आरजीबी और रंग तापमान के मूल्यों में अंतरिक्ष से चंद्रमा और सूरज का रंग

ऐसा लगता है कि अंतरिक्ष से चंद्रमा और सूर्य के रंग का सवाल आधुनिक विज्ञान के लिए इतना सरल है कि हमारी शताब्दी में उत्तर के साथ कोई समस्या नहीं होनी चाहिए। हम रंगों के बारे में बात कर रहे हैं जब अंतरिक्ष से ठीक से देखा जाता है, क्योंकि प्रकाश के रेले के बिखरने के कारण वातावरण में रंग परिवर्तन होता है। "निश्चित रूप से विश्वकोश में इस बारे में विस्तार से, संख्याओं में यह लंबे समय से लिखा गया है," आप कहते हैं। खैर, अभी इस जानकारी के बारे में इंटरनेट पर खोज करने का प्रयास करें। यह काम किया? सबसे अधिक संभावना नहीं है। आपको जो अधिकतम मिलेगा, वह एक-दो शब्द हैं, जिनमें चंद्रमा का भूरा रंग है, और सूरज लाल है। लेकिन आपको इस बात की जानकारी नहीं मिलेगी कि ये शेड मानव आँख को दिखाई देते हैं या नहीं, विशेष रूप से RGB में रंगों के मान या कम से कम रंग तापमान पर। लेकिन फिर आपको फ़ोटो और वीडियो का एक गुच्छा मिलेगा जहां अंतरिक्ष से चंद्रमा को बिल्कुल ग्रे दिखाया गया है, मुख्य रूप से अमेरिकी अपोलो कार्यक्रम की तस्वीरों में, और जहां अंतरिक्ष से सूर्य को सफेद और यहां तक ​​कि नीले रंग में दिखाया गया है।

मेरी विशुद्ध रूप से व्यक्तिगत राय विज्ञान में राजनीति के हस्तक्षेप के परिणामस्वरूप और कुछ नहीं है। आखिरकार, अंतरिक्ष से चंद्रमा और सूर्य के रंग सीधे अमेरिकियों की उड़ानों से चंद्रमा से संबंधित हैं।

मैंने अंतरिक्ष से चंद्रमा और सूरज के रंग के बारे में जानकारी की तलाश में कई वैज्ञानिक लेखों और पुस्तकों के माध्यम से खोज की। सौभाग्य से, यह पता चला कि भले ही आरजीबी में उनका सीधा जवाब नहीं है, लेकिन सौर विकिरण के वर्णक्रमीय घनत्व और स्पेक्ट्रम में चंद्रमा की प्रतिबिंबितता के बारे में पूरी जानकारी है। आरजीबी मूल्यों में सटीक रंग प्राप्त करने के लिए यह पर्याप्त है। आपको बस सावधानीपूर्वक गणना करने की आवश्यकता है कि वास्तव में, मैंने क्या किया। इस लेख में मैं आपके साथ गणनाओं के परिणामों को साझा करूंगा और निश्चित रूप से, मैं आपको स्वयं गणनाओं के बारे में विस्तार से बताऊंगा। और आप वास्तविक रंगों में अंतरिक्ष से चाँद और सूरज देखेंगे!

मैंने मैथकाड कार्यक्रम में गणनाएं कीं और तदनुसार, कोड के टुकड़े अंतर्निहित प्रोग्रामिंग भाषा में होंगे, जो सभी के लिए समझने योग्य छद्म कोड के रूप में काफी उपयुक्त है।

उसी समय, मैं आपको विस्तार से बताऊंगा कि RGB रंग मॉडल क्या है, जिसके साथ, मुझे लगता है, आप सभी परिचित हैं। यह सवाल वास्तव में पूरी तरह से सरल भी नहीं है। उदाहरण के लिए, निम्नलिखित दो प्रश्नों के उत्तर देने का प्रयास करें। कलर आरजीबी (120,80,100) दिए जाएं।
1) आरजीबी रंग के मूल्य क्या हैं, जो निर्दिष्ट से 2 गुना गहरा है?
2) ग्रे के लिए आरजीबी मान क्या हैं जो दिए गए समान चमक हैं?
ऐसा लगेगा कि सोचने के लिए क्या है, पहले मामले में 2 से विभाजित करें, अर्थात् आरजीबी (60,40,50) और दूसरे मामले में औसत, यानी आरजीबी (100,100,100) । काश, सही उत्तर हैं: 1) आरजीबी (86.56.71) ; 2) आरजीबी (92.92.92) । आपको पता चल जाएगा कि उत्तर बस क्यों हैं।

मैं रंग तापमान के बारे में भी बात करूंगा और इसकी गणना कैसे करूंगा।

XYZ रंग अंतरिक्ष

XYZ 1931 में CIE (इंटरनेशनल कमिशन ऑन इल्यूमिनेशन) द्वारा सख्त गणितीय अर्थ में परिभाषित एक संदर्भ रंग मॉडल है। मॉडल CIE XYZ तकनीकी क्षेत्रों में उपयोग किए जाने वाले लगभग सभी अन्य रंग मॉडल का एक मास्टर मॉडल है। XYZ रंग इस प्रकार सेट किया गया है:

$$

$$X = \ int _ {390 \, nm} ^ {830 \ _, nm} मैं (\ lambda) \, {\ overline {x}} (\ lambda) \, d \ lambda \\ Y = / int _ { 390 \ _, nm} ^ {830 \ _, nm} I (\ lambda) \, {\ overline {y}} ((lambda) \ _, d \ lambda \\ Z = \ int _ {390 \, nm} ^ {} 830 \, एनएम} I (\ lambda) \, {\ overline {z}} (\ lambda) \, d \ lambda$$

