เราแยกแยะและจำแนก สีได้อย่างไร
Download
1 / 45

Hue, saturation brightness RGB Chromaticity - PowerPoint PPT Presentation


  • 263 Views
  • Uploaded on

เราแยกแยะและจำแนก สีได้อย่างไร ความยาวคลื่นของแสงสี กราฟการกระจายความเข้ม เฉดสี ( Hue), ความอิ่ม( saturation) หรือ ความสว่าง( brightness) แผนภาพ RGB แผนภาพ Chromaticity . 5 การเห็นสี- แสง. เมื่อเรา ผสมแสงสีเข้าด้วยกัน (additive mixing) การรวมแม่แสงสี (RGB) การรวมคู่สีตรงข้าม

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Hue, saturation brightness RGB Chromaticity' - philyra


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

เราแยกแยะและจำแนก สีได้อย่างไร

ความยาวคลื่นของแสงสี

กราฟการกระจายความเข้ม

เฉดสี (Hue), ความอิ่ม(saturation) หรือความสว่าง(brightness)

แผนภาพ RGB

แผนภาพ Chromaticity

5 การเห็นสี-แสง

  • เมื่อเรา ผสมแสงสีเข้าด้วยกัน(additive mixing)

    • การรวมแม่แสงสี (RGB)

    • การรวมคู่สีตรงข้าม

    • การผสมแสงสี: TV

  • แผ่นกรองแสงสี (subtractive mixing)

1


Spectral colors

เป็นแสงสีที่ตาคนเห็นได้ทั้งหมดที่อยู่ในแสงขาว หรือ ในสีรุ้งอาจเรียกว่าเป็น

Wavelength colors เพราะระบุได้ด้วยควายาวคลื่นค่าเดี่ยวๆหนึ่งๆ

Monochromaticcolors

เช่น 650 nm แดง, 530 nm เขียว, 460 nm น้ำเงิน

เราสามารถจำแนกสีได้มากกว่าล้านสี

แต่มีบางสีที่ไม่สีที่อยู่ในแถบสเปกตรัม

เช่น

White

Pink

Brown

spectral colors


Spectral colors1

สีผสม เกิดจากการผสมของส่วนผสมอะไร? และเท่าไร? วิเคราะห์ได้ง่ายๆจากการดู กราฟการกระจายความเข้ม

แกนตั้งแทนสี ที่มีความยาวคลื่นต่างๆ

แกนนอน บอกปริมาณความเข้มขององค์ประกอบสีนั้น

วักได้จากการฉายแสงผสมนั้นผ่านปริซึม หรือ เกรตติง

สีบริสุทธิ์ แทนด้วยจุดเดี่ยว หรือ เส้นดิ่งเส้นเดี่ยวบนกราฟ

ตัวอย่างนี้คือการกระจายความเข้มแสงจากหลอดฟลูออเรสเซนต์

สีผสมของspectral colors.


Color filters
การกระจายความเข้ม ของแผ่นกรองสีแสง (color filters)


ระบบ ของแผ่นกรองสีแสงHSB ( Hue, Saturation and Brightness) (photoshop)

ความหมายของ HSB บนกราฟการกระจายความเข้ม

Hueระบุตำแหน่งความยาวคลื่นของยอดกราฟ

Saturationความบริสุทธิ์ ของสี

 สีบริสุทธิ์ มีความอิ่มสีสูงสุด

Brightnessความเข้มหรือความสูงของยอดกราฟ

Desaturatatedorange = saturatedorange + white

Bright white

Orange

Grey

Brown (same)

Black

Blue

Blue

การระบุค่าจำเพาะของสี

Brightness

Hue

Saturation


สีหนึ่งสี อาจผสมได้จากกราฟการกระจายความเข้มของ สี 2สีหรือมากกว่านั้น เช่นสีเหลือง

อาจเป็นสีบริสุทธิ์ 

หรืออาจได้มาจากการผสม การกระจายความเข้มของสีเขียว และ สีแดง ทำให้รู้สึก เหมือนเห็น สีเหลือง

เรียกสีสองสีที่ผสมกันนี้ว่า metamers

สีบริสุทธิ์ หรือสีผสม ?


