Az organikus színrendszer (OCS)

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Az organikus színrendszer (OCS)"

Hanna Nagy
9 évvel ezelőtt
Látták:

1 PR/B10ÁGY0310GO0016FO002 Az oanikus színrendszer (OC) Dr.Ábrahám Gyöy az MTA doktora, tanszékvezetı Budapesti Mőszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Mehatronika, Optika és Mőszertehnika Tanszék 1521 Budapest, Pf.91. Telefon: , Fax: Abstrat Az opponens satorna függvényekbıl új színkoordinátákat és azokból egy új színrendszert lehet elıállítani. Az így elıálló OC színrendszer az L a b színrendszerre emlékeztet. Bevezetés Bár a színészlelet pszihológiai jelenség, természettudományos emberi törekvés az észleleteket objektív számokkal jellemezni. Ezek a számok általában a színek három tulajdonságának a színezet, a színezetdússág és a világosság jellemzésére szolgálnak. Ma már a színek rendszerezésének egész történelmérıl beszélhetünk (Lukás, 1982). Már akkor foglalkoztak a színrendszerek felállításával, amikor még a színlátás biológiája jóval kezdetlegesebb volt, így fel sem merült, hogy az emberi szem reeptorait tekintsék egy színrendszer bázisának. Objektívebbnek látszott három monokromatikus alapszínt választani és az azok segítségével végzett színkeverésekkel állítani elı az un. színösszetevı függvényeket (Guild, 1931; Wright, ) ben szabványosították is az elsı színrendszert (CIE 1932), amelyet azután számos módosítás követett. A módosítások közül legfigyelemreméltóbb a CIE (1976), amely vörös-zöld és kék-sáa koordináta tengelyek által kifeszített síkon ábrázolja a színeket ezzel talán a legjobban közelítve meg a szemben képzıdı opponens satorna függvényeket. A CIE 1976-os L a b színrendszere az egyik legkedveltebb színinger mérı rendszer a színméréssel foglalkozók körében, amely kedveltségét bizonyára annak köszönheti, hogy a többihez képest jól közelíti meg az emberi szervezet mőködési módját, bár még mindig a tradiionális, önkényesen megválasztott alapszíningereken nyugszik. A felhasználók, pl. az épített környezet tervezıi számára ugyanakkor Nemsis Antal professzor COLOROID néven a színharmónia szempontjából ideális és ma már szabványosított színrendszert alkotott (Nemsis, 1990). Figyelemre méltó még Wenzel, (1991) javaslata a természetes reeptorok jelein alapuló un. PDT színrendszer felállítására.

Telefon: 463-1935, Fax: 463-4167 Email: abra@mom.bme.hu Abstrat Az opponens satorna függvényekbıl új színkoordinátákat és azokból egy új színrendszert lehet elıállítani.

2 Új színkoordináták Kézenfekvı, hogy kíséreljünk meg egy olyan színrendszert szerkeszteni, ami a szem látórendszerében valójában létrejövı jelekkel dolgozik. Már Rodiek, (1998) is megpróbálta a két satornajelet, mint koordinátatengelyt használva ábrázolni a színeket, azonban ahhoz, hogy használható színdiagramot kapjunk, a színek mindenkori intenzitását le kell választani a satornajelekrıl. Vezessük be C RG = L-M és a (1) C BY = -(L+M) satorna jeleket (2) ahol L, M, jelenti a három színérzékelı sap reeptor kimenetét, továbbá intenzitásként a három reeptorjel átlagát L + M + at, majd a nevezıben lévı 3-at 3 elhagyva normáljuk L+-sel a satorna jeleket, és jelöljük kisbetőkkel az így kapott színkoordinátákat a by = CRG L+ (3) = CBY L+ (4) Erre a normálásra azért van szükség, hogy a különbözı intenzitású színingerek összehasonlíthatók legyenek. Ha egy Φ ( λ) spektrális fénysőrőség eloszlású fény éri a szemet, akkor hatására a szemben L, M, jelek jönnek létre, amelyek segítségével az (1) és (2) szerint keletkeznek a C RG és a C BY kromatikus satorna jelek. Ha például most nem Φ(λ), hanem 2Φ(λ) nagyságú a bemenet, akkor 2L, 2M és 2 jön létre, amelyekbıl 2C RG és 2C BY keletkezik. A (3), (4 képletekbe helyettesítve by = 2CRG CRG = 2L+ 2 2 L+ (5) = 2CBY CBY = 2L+ 2 2 L+ (6) adódik, vagyis ugyanakkora színkoordináták adódnak, mint a fele nagyságú spektrális fénysőrőség eloszlás esetén. (A kis és nagybetők jobb megkülönböztethetısége miatt az indexben álló r, g, b, y -t is kisbetőkkel írjuk.) Nyilvánvaló, hogy 2 helyett más konstanst is írhattunk volna, megállapítható tehát, hogy a (3), (4) összefüggések biztosítják az intenzitástól való függetlenséget. 2

