suoraan kahden CIELAB-arvon välille; arvot kuitenkin käsitellään muunnettuna LCH-avaruuteen, jossa väritoleransseja on tarkempaa mallintaa. Lisäksi mallissa on erilaisia paikkasidonnaisia painotuksia, jotka huomioivat sen missä kohtaa tutkitut väriarvot sijaitsevat väriavaruudessa CIELAB1 CIELAB2 CIEDE2000 Havaittu väriero värien CIELAB1 ja CIELAB2 välillä E. Rinhard, E.A. Khan, A.O. Akyüz, G.M. Johnsson, Color Imaging Fundamentals and Applications, A K Peters, ltd, 1056 s (2008).

Tarkennettu värieron mittaus CIEDE2000 CIEDE2000 algoritmin kehitys perustui neljään subjektiivisesti mitattuun datasettiin: BFD, Leeds, RIT-DuPont ja Witt Käytännössä kehitettiin malli, joka sovittaa datasettien värikenttien mitatut CIELAB-väriarvot niin, että etäisyydet vastaavat paremmin subjektiivisesti havaittuja etäisyyksiä S. Shen, R. S. Berns, Color-Difference Formula Performance for Several Datasets of Small Color Diffrerences Based on Visual Uncertainty, Color Research and Applications, Vol. 36, Nro, 1, p. 15-26 (2011)

Tarkennettu värieron mittaus CIEDE2000 Lasketaan värien 1 ja 2 luminanssi-, kroma- ja sävyeroarvojen etäisyydet, joita painotetaan riippuen värien sijainnista väriavaruudessa. Lisäksi CIEDE2000- yhtälö sisältää rotaatiotarkennuksen. Rotaatiotarkennus (RT) määrittää toleranssiellipsin suuntaa, jossa väriero havaitaan. Tarkennus kohdistettu erityisesti CIELAB-avaruuden saturoituneen sinisen alueelle E. Rinhard, E.A. Khan, A.O. Akyüz, G.M. Johnsson, Color Imaging Fundamentals and Applications, A K Peters, ltd, 1056 s (2008).

Tarkennettu värieron mittaus CIEDE2000 Kuvassa on esitetty miten CIEDE2000 yhtälö suoriutuu MacAdamin ellipsien mallintamisesta Kuvan tulkinta: MacAdamin ellipsit perustuvat mitattuun havaintoon, kun taas CIEDE2000-arvot perustuvat laskennalliseen mallintamiseen D. R. Pant, I. Farup, Riemannian Formulation of the CIEDE2000 Color Difference Formula, CIC2010, p. 103-108.

Tarkennettu värieron mittaus CIEDE2000 Imagine that you just painted half of the wall and you run out of the paint. You went back to buy another tin of that paint. When you paint the wall, you are asked to judge whether you accept or reject the match between each half of the wall. Alla on esitetty tutkimuksessa käytettyjen näyteparien hyväksymisprosentti CIELAB-avaruudessa (vasen kuva) ja CIEDE2000-algoritmilla (oikea kuva) laskettujen värieroarvojen funktiona Tuloksen tulkinta: Jos käytetään CIEDE2000- arvoja niin voidaan tarkemmin ennustaa tullaanko väriero havaitsemaan tutkimuksen sovellusalueella CIEDE2000-väriero kasvaa, niin hyväksymisprosesntti pienenee M. R. Luo, C. Minchew, P. Kenyon, G. Cui, Verification of CIEDE2000 using industrial data, AIC 2004 s. 97-104 (2004).

Kuvien välisen havaitun värieron mittaus S-CIELAB Vertailtavista kuvista suodatetaan ne taajuudet pois joita ei visuaalisesti havaita Tämän jälkeen lasketaan pikselikohtainen väriero http://white.stanford.edu/~brian/scielab/introduction.html

Kuvien välisen havaitun värieron mittaus S-CIELAB: käytännön sovellus on mitata erottuuko rasterirakenne Tuloksen tulkinta: Jos käytetään S- CIELAB arvoja niin voidaan tarkemmin ennustaa tullaanko rasterirakenne havaitsemaan tutkimuksen sovellusalueella X. Zhang et al. Color image quality metric S-CIELAB and its application on halftone texture visibility Proc. IEEE COMPCON 1997

Yhteenveto tarkennetusta värieron mittauksesta CIEDE2000 laskee kahden värinäytteen visuaaliselle etäisyydelle estimaatin yhtälöllä, joka sisältää painokertoimia, joiden arvo riippuu siitä missä kohtaa värinäytteet sijaitsevat värikoordinaatistossa S-CIELAB huomioi silmän alipäästösuodattavan ominaisuuden; silmä ei erota pieniä yksityiskohtia. S- CIELAB soveltuu kahden kuvan värieron mittaukseen. Se alipäästösuodattaa kuvan ennen pikselikohtaisten värieroarvojen mittausta.

RGB-värinesitys RGB-värinesitystä käytetään usein elektronisissa laitteissa, kuten kameroissa ja näytöissä Kameran tarkka väridetektio vaatisi että kameran vaste saadaan sellaiseksi että sen ja värinsovitusfunktioiden välillä on olemassa lineaarinen muunnos värinsovitusfunktiot XYZ CIELAB Kameran vaste RGB M XYZ Se kuinka lähelle ihmisen havaitsemaa väritoistoa päästään, riippuu kameran vasteesta sekä muunnoksesta M (kyseessä kameran mittatarkkuus) CIELAB

RGB-värinesitys srgb on de-facto-standardi RGB-esityksen profiilina srgb-värinesityksen asema perustuu CRTnäytön fosforien luontaiseen väritoistoon, joka on lähellä srgb-standardia Käytännössä jos värihallinta ei ole käytössä, niin useimmiten oletuksena on srgb-profiili srgb-esityksen RGB-arvoilla on yhteys XYZarvoihin ja sitä kautta CIELAB-arvoihin! Adobe RGB on esimerkki RGB-esityksestä, jolla on laajempi gamut kuin srgb-esityksellä http://thelightroomlab.com/2010/11/understanding-digital-camera-color-spacechoices/adobe-rgb-vs-srgb-gamut-diagram-jpg/

RGB-värinesitys Jos tarve esim tulosteen vedostukseen voi Adobe RGB sekä laajemman väriavaruuden näyttö olla välttämätön

XYZ-arvoista srgb-arvoihin srgb-standardin määrittämän katseluympäristön ominaisuudet eli ympäristö, missä värit havaitaan oikein jos ne on koodattu srgb-standardin mukaisesti Missä C on värikanava ja a=0.055 Parametri Näytön luminanssi 80 cd/m 2 Näytön valkopiste Näytön taustan heijastus Ympäristön valaistusvoimakkuus Ympäristön valaistuksen valkopiste Tyypillisen (vaihtoehtoisen) ympäristön valaistusvoimakkuus Tyypillisen (vaihtoehtoisen) ympäristön valkopiste Arvo x = 0.3127, y = 0.3291 (D65) 20% (~medium gray) 64 lux x = 0.3457, y = 0.3585 (D50) 200 lux x = 0.3457, y = 0.3585 (D50) http://en.wikipedia.org/wiki/srgb