Reflectance

กราฟค่าการสะท้อน อาจผสมได้จากกราฟการกระจายความเข้มของ สี 2 Reflectance curve บอกปริมาณแสงที่สะท้อนจากวัตถุ ที่ความยาวคลื่นต่างๆ

กราฟค่าการสะท้อนจากเสื้อ สีม่วงแดง (magenta) 1 ≡ 100%

กราฟค่าการสะท้อนของผิวสว่างและมืด

พื้นผิว สว่าง ในภาพขาว-ดำ

พื้นผิว มืด ในภาพขาว-ดำ

กราฟค่าการสะท้อน(Reflectance)

magentashirt



Hue saturation and brightness hsb

HSB Color tree ในภาพถ่ายดาวเทียม เป็นวิธีวิเคราะห์สีที่สะดวกกว่าการดูกราฟการกระจายความเข้ม

ไต่ขึ้นแนวดิ่ง  สีจะสว่างขึ้น

เคลื่อนไปรอบเป็นวงกลม  เปลี่ยนเฉดสี

เคลื่อนเข้า-ออกตามแนวรัศมี  ลด-เพิ่มความบริสุทธิ์ ของสี

แทนด้วยค่าตัวเลข H , S และ B (Photoshop)

hue

lightness

saturation

การระบุค่าสีแบบHue, Saturation and Brightness (HSB)


Red green and blue r g b

เป็นอีกวิธีในการระบุค่าสี (ถ้าไม่ใช้ระบบ HSB);

สีหลายๆสี(แต่ไม่ทั้งหมด) สามารถผสมได้จากแสงสี (แม่แสงสี)

สีแดง (650 nm )

สีเขียว (530 nm )

สีน้ำเงิน (460 nm)

เรียกว่า additive primaries เป็นการผสมเชิงบวก (additive mixing )โดยความหลากหลายของสีที่ได้ขึ้นกับอัตราส่วนความเข้มของแม่แสงสี

การระบุค่าสีแบบ Red, greenandblue (RGB)

http://www.colorado.edu/physics/2000/tv/colortv.html

yellow

650-nm red

530-nm green

magenta

cyan

460-nm blue


Complementary color

คู่แสงสีที่รวมกับแม่แสงสีหนึ่งแล้วให้แสงสีขาวคู่แสงสีที่รวมกับแม่แสงสีหนึ่งแล้วให้แสงสีขาว

เหลือง เป็น สีคู่ตรงข้าม ของ น้ำเงิน

Y + B = W.

เขียวอมฟ้า เป็น สีคู่ตรงข้าม ของ แดง

C + R = W

ม่วงแดง เป็น สีคู่ตรงข้าม ของ เขียว

M + G = W

Note: ทุก spectral color มักจะมีคูสีตรงข้ามที่เป็น spectral color ด้วยกันยกเว้น เขียว (ม่วงแดงไม่ไช่ spectral color )

yellow

red

green

magenta

cyan

blue

สีคู่ตรงข้าม (Complementary color)

white


Additive mixing of primariesคู่แสงสีที่รวมกับแม่แสงสีหนึ่งแล้วให้แสงสีขาว

Blue added to

green = cyan.

Green added to

red = yellow.

Red added to

blue = magenta.


Complementary colored lightsคู่แสงสีที่รวมกับแม่แสงสีหนึ่งแล้วให้แสงสีขาว(additive mixing)

Blue (primary)

and yellow.

Green (primary)

and magenta.

Red (primary)

and cyan.


Chromaticity diagrams

คล้ายๆกับ คู่แสงสีที่รวมกับแม่แสงสีหนึ่งแล้วให้แสงสีขาวcolor tree ในระบบ HSB

ยกเว้นค่าความสว่างจะเท่ากันหมดบนแผนภาพ

ความยาวคลื่นระบบที่ขอบของส่วนโค้งสำหรับ spectral color

ภายในขอบ สีจะมีความอิ่ม น้อยลงกว่าที่ขอบ

less saturated colors

saturated wavelengthcolors

saturated non-wavelengthcolors

การระบุค่าสีโดยแผนภาพ Chromaticity diagrams


yคู่แสงสีที่รวมกับแม่แสงสีหนึ่งแล้วให้แสงสีขาว

hue

hue

x

Lightness (z)

saturation

saturation

Chromaticity "tree"

กรณีความสว่างที่ต่างกัน

3 numbers (x, y, z)

specify a color

color tree


Chromaticity

ค่าบนแกน คู่แสงสีที่รวมกับแม่แสงสีหนึ่งแล้วให้แสงสีขาวx และ แกน y ใช้ระบุสี ค่าบนแกน z ใช้ระบุความสว่าง

เช่นสีผิวแอปเปิ้ลสีแดงควรเทียบได้กับจุดที่ขอบ (จุดสีดำ) ที่ตำแหน่ง x = 0.57 y = 0.28

แสงสีขาวบริสุทธิควรอยู่ ที่ x = 0.33 y = 0.33

การใช้แผนภาพ chromaticity ในการระบุค่าสี


Chromaticity1

การรวมกันของสี ระหว่าสองค่าความยาวคลื่นจะได้ผลอยู่บนเส้นเชื่อมระหว่างสองจุดนั้น

เช่น แสงสีผสมระหว่างสีแดง 700nm และสีเขียว 500 nm ตรงขอบดังรูป แสงสีผสมจะได้อะไร?