3 (Természetesen a mondottak sak a fényérzékelés lineáris modelljének érvényességi körén belül igazak.) Ábrázolva az összefüggéseket a 1. ábrát kapjuk. Az ábrázoláskor a és a by függvényeket egyaránt +1-es maximális értékre normáltuk. 1. ábra Az intenzitásra normált satorna függvény alakja Ezek az oanikus színrendszer színkoordinátái Új színrendszer Ha most a (3), (4) összefüggéseket, mint egymás függvényeit ábrázoljuk, akkor a 2. ábrát kapjuk. Nevezzük az így adódó színrendszert oanikus színrendszernek (Oani Color ystem, OC), utalva arra, hogy a látószervben ténylegesen létrejövı jelekbıl állítottuk elı.(ábrahám, Nagy, 2003; Ábrahám, 2004) 3

ábra Az intenzitásra normált satorna függvény alakja Ezek az oanikus színrendszer színkoordinátái Új színrendszer Ha most a (3), (4) összefüggéseket, mint egymás

4 2. ábra Az oanikus színrendszer Az oanikus színrendszer (OC) az emberi látórendszerben létrejövı jelek felhasználásával állítható elı, benne by a színezetet a hoc = artg (7) a szinezet-dússágot a 2 2 OC by C = +, míg (8) a világosságot az L OC = L+ jelenti, (9) ahol L, M, rendre a protos, deuteros és tritos reeptor L M L M ingerülete, =, és by = L+ L+ Az OC színrendszerben a spektrális színek a színháromszög körvonalán, míg a telítetlen (alasonyabb színezet dússágú) színek a háromszög belsejében helyezkednek el. Az origóban az akromatikus fehér pont található, koordinátái tehát (0,0). A világosság (9) szerinti megfogalmazása nem azonos az akromatikus satornajel alakjával (C V =1,7L+M), amely a szem relatív világosságérzékenységi függvényének leírására alkalmas. A (9) szerinti L OC -ben a kék reeptor is szerepet játszik a színtani súlyának megfelelıen. A kétféle világosságot tehát élszerő megkülönböztetni egymástól. A pupillánk összehúzódását vezérlı világosságjel idıben gyorsabb, un. magnoellurális sejteken keresztül terjed (Fonyó, 1999), míg a színtani jeleket elıállító (1), (2), (3) de nagyobb térbeli felbontású un. parvoellurális sejteken keresztül. A (7), (8) szerinti színkoordináták tehát függetlenek a világosságtól, így a három adat együtt jeleníti meg az emberi szem által érzékelt színeket. A három színkoordináta az OC színtestet alkotja, amelynek azonos világosságú metszetei a 2. ábra 4

színháromszög körvonalán, míg a telítetlen (alasonyabb színezet dússágú) színek a háromszög belsejében helyezkednek el. Az origóban az akromatikus fehér pont található, koordinátái tehát (0,0).

5 szerintiek. Maga a színtest a 3. ábrán látható nem kör alapú, hengerszerő alakzat, melyek metszetei azonosak, de más-más világossághoz tartoznak. 3. ábra Az OC színtest Konklúzió Az OC színrendszer nem egyszerően egy spekulatív lehetıség, hanem mivel a látás fiziológiai, valódi jelekbıl lett képezve nagy valószínőséggel ehhez nagyon hasonlóan mőködik az agyunkban a színek felismerése, identifikáiója. Nem véletlen, hogy a teljesen mesterségesen választott alap színingerekbıl felépített CIE színrendszerek többszöri módosítás után eljutottak az L*a*b* színábrázolási rendszerig, ami viszont hasonló az ismertetett OC színrendszerhez. Irodalom jegyzék Ábrahám, Gy. (2004a) Light matter interation and olor vision. Pro. of the fourth onferene Ábrahám, Gy., Nagy, B.V. (2003a) Colour identifiation based on opponent olour signals. Pro. of Temporal and patial Aspets of Light and Colour Pereption and Measurement. Veszprém. CIE x025:2003. IBN p CIE (1932) Commission Internationale de l Élairage Proeedings, Cambridge University Press, Cambridge, UK CIE (1976) Publiation N o 15. Colorimetry. Paris. Guild, J. (1931) The olorimetri properties of the spetrum. Philosophial Transations of the Royal oiety, London, A, 2 IBN pp Lukás, Gy. (1982) zínmérés. Mőszaki Könyvkiadó. Budapest. p Nemsis, A.(1990) zíndinamika. Akadémiai Kiadó, Budapest 5

ábra Az OC színtest Konklúzió Az OC színrendszer nem egyszerően egy spekulatív lehetıség, hanem mivel a látás fiziológiai, valódi jelekbıl lett képezve nagy valószínőséggel ehhez nagyon hasonlóan

6 Rodiek, R.W. (1998) The First teps in eeing. inauer Assoiates underland, Massahusetts IBN p Wenzel, K. (1991) A színes látás modellezése. Kandidátusi értekezés. MTA Budapest. Wright, W.D. ( ) A re-determination of the trihromati oeffiients of the spetral olours. Transations of the Optial oiety, 30, p

(1991) A színes látás modellezése. Kandidátusi értekezés. MTA Budapest. Wright, W.D.

Hasonló dokumentumok

Fénytechnika. A szem, a látás és a színes látás. Dr. Wenzel Klára. egyetemi magántanár Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Fénytechnika. A szem, a látás és a színes látás. Dr. Wenzel Klára. egyetemi magántanár Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Fénytechnika A szem, a látás és a színes látás Dr. Wenzel Klára egyetemi magántanár Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Budapest, 2013 Mi a szín? (MSz 9620) Fizika: a szín meghatározott hullámhosszúságú