Ansel's color dimensions

This section defines the perceptual properties of color, both conceptually and quantitatively, in order to characterize and quantify the creative and corrective adjustments made to color in Ansel.

визначення

Такі властивості кольору, як “насиченість”, “яскравість” або “світлість”, стали загальновживаними, але в основному використовуються неправильно і часто використовуються для позначення різних речей. У кольорознавстві кожен із цих термінів має точне значення.

Є дві схеми, в яких властивості кольору можна аналізувати та описувати:

• A scene-linear, physiological, framework, that mostly focuses on the response of the retina cone cells, using color spaces such as CIE XYZ 1931 or CIE LMS 2006,
• A perceptual, psychological, framework that stacks the brain’s corrections on top of the retina signal, using color spaces such as CIE Lab 1976, CIE Luv 1976, CIE CAM 2016 and JzAzBz (2017).

These two frameworks provide us with metrics and dimensions to analyze color and allow us to change some of its properties while preserving others.

The following dimensions of color are used by Ansel:

відтінок

Атрибут зорового сприйняття, при якому область здається подібною до одного з кольорів червоного, жовтого, зеленого або синього, або до поєднання сусідніх пар цих кольорів, розглянутих у замкнутому кільці. ¹ Відтінок – це спільна властивість між перцепційними та фізіологічними (сценолінійним) схемами.

світимість

Щільність інтенсивності світла щодо проектованої площі в заданому напрямку в певній точці реальної або уявної поверхні. ² Світимість є властивістю схем на основі сцен, і виражається Y-каналом простору CIE XYZ 1931.

яскравість

Атрибут зорового сприйняття, згідно з яким область здається такою, що випромінює, передає або відбиває більше або менше світла. ³

світлість

Яскравість області, що оