Comment voir une couleur qui n'existe pas dans la nature?
Il y a quatre ans, il y avait un article sur Habré avec une vidéo intéressante et utile "Comment fonctionne la couleur." Conférencier - Dmitry Nikolaev, chef du secteur des systèmes visuels, IPPI RAS.
J'ai fait une transcription (au mieux de ma compréhension de la matière), parce que je considère que le sujet est important et la présentation excellente. En tapant, j'ai presque changé mon φ (λ). Un mot à l'orateur:Parlons des mathématiques et de la géométrie des couleurs, des structures abstraites inhérentes à ce mot.
Qu'est-ce que la «couleur» que personne ne connaît.
La couleur est quelque chose dont une personne parle, observant et connaissant le monde à travers les yeux.
L'œil enregistre certaines propriétés du rayonnement électromagnétique, appelé lumière, qui pénètre dans l'œil, se réfracte sur le cristallin, projeté sur la rétine. Les "cônes" enregistrent certaines propriétés de puissance. Et puis soudain, un homme parle d'une sorte de «couleur».
En physique, il n'y a pas de couleur, mais il y a des propriétés spectrales de rayonnement.
La «couleur» fait référence à la distribution relative de l'énergie spectrale, de la puissance ou du flux de rayonnement. (En passant à travers un prisme, une personne voit un «arc-en-ciel» caractéristique.)
Absolument, la «couleur» est un phénomène psychologique. La couleur est une sensation qui n'a rien à voir avec la physique objective.
Nous pouvons parler de la couleur des choses - une chemise rouge - la "rougeur" d'une chemise n'est pas directement liée au rayonnement provenant de cette chemise dans l'œil.
"Couleur" est situé à la jonction de trois mondes - biologie, physique, psychologie.
Le phénomène de
la constance des
couleurs (constance des couleurs) est la capacité d'une personne à utiliser le terme «couleur d'un objet», indépendamment de ce qui a volé dans l'œil à partir d'un point spécifique de l'objet.
Je ne connais pas de système de vision unique ayant une bonne cohérence des couleurs (
2014 ). Une voiture blanche éclairée par un soleil couchant rouge - la technique est mauvaise, l'homme ne l'est pas.
La couleur est une propriété de la composition spectrale du rayonnement. Commun à tous les rayonnements. y compris et visuellement indiscernable pour les humains.
- Schrödinger
Cette définition n'est que la moitié de la vérité. Si la couleur ne correspondait qu'au rayonnement (et non aux objets en plus), alors Schrödinger avait absolument raison.
Le modèle de couleur le plus simple dans lequel Schrodinger a travaillé
S (λ) est la distribution spectrale du flux lumineux. On dit que cette couleur porte des photons d'énergies différentes. Ou est-ce la distribution d'ondes électromagnétiques de différentes longueurs d'onde.
X (λ) Il existe trois types de «cônes» dans l'œil, chacun caractérisé par un spectre de sensibilité du nombre d'électrons éliminés des pigments qui se trouvent dans cette cellule, selon le photon qu'elle a absorbé. Ceci est un vecteur.
Considérez une portion physiquement infinitésimale de la rétine et dites qu'à chaque point nous avons trois nombres:
Chaque élément photosensible additionne tous les photons à différentes longueurs d'onde. Dans différents types de cônes. Certains électrons sont assommés en rouge, certains en bleu, certains en vert.
En réalité, il existe des algorithmes d'interpolation, à la fois dans la caméra et chez la personne.
Comment avez-vous réussi à comprendre que cette chose est en trois dimensions? Qu'est-ce que le vecteur «a» (électriquement difficile à retirer) a trois composantes? L'après-midi. Un la nuit, quatre au crépuscule. Mais nous parlerons de la vision diurne. Il a été possible d'établir cela plus tôt que trié avec des cônes, en utilisant des expériences colorimétriques.
Schrödinger a parlé des
conditions colorimétriques d'observation . Seule une zone uniformément lumineuse pénètre dans le champ de vision d'une personne, comme si une personne regardait dans l'oculaire, et seul le rayonnement d'une certaine composition spectrale entre. De plus, il peut nommer la couleur qu'il voit. Mais lister ces couleurs ne dira rien sur la dimension de l'espace colorimétrique.
L'expérience intéressante suivante a été faite. Le champ de vision humain était divisé en deux domaines. Un spectre spécifique a été appliqué à une région. Un mélange de plusieurs autres sources a été envoyé à l'autre moitié. Et la personne a été autorisée à tordre autant de stylos, le mélange provenant du nombre de sources qui y ont été nourries. Et l'homme a été obligé de répondre à la question de savoir s'il pouvait installer les stylos de sorte qu'il ne puisse pas distinguer visuellement la frontière entre le mélange et le rayonnement de référence.
Il s'est avéré que si vous donnez à une personne trois poignées, elle peut toujours égaliser n'importe quel rayonnement. Et tous les autres sujets ne verront pas non plus les limites. Deux ne peuvent pas. Vous pouvez prendre deux stylos et la base initiale, de sorte que vous ne pouvez en aucun cas.
Pourquoi cela fonctionne-t-il en termes d'intégrale?
Sx
S0
S1
Étant donné que notre intégrale est une projection linéaire à partir d'un espace de dimension infinie de fonctions S.
Si nous avons trois vecteurs non coplanaires. Il y a toujours de la corruption et toutes ces choses ne sont pas négatives.
Voici deux fenêtres où vous pouvez résumer, mais pas soustraire. Par conséquent, au lieu de «soustraire» dans une fenêtre, nous «ajoutons» dans une autre. Et vous pouvez toujours vous décomposer en trois radiations de base.
Il a donc été démontré que l'espace colorimétrique à l'intérieur d'une personne est
tridimensionnel .
Il s'agit d'une expérience importante. Et aucune quantité de cônes trouvés dans l'œil humain ne peut remplacer cette expérience. Parce que le nombre détecté de différents types de cellules photosensibles dans l'œil humain peut limiter la dimension de cet espace par le haut. S'il existe trois types de cônes, l'espace colorimétrique n'est pas supérieur à trois.
Les daltoniens n'ont que deux poignées. Ils ont un espace colorimétrique différent. Par conséquent, il est incorrect de dire qu'ils "ne voient pas" une certaine couleur. Pour eux, certaines paires de nos couleurs sont d'une seule couleur. Et il existe une infinité de ces paires. Mais il n'y a pas une telle partie du spectre qu'ils ne distinguent pas.
"Le vert et le rouge sont très proches." L'expérience linguistique la plus simple: combien de couleurs pouvez-vous nommer entre le vert et le bleu, et entre le vert et le rouge.
Cela est dû au fait que la concentration des récepteurs photosensibles dans la région fovéale ("verte" et "rouge") est la grande majorité, et il n'y a pratiquement pas de bleu, ils sont situés à la périphérie. Par conséquent, l'œil humain en tant qu'appareil peut très précisément, en raison de la moyenne de nombreux cônes, évaluer la composition spectrale dans la région rouge-vert, bien que les détecteurs eux-mêmes montrent des signaux très corrélés, et le signal bleu fortement décorrélé perd précisément parce qu'il est spatialement très rare.
L'inconfort des inscriptions bleu vif provient du fait que nous les percevons du coin de l'œil et du coin de l'œil que nous n'aimons pas regarder.
Le principal inconvénient de la définition de Schrodinger est qu'il a généralement ignoré la façon dont une personne «utilise» la couleur. Une personne ne regarde pas le rayonnement abstrait, elle regarde une couleur réfléchie par la surface.
Par souci de simplicité, j'ignorerai toujours complètement la géométrie et l'indicateur de diffusion, et je ne parlerai que de la composition spectrale relative. à mesure que la puissance change, je ne serai pas gêné la plupart du temps. Toutes les intégrales sur des angles solides et beaucoup de choses désagréables disparaîtront.
L '«intégrale» qui «vole» dans l'œil ressemble à ceci:
C'est là que toutes les sensations de couleur se développent.
Revenant à l'expérience avec le pissenlit, je veux dire que la vision humaine résout un problème phénoménal, inimaginable. Si nous considérons un point, il est évidemment insoluble. Évaluez-le.
