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)
- R(
+ B( 1)
3)
+ G(
= C( 2)
m)
+ B(
+ R( 3)
1),
= C(
azaz 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 Z y ; z X Y Z X 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
*
*
1/ 3
116 (Y / Yn )
16 1/ 3
500 [( X / X n )
1/ 3
200 [(Y / Yn )
1/ 3
(Y / Yn ) ] 1/ 3
(Z / Z n ) ]
• X/Xn, Y/Yn, Z/Zn>0,01 • X, Y, Z: a vizsgált színminta jellemzője (színösszetevője) • Xn, Yn, Zn: a fehér etalon felület színösszetevője az adott megvilágítás mellett
Színkülönbségek a CIE L*a*b* színinger-térben
E
* ab
* 2
[( L )
* 2
( a)
DEab*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
* 2 1/ 2
( b)]
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 (Ri)
• Általános színvisszaadási index több színes felület egyedi színvisszaadási indexének átlaga
(Ra)
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
Ri
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 (Ri) értékeket. Az (Ri) értékek átlagaként meghatározható az
Ra értéke.
Az Ra színvisszaadási index meghatározása Ra = Σ R i / i
Ra = 1/8 S Ri i = 1…8
Referencia fényforrások: • a természetes nappali fény • az izzólámpák Általános színvisszaadási index
Egyéb fényforrások:
Ra < 100
Ra = 100
A legjobb színvisszaadása a fekete sugárzónak van
VÉGE