ถ้าสีเขียวเข้มกว่าสีแดง

ถ้าสีแดงเข้มกว่าสีเขียว

และถ้าสีเขียวเข้มพอๆกันกับสีแดง

การผสมสีแสง เมื่อวิเคราะห์ด้วยแผนภาพ chromaticity


Chromaticity2

ลากเส้นจากสีหนึ่งผ่านจุดแสงขาว (0.33,0.33) จะไปพบจุดที่ขอบฝังตรงข้าม

เช่น คู่สีตรงข้ามของ แดง 700 nmคือเขียวอมฟ้า 490 nm

และ คู่สีตรงข้ามของ เขียว คือม่วงแดง

การใช้แผนภาพ chromaticity วิเคราะห์การผสมคู่สีตรงข้าม


Chromaticity3

การหาเฉดสีบริสุทธิ์ ( (dominant hue) ของสีแสงจุดใดจุดหนึ่ง ๆเช่นที่จุดดำในรูป

ทำโดยลากเส้นผ่านจุดนั้นและ จุดแสงขาว ไปที่ขอบฝั่งเดียวกัน จะได้ความยาวคลื่นสีเขียว 547 nm

การใช้แผนภาพ chromaticity หาเฉดสีบริสุทธิ์


Partitive mixing

วางเม็ดสีแสงแต่ละส่วนผสมเล็กๆ ใกล้ๆกัน เมื่อมองในระยะห่างพอ จะเสมือน แต่ละเม็ดสีหลอมรวมกันเป็นสีเดี่ยว

ตัวอย่างเช่น หน้าจอทีวี และคอมพิวเตอร์

การผสมสีโดยวางตามสัดส่วน(Partitive mixing)


Subtractive mixing

ในแผ่นกรองสีแสง แยก(ดูดกลืน) บางสีออกจากแสงที่ผ่านมัน

เมื่อฉายแสงผ่านแผ่นกรองสี หรือสะท้อนจากผิววัตถุที่มีสีจะเกิด

1. ทะลุผ่าน (Transmission)แสงบางส่วนจะผ่านไปได้

2. สะท้อน (Reflection ) แสงบางส่วนจะสะท้อน

3. ดูดกลืน (absorption แสงบางส่วนจะหายไปในแผ่นกรองแสงหรือวัตถุนั้น

เช่น ถ้าแสงขาวถูกฉายบนลูกแอปเปิลจะเห็นสีแดงเพราะ ผิวแอปเปิลสะท้อนหรือยอมผ่านแสง สีแดง พร้อมๆกับดูดกลืน(หักลบ)สีเขียวและน้ำเงิน

การวางซ้อนแผ่นกรองแสงสี หลายแผ่นจะให้ผลแสงสีที่แตกต่างจากการ รวมแสงที่แสงฉายผ่านแผ่นกรองแสงสีแต่ละแผ่น

การรวมสี เชิงหักล้าง (Subtractive mixing)


Color filters1
Color Filters แยก(ดูดกลืน) บางสีออกจากแสงที่ผ่านมัน


Cyan แยก(ดูดกลืน) บางสีออกจากแสงที่ผ่านมัน

filter subtracts

red

Yellow

filter subtracts

blue

A colored filter subtracts colors by absorption.

=

Incident white light

Only green

gets

through


= แยก(ดูดกลืน) บางสีออกจากแสงที่ผ่านมัน

Magenta

filter subtracts

green

Cyan

filter subtracts

red

A colored filter subtracts certain colors by absorption and transmits the rest

Incident white light

Only blue

gets

through


Magenta แยก(ดูดกลืน) บางสีออกจากแสงที่ผ่านมัน

filter subtracts

green

Yellow

filter subtracts

blue

A colored filter subtracts colors by absorption.

=

Incident white light

Only red

gets

through


แม่สีเชิงหักล้าง( แยก(ดูดกลืน) บางสีออกจากแสงที่ผ่านมัน subtractive primaries) : เขียวอมฟ้า (cyan) , เหลือง(yellow) and ม่วงแดงmagenta:

แสงขาว ผ่านแผ่นกรองแสงสี สีเขียวอมฟ้า และสีม่วงแดง ได้แสงสีน้ำเงิน

แสงขาว ผ่านแผ่นกรองแสงสี สีเขียวอมฟ้า และสีเหลือง ได้แสงสีเขียว

แสงขาว ผ่านแผ่นกรองแสงสี สีเหลือง และสีม่วงแดง ได้แสงสีแดง

การวางซ้อนของแผ่นกรองแสงสีต่างสี

cyan

yellow

magenta


Colored แยก(ดูดกลืน) บางสีออกจากแสงที่ผ่านมันsurfaces subtract certain colors by absorbing them, while reflecting others

White in

White in

Green out

Magenta out

Magenta surface

absorbs (subtracts)

green.