Nous connaissons ces trois nombres (vecteurs «a»), nous connaissons par auto-calibration ces trois fonctions X (h). On ne sait pas comment le soleil est arrangé, c'est toujours différent, au coucher du soleil, au zénith, selon les nuages, les lampes sont multicolores.
La tâche de la vision des couleurs d'une personne est d'évaluer cette fonction:
Cette fonction définit le matériau. Cette fonction indique les fruits mûrs ou non. Nous voulons déterminer cette fonction par trois nombres, à condition qu'elle soit multipliée par une autre fonction inconnue.
Jusqu'à ce que nous évaluions comment / avec quoi l'objet a été illuminé, nous ne pouvons rien dire sur la couleur. Si ce mécanisme ne fonctionnait pas, nous serions confus si on nous montrait un morceau de papier rouge illuminé en blanc et un morceau de papier blanc illuminé en rouge. Et nous ne sommes pas confus. Jusqu'à ce que ce morceau de papier soit en vue. Si un morceau de papier est suspendu dans un vide - nous ne pouvons pas distinguer. S'il y a beaucoup d'objets, il est immédiatement clair de quelle couleur est l'éclairage, quel papier.
Le cerveau résout un tas de problèmes que nous ne connaissons pas jusqu'à ce que vous deviez programmer le robot, puis vous commencez à comprendre à quel point le système visuel humain fait.
Coloration
Distinguons ce concept du mot «couleur». La coloration est une caractéristique objective d'un objet physique. Même si je ferme les yeux, la couleur ne disparaît pas, elle est inhérente au sujet lui-même, contrairement à la «couleur», qui est une sensation.
Luminosité
Il existe des téléviseurs noir et blanc et la couleur peut presque être «éliminée». La composante puissance de la couleur demeure. Il est nécessaire de séparer les mots «luminosité» et «légèreté». La luminosité fait référence au rayonnement, et la luminosité fait référence à un objet. Le sujet peut être lumineux et l'éclairage lumineux. À la fois cela et un autre - les caractéristiques de puissance, mais appartiennent à des mondes différents et c'est important. Le coefficient de réflexion est fixé entre 0 et 1, et la puissance de rayonnement par le haut est illimitée.
Un objet blanc existe dans le monde noir et blanc, et il n'y a pas de rayonnement «blanc» (éclairage maximal lumineux).
Saturation
Il y a un paramètre naturellement expliqué à l'homme. Saturation - la distance entre la couleur et l'échelle de gris. La saturation est ce qui diminue lorsqu'elle est diluée avec n'importe quelle couleur grise. Saturation maximale du rayonnement laser. (Un peu plus tard, nous parlerons des substances psychoactives chimiques.)
Ton de couleur
C'est ce qui reste de la couleur dans l'espace colorimétrique après avoir entré les deux coordonnées précédentes. Parfois, nous confondons la couleur et la teinte. Il y a des conditions physiques et biologiques à cela.
La couleur
Il s'agit de la partie à deux composants de la couleur qui n'est pas puissante. Si la «luminosité» est «rejetée» de la couleur du rayonnement, la «couleur» reste.
Métamérisme
Contrairement à toute femme, un homme ignore complètement le phénomène du métamérisme. Chaque fille sait que cela ne vaut pas la peine d'acheter une blouse qui s'adapte à la jupe sous une lumière fluorescente, jusqu'à ce que je la teste à la lumière naturelle. Il s'agit d'une connaissance intuitive de l'existence de la coloration du métamérisme.
Le métamérisme par rayonnement, c'est quand on sait qu'il existe une infinité de spectres différents qui peuvent pénétrer dans l'œil afin qu'une personne ait la même sensation.
La couleur (selon Schrödinger) est celle commune à tous les spectres qui provoquent la même sensation.
Taches de métamérisme . Si deux couleurs différentes se ressemblent pour un S fixe, il ne s'ensuit pas qu'elles coïncideront pour un autre S.
