Фотопейзаж и компьютер

Ключевое отличие моделей восприятия цвета от цветовых пространств заключается в том, что при изменении цвета источника освещения координаты цвета освещаемого предмета в этих пространствах изменяются. В то время как модель восприятия цвета дает один и тот же цвет независимо от цвета источника освещения.

При преобразовании изображения из одних условий просмотра в другие, возникает такая же проблема, как и при преобразовании цветовых пространств: некоторые цвета, видимые при одних условиях просмотра (например, при ярком освещении), нельзя воспроизвести при других (например, при слабом освещении). Поэтому, вообще говоря, необходимо задавать соответствие, аналогичное гамут-мэппингу.

Цветовой охват многих, если не всех, устройств также зависит от условий просмотра.

2.8. Модель восприятия цвета CIECAM02

Рассмотрим вкратце модель восприятия цвета CIECAM02, которая сегодня используется в ряде программ обработки изображений (RawTherapee и других), а также в операционной системе Windows 10. С помощью этой модели можно вычислить, как будет восприниматься заданный цвет при заданных условиях просмотра. При этом модель пытается воспроизводить некоторые из оптических иллюзий, описанных в предыдущем параграфе.

На входе модели задают цвет исследуемого образца, цвет источника освещения и условия просмотра:

• цвет исследуемого образца в координатах CIEXYZ;

• точку белого для источника освещения в координатах CIEXYZ;

• фотометрическую яркость адаптирующего поля, то есть, фона;

• фотометрическую яркость окружения в терминах «среднее» (для рассматривания отпечатков), «тусклое» (для мониторов) и «темное» (для слайдов);

• имеет ли место константность цвета (произошла ли адаптация наблюдателя к цвету освещения, например, «да» для рассматривания отпечатков, «нет» для мониторов).

Геометрия просмотра:

• цветовое пятно – поле зрения 2 градуса;

• фон – поле зрения 10 градусов (вне цветового пятна);

• окружение (среда) – вся остальная комната или пространство.

На выходе модели можно получить следующие характеристики воспринимаемого цвета, соответствующего входному:

• субъективная яркость (Brightness) – кажущаяся яркость рассматриваемой области при данном освещении и окружении; увеличивается при увеличении яркости освещения;

• светлота (Lightness) – кажущаяся яркость рассматриваемой области по сравнению с кажущейся яркостью аналогично освещенной поверхности, воспринимаемой как белая; не зависит от яркости освещения;

• полнота цвета (Colourfulness) – свойство ощущения, согласно которому рассматриваемая область воспринимается как более или менее цветная; увеличивается при увеличении яркости освещения;

• насыщенность (Chroma) – полнота цвета по сравнению с кажущейся яркостью аналогично освещенной поверхности, воспринимаемой как белая; не зависит от яркости освещения;

• чистота цвета (Saturation) – полнота цвета области просмотра по сравнению с кажущейся яркостью этой же области;

• цветовой тон (Hue) – свойство ощущения, согласно которому рассматриваемая область воспринимается как подобная одному (или комбинации двух) из следующих цветов: красному, желтому, зеленому и синему.

CIECAM02 использует модель смены хроматической адаптации (chromatic adaptation transform) CIECAT02. С помощью этой модели можно, например, определить, как будут выглядеть цвета фотографии при освещении ее лампами накаливания или при дневном освещении. Или при изменении цветов окружающего пространства, например, цвета стен выставочного зала.

В модели CIECAM02 используются разные цветовые пространства, в том числе и CIECAM02 Jab, которое является более перцептуально однородным, чем CIELAB (другими словами, разности цветов в пространстве CIECAM02 Jab лучше соответствуют воспринимаемым различиям цветов).

Формулы, лежащие в основе модели CIECAM02, подобраны эмпирически. Они сложны, громоздки и существуют в нескольких версиях. Кроме того, эта модель (и ее обновленная версия CAM16) не работает для некоторых вариантов входных данных. Возможно, это говорит о том, что реальные процессы, происходящие при восприятии цвета у человека, проще описываются математически в каких-то других терминах, а не в тех, которые использованы в CIECAM02.

2.9. Модели восприятия изображений