Green surface

absorbs (subtracts)

red and blue (magenta).


Green light on a magenta surface appears colorless because green is absorbed

Magenta light on a green surface appears colorless because magenta is absorbed

Magenta in

Green in

No color

No color

Magenta surface

absorbs (subtracts)

green.

Green surface

absorbs (subtracts)

red and blue (magenta).


green is absorbedRule: ผลลัพธ์ที่ตามองเห็นคือ การคูณกันของความเข้มแหล่งกำเนิดแสงและ ค่าการสะท้อนแสงของวัตถุ

• เช่น เสื้อสีม่วงแดง ในแสงหลอดฟลูอเรสเซนต์แบบ Cool White จะเห็นออกเป็นสีเทา (ไม่มีสี)

การเห็นวัตถุมีสี ในแสงสีอีกสีหนึ่ง

หลอดฟลูอเรสเซนต์

เสื้อสีม่วงแดง

ผลที่ปรากฏ


Question green is absorbed

What does yellow look like under blue light?

What does blue look like under blue light?

What does yellow look like under yellow light?

What does blue look like under yellow light?


รังสีสะท้อนจากผิวหน้าหมึกและจากการทะลุลงสะท้อนกักระดาษทำให้เกิดการรวมสีแบบ บวก

การพิมพ์โดยทั่วไปใช้ การผสมสีเชิงหักล้าง ของเขียวอมฟ้า เหลือง ม่วงแดง และดำ (CMYK color) และการเกลี่ยโทนสีแบบ (halftone process) ซึ่งแบ่งบริเวณสีออกเป็นจุดขนาดต่างกันๆ

ทำให้สามารถแปรค่าความอิ่มได้

การพิมพ์สี

หมึกพิมพ์

กระดาษรอง


Halftone
Halftone บวก

  • ซ้ายการลงสีแบบHalftone dots.

  • ขวาภาพที่ปรากฏกับเมื่อมองอยู่ห่างๆ

  • ค่าความละเอียด: เส้นต่อนิ้ว (lpi) or จุดต่อนิ้ว(dpi) เช่นเครื่องพิมพ์แบบเลเซอร์(600dpi)


Color halftone
การแสดงสีแบบ บวกColor halftone

หมึกพิมพ์

กระดาษรอง

ตัวอย่างการแสองสีแบบcolor halftoningด้วยระบบสี CMYK



เซลรับภาพบนเรตินา บวก

s-conesตอบสนองแสงความยาวคลื่นสั้นยอดอยู่ที่ 450 nm (blue)

L-conesตอบสนองแสงความยาวคลื่นสั้นยอดอยู่ที่ 580 nm (red)

i-conesตอบสนองแสงความยาวคลื่นสั้นยอดอยู่ที่ 540 nm (green)

Light at any wavelength in the visual spectrum from 400 to 700 nm will excite these 3 types of cones to a degree depending on the intensityat each wavelength.

Our perception of which color we are seeing (color sensation) is determined by how much S, i and L resonse occurs to light of a particular intensity distribution.

Rule: To get the overall response of each type of cone, multiply the intensity of the light at each wavelength by the response of the cone at that wavelength and then add together all of the products for all of the wavenumbers in the intensity distribution

L-cones

i-cones

s-cones

Spectral response of cones in typical human eye

relative response



แม่สีแบบ บวกRGB

RGB Primaries are monochromatic energies

around 645.2nm, 526.3nm, 444.4 nm.


Color matching function
การทดลองหา บวกColor matching function

ระบบที่ใช้เทียบสีแสง จากแหล่งกำเนิดแม่แสง 3 สี และจากแหล่งกำเนิดแสงสีเดี่ยว


R G B -tristimulus values บวก

ปริมาณการตอบสนองต่อแสงสีแดง เขียว และ น้ำเงิน

r g b - color matching function

ฟังกชันการตอบสนองของแสงแต่ละสีที่ความยาวคลื่นแสงสีแดง เขียว และ น้ำเงิน

X Y Z -Tristimulus values

x y z - color matching function


ฟังก์ชันการเทียบสี เมื่อใช้แม่สีแบบ RGB


ฟังก์ชันการเทียบสีของ CIE

International Commission on Illumination


ad