Nous pouvons garantir qu'ils ne coïncideront que pour le même φ, c'est-à-dire pour des spectres absolument identiques. On peut capter des spectres de sources si dégoûtants, en bandant par exemple, avec quelques pics, que deux couleurs qui semblaient être de la même couleur deviendront différentes. Et c'est exactement ce qui se passe dans les magasins.
Les trois quarts du problème de la constance des couleurs consistent à évaluer S (λ) au point où se trouve l'objet, c'est-à-dire à évaluer comment il a été illuminé. Après cela, nous obtenons une histoire similaire aux conditions d'observation colorimétrique.
Dans l'ouest, les modèles linéaires sont largement utilisés. Nous choisissons trois spectres tels que n'importe quelle couleur peut être approchée à une combinaison linéaire de ces trois couleurs de base. Et nous obtenons la connexion des paramètres de couleur via une matrice 3x3. Tout devient beau, il y a beaucoup d'algorithmes, bien qu'ils fonctionnent très mal. Il y a une raison profonde.
Et la raison primitive est que vous ne pouvez pas approximer différents spectres à bande étroite en même temps avec la somme de trois.
S'il y a un pic étroit qui roule continuellement le long de l'échelle de longueur d'onde, alors le modèle linéaire ne peut pas bien approximer tous ces spectres étroits en même temps.
Y a-t-il un modèle qui peut le faire? Oui. Modèle gaussien.
On considère que φ (λ) est une exponentielle d'un polynôme du second degré. Elle a trois paramètres. Elle sait se rapprocher du blanc, elle se rapproche facilement de tout spectre étroit, mais elle ne pourra pas faire une série de "cloches".
Les couleurs de saturation élevée et faible, le modèle gaussien se rapproche également bien. C'est une propriété très importante. Deuxième propriété:
Dans notre intégrale, les fonctions se multiplient entre elles. Pour que les paramètres du modèle ne fuient nulle part, il est important que le modèle soit fermé par rapport à l'opération de multiplication.
Coloration pourpre
Il y a un «mais». Il y a des couleurs violettes, elles ont un tel spectre - fortement pas nul dans la région rouge et fortement pas nul dans la région bleue, et le gaussien ne peut pas travailler avec cela. Mais il y a un truc.
Si un polynôme avec un coefficient quadratique non nul se trouve sous l'exposant, alors notre gaussien se transforme en une parabole à croissance exponentielle. Et l'intégrale de zéro à l'infini cesse d'être finie, mais comme on l'observe toujours à travers l'œil, où les Gaussiens ont le temps de décroître plus vite, pour cela ils doivent avoir un coefficient modulo plus élevé que cette couleur, il s'avère que l'intégrale est prise comme résultat , et nous pouvons travailler en toute sécurité avec des couleurs violettes peu saturées et un rayonnement violet.
Flare
Comment évaluer le spectre d'une source de rayonnement? Si nous faisons cela, alors en introduisant un modèle de couleur, nous résoudrons le problème de la constance des couleurs. Il existe plusieurs hypothèses à cet égard. Les premiers modèles étaient les suivants: si une personne voit un objet blanc dans une scène ou si elle voit un éclat (il voit le reflet d'une source sur une surface diélectrique lisse).
Quelle que soit la couleur de l'objet lui-même, l'éblouissement porte le spectre de couleurs de la source. Il n'y a pas de «multiplication» par coloration.
En première approximation, toutes les surfaces diélectriques peintes peuvent être décrites par le modèle diélectrique de l'éclat de Schaeffer, lorsqu'il y a une réflexion spéculaire, par exemple, de la sueur sur le front, et qu'il y a une réflexion diffuse des particules de pigment «en profondeur».
«Composant miroir» - comme s'il s'agissait d'un objet blanc. À l'éblouissement, tout diélectrique ressemble au blanc. Ce n'est pas le cas avec les métaux. Le métal lisse reflète "sa" couleur. L'éclat de l'or est toujours jaune. L'éclat du cuivre est toujours rouge.
L'artiste voit trois couleurs à la fois, les deux autres
Une autre chose qui complique le concept de «couleur» est que lorsque nous regardons un point, nous voyons
trois couleurs à la fois. La première chose que nous «voyons» (nous pouvons apprendre à voir) est «ce qui est venu de là». Pour bien voir cela, vous avez besoin d'un tube. Si une personne ne voit pas «ce qui est arrivé», elle ne peut pas devenir un artiste réaliste. Beaucoup d'astuces et beaucoup d'auto-formation sont nécessaires pour que l'artiste comprenne de quel point il vient et dessine exactement «ceci». Ensuite, l'image sera réaliste. Au lieu de cela, le cerveau résout des tâches utiles (car être un artiste est complètement inutile dans une course à la survie). Le cerveau déterminera ce qui y est «tombé». En regardant la rue, on comprend que l'herbe est éclairée par le soleil couchant. L'ombre est bleuâtre car éclairée par le ciel. Et en même temps, vous voyez à quel point la couleur de l'objet. En regardant un visage humain, vous verrez le plus petit rougissement, car il est extrêmement important sur le plan de l'évolution (la fille est rougie ou non), mais en même temps, vous ne vous souciez pas de la façon dont les ombres tombent sur son visage, qu'il soit éclairé par un coucher de soleil ou un soleil de midi, ou s'il s'agit d'un ciel nuageux. Le problème est que ce n'est pas l'artiste qui voit cela en même temps deux couleurs, ne s'en rend pas compte, mais l'artiste doit voir trois couleurs.
Lorsque nous dessinons ce que nous voyons en termes de colorations, nous commençons à peindre comme des enfants. Et l'artiste doit désactiver de nombreux algorithmes de vision pour devenir une «caméra».
Balance des blancs
La «balance des blancs» dans les appareils photo ne signifie rien du tout. C'est du chamanisme. Comme dans les livres de cuisine - «cuire jusqu'à cuisson», «ajouter du sel et du poivre». Pour le photographe, cela a du sens, ils savent ce qui changera si cette poignée est tournée, mais en fait, ce n'est absolument pas clair. J'imagine ce qui se passe là-bas, mais c'est pire que de parler de couleur. Je préférerais ne pas parler de "balance des blancs", il faut s'en tenir à un sol solide.
Triangle de couleurs
Nous avons un espace colorimétrique en trois dimensions dans lequel vivent nos vecteurs
, appelons-le RVB pour le rendre plus facile pour les ingénieurs en informatique. Et revenons aux radiations. Quelqu'un brille dans les yeux.
Question: Des combinaisons de R, G et B sont-elles possibles?
Réponse: bien sûr que non.
Nous avons dessiné des spectres de sensibilité. Ils se chevauchent partiellement. Ils ne sont strictement nuls nulle part, alors que d'autres ne le sont pas. Cela signifie que vous ne pouvez pas exciter un cône sans exciter, au moins un peu, un cône d'un type différent.
Si nous pouvions éclairer avec un «spectre avec une énergie négative», alors nous pourrions aller n'importe où dans l'espace, y compris les négatifs.
Si on brille comme ça, tout ira bien, mais c'est physiquement impossible.
Mathématiquement, on peut dire ceci: toutes sortes de spectres d'émission dans l'espace d'origine de dimension infinie forment un
cône (non pas «rond», mais de l'algèbre linéaire).
Un cône est une structure telle que si le vecteur appartient au cône, le vecteur multiplié par le nombre non négatif appartient également au cône.
Les fonctions non négatives d'un argument avec lequel nous bombardons nos yeux - elles forment un cône.
Imaginez un cube de dimension infinie et ce «quadrant», où tous les axes sont positifs, notre cône y vivra.
Puisque notre œil effectue une projection linéaire et l'espace RVB, ici, dans l'espace colorimétrique, toutes les réactions valides formeront également un cône. En outre - un cône convexe. Cela signifie que la somme de deux vecteurs du cône à coefficients non négatifs appartient également au cône.Nous construisons une section et faisons une projection centrale. Le plan de couleur dans lequel nous pouvons entrer comme vous le souhaitez. A partir de zéro, la luminosité augmente.Sur le plan des couleurs, puisqu'il s'agit d'un cône, nous devons avoir une sorte de figure convexe.
