ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 128
Скачиваний: 1
— |
1 |
— ' — ' — ' — ^ — |
1 - і — І — І — І — І — 1 ^ . |
І . . |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,10 |
0J2 |
и |
0,18 |
0,20 |
а |
0,34 |
|
0.56а |
|||
Рис. 3.11. Зоны разброса ошибок опорных цветностеіі из-за изменен,іч |
|||||||||||
цветовых координат |
па ± 1 % и ± 2 % |
при использовании в колоримет |
|||||||||
|
|
|
|
ре |
цветовой |
системы |
Р |
|
|
|
|
возникающей ошибки цветности на рисунке проведены |
окружности |
||||||||||
с центрами в точках опорных цветиостей |
и радиусами, |
равными |
|||||||||
трем порогам |
различения |
цветности |
(величина |
порога |
принята |
||||||
равной 0,004 в координатах цветности и, |
v) (46]. Около |
зон |
показа |
||||||||
ны наибольшие возможные ошибки яркости AY |
при изменении Р |
||||||||||
на ± 1 % . Эти ошибки имеют место тогда, когда все три |
координаты |
или увеличиваются или уменьшаются. Ошибки цветности при этом меньше максимально возможных, хотя и близки к ним. При изме
нении Р на |
± 2 % |
возможная ошибка яркости АУ удваивается. |
Из рис. |
3.11 |
видно, что наиболее критичными являются крас |
ный (1), зеленый |
(3), синий (5) и пурпурный (6) цвета. Далее из |
рис. 3.11 можно видеть, что сдвиги цветности при изменении Р на 2% почти точно равны удвоенным сдвигам из-за изменения Р на 1%. Это позволяет использовать полученные данные для опреде ления допуска при любой заданной ошибке цветности (по крайней мере, в пределах сравнительно небольших ошибок). Практически величина допуска выбирается в результате компромисса между точностью измерений и легкостью реализации требуемых спект ральных характеристик чувствительности.
Примем для примера, что ошибки цветности не должны пре вышать трех порогов различения цветности, и определим на осно
вании этого допуски на точность |
реализации |
кривых сложения Р. |
|
По |
зонам рис. 3.11 для красного, |
зеленого и синего цветов нетруд |
|
но |
заключить следующее. Для обеспечения |
выполнения наложен- |
— 82 —
ного условия для красного цвета необходимо, чтобы изменения координат L и М не превышали примерно 0,7% максимальных зна чений этих координат (имеющих место при белом Е, т. е. площа дей под кривыми L и М). По зеленому цвету находим, что измене ния тех же координат L и М не должны превышать примерно 2% максимальных значений, а по зонам для синего цвета получается, что изменения всех трех координат Р не должны превышать 1%.
При рассмотрении спектральных распределений^ излучений для опорных оптимальных цветов и кривых сложения Р (рис. 3.86) по лученные допуски на точность реализации спектральных характе ристик можно дифференцировать по отдельным склонам этих ха рактеристик. Так, излучение, соотвстствующеекрасному цвету, воз действует только на правый склон кривой L и правую половину правого склона М, поэтому полученный по красному цвету допуск можно отнести только на эти участки кривых. Излучение, соответ ствующее зеленому цвету, воздействует на центральную часть кри вой М и левый склон L , затрагивая также правый склон N. Излу чение же, соответствующее синем)' цвету, воздействует в основном
на кривую /V и на крайние левые участки кривых L и М. |
|
||
Отсюда можно сделать следующие выводы. |
Неточность |
осу |
|
ществления кривой L не должна |
превышать 0,7% площади |
под |
|
этой кривой для правого склона |
и 2% для левого склона. Ошибка |
||
в области побочных лепестков кривой L не должна превышать |
1%. |
||
Это выполняется при выбранной кривой L, где пренебрежение по |
|||
бочными лепестками дает максимальную ошибку |
0,5%. |
|
Неточность осуществления кривой М не должна превышать 2% для центральной ее части и 1 и 0,7% для левого и правого ее кон цов соответственно. Наконец, неточность осуществления кривой .V не должна превышать 1%. Заметим, что самый конец правого склона кривой .V может быть осуществлен и с большей неточно стью (до 4%), что будет влиять на ошибки на голубом и зеленом цветах.
