A SZÍNEKRŐL III. RÉSZ A CIE színrendszer Dr Wenzel Klára egyetemi magántanár Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Budapest, 2011
A CIE színinger mérő rendszer (1931) Commission Internationale de l Eclairage Tristimulusos rendszer. Guild és Wright additív színkeverési és színegyeztetési (color matching)mérései:
A színkeverő berendezés
R( 1) + G( 2) + B( 3) = C( m) Nem valósítható meg minden spektrumtartományban. Megoldás pl a 460 530 nm tartományban: + G( 2) + B( 3) = C( m) + R( 1), azaz - R( 1) + G( 2) + B( 3) = C( m)
A CIE színinger megfeleltető függvények λr =700,0 λg =546,1 λb =435,8 nm
Ha az alapszíneket egy háromszög sarkain helyezzük el, az additív színkeverékek színpontjai a háromszög területén belül helyezkednek el. A negatív színek a háromszögön kívül találhatók:
A negatív mennyiségeket matematikai transzformációval lehet kiküszöbölni. A transzformáció elve:
Áttérés a reális R,G,B szín-inger összetevőkről a képzetes X,Y,Z szín-inger összetevőkre A transzformáció kiinduló feltételei: Minden létező színinger kikeverhető legyen az alap színingerek pozitív előjelű additív mennyiségeiből Az egyenlő energiájú színinger színkoordinátái egyenlők legyenek (x = y = z) Az y színinger-összetevő legyen azonos a V -val
Áttérés a reális R,G,B színinger-összetevőkről a képzetes X,Y,Z színinger-összetevőkre X = 2,3640R + 0,51515G + 0,00520B Y = -0,89653R + 1,42640G - 0,01441B Z = -0,46807R + 0,08875G + 1,00921B
Az új színinger-megfeleltető függvények
A színinger-összetevők és a színinger-koordináták x X X Y Z ; y X Y Y Z ; z X Z Y Z
A CIE színességi diagram ( papucs-diagram)
A CIE színinger-rendszerben kezelhető színek
A Planck sugárzó vonala a CIE színességi diagramban
A szabványos megvilágítások színpontjai a színességi diagramban
Élénk és pasztell színek a CIE színességi diagramban
Kiegészítő színek a CIE színességi diagramban
A jellemző hullámhossz a CIE színességi diagramban A jellemző hullámhossz az adott színnel azonos színezetűnek tűnő monokromatikus fény hullámhossza (Helmholtz). Az adott szín pontját a fehérponttal összekötő egyenes tűzi ki a spektrum színek vonalán.
A MacAdam ellipszisek Az azonosnak látott színárnyalatok területei 10-szeres nagyításban
A CIE 1960 színességi (chromaticity) diagram
A CIE 1976 színességi diagram
A CIE L*a*b* színinger-koordináták L a b * * * 116( Y 500[( X / X 200[( Y / Y n / Y ) n 1/3 ) n ) 1/3 1/3 16 ( Y ( Z / / Y Z n n ) ) 1/3 1/3 ] ] X/X n, Y/Y n, Z/Z n >0,01 X, Y, Z: a vizsgált színminta jellemzője (színösszetevője) X n, Y n, Z n : a fehér etalon felület színösszetevője az adott megvilágítás mellett
Színkülönbségek a CIE L*a*b* színinger-térben E * ab * 2 [( L ) ( a ) ( b * 2 * ) 2 ] 1/ 2 DE ab *az érzékelt különbség 0...0,5 nem vehető észre 0,5...1,5 alig vehető észre 1,5...3,0 észrevehető 3,0...6,0 jól látható 6,0...12,0 nagy
A CIE L*A*B* színinger-tér
A CIE L*A*B* színinger-tér is 3-dimenziós
A színvisszaadás A színvisszaadó képesség: Az adott fényforrás tulajdonsága, amely az adott fényforrás és a referencia fényforrás által megvilágított azonos színes felület színingereinek összehasonlításával jellemezhető. A színingerek képzésénél figyelembe kell venni a szem színadaptációját az adott fényforráshoz. Jellemzője: Egyedi színvisszaadási index egyetlen színes felületre vonatkozik(r i ) Általános színvisszaadási index több színes felület egyedi színvisszaadási indexének átlaga (R a )
Az általános színvisszaadási index meghatározására szolgáló szabványos CIE színminták: CIE sorszám Munsell jelölés Szín 1 7.5 R 6/4 fáradt rózsaszín 2 5 Y 6/4 mustársárga 3 5 GY 6/8 erős sárgászöld 4 2.5 G 6/6 közepes sárgászöld 5 10 BG 6/4 türkiz 6 5 PB 6/8 világos piros 7 2.5 P 6/8 világos ibolya 8 10 P 6/8 orgonaszín Speciális igények esetére további 6 színmintát szabványosítottak.
A színvisszaadás etalon színmintái
R i meghatározásához nincs szükség magukra a színmintákra, csupán spektrális reflexiójukra. A vizsgált fényforrás spektrális teljesítményeloszlásából és a referencia fényforrás spektrális teljesítményeloszlásából, továbbá a vizsgált színminta spektrális reflexiójából számítástechnikailag határozzák meg a színkülönbségre jellemző értékeket. Az egyes színmintákra vonatkozó értékeket ból levonva kapjuk meg az (R i ) értékeket. Az (R i ) értékek átlagaként meghatározható az R a értéke.
Az R a színvisszaadási index meghatározása R a = Σ R i / i R a = 1/8 S R i i = 1 8
Referencia fényforrások: a természetes nappali fény az izzólámpák Általános színvisszaadási index R a = 100 Egyéb fényforrások: R a < 100
A legjobb színvisszaadása a fekete sugárzónak van
VÉGE