Le fait que cette chose s'appelle un triangle est un humour distinct. Elle a deux coins. Mais maintenant, je peux facilement vous prouver qu'en fait, le triangle de couleur devrait avoir un coin. Et c'est évident. Pourquoi il y en a deux est complètement incompréhensible.En rappelant comment les fonctions sont organisées et qu'il s'agit d'un ensemble convexe, nous pouvons dire que n'importe quelle fonction peut être collectée à partir de la somme convexe des fonctions delta.
Les mathématiciens m'auraient tué pour une telle chose, mais ... dans la limite. Quoi que cela signifie.Prenons une telle petite-petite discrétisation et disons que toute fonction dans cette discrétisation est la somme de certaines colonnes. Cela signifie que tout spectre pouvant pénétrer dans nos yeux est une combinaison convexe d'une sorte de rayonnement laser, infiniment étroit. Cela signifie que le cône de couleur entier est une coque convexe de réactions au rayonnement laser. Le triangle de couleur est le même. CT est la coque convexe du rayonnement laser sur le plan de couleur.Nous commençons à déplacer le laser de l'ultraviolet à l'infrarouge. dans l'espace colorimétrique, nous faisons le tour d'une sorte de boucle.
Pourquoi boucler? Nous partons de zéro et revenons à zéro.
Parce que nous ne réagissons pas aux UV, nous ne réagissons pas non plus aux IR.Une sorte de trajectoire arbitraire.L'homme est spécifiquement conçu pour qu'il n'y ait pas de concavités:
Ceci est une boucle. Elle a un seul bec. Et nous projetons cette chose en douceur dans l'avion. Et elle devrait avoir un bec. C'est évident. Dans d'autres endroits, tout est continu.Mais non.Le fait est que ce pli est situé directement au centre de la projection centrale. Et les dérivés de deux côtés différents sont différents.
Ce n'est pas un «bec» qui converge vers une tangente, la tangente à droite et la tangente à gauche sont différentes.Par conséquent, la partie UV du "bec" est projetée ici:
Et IR - ici:
Et tout le rayonnement laser vit ici:
Et pour attribuer une longueur d'onde à chaque partie de cet arc du triangle de couleur.Mais aucune longueur d'onde ne peut être attribuée à cette chose:
Parce qu'ici la coque convexe se ferme. Il n'y a pas de tels lasers. Cela ne peut être déclenché que par au moins deux fonctions delta.Le triangle de couleur est une coque convexe sur les réactions au rayonnement laser.Tous les points de notre RVB ne sont pas réalisables en principe, en physique. Il y a, comme je l'ai dit, une astuce. Vous pouvez donner beaucoup à une personne sur la tête ou prendre n'importe quelle substance. De même pour le cerveau. Si nous avons déjà au stade du traitement des nombres étonnants, alors ils peuvent survenir de telle sorte que dans la nature n'existe pas. Cela ne pouvait pas provenir d'un cône. Mais dans le cortex visuel, sous l'influence d'une chimie ou d'une mécanique, de telles combinaisons peuvent se produire. Ou dans un rêve. Dans un rêve, nous recevons des signaux non pas de cônes. En principe, nous pouvons voir des couleurs qui n'existent pas dans la nature.Question:Pouvons-nous imaginer?Réponse: je ne peux rien dire sur votre imagination, désolé. En toute honnêteté, je ne peux même rien dire de votre existence et vous demandez de l’imagination.Mondrian
Il y avait un tel artiste - Pete Mondrian . Avec Kandinsky et Malevich, il est considéré comme le père de la peinture abstraite.Mondrian a des peintures caractéristiques de rectangles de plusieurs couleurs.En science des fleurs, «Mondrian» est devenu un nom familier, car c'est un très bon objet imaginaire, en regardant la réaction d'une personne qui regarde «Mondrian», vous pouvez en dire beaucoup sur le système visuel. En changeant les couleurs de l'image et en changeant l'éclairage, vous pouvez comprendre quelque chose sur une personne. Par exemple, ils ont réalisé que s'il y a du blanc dans l'image, alors la personne ne confond pas l'éclairage