Теоремы Гроссмана

В КГ используются такие понятия, связанные с цветами:

- цветовые модели - используются для описания цветовых пространств (более подробно будут рассмотрены ниже);

- цветовые палитры - набор цветов, для описания цветового пространства, доступных в системах соответствия цветов (DIC, DuPont, PANTONE и др.);

- системы соответствия цветов - включает в себя определенный набор компонентов (электронные таблицы цветов, содержащихся в одноименных электронных палитрах, программные и аппаратные средства калибровки цветов);

- система управления цветом - набор программных средств, предназначенных для согласования цветовых пространств различных устройств.

В результате проведения множества опытов были сформулированы три закона Гроссмана. Исходя из законов Гроссмана, цвет в трехмерном пространстве может быть представлен точкой.

1-й закон Гроссмана (закон трехмерности) – любой цвет однозначно выражается тремя составляющими, если они линейно независимы. Т.е. глаз реагирует на три различных стимула. Линейная независимость заключается в невозможности получить любой из этих трех цветов сложением двух других. Это могут быть триадные составляющие R,G,B.

При субъективном описании цвета используют другие три параметра: цветовой тон, насыщенность и светлота (яркость).

Цветовой тон (Hue) позволяет различать цвета, представлен доминирующей длиной волны.

Насыщенность (чистота) (Saturation) характеризует чистоту, т.е. степень разбавления данного цвета белым цветом. Позволяет отличать розовый цвет от красного, изумрудный от зеленого и т.п.

Яркость (светлота) (Brightness/Lightness) позволяет судить об интенсивности, как о факторе, не зависящем от цветового тона и насыщенности. Т.е. интенсивность, с которой энергия света воздействует на рецепторы глаза. Ахроматические цвета (черный, белый, серый) характеризуются только понятием яркость.

2-й закон Гроссмана (закон непрерывности) – при непрерывном изменении излучения цвет смеси также меняется непрерывно. Не существует такого цвета, к которому нельзя было бы подобрать бесконечно близкий цвет, т.е. трехмерное цветовое пространство непрерывно.

3-й закон Гроссмана (закон аддитивности) – цвет смеси излучений зависит только от их цвета, но не спектрального состава, т.е. четыре цвета всегда линейно зависимы.

С₁ = R₁R + G₁G + B₁B

С₂ = R₂R + G₂G + B₂B

С_n = R_nR + G_nG + B_nB

R_n G_n B_n– весовые коэффициенты.

C = (R₁ + R₂ + … + R_n)R + (G₁ + G₂ + … + G_n)G + (B₁ + B₂ + … + B_n)B

Таким образом, любой цвет в трехмерном пространстве может быть выражен вектором

C_n = R_nR + G_nG + B_nB

В этом векторе направление вектора характеризует цветность, а модуль выражает яркость.

Итак, можно сделать следующие выводы:

1. Цвет - субъективная субстанция, суть которой в том, что восприятие цвета строится на ощущении того, чего в природе возможно и не существует.

2. Цвет - объективная субстанция, поскольку физические причины, вызывающие ощущение цвета, существуют вне человека. И даже если они вызывают неодинаковые ощущения, то все равно световое излучение при всей необходимости активного поведения органов зрения воздействует извне.

3. Сначала на этапе анализа цветовая информация с помощью фильтров преобразуется в яркостную информацию (техническая система избавляется от цвета как такового, иначе нет возможности его зафиксировать). Полученная яркостная информация реализуется в виде так называемых цветовых каналов (на самом деле - полутоновых) в пиксельных изображениях.

4. Визуализация цвета происходит на этапе синтеза, когда фиксированная яркостная картина используется как регулятор степени вклада каждой цветовой составляющей в общем цветном изображении. Очень важно отметить, что синтез цвета осуществляется совсем другими средствами, например свечением капель люминофора или отражением цветных пятен на бумаге. Это делает принципиально невозможным абсолютно точное воспроизведение исходной цветовой информации.