Za razumijevanje modela za prikaz boja vano je razlikovati u kojem kontekstu promatramo boje.
Boje moemo opaati na dva razliita naina:
kada pripadaju objektu ili nekoj povrini, koji se promatraju izolirano od drugih obojenih podraaja (unrelated colors) ili
kada ih promatramo u odnosu sa drugim obojenim povrinama (related colors).
Kod modela za prikaz boja, vanu ulogu ima precizno koritenje karakteristika boja.
Kod opisivanja svjetline boje razlikuju se dva pojma:
svjetlina (brightness) i
relativna svjetlina (lightness).
Svjetlina (brightness) je karakteristika vizualnog osjeta vezana uz izraenu snagu, a odnosi se na apsolutni nivo luminancije.
Relativna svjetlina (lightness) je svjetlina povrine koja se procjenjuje u odnosu na svjetlinu slino osvijetljene povrine, koja se pojavljuje kao bijela, tj. uzima u obzir promjene uvjeta promatranja
Kada u uredu promatramo bijeli papir, on e imati odreenu svjetlinu i veliku relativnu svjetlinu, zato to je najsvjetliji podraaj u vidnom polju, zbog ega tu povrinu i opaamo kao bijelu. Ako isti papir promatramo vani za ljetna suneva dana, vie energije e se reflektirati sa njegove povrine, pa e svjetlina biti velika, ali relativna svjetlina e ostati ista jer ostaje najsvjetliji podraaj u vidnom polju. Meusobni odnos svjetline i relativne svjetline moe se prikazati pomou slijedeeg odnosa:
relativna svjetlina = svjetlina / svjetlina (bijelo)
Kod opisivanja zasienja neke boje razlikujemo tri pojma:
zasienje (colourfulness),
relativno zasienje (chroma) i
apsolutno zasienje (saturation).
Zasienje (colorfulness) je karakteristika vizualnog osjeta boje, prema kojoj se opaena boja pojavljuje manje ili vie kromatska. S porastom luminancije raste zasienje, osim kod vrlo velikih nivoa luminancije.
Relativno zasienje (chroma) je zasienje povrine koja se procjenjuje kao zasienje slino osvijetljene povrine koja se pojavljuje kao bijela. Ne mijenja se s promjenom nivoa
luminancije. Do promjene relativnog zasienja dolazi kod promjene boje izvora svjetlosti.
Postoji jo i apsolutno zasienje (saturation) koje se procjenjuje u odnosu na svjetlinu samog uzorka, pa se
primjenjuje kod podraaja koji se promatraju izolirano od drugih podraaja.
relativno zasienje = zasienje / svjetlina (bijelo)
apsolutno zasienje = zasienje / svjetlina
Kocke su osvijetljene s dva razliita izvora svjetlosti, a relativne karakteristike se
procjenjuju u odnosu na bijeli objekt
Dva podraaja s identinim CIE XYZ tropodraajnim vrijednostima e se podudarati u boji za prosjenog promatraa tako dugo dok su zadovoljeni slijedei uvjeti: lociranje podraaja na mrenici, kut i nivo osvijetljenosti
Pojave koje su neposredno vezane uz prostornu strukturu podraaja su: istodobni kontrast, zapaanje kolorimetrijske razlike i prekrivanje.
Istodobni kontrast
Istodobni kontrast prikazuje utjecaj pozadine na prikaz boje
Dva istovjetna siva uzorka koji imaju identine tropodraajne vrijednosti smjeteni na crnu i bijelu pozadinu ne podudaraju se u prikazu
Crna pozadina uzrokuje da sivi uzorak izgleda svjetlije od onog koji je smjeten na bijeloj podlozi
Razliit prikaz identinih uzoraka smjetenih na razliitim pozadinama slijedi Heringovu teoriju suprotnih boja du osi suprotne dimenzije, to znai da svjetlija pozadina uzrokuje prikaz uzorka kao tamnijeg,
a tamna pozadina prikaz uzorka kao svjetlijeg.
http://www.youtube.com/watch?v=rnVhD-ke9Qg http://www.youtube.com/watch?v=eOrnbzHs2ug
Ako to proirimo i na kromatske koordinate suprotnih boja, crvena pozadina uzrokuje da prikaz bude zelenkast i
obrnuto, a uta pozadina uzrokuje da prikaz bude plavkast i obrnuto.