avec la couleur, s'il n'y a pas de blanc, alors elle peut être confondue.Si nous prenons le Mondrian, qui n'éblouit pas, il est très mat et que nous l'allumons uniformément, puis nous changerons toutes sortes de couleurs sur le Mondrian. Ce qui dans l'espace colorimétrique (avec un X fixe (œil) et S (source)) sera «coupé».Certaines caméras photographient le signal infrarouge de la télécommande du téléviseur en bleu. Et ce n'est qu'un moindre mal. En fait, le rendu des couleurs de n'importe quel appareil photo est dégoûtant. Mais le pouvoir interprétatif de l'appareil visuel humain est si grand que nous le martelons.Une personne aime plus les couleurs saturées, par conséquent, sur les téléviseurs, la saturation est augmentée. Pour qu'une personne préfère regarder la télévision et non par la fenêtre. Dans la fenêtre - gris et dégoûtant, sur le téléviseur - très bien.Corps de couleur
Fixe X, fixe S, change φ, mais il est fixé de 0 à 1.En plus du point noir:
il y a un point blanc:
Lorsque φ est strictement égal à 1. Objet blanc, tout se reflète (si la source est jaune, alors le "point jaune"). Nous n'irons pas au-delà de ce point. Ce n'est plus un cône. Qu'est-ce que c'est?
Il s'agit d'une figure symétrique convexe, lenticulaire.Pourquoi cette chose est-elle symétrique? C'est simple. Pour tout spectre de coloration, il en existe un autre, de sorte qu'il s'agit d'une unité moins le premier spectre.Théorème de Maksimov
Si vous connaissez la forme du corps de couleur, vous pouvez reconstruire le spectre S (λ) pour tous les λ. Pour moi, c'est juste un choc. Malheureusement, cela ne peut pas être un bon algorithme de constance des couleurs, car il n'y a jamais autant de couleurs qu'une personne observe et elles sont toutes illuminées différemment en termes de puissance.
Le soleil ressemble à une sous-ampoule (jaune), et le ciel, au contraire, ressemble à une ampoule chauffée au rouge (bleu). C'est une question sur la température de couleur. Nous avons commencé à rapprocher les sources lumineuses des sources de Planck. Mais la source Planck a une température correspondante. A quelle température il faut chauffer un corps complètement noir pour qu'il dégage un tel spectre.
Je peux prendre toutes sortes de:
pour chaque source Planck, dont il n'y a qu'une seule famille de paramètres, je peux construire un corps de couleur, je peux projeter ce corps de couleur sur le plan de couleur, et il n'occupera pas tout le triangle de couleur. Si je vois quelque chose dans la scène qui tombe de cette projection, je peux exclure cette source de la liste des hypothèses sur la façon dont cela a été mis en évidence.
À l'ouest, cela s'appelle l'algorithme de gamme. Comment appliquer le théorème de Maximov n'est pas clair, car nous ne pouvons observer le corps de couleur qu'en laboratoire.
Tâche de segmentation des couleurs
Il y a une tâche plus simple que le problème de la constance des couleurs. La question est, pouvons-nous, en regardant la photo, déterminer où se termine une couleur et où commence une autre. Sans nommer les couleurs. Pour dire - voici un saut dans la coloration.
Nous supposons que nous n'avons pas de textures et d'aquarelles. Objets homogènes, mais différents entre eux, ils divisent l'espace par eux-mêmes et il y a des zones de couleurs différentes. La division d'une image en ces zones est la tâche de la segmentation des couleurs.
Depuis de nombreuses années, les gens marchent sur le même râteau. Les gens disent: «Je vois que toute la table est brune, ce qui signifie que le programme devrait la voir.» Il vous suffit de regrouper la distribution des couleurs avec un bon algorithme. Ne marche pas. Et ça ne marche jamais. Depuis la prémisse d'origine était fausse. Ce que nous considérons comme un objet de la même couleur ne peut en aucun cas être un point approximé dans un espace colorimétrique. Dans la plupart des cas. Si Mondrian est éclairé uniformément, alors oui.