При выборе другого допуска, скажем два порога, полученные значения процентных допусков на точность кривых Р следует про сто разделить на 1,5.
Рассмотрим с точки зрения точности осуществления спектраль ных характеристик возможность использования в колориметре си стемы МКО XYZ. На рис. 3.12 показаны зоны разброса возможной ошибки для красного, зеленого и синего цветов при изменении цве товых координат X, Y и Z на 1 % площади под соответствующими кривыми. Также показаны окружности с радиусами в три порога различения цветности. Видно, что зоны для красного и синего цве тов значительно больше, чем соответствующие зоны для рассмот ренной выше системы Р. Это обусловливается удалением прямой
(у)от области реальных цветностей. Для ограничения ошибки ве-
—83 —
I |
1 1 1 |
1 1 |
1 |
— |
L |
i 1 |
' 1—^0,08 1-і |
1 — і |
|
0,44- |
0,48 |
0,48 |
0,50 |
и |
|
0,08 |
0,10и |
0,18 |
O,20 и. |
Рис. 3.12. Зоны разброса ошибок опорных цветностей из-за изменения цветовых координат на ± 1 % при использовании в колориметре цвето вой системы МКО XYZ
личиной в три порога изменения координат X и У не должны пре вышать ±0,4%, а изменение Z — ±0,55% .
Как и можно было ожидать по расположению цветового тре угольника, система XYZ менее выгодна для колориметров, чем рас смотренная выше система_Л так как, кроме трудности осуществ ления двугорбой кривой X, она требует и большей точности осу ществления кривых.
3.8. ИЗМЕРЕНИЕ ЦВЕТА НА ЭКРАНЕ ЦВЕТНОГО КИНЕСКОПА
В трехцветных аддитивных цветовоспроизводящих устройст вах, в которых цвет воспроизводится при помощи смешения свече ний от трех источников, как имеет место при воспроизведении цве та в цветном телевидении, возможно применение еще одного спе цифического способа измерения цвета. В таких воспроизводящих устройствах смешиваемые основные цвета определяют цветовую координатную систему, поэтому количества этих цветов в смеси и являются цветовыми координатами в этой системе. Для измерения этих количеств можно предположить, что относительные спект ральные распределения излучения трех источников не изменяются при изменении количеств основных цветов — пропорционально из меняются все ординаты спектральных характеристик излучения источников.
Способ измерения цвета, который может быть применен в та ком случае, заключается в следующем. Измерительное устройство содержит три канала, подобно обычному фотоэлектрическому ко лориметру. Но, в отличие от колориметра, где спектральные ха рактеристики чувствительности трех каналов должны точно соот ветствовать определенным кривым (кривым сложения некоторой цветовой системы), здесь спектральные характеристики чувстви тельности (анализирующие функции) могут иметь произвольную форму, лишь бы в трех каналах они были различны, не выходили из пределов видимого спектра и попадали в спектральные области излучения люминофоров. Более тогО', эти характеристики могут
— 84 —
быть и неизвестны. Это значительно упрощает создание анализи рующих функций. Линейный пересчет показаний, снятых в трех каналах, даст цветовые координаты в цветовой системе воспроиз
водящего |
устройства. |
|
Рассмотрим теорию данного способа измерения цвета. |
||
Пусть |
цветная приемная трубка |
имеет основные цвета (R), |
(G), (В), |
определяемые свечениями |
красного, зеленого и синего |
люминофоров с соответствующими спектральными распределения ми излучения, показанными для примера на рис. 3.13 сплошными линиями, а функции спектральной чувствительности гх прибора имеют произвольную форму, как показано, например, на рис. 3.13' штриховыми линиями. Показания трех каналов прибора обозна чим A, D и F. Эти величины, подобно цветовым координатам,
пропорциональны площадям под кривыми, |
полученными в |
резуль |
|
тате |
перемножения кривой спектрального |
распределения |
излуче |
ния |
экрана с соответствующей кривой спектральной чувствитель |
ности данного канала, |
например: |
|
|
|
|
Л = * | в м Ф з ь < й , |
(ЗЛО) |
|
|
о |
|
где 8КА |
— функция |
спектральной чувствительности |
канала .4; |
Ф^э — спектральное распределение излучения экрана.
Пусть при измерении произвольного цвета свечения экрана по лучены показания в трех каналах, равные A, D и F. Поскольку свечение экрана складывается из свечений трех люминофоров, то каждое из показаний складывается из откликов на излучение каж дого люминофора, т. е.
A=AR + Ae + AB; D = DR + DG + DB; F=FR + FQ + FB . • (3.11}
Рис. 3.13. Спектральные распределения излучения люминофоров и спектральные: характеристики чувствительности трех каналов прибора
— 85 —
При постоянных анализирующих функциях частичный отклик каждого канала па излучение одного из люминофоров пропорцио нален величине излучения этого люминофора, т. е. соответствую щей цветовой координате. Таким образом, можно написать:
|
AR = kARR, Ae |
= kAGG, |
AR |
= k B; |
|
||
|
D R ~ ^DR |
Dr, |
= knnDOG, |
|
AB • |
(3.12) |
|
|
DB |
= kDB B'< |
|||||
|
kFRR, |
|
FG G, |
FB |
= kFB |
B. |
|
Коэффициенты пропорциональности в (3.12) можно определить |
|||||||
следующим |
образом. Если на |
трубке установить |
исходный цвет |
||||
цветовой системы приемника |
(скажем, |
белое «С»), |
для которого |
||||
R = G = B= 1, то из (3.12) |
видно, что коэффициенты |
пропорциональ |
|||||
ности равны |
частичным |
вкладам трех |
люминофоров |
в соответст |
вующие показания при измерении исходного цвета системы при
емника, т. е. kAR |
= A(R), |
kAG = A(G) |
п т. д. |
|
|
|
|
|||
С учетом этого (3.11) запишется так: |
|
|
|
|
||||||
A=A(R)R |
+ |
|
AiG)G-]-A(B)B; |
D = D{R)R |
|
+ D(a)G + |
D[B)B; |
|||
|
|
р _ |
р |
D j _ р |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
(Я) |
' |
(G) |
|
|
|
|
|
или в матричной записи |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
~А |
- |
' |
(Я) |
А |
|
А1.В) |
|
R |
|
|
D |
|
DiR> |
|
|
|
|
G |
(3.13) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
F |
_ |
F |
|
F |
|
F |
|
В |
|
|
|
|
1. (R) |
1 (О) |
(В) _ |
|
|
|||
Выражение |
(3.13) |
устанавливает линейную связь показаний .4, |
||||||||
D и F с цветовыми |
координатами |
системы |
приемника. Отсюда по |
лучаем формулу для расчета цветовых координат по показаниям прноора:
|
|
|
|
— I |
~A " |
|
G |
DiR) |
|
D < |
B ) |
D |
(3-М) |
_В _ |
F |
F |
F |
(B) J |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
Таким образом, если достаточно иметь выражение результатов измерения цвета в цветовой системе приемника, то для измерений не нужно знания не только спектральных характеристик чувстви тельности прибора, но и точных координат цветности основных цветов данной приемной трубки. Элементы расчетной матрицы (3.14) легко находятся при измерениях данным прибором исход ного цвета системы приемника. Для этого после тщательной уста новки этого цвета по очереди выключаются по два луча и произ-
— 86 —