जहाँ $$$I (\ lambda)$ - किसी भी ऊर्जा की वर्णक्रमीय घनत्व (उदाहरण के लिए, विकिरण प्रवाह, ऊर्जा चमक, आदि, निरपेक्ष या सापेक्ष शब्दों में) का घनत्व घनत्व 390 से 830 एनएम (यह 2006 के अनुसार, 1931 में सीमा से था) 380 से 780 एनएम ); $$${\ overline {x}} (\ lambda)$ । $$${\ _ overline {y}} (\ lambda)$ । $$${\ overline {z}} (\ lambda)$ - रंग मिलान कार्य। इसके अलावा, जो हमारे लिए महत्वपूर्ण है, वाई समन्वय सिग्नल की दृश्य चमक से मेल खाती है।

रंग मिलान फ़ंक्शन डेटा जो मैंने यहां से डाउनलोड किया है: [ १ ]। वहां, रंग मिलान कार्यों को 2-डिग्री और 10-डिग्री क्षेत्र के दृश्य के लिए परिभाषित किया गया है। मैंने दोनों मामलों के लिए गणना करने का फैसला किया, परिणामों की तुलना की और यह सुनिश्चित किया कि, जैसा कि अपेक्षित था, रंग निर्देशांक थोड़ा भिन्न होगा। स्वाभाविक रूप से, मैंने इन कार्यों का उपयोग अधिकतम प्रदान किए गए संकल्प के साथ किया है, अर्थात, 0.1 एनएम के एक कदम के साथ। रंग मिलान कार्यों के ग्राफ इस प्रकार हैं:



रेखांकन बताते हैं कि 710 एनएम से ऊपर के कार्य इस मायने में नगण्य हो जाते हैं कि जब सफेद रंग के करीब देखने पर 710 एनएम से ऊपर की रेंज में वर्णक्रमीय घनत्व लगभग कोई योगदान नहीं करता है। यद्यपि हम जानते हैं कि दृश्य प्रकाश 780 एनएम तक की सीमा में है, हमें यह समझना चाहिए कि यह मोनोक्रोमैटिक विकिरण के साथ है। यह सब इस तथ्य से है कि गणना में मेरे पास कुछ मामलों में चंद्रमा की चमक के लापता डेटा को केवल उस सीमा तक पहुंचाना था जहां रंग मिलान कार्य अनिवार्य रूप से छोटे होते हैं। इसलिए, एक संभावित एक्सट्रपलेशन त्रुटि परिकलित रंगों में ध्यान देने योग्य त्रुटि का कारण नहीं बनती है।

मैं ट्रेपोज़ॉइड विधि द्वारा संकेतित अभिन्न की गणना करता हूं:


जहाँ c रंग स्थान (1, 2, 3 के लिए X, Y, Z, क्रमशः) की समन्वय संख्या है; cw - रंग मिलान कार्यों की तालिका; f वर्णक्रमीय घनत्व है; M = (830-390) /0.1=4400 - ग्रिड चरणों की संख्या।

सही रंग मिलान कार्यों में यह गुण होता है कि तीनों वक्रों के नीचे का क्षेत्र समान हो:

$$

$$\ int _ {390 \, nm} ^ {830 \, nm} \, {\ _ overline {x}} (\ lambda) \, d \ lambda \, = \ int _ {390 \, nm} {830} \ _, nm} \ _, {\ overline {y}} (\ lambda) \, d \ lambda \, = \ int _ {390 \, nm} ^ {830 \ _, nm} \, {\ _ overline / z}} ((लैम्ब्डा) \ _, डी \ lambda$$

ऐसा इसलिए किया जाता है ताकि समान स्पेक्ट्रम में समान XYZ निर्देशांक हो। जाँच करें कि क्या यह संपत्ति रखती है:


जहां एक 1 की एक सरणी है; cmf2_ और cmf10_ क्रमशः 2-डिग्री और 10-डिग्री क्षेत्र के लिए रंग मिलान फ़ंक्शन टेबल हैं। जैसा कि आप देख सकते हैं, संपत्ति 0.01% की सटीकता से संतुष्ट है, जो बहुत अच्छा है। लेकिन फिर भी, हम निष्ठा के लिए कार्यों को सामान्य करते हैं:

चमक सामान्य होना

एक डिजिटल कैमरा के संचालन पर विचार करें। डिजिटल कैमरा का मुख्य तत्व एक मैट्रिक्स है, जिसमें फोटो सेंसर होते हैं। एक मैट्रिक्स पर एक छवि पेश करते समय, एक विद्युत आवेश अपने प्रत्येक फोटोसेंसरों के लिए आनुपातिक होता है, जो कि फोटोसेंसर की विकिरण ऊर्जा के समानुपाती होता है। फोटोन्सर्स किसी भी छवि तत्व की चमक को उसके रंग के बारे में जानकारी के बिना कैप्चर करते हैं। रंग के बारे में जानकारी प्राप्त करने के लिए, शीर्ष पर लघु प्रकाश फिल्टर के मैट्रिक्स के साथ फोटोन्सर्स का मैट्रिक्स कवर किया गया है। ये फिल्टर रंग मिलान कार्यों के रूप में कार्य करते हैं। प्रत्येक पिक्सेल में कई फोटोसेंटर होते हैं, जो कुल मिलाकर सभी प्रकार के फिल्टर से अलग होते हैं।

तो, एक समारोह के रूप में $$$I (\ lambda)$ हमें एक पिक्सेल की विकिरण ऊर्जा का वर्णक्रमीय घनत्व लेना चाहिए। इस तरह के एक वर्णक्रमीय घनत्व का प्रतिनिधित्व किया जा सकता है

$$

$$I (\ lambda) = coef \ cdot रोशनी (\ lambda) \ cdot अल्बेडो (\ lambda)$$

जहां रोशनी प्रकाश स्रोत का वर्णक्रमीय विकिरण घनत्व है ; अल्बेडो - फोटोग्राफ की गई वस्तु की सतह की परावर्तनशीलता ; coef - एक निश्चित स्थिर गुणांक, जो एक्सपोज़र समय, एपर्चर, प्रकाश स्रोत से फोटो ऑब्जेक्ट और अन्य कारकों से दूरी द्वारा निर्धारित किया जाता है। परावर्तन स्पष्ट एल्बिडो को संदर्भित करता है, जिसे किरणों के समानांतर बीम द्वारा एक सपाट सतह तत्व की चमक के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है, जो किरणों के लिए पूरी तरह से सफेद सतह की चमक के लिए किरणों के समानांतर बीम से चमकता है।