Imaginez un cheval sphérique parfait dans le vide. Une certaine couleur. Ici, il pend et est éclairé par un soleil infiniment lointain. Vue latérale. Question: comment ce cheval sera-t-il projeté dans l'espace colorimétrique?
La réponse. Contrairement à un cheval plat, un cheval sphérique dans l'espace colorimétrique sera un sous-ensemble de la ligne passant par l'origine.
Avec cette chose, k-means ne résiste pas. Et la plupart des choses ressemblent à ceci. Et si la sphère était également lisse et non terne, alors il y a une fusée éclairante et nous avons une indicatrice de diffusion à deux termes, alors nous aurons une somme pondérée de deux couleurs sous l'intégrale, et cette chose deviendra un morceau d'avion passant par zéro.
On peut montrer que dans différents cas simples d'observation de divers objets et de différentes conditions d'éclairage, des objets uniformément colorés seront projetés dans l'espace colorimétrique sous forme de sous-collecteurs linéaires. Pas nécessairement par passage nul.
Vous pouvez entrer une classification de classement: parfois ce seront des points, parfois les avions qui passent par la ligne achromatique. Et selon la description de la scène, affirmant si la source était blanche, si l'objet était lisse, ou qu'il y avait deux sources, l'une parallèle et l'autre diffuse (comme le ciel, de tous les côtés), on peut comprendre non seulement la dimension de ce sous-manifold, mais aussi sa position par rapport à zéro et la ligne achromatique.
Il s'avère que cela est important, car nous pouvons alors dire comment cette chose est projetée sur le plan de couleur, car si c'est un sous-espace linéaire, alors elle perd de sa dimension lorsqu'elle est projetée sur un triangle de couleur, ce qui est bien. Et si nous projetons, ce que nous voyons sur le cercle de la tonalité de couleur, il s'avère que dans de nombreux cas, même si c'était un plan, il sur le CT est devenu une ligne droite passant par le point gris, et donc il a été projeté en un point sur le cercle de la couleur tons. Et c'est très important.
Par conséquent, une personne sélectionne une tonalité de couleur comme coordonnée distincte dans l'espace colorimétrique, car c'est la composante chromatique la plus stable lors des changements d'éclairage et d'observation.
Dans notre espace colorimétrique, il y a une ligne droite achromatique, où des spectres égaux à une constante sont projetés
Matériel photographique
Les spectres de sensibilité de la caméra doivent être une combinaison linéaire de spectres humains, alors trois éléments sensibles à la lumière suffisent, mais comme ce n'est pas le cas, ils en ont besoin de plus, mais ils en font trois et ne sont pas réductibles pour l'homme, de sorte que le rendu des couleurs de l'appareil est loin d'être idéal.
Moniteurs
Fait intéressant, la réponse concernant les moniteurs est complètement différente. Un bon moniteur doit avoir au moins cinq types de sources lumineuses. Un moniteur ne peut représenter qu'une combinaison convexe de ses trois couleurs, et il s'agit toujours d'un sous-ensemble du véritable scanner humain. Pour bien l'approcher, vous devez prendre quelques filtres supplémentaires et l'approcher avec un pentagone. En Amérique, il y a une entreprise qui prévoit d'y jouer tôt ou tard.
Encres d'imprimante
En raison du métamérisme des colorations, il devrait y avoir une infinité de couleurs sur l'imprimante. Sinon, il ne sera pas tel qu'avec des sources de couleurs différentes, l'image semble toujours correcte. C'est l'une des raisons pour lesquelles les imprimantes professionnelles disposent d'un grand nombre d'encres. Et ils libèrent constamment des «patchs» qui améliorent le métamérisme lorsqu'ils sont observés en lumière fluorescente.
Lena512.tiff
Depuis 1973, dans l'industrie du traitement d'image, de nouveaux algorithmes sont acceptés pour tester sur l'image:
Ici, ils ont même trouvé cette "Lena".Pour les testeurs eux-mêmes, l'image ci-dessous s'étend
beaucoup plus loin . Alors j'ai pensé, pourquoi les experts en fleurs ne devraient-ils pas proposer leurs propres blagues et la fille de Mandrian peut devenir la norme.