Файл: Кривошеев М.И. Световые измерения в телевидении.pdf

собой количества соответствующих основных цветов, которые дол-

Практически при уравнивании исследуемого цвета смесью трех основных цветов оказывается, что некоторые цвета (почти все спектральные и многие цвета с большой чистотой) не могут быть уравнены ни тури каком выборе основных цветов. В таких случаях уравнивание но цвету достигается при добавлении одного или двух основных цветов к цвету исследуемого образца. При этом действи­ тельно уравнивается у ж е не цвет образца, а смесь цвета образца с одним или двумя основными цветами уравнивается по цвету си смесью двух оставшихся основных цветов или с одним из них. При

Выбранные основные цвета образуют систему выражения цве­ тов — цветовую координатную систему. Поскольку цвет является трехмерной величиной, цвета могут представляться точками в так

— 27 —

соответствует определенный цвет. Не всем точкам пространства соответствуют, однако, .реальные цвета. Все реально существую­ щие цвета будут заключены в 'некоторой области пространства — области реальных цветов. Начало координат 0 системы, показан­ ной на рис. 1.7, представляет цвет с нулевыми количествами всех трех основных цветов, т. е. черный цвет. Положение їв простран­ стве прямой, проходящей через начало координат и точку данного

количества цвета при неизменной цветности соответствует пропор­ циональное изменение всех трех цветовых координат.

Каждый пз основных цветов цветовой системы определяется

В цветовом пространстве в случае прямоугольных 'координатных

Обычно задается не исходный цвет, а только его цветность — ис­

при наличии трех координатных осей цветовая система этим пол­ ностью определена. Если задана исходная цветность, т. е. направ­ ление прямой ОИ в пространстве (рис. 1.7), то масштабы по осям устанавливаются этим только относительно. В большинстве прак­ тических случаев этого достаточно. Для введения количественной меры можно тогда задать точное количество любого одного цвета.

В качестве примера цветовой координатной системы можно привести цветовую систему воспроизводящего устройства в цвет­ ном телевидении. Основными цветами являются цвета свечения красного, зеленого и синего люминофоров цветного экрана. Исход­ ной цветностью обычно является цветность некоторого белого цве­ та; так в системе цветного телевидения, принятой в СССР, — это цветность стандартного источника света типа «С». В телевидении эта исходная цветность часто называется «равносигнальной».

Яркость цвета равна сумме яркостей его составляющих. Яр­ кость каждой составляющей равна цветовой 'координате, умножен-

— 28 —

где In, 'їв, ів — яркостные коэффициенты 'основных цветов. Выра­ жение (1.41) является уравнением плоскости в цветовом простран­ стве, для всех точек 'которой яркость равна Уц . Давая У различ­ ные значення, іполучим семейство параллельных плоскостей пос­ тоянной яркости, среди которых будут плоскости с нулевым и от­ рицательными значениями яркости. Плоскость нулевой ярко­ сти проходит, очевидно, через начало координат цветовой системы. •Отрицательные яркости, конечно, не имеют физического смысла.

Яркость какого-либо цвета, очевидно, пропорциональна рас­ стоянию в цветовом пространстве от начала координат до плоско­ сти постоянной яркости, проходящей через точку данного цвета.

Цветность характеризуется двумя параметрами, и поэтому она может быть представлена точкой на плоскости. В качестве плос­ кости для двумерного представления цветности можно взять, на­ пример, какую-либо плоскость цветового пространства, пересекаю­ щую пространственный пучок прямых постоянной цветности. На этой плоскости каждая цветность будет представляться точкой, в которой соответствующая прямая ее пересекает. Удобнее всего для этой цели взять единичную плоскость цветового пространства, се­ кущую координатные оси в точках с единичными значениями цве­ товых координат, т. е. проходящую через точки основных цветов (рис. 1.7). Тогда цветность любого цвета будет характеризовать­ ся положением точки, получающейся при проектировании точки данного цвета в цветовом (пространстве из начала координат на единичную плоскость. Так, на рис. 1.7 точки Л] и Л 2 имеют одина­ ковую цветность и проектируются на единичную плоскость одной прямой а в точку А.

Для всех точек единичной плоскости суммы цветовых коорди­ нат равны единицам, а движению точки вдоль прямой постоянной цветности соответствует пропорциональное изменение всех ее трех цветовых координат. Поэтому проектированию точки цветового пространства на единичную плоскость аналитически соответствует деление цветовых координат на их сумму, т. е.

Полученные по (1.42) координаты х, у, z являются цветовыми координатами точки единичной плоскости, имеющей ту же цвет-

— 29 —

ность, что и точка с координатами X, Y, Z. В то же время они яв­ ляются координатами, характеризующими положение точки на плоскости. Для характеристики 'положения точки на единичной плоскости, т. е. для характеристики цветности соответствующего цвета, достаточно двух из полученных трех координат, так как третья всегда определена по (1.44). Поэтому получающиеся по (1.42) координаты, обозначаемые строчными буквами, такими же, как прописные буквы, обозначающие соответствующие цветовые координаты, называются координатами цветности.

Плоскость, используемая для графического представления цвет­ ностей, называется графиком цветностей данной цветовой системы. Как видно из рис. 1.7, при проектировании из начала координат координатные плоскости отображаются на график цветностей в виде сторон треугольника, являющихся прямыми пересечения

осей с единичной плоскостью. Треугольник на графике цветностей, вершинами которого являются точки цветностей основных цветов,, называется цветовым, треугольником.

При использовании в качестве графика цветностей самой еди­ ничной плоскости цветовой треугольник на нем получается равно­ сторонним как на рис. 1.8а. Координатная сетка при таком тре-

Рис. 1.8. Сетки координат цвет­ ности .V, у на графике цветнотей с равноугольным (а) я пря­

(X)(Y)(Z)

угольнике состоит из прямых, параллельных сторона*! треуголь­ ника, как показано на рис. 1.8а для координат х и у. При равно­ стороннем треугольнике, таким образом, координаты цветности являются косоугольными. Однако на графике цветностей более удобно использовать обычные прямоугольные координаты. Тогда цветовой треугольник изображается на нем прямоугольным (рис. 1.86). Это соответствует тому, что в качестве графика цветностей, используется не сама единичная плоскость, а ее параллельная проекция на одну из координатных плоскостей вдоль координат­ ной оси, не лежащей в этой плоскости. Так, например, цветовой треугольник (X)(Y)(Z) (рис. 1.86) получен в результате проекции треугольника (X)(Y)(Z) с единичной плоскости на координатную плоскость (X)O(Y) вдоль оси Z. Исходная цветность находится в

— 30 —