अब कल्पना करें कि हम एक फोटो एक्सपोजर मीटर का काम कर रहे हैं, जिसके साथ फोटोग्राफर कैमरे पर शटर स्पीड और एपर्चर सेट करता है। दूसरे शब्दों में, हमें कोफ़ मूल्य चुनने की आवश्यकता है ताकि तस्वीर चमक में सामान्य हो जाए, न बहुत अंधेरा हो, न बहुत उज्ज्वल हो। कल्पना करें कि फोटोग्राफ की गई वस्तु के पीछे पूरी तरह से सफेद स्क्रीन है। ऐसी स्क्रीन का परावर्तन एल्बिडो सभी तरंगदैर्घ्य पर 1 के बराबर परिभाषा के अनुसार होता है। Coef value सेट करें ताकि इमेज में इस स्क्रीन का विजुअल ब्राइटनेस Y 1. 1 हो जाए? क्योंकि RGB रंग मॉडल में, अधिकतम संभव चमक मान 1 है, जो कि आरजीबी (255,255,255) , अर्थात सफेद रंग के साथ प्राप्त किया जाता है। मैं इस बारे में बाद में बात करूंगा। चूंकि साधारण शरीर पूरी तरह से सफेद स्क्रीन की तुलना में गहरे रंग के होते हैं, इसलिए छवियां चमक में सामान्य होंगी। इन विचारों से, हम coef के लिए निम्नलिखित अभिव्यक्ति प्राप्त करते हैं:

$$

$$coef = \ frac {1} {\ int _ {390 \, nm} ^ {830 \ _, nm} रोशनी (\ lambda) \, {\ overline {y}} ((lambda) \, d \ lambda}$$

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस तरह के सामान्यीकरण की गारंटी नहीं है कि प्रत्येक आरजीबी समन्वय का मूल्य 255 से कम या इसके बराबर होगा। उदाहरण के लिए, यदि आप लाल बत्ती स्रोत के साथ बिल्कुल सफेद स्क्रीन शूट करते हैं, तो आरजीबी रंग आसमान छू जाएगा।

तो, मैं XYZ रंग अंतरिक्ष के निर्देशांक की गणना इस प्रकार है:


हमें किसी तरह सूर्य के रंग को व्यक्त करने की आवश्यकता है। हम इसे सीधे नहीं खींच सकते हैं, और हमारे गणितीय मॉडल में हमने ऐसा चरम मामला नहीं दिया है। जाहिर है, हमें सूर्य द्वारा रोशन की गई सफेद सतह की तस्वीर लेने की जरूरत है। चूँकि बाहरी अंतरिक्ष से सूर्य का रंग लाल होता है, इसलिए, जैसा कि मैंने कहा, बिल्कुल सफेद स्क्रीन का रंग बंद हो जाता है। इसलिए, हमें सतह को अधिक गहरा लेना चाहिए। मैंने प्रयोगात्मक रूप से पाया कि आपको 0.91 के अल्बेडो के साथ श्वेत पत्र लेने की आवश्यकता है। आप अधिक एल्बिडो नहीं ले सकते, यह लुढ़कना शुरू हो जाता है। इस प्रकार, सूर्य का रंग प्राप्त करने के लिए, मैंने उपरोक्त सूत्र में सभी तरंग दैर्ध्य में 0.91 पर एल्बेडो मान निर्धारित किया है:

SRGB रंग स्थान

RGB मॉडल का उपयोग करने वाला सबसे सामान्य रंग स्थान sRGB है। इसलिए, जब स्पष्टीकरण के बिना आरजीबी के बारे में बात करते हैं, तो उनका मतलब है sRGB रंग स्थान, जो RGB मॉडल का उपयोग करके रंगीन स्पेक्ट्रम का प्रतिनिधित्व करने के लिए मानक है। यह मानक 1996 में इंटरनेशनल कलर कंसोर्टियम (ICC) द्वारा मॉनिटर, प्रिंटर और इंटरनेट साइटों में RGB मॉडल के उपयोग को एकीकृत करने के लिए बनाया गया था। आइए इस मानक को देखें, जिसका विवरण [ 2 ] पर उपलब्ध है।

XYZ का sRGB में रूपांतरण तीन चरणों में होता है। सबसे पहले, XYZ निर्देशांक को रैखिक RGB निर्देशांक में बदल दिया जाता है, फिर रैखिक निर्देशांक को गैर-रेखीय RGB निर्देशांक में बदल दिया जाता है, और अंत में गैर-रेखीय निर्देशांक 8-बिट RGB निर्देशांक में परिवर्तित हो जाते हैं, जो वास्तव में, sRGB रंग स्थान के निर्देशांक हैं।

XYZ निर्देशांक का रूपांतरण रैखिक RGB निर्देशांक के रूप में निम्नानुसार है:



और रिवर्स इस तरह है:



मुझे आश्चर्य है कि वर्ग मैट्रिस में ये अजीब संख्या कहां से आई? और वे आईटीयू-आर बीटी .709 [ 3 ] की सिफारिश से आए थे। पहला वर्ग मैट्रिक्स XYZ_to_RGB द्वारा और दूसरा RGB_to_XYZ द्वारा निरूपित करें । जाहिर है, वे परस्पर उलटे हैं। सिफारिश आईटीयू-आर बीटी .709 उन आवश्यकताओं को निर्दिष्ट करती है जो दूसरे मैट्रिक्स के लिए पूरी होनी चाहिए। इन आवश्यकताओं से, हम विशिष्ट रूप से दूसरे मैट्रिक्स की गणना कर सकते हैं, और पहला दूसरे के व्युत्क्रम मैट्रिक्स के बराबर है।