Robertson je na primjeru kromatske indukcije doao do zakljuka o kompleksnosti prostorne prirode istodobnog kontrasta. Crveni uzorci smjeteni su na podlozi koja se sastoji od plavih i utih okomitih traka, ali su u oba sluaja okrueni s dva plava i dva uta ruba. Ako je kromatska indukcija strogo odreena bojom rubova tada bi svi crveni uzorci izgledali isto ali oni koji su smjeteni na utoj traci izgledaju tamnije i kao da sadre plavu, a oni smjeteni na plavim trakama izgledaju svjetlije i ukasto, to ukazuje da istodobni kontrast za ove uzorke ovisi vie o prostornoj strukturi nego o boji rubova
Utjecaj prostorne strukture podraaja na istodobni kontrast
Zapaanje kolorimetrijske razlike
Pojava koja je povezana sa istodobnim kontrastom je zapaanje kolorimetrijske razlike (crispening). To je pojava da se razlika izmeu dva uzorka poveava ako su uzorci smjeteni na pozadini koja je slina njihovoj boji
Prekrivanje
Kada prostorna frekvencija podraaja raste, nestaje istodobni kontrast i zamjenjuje ga efekt prekrivanja.
To je efekt mijeanja boje podraaja s bojom okruenja Ova pojava zavrava kod prostornog spajanja kada se podraaj ne moe vie vidjeti kao diskretan, ve kao da se spaja u jedan podraaj (najbolji primjer za to je rasterska slika koja se gleda s dovoljne udaljenosti da se
rasterski element ne moe uoiti).
Promjena tona s luminancijom
Bezold-Brckova pojava.
Pomak u tonu boje javlja se pri promatranju tona boje
monokromatskog podraaja pri promjeni luminancije
Da bi ton boje ostao konstantan pri promjeni luminancije, mora
se promijeniti valna duljina
monokromatskog svjetla,
Primjer konstantnog tona
pri smanjenju luminancije
za deset puta
Promjena tona s
kolorimetrijskom istoom
Abneyeva pojava
Da bi se zadrao ton boje konstantnim kod mijeanja monokromatskog svjetla s
bijelim svjetlom, linije od
izvora svjetla do
monokromatskog svjetla, nisu
ravne ve su zakrivljene
Krivulje konstantnog tona u CIE xy
dijagramu
Helmholtz-Kohlrauschova pojava
opaena svjetlina pri konstantnoj luminanciji raste s poveanjem zasienja i ovisna je o tonu boje
Krivulje konstantnog odnosa svjetlina-
luminancija
Huntova pojava
U svakodnevnom ivotu moemo uoiti da se boja objekta mijenja s promjenom
osvijetljenosti. Boje objekta su
jasno vidljive za vedra podneva,
a priguene u zoru.
Hunt je zakljuio da s porastom nivoa luminancije, raste
zasienje podraaja.
Stevensova pojava
istraivao promjenu svjetline (kontrasta) podraaja uzrokovanu promjenom
luminancije.