हम निम्नलिखित कार्यों का परिचय देते हैं:

$$

$$XYZ (R, G, B) = RGB \ _to \ _XYZ \ cdot {\ start {bmatrix} R \\ G \\ B \ end {bmatrix}} \\ W (R, G, B = = XYZ_1 (R) , G, B) + XYZ_2 (R, G, B) + XYZ_3 (R, G, B) \\ xy (R, G, B) = \ frac {1} {W (R, G, B)} \ _ cdot {\ start {bmatrix} XYZ_1 (R, G, B) \\ XYZ_2 (R, G, B) \ end {bmatrix}}$$

तब सिफारिश आईटीयू-आर बीटी .709 की आवश्यकताएं निम्नलिखित रूप लेती हैं:

$$

$$xy (1,0,0) = {\ start {bmatrix} 0.64 \\ 0.33 \ end {bmatrix}}, \; xy (0,1,0) = {\ start {bmatrix} 0.30 \\ 0.60 \ end {bmatrix}}, \; xy (0,0,1) = {\ start {bmatrix} 0.15 \\ 0.06 \ end {bmatrix}} \\ xy (1,1,1) = {\ start {bmatrix} 0.3127 \\ 0.32x_ अंत {bmatrix }}$$

हमारे पास 8 समीकरण हैं, जब हमारे पास RGB_to_XYZ मैट्रिक्स के 9 अज्ञात तत्व हैं, अर्थात् , एक और समीकरण गायब है। और लापता समीकरण को स्पष्ट रूप से सेट किया गया था, मुझे स्वयं इसका अनुमान लगाना था। इस समीकरण का सार यह है कि सफेद के लिए, दृश्य चमक Y 1 के बराबर होनी चाहिए:

$$

$$XYZ_2 (1,1,1) = 1$$

मुझे तर्कसंगत समीकरणों में इन समीकरणों का सटीक हल मिला:


यदि मैं अपने परिणाम में चार दशमलव स्थानों पर संख्याओं को गोल करता हूं, तो हमें अंतर्राष्ट्रीय रंगीन कंसोर्टियम के मानक में बिल्कुल अजीब संख्याएं मिलती हैं। मेरी गणना में, मैं गोल मैट्रेस का उपयोग नहीं करता हूं, लेकिन उपरोक्त सटीक वाले (जहां तक ​​कि डबल-सटीक फ़्लोटिंग-पॉइंट नंबर अनुमति देते हैं)।

इसलिए, आरजीबी के रैखिक निर्देशांक रंग मिलान फ़ंक्शन (सेमीफाइ), विकिरण के वर्णक्रमीय घनत्व (रोशनी) और परावर्तन (एल्बेडो) के आधार पर मैं निम्नानुसार गणना करता हूं:



मैं रैखिक आरजीबी निर्देशांक का भी उपयोग करता हूं, जो 2-डिग्री और 10-डिग्री के दृश्य के औसत से अधिक है:



RGB के रैखिक निर्देशांक से, दृश्य चमक Y की गणना निम्न सूत्र का उपयोग करके की जाती है (डिफ़ॉल्ट रूप से, Mathcad सरणियों को शून्य तत्व से गिना जाता है):


हम मानक को अलग करना जारी रखते हैं। प्रत्येक रैखिक RGB समन्वय को गैर-रैखिक lin2bit फ़ंक्शन का उपयोग करके गैर-रैखिक में परिवर्तित किया जाता है, और इसके विपरीत, bit2lin, जिन्हें निम्नानुसार परिभाषित किया गया है:


इन कार्यों के ग्राफ इस तरह दिखते हैं:



ध्यान दें कि 0, 0, 1 से 1 में परिवर्तित होता है।

अंत में, गैर-रेखीय आरजीबी निर्देशांक 255 से गुणा करके 8-बिट में परिवर्तित हो जाते हैं, इसके बाद पूर्णांकों तक पहुंच जाते हैं।

इस प्रकार, मैंने रैखिक आरजीबी निर्देशांक को 8-बिट और इसके विपरीत में परिवर्तित करने के लिए निम्नलिखित कार्यों को परिभाषित किया है:

अब हम परिचय से समस्या को हल करने के लिए तैयार हैं। मैं आपको शर्त याद दिलाता हूं।

कलर आरजीबी (120,80,100) दिए जाएं।
1) आरजीबी रंग के मूल्य क्या हैं, जो निर्दिष्ट से 2 गुना गहरा है?
2) ग्रे के लिए आरजीबी मान क्या हैं जो दिए गए समान चमक हैं?

समाधान:

उत्तर: 1) आरजीबी (86.56.71) ; 2) आरजीबी (92.92.92) ।

रंग तापमान

केल्विन में मापा गया प्रकाश स्रोत का रंग तापमान , एक पूरी तरह से काले रंग के शरीर के तापमान द्वारा उसी स्थान पर स्थित रंग चार्ट द्वारा निर्धारित किया जाता है, जहां प्रश्न में विकिरण स्रोत होता है। यदि प्रकाश स्रोत प्लैंक वक्र (एक वक्र जो विभिन्न तापमानों पर एक काले शरीर के रंग बिंदुओं के सेट से निर्धारित होता है) पर नहीं गिरता है, तो इसे चिह्नित करने के लिए एक सहसंबद्ध रंग तापमान का उपयोग किया जाता है। यह मान केल्विन में भी मापा जाता है और पूरी तरह से काले शरीर के तापमान से निर्धारित होता है, जिसका रंग प्रकाश स्रोत के रंग के जितना संभव हो उतना करीब है। निर्देशांक (यू, वी) में निर्मित रंग चार्ट पर विकिरण स्रोत के सहसंबद्ध रंग तापमान को खोजने के लिए, प्लैंक वक्र (यानी, सबसे कम ज्यामितीय दूरी) पर स्रोत के निकटतम बिंदु निर्धारित किया जाता है। इस बिंदु पर स्थित काले शरीर का तापमान माना स्रोत के सहसंबद्ध रंग के तापमान के अनुरूप होगा [ 4 ]।

तापमान टी के पूरी तरह से काले शरीर के लिए, एक यूनिट तरंग दैर्ध्य अंतराल में विकिरण की सतह के प्रति यूनिट क्षेत्र को प्लैंक के नियम द्वारा व्यक्त किया गया है :

$$

$$R (\ lambda, T) = \ frac {2 \ pi h c ^ 2} {\ lambda ^ 5} \ frac {1} {e ^ {h c / \ lambda k T} -1}$$

तदनुसार, मैं एक बिल्कुल काले शरीर के वर्णक्रमीय विकिरण घनत्व की गणना निम्नानुसार करता हूं (नैनोमीटर में cmf2 रंग मिलान फ़ंक्शन तालिका के शून्य कॉलम में नैनोमीटर में तरंग दैर्ध्य हैं):



कृपया ध्यान दें कि मैंने स्थिर कारक को छोड़ दिया है, क्योंकि यह अभी भी चमक के सामान्यीकरण के साथ घटता है (प्रकाश स्रोत की चमक रंग तापमान को प्रभावित नहीं करती है)।

अगला, मैं RGB के रैखिक निर्देशांक की गणना करता हूं:



RGB रैखिक निर्देशांक (u, v) निर्देशांक में परिवर्तित किए गए हैं:



(U, v) समतल पर , प्रश्न में रंग के बिंदुओं के बीच की ज्यामितीय दूरी और किसी दिए गए तापमान T के काले शरीर के रंग की गणना की जाती है:



उदाहरण के लिए, एक मानक सफेद प्रकाश स्रोत के लिए, तापमान पर इस दूरी की निर्भरता इस तरह दिखती है:



टी का मूल्य जिस पर यह निर्भरता न्यूनतम है, सवाल में प्रकाश स्रोत का रंग तापमान है।

सूर्य के विकिरण का वर्णक्रमीय घनत्व

मैंने यहाँ से वातावरण की अनुपस्थिति में सौर विकिरण के वर्णक्रमीय घनत्व का डेटा डाउनलोड किया: [ ५ ]। अंतरिक्ष से सूर्य के लिए प्रकाश स्रोत, मैं इसलिए E490 के रूप में नामित करेगा। इसके अलावा, तुलना के लिए, गणना में मैं मानक प्रकाश स्रोत D65 पर विचार करता हूं। यह स्रोत श्वेत प्रकाश का प्रतिनिधित्व करता है। मैं इसे यह दिखाने के लिए देखता हूं कि अगर सूरज सफेद होता तो चंद्रमा कैसा दिखता। मैंने यहाँ से एक मानक प्रकाश स्रोत D65 के विकिरण के वर्णक्रमीय घनत्व का डेटा डाउनलोड किया: [ ६ ]।

जैसा कि नीचे दिखाया गया है, D65 और E490 प्रकाश स्रोतों में क्रमशः 6467K और 5912K का रंग तापमान है। प्रकाश स्रोतों D65, E490 और इसी तापमान के बिल्कुल काले शरीर के वर्णक्रमीय विकिरण घनत्व निम्नानुसार हैं:



यह ध्यान दिया जा सकता है कि सौर विकिरण का वर्णक्रमीय घनत्व सफेद तरंग दैर्ध्य की तुलना में अधिक लंबा तरंग दैर्ध्य पर होता है, यानी लाल प्रकाश की तरंग दैर्ध्य पर (620-770 एनएम)। इसका मतलब है कि सूरज में लाल रंग का टिंट है। वास्तव में, गणना प्रकाश स्रोतों D65, E490 और इसी तापमान के बिल्कुल काले शरीर के निम्नलिखित रंग देती हैं (जैसा कि मैंने कहा, 0.91 के अल्बेडो के साथ श्वेत पत्र माना जाता है):



कृपया ध्यान दें कि सूर्य का sRGB निर्देशांक और पूर्ण काले शरीर का तापमान 5912K बिल्कुल मेल खाता है। यह किसी भी चीज से नहीं समझाया गया है, यह सिर्फ होता है।

अंतिम चित्र में मंडलियों का रंग अंतरिक्ष से सूर्य का वास्तविक रंग है। मानव आँख स्पष्ट रूप से सूर्य के लाल रंग को देखती है। तो, अंतरिक्ष से सूर्य का सफेद होना एक बड़ा मिथक है! यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि किसी कारण से यह छाया अपोलो कार्यक्रम की तस्वीरों और वीडियो में नहीं देखी गई है। इन तस्वीरों में, सूर्य का दृश्यमान लाल रंग निश्चित रूप से अमेरिकी ध्वज और रिक्त स्थान की सफेद सतहों पर दिखाई देगा। और जैसा कि नीचे दिखाया गया है, सूर्य की यह छाया अंतरिक्ष से चंद्रमा की "लालिमा" को ध्यान देने योग्य योगदान देती है।

क्या चंद्रमा अलग है या रंग में समान है?

चंद्र साजिश के सिद्धांत के विरोधी इस संस्करण को बढ़ावा दे रहे हैं कि चंद्रमा रंग में अलग है। कथित तौर पर चंद्रमा भूरे रंग के स्थानों में है, स्थानों में यह भूरा है, और एक ही समय में अपोलो उतरा जहां चंद्रमा ग्रे है। लेकिन यह संस्करण सीधे वैज्ञानिक डेटा का खंडन करता है। लेख [ 7 ] स्पष्ट रूप से कहता है:

चंद्रमा पर रंग अंतर बहुत छोटा है।

शेवचेंको अपनी किताब [ 8 ] में भी लिखते हैं:

कई सालों तक, प्रसिद्ध अमेरिकी शोधकर्ता टी। मैककॉर्ड ने इस दिशा में काम किया।उन्होंने चंद्र सतह के विभिन्न खंडों के लिए 200 से अधिक स्पेक्ट्रा प्राप्त किए, जिनमें से प्रत्येक में 10 से 20 किमी की दूरी थी। सभी प्राप्त वक्र मूल रूप से दिखने में समान हैं।

तो, नहीं, चंद्रमा रंग में भिन्न नहीं है, लेकिन समान है।

शेवचेंको के अनुसार चंद्रमा का रंग डेटा

शेवचेंको ने अपनी पुस्तक [ 8 ] में तरंग दैर्ध्य पर परावर्तन की निम्न निर्भरता बताई है।