Rezultati su pokazali da odnos izmeu opaene svjetline i izmjerene luminancije slijedi
funkciju raspodjele snage
S poveanjem luminancije raste i opaena svjetlina, tj. kontrast, budui da tamne boje postaju tamnije, a svijetle svjetlije, slika. Ovaj efekt se moe dokazati promatranjem crno-bijele slike pri malim i
velikim nivoima luminancije. Kod malih
nivoa luminancije ini nam se da slika nema veliki kontrast jer bijela mjesta nisu dovoljne svjetline. Ako istu sliku promatramo pri velikom
nivou luminancije, opazit emo da se kontrast poveao
Bartleson-Brenemanova
jednadba
istraivali su utjecaj nivoa luminancije i okoline na kontrast elemenata kompleksnog podraaja (slike)
kontrast slike raste s promjenom okoline od tamne do svijetle. Ova pojava posljedica je djelovanja okoline
Zakljuili su da se promjene vie uoavaju u tamnom podruju nego u svjetlom, to se podudara sa tradicionalnom optimalnom reprodukcijom slike
Svakodnevna praksa se meutim razlikuje od njihovog istraivanja. Ljudi koji obrauju slike na monitoru, gase svjetlo u sobi ili ga priguuju kako bi kontrast bio vei. Razlog je to ambijentalno svjetlo unosi dodatnu refleksiju s povrine monitora to fiziki smanjuje kontrast prikazanih slika.
Promjena svjetline uslijed promjene
luminancije okruenja
Zanemarivanje izvora svjetlosti
Zanemarivanje izvora svjetlosti je spoznajna sposobnost promatraa koja omoguuje promatrau opaanje boje objekta neovisno o promjenama izvora svjetla, to predstavlja vaan podatak kod usporeivanja otisnutih slika.
Uvjeti promatranja
prostorni sadraj vidnog polja od kritine vanosti. Budui da se oko stalno pomie, u praktinim situacijama je nemogue odvojiti prostorne i vremenske efekte. Idealna prostorna postavka vidnog polja bi imala
prostornu rezoluciju veu od vizualne tonosti ute pjege i svaki element slike bi bio predstavljen
spektralnom raspodjelom zraenja.
Zbog toga se definira najmanji broj potrebnih imbenika vidnog polja.
Hunt je vidno polje podijelio na etiri komponente:
podraaj,
priblino polje,
pozadina,
okolina.
Podraaj je uniformni uzorak s vidnim poljem od 2 koji odgovara vidnom polju koji se koristi za CIE 1931
standardnog promatraa. Takva definicija podraaja posljedica je nehomogonenosti mrenice i injenice da je kod slikovnih informacija vidni kut elemenata slike
esto manji od 2 i rijetko vei od 10. Pri promatranju realnih scena promatra esto povezuje cijeli objekt kao uniformni podraaj, kao npr. kad se odluuje o boji auta.
Priblino polje je neposredno okruenje podraaja proireno za 2 od ruba podraaja. Za sveobuhvatne modele za prikaz boja neophodno je poznavanje ovog
polja, ali je njegovo odreivanje sloeno. Kod slika, polje je definirano pomou elemenata slike koji okruuju taj element, to je mogue odrediti u digitalnim aplikacijama ali zahtjeva preraunavanje parametara u modelima za prikaz boja za svaki
prostorni element slike. Samo Huntov model razlikuje
priblino polje, u drugim modelima se priblino polje uklapa u pozadinu.
Pozadina je okolina podraaja proirena 10 od ruba podraaja. Odreivanje pozadine je neophodno za modeliranje istodobnog kontrasta. Kod promatranja
slike, pozadina obuhvaa podruje oko slike. Budui da promjena pozadine zahtjeva preraunavanje parametara, zbog praktinosti se pod pozadinom pretpostavlja konstantna vrijednost kromatinosti i luminancije, kao npr. neutralno siva sa 20% faktorom
luminancije.
Okolina je podruje izvan pozadine, to kod promatranja slike znai prostorija ili okolina u kojoj se promatranje provodi, tako da se otisnute slike uvijek
promatraju u osvijetljenoj prostoriji a slike na monitoru
u zamraenoj prostoriji.
http://www.youtube.com/watch?v=5oZtx8vVnA0
http://www.youtube.com/watch?v=-mKaVsMcqfU
http://www.youtube.com/watch?v=8_IjD_kyjAo