मेरी गणना में, मैं इस डेटा के टुकड़े-टुकड़े रैखिक प्रक्षेप का उपयोग करता हूं। ६२०--२० एनएम की सीमा में खंड की प्रत्यक्ष निरंतरता से मुझे -२०-30३० एनएम के अंतराल में लापता डेटा प्राप्त हुआ।

चंद्रमा रंग डेटा एलआरओ द्वारा

321 एनएम से 689 एनएम तक तरंग दैर्ध्य पर रोशनी और अवलोकन की स्थितियों पर चंद्र सतह परावर्तन की निर्भरता [ 9 ] में दी गई है। मॉडल मापदंडों की गणना लूनर रिकॉनेनेस ऑर्बिटर (संक्षिप्त एलआरओ) द्वारा प्राप्त आंकड़ों के विश्लेषण के आधार पर की गई थी। प्रकाश और अवलोकन की स्थिति तीन मापदंडों i (घटना कोण), ई (प्रतिबिंब का कोण) और जी (चरण कोण) द्वारा निर्धारित की जाती है । इन कोणों को निम्नलिखित चित्र में दिखाया गया है:



चरण कोण को अज़ीमुथल कोण के रूप में व्यक्त किया जा सकता है$$Ine गोलाकार कोसाइन प्रमेयका उपयोग इसप्रकार है:$\varPsi$

$$

$$g=\arccos\left(\cos\left(i\right)\cos\left(e\right)+\sin\left(i\right)\sin\left(e\right)\cos\left(\varPsi\right)\right)$$

गणनाओं में, मैं कोणों के पारंपरिक मान i = g = 30 °, e = 0 ° लेता हूं । इस तरह के कोणों के लिए, तरंग दैर्ध्य पर परावर्तन की निम्न निर्भरता प्राप्त की जाती है (ग्राफ lro30):


मैंने अंतराल के 689-830 एनएम के अंतराल पर LRO डेटा का एक रैखिक एक्सट्रपलेशन किया है, ताकि अंक 830 एनएम और 689 एनएम पर मूल्यों का अनुपात शेवचेन डेटा () के समान हो। अनुसूची अनुसूची)। मैंने शेवचेन्को के डेटा को 0.8315 से गुणा करके भी बदल दिया, ताकि शेवचेंको और एलआरओ के अनुसार परिणामी रंग गणना की चमक समान रहे।

रंग जानकारी चंद्रमा के लिए Kaguya द्वारा

काम [ 10 ] दूसरा जापानी कृत्रिम चंद्रमा उपग्रह द्वारा प्राप्त डेटा प्रस्तुत करता है। दुर्भाग्य से, दृश्यमान तरंग दैर्ध्य रेंज में परावर्तन बहुत कम रिज़ॉल्यूशन के साथ दिया जाता है, इसलिए मैं अपनी गणना में इसका उपयोग नहीं करता हूं।

लेकिन काम दिलचस्प है कि यह अपोलो 16 मिशन के डेटा के साथ कगुया डेटा की भारी विसंगतियों के बारे में बात करता है। और यह दुर्लभ मामलों में से एक है जब वैज्ञानिक समुदाय खुले तौर पर अमेरिकियों की चाँद से जुड़ी विसंगतियों की बात करता है।

गणना के परिणाम

इसके अलावा, मैं निम्नलिखित संकेतन का उपयोग करूंगा:
D65 - सफेद प्रकाश D65 का एक मानक स्रोत;
E490 - वातावरण की अनुपस्थिति में सूर्य से प्रकाश स्रोत;
बी-0.91 - 0.91 के अल्बेडो के साथ सफेद कागज;
LRO (30 °) - पारंपरिक कोणों के लिए LRO डेटा i = g = 30 °, e = 0 °;
Shevch। - शेवचेंको पर डेटा;
लिंग। (2 °) - रैखिक RGB देखने के 2-डिग्री क्षेत्र में समन्वय करता है ;
लिंग। (10 °) - रैखिक आरजीबी 10 डिग्री के क्षेत्र में समन्वय करता है ;
लिंग। (औसत) - रैखिक आरजीबी औसत से अधिक का समन्वय करता है2-डिग्री और दृश्य के 10-डिग्री क्षेत्र;
sRGB (100%) - रैखिक आरजीबी निर्देशांक से प्राप्त sRGB निर्देशांक 2-डिग्री और 10-डिग्री दृश्य के क्षेत्र में औसतन ;
sRGB (200%) - दोगुनी रैखिक RGB निर्देशांक से प्राप्त sRGB निर्देशांक 2-डिग्री और 10-डिग्री दृश्य के क्षेत्र में औसतन ;
sRGB (300%) - sRGB निर्देशांक दो-डिग्री और 10-डिग्री के क्षेत्र में औसतन तिगुना रैखिक RGB निर्देशांक से प्राप्त किया गया ;
sRGB (400%) - चौगुनी रैखिक RGB से प्राप्त sRGB निर्देशांक औसत से अधिक है2-डिग्री और दृश्य के 10-डिग्री क्षेत्र;
col। अस्थायी। - रैखिक आरजीबी निर्देशांक से प्राप्त रंग तापमान औसतन 2-डिग्री और 10-डिग्री के दृश्य क्षेत्र से अधिक है;

D65

	बी 0.91	एलआरओ (30 °)	Shevch।
लिंग। (2 °)	0.9076,0.9120,0.8968	0.1177,0.0931,0.0688	0.1202,0.0931,0.0697
लिंग। (10 °)	0.9084,0.9122,0.8929	0.1165,0.0916,0.0687	0.1188,0.0917,0.0696
लिंग। (औसत।)	0.9080,0.9121,0.8948	0.1171,0.0924,0.0688	0.1195,0.0924,0.0697
sRGB (100%)	आरजीबी (244,245,243)	आरजीबी (96.86.74)	आरजीबी (97.86.75)
sRGB (200%)	-	आरजीबी (133,119,104)	आरजीबी (134,119,104)
sRGB (300%)	-	आरजीबी (160,144,125)	आरजीबी (161,144,126)
sRGB (400%)	-	आरजीबी (182,164,143)	आरजीबी (184,164,144)
col। अस्थायी।	6467K	4928K	4891K

E490

	बी 0.91	एलआरओ (30 °)	Shevch।
लिंग। (2 °)	1.0005,0.8892,0.8490	0.1283,0.0909,0.0649	0.1310,0.0909,0.0657
लिंग। (10 °)	1.0021,0.8888,0.8483	0.1272,0.0895,0.0650	0.1297,0.0895,0.0659
. (.)	1.0013,0.8890,0.8486	0.1277,0.0902,0.0649	0.1303,0.0902,0.0658
sRGB (100%)	rgb(255,242,237)	rgb(100,85,72)	rgb(101,85,73)
sRGB (200%)	-	rgb(138,118,101)	rgb(140,118,102)
sRGB (300%)	-	rgb(166,142,122)	rgb(168,142,123)
sRGB (400%)	-	rgb(189,162,139)	rgb(191,162,140)
. .	5912K	4550K	4512K

निम्न छवि चंद्र सतह रंग sRGB (100%) , sRGB (200%) (डबल ब्राइटनेस), sRGB (300%) (ट्रिपल ब्राइटनेस), sRGB (400%) (चौगुनी ब्राइटनेस) को E490 लाइट सोर्स (i.e. ) के साथ दिखाती है । एलआरओ और शेवचेंको के आंकड़ों के अनुसार अंतरिक्ष से अवलोकन)।



जैसा कि आप देख सकते हैं, बाहरी अंतरिक्ष से चंद्रमा का रंग एलआरओ डेटा और शेवचेंको के अनुसार दोनों में एक भूरा रंग है। शेवचेंको द्वारा यह एलआरओ की तुलना में थोड़ा (मुश्किल से ध्यान देने योग्य) रेडर निकलता है।

तस्वीरों में देखें चांद का रंग

इस खंड में हम तस्वीरों के रंग से निपटेंगे। आरजीबी के रैखिक निर्देशांक में छवि को आइएमजी और रंग दें। प्रत्येक छवि पिक्सेल को मूल चमक के रंग के समान चमक के दिए गए रंग के पिक्सेल से बदल दिया जाता है। मथकड में छवि को एकल sRGB समन्वयन मैट्रिक्स के रूप में प्रस्तुत किया गया है, जो बाएं से दाएं तीन "आर", "जी", "बी" सिलाई करके प्राप्त किया जाता है। इसे ध्यान में रखते हुए, रंग प्रक्रिया इस प्रकार है:

रुचि के लिए, मैंने अमेरिकी अपोलो कार्यक्रम के फोटो एलबमों से चंद्र सतह की तस्वीरें लीं और अपनी गणना से प्राप्त रंगों में इसे फिर से प्राप्त किया। मैं केवल परिणाम देता हूं, और इस बारे में एक निष्कर्ष निकालता हूं कि ये तस्वीरें वास्तविक हैं या झूठ, खुद।

AS11-44-6552 फ़ोटो को रंग देने का परिणाम:



बीच में मूल तस्वीरें हैं। बाईं ओर, फोटोग्राफ शेवचेन्को के डेटा के अनुसार पारंपरिक कोणों i = g = 30 ° , e = 0 ° , और दाईं ओर LRO डेटा के अनुसार रंगीन हैं। ऊपरी पंक्ति मानक प्रकाश स्रोत D65 से मेल खाती है, यानी, ऊपरी पंक्ति चंद्रमा की सतह के रंगों को दिखाती है, जो सूर्य के सफेद होने पर प्राप्त होता था। निचली पंक्ति E490 प्रकाश स्रोत से मेल खाती है, अर्थात, निचली पंक्ति अंतरिक्ष से देखे जाने पर चंद्रमा की सतह के प्राकृतिक रंगों को दिखाती है।

जैसा कि आप देख सकते हैं, सूर्य की लालिमा चंद्रमा की सतह के "लालिमा" के लिए एक उल्लेखनीय योगदान देती है, जो अंत में भूरे रंग की दिखती है, बिल्कुल ग्रे नहीं।

नासा की तस्वीरों में चंद्रमा के ग्रे रंग को इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि किसी कारण से फिल्म "चली गई" नीले रंग में, लेकिन यह संस्करण तुरंत गायब हो जाता है अगर हम एल्बमों के अंत में ग्रे ग्रेडेशन की छवियों का विश्लेषण करते हैं। फोटो as11-44- चार्ट ऊपर अंतिम तस्वीर के लिए ऐसी तस्वीर दिखाता है। मैंने उसी चमक की वास्तविक किरणों को ग्रे रंग के ग्रेडेशन के रूप में उसी चमक में छोड़ दिया जैसा कि तस्वीर में है, और एसआरजीबी निर्देशांक भी लिखा है। परिणाम निम्न छवि है:



जैसा कि आप देख सकते हैं, फिल्म न केवल "ब्लू" गई है, बल्कि ब्लू से विपरीत दिशा में भी "चली" गई है। इस तरह के विचलन भूरे रंग को भूरे रंग में नहीं बदल सकते।

AS11-40-5903 रंग भरने का परिणाम:



मूल तस्वीर में, स्थानों में चंद्र की सतह पर न केवल एक ग्रे रंग होता है, बल्कि एक मामूली नीला रंग भी होता है। As11-40-चार्ट फोटो में ग्रे ग्रेग्रेड इमेज दिखाई देती है:



फिल्म "ब्लू" रंग में "नहीं" गई, लेकिन "लाल" में। और उसके बाद भी, किसी कारण से, नासा की तस्वीर में चंद्र सतह ग्रे है।

तस्वीर AS11-37-5455 रंग भरने का परिणाम:



यह अपोलो कार्यक्रम की दुर्लभ तस्वीरों में से एक है, जहां चंद्र सतह में एक भूरा रंग होता है, हालांकि पूरी तरह से नहीं। चंद्र साजिश के सिद्धांत के विरोधियों ने इसे दिखाने के लिए प्यार किया, वे कहते हैं, देखो, भूरा है। लेकिन यहां कैच अंदर ही खत्म हो गया। आइए फोटो का विश्लेषण करें as11-37- चार्ट , जो ग्रे ग्रेडेशन की संबंधित छवि दिखाता है:



फिल्म बस "भूरी" हो गई। नासा की तस्वीरों में चंद्र की सतह के भूरे रंग के कारण इसका पूरा कारण है।

प्रकाश की स्थिति और अवलोकन पर चंद्र सतह के रंग की निर्भरता

[ 9 ] में दिए गए एलआरओ डेटा का उपयोग करते हुए, हम अध्ययन करते हैं कि प्रकाश और अवलोकन स्थितियों के कारण चंद्र की सतह का रंग कैसे बदलता है। प्रकाश स्रोत E490 पर विचार करें (अंतरिक्ष से सूर्य) और कोणों के विभिन्न मूल्यों i , e , $$$\ varPsi$ । निम्न चित्र परिणाम दिखाता है, जहां ऊपरी पंक्ति में रंग तीन गुना उज्जवल हैं और नीचे की पंक्ति में रंग समान चमक Y = 0.5 तक कम हो गए हैं।



जैसा कि आप तस्वीर से देख सकते हैं, केवल चमक बदल जाती है। नीचे की पंक्ति में, रंग मानव आंख के लिए हर जगह लगभग समान हैं। यद्यपि, यदि आप बारीकी से देखते हैं, तो i = 0 ° के मामले में , आप ग्रे के पक्ष में एक बहुत ही कमजोर विचलन देख सकते हैं जैसे कि ई दृष्टिकोण शून्य है।

चंद्र मिट्टी का रंग

नासा की वेबसाइट पर एक बहुत ही अजीब तस्वीर है, अर्थात् चंद्र मिट्टी के नमूने नंबर 10005 की यह तस्वीर।



तस्वीर में चंद्र मिट्टी भूरी दिखती है, यहां तक ​​कि भूरी भी, यह देखते हुए कि प्रकाश एक सफेद प्रकाश स्रोत द्वारा उत्पादित किया गया था। फ्रेम में गिरे श्वेत पत्र के रंग से सही सफेद संतुलन की जाँच की जा सकती है।

शायद यह वही नारंगी मिट्टी है जिसे अपोलो 17 अंतरिक्ष यात्रियों ने खोजा था? नहीं! दस्तावेज़ [ 11 ] ने स्पष्ट रूप से कहा कि नमूना अपोलो 11 अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा लिया गया था।

अब आइए सुनते हैं कि नील आर्मस्ट्रांग (अपोलो 11 अंतरिक्ष यात्री) पैट्रिक मूर [ 12 ] के साथ एक साक्षात्कार में क्या कहते हैं, जो उन्होंने 1970 में दिया था।

जब आप जमीन को पास या अपने हाथ में देखते हैं, तो आप पाते हैं कि यह वास्तव में कोयला ग्रे है, और हम विशेष रूप से इस रंग से अलग कुछ भी नहीं पा सकते हैं।

(जब आप करीब सीमा पर सामग्री को देखते हैं, जैसे कि आपके हाथ में, आपको लगता है कि यह वास्तव में एक लकड़ी का कोयला है, और हम कभी भी उन चीजों को खोजने में सक्षम नहीं थे जो उस रंग से बहुत अलग थे।)

यह पता चला है, नील आर्मस्ट्रांग, मैं इस शब्द से नहीं डरता, झूठ बोला।

साहित्य

1। कलर एंड विजन रिसर्च लेबोरेटरी - नई CIE XYZ फ़ंक्शन CIE (2006) LMS फ़ंक्शंस से रूपांतरित हुई
2। इंटरनेशनल कलर कंसोर्टियम - इंटरनेट के लिए एक मानक डिफ़ॉल्ट रंग स्थान: sRGB
3। सिफारिश आईटीयू- RBT.709 - उत्पादन और अंतरराष्ट्रीय कार्यक्रम विनिमय के लिए एचडीटीवी मानकों के पैरामीटर मान
4। रॉबर्टसन आर। "सहसंबद्ध रंग तापमान और वितरण तापमान की गणना" / .pt समाज। एम। ५ Am, १५२। (१ ९ ६28)।
5। 2000 एएसटीएम मानक अलौकिक वर्णक्रम संदर्भ ई-490-00
6। CIE मानक Illuminant D65
7। "चंद्रमा की मिट्टी के भौतिक-यांत्रिक गुणों को निर्धारित करने का पहला परिणाम", मॉस्को: 1970। गोसेस्ट्रॉय, यूएसएसआर, संपादकीय के तहत प्रोफेसर। डॉ। टेक। वी। जी। बुलेचेव, 8।
8। शेवचेन्को वी.वी., चंद्रमा और इसका अवलोकन, 1983, पीपी 91-92।
9। हापके, बी। बी। डेनेवी, एच। सातो, एस। ब्रैडेन और एम। रॉबिन्सन (2012), लूनर फ़ेज़ वक्र की तरंग दैर्ध्य निर्भरता, जैसा कि लूनर रिकॉइसेंस ऑर्बिटर वाइड-एंगल कैमरा, जे। जियोफाई द्वारा देखा गया है। रेस।, 117, E00H15
10। ओह्टेक, एम। एट अल। (2010), SELENE (Kaguya) मल्टीबैन्ड इमेजर डेटा, स्पेस साइंस का उपयोग करके लूनर सरफेस के एब्सोल्यूट रिफ्लेक्शन की व्युत्पत्ति। रेव। 154, 57-77
11। द एपीलू 11 ड्रिव टूब, डिसाइड और डिटेल द्वारा जुडिथ एच। एल्टन, नासा (1978)
12। बीबीसी। पैट्रिक मूर के साथ नील आर्मस्ट्रांग साक्षात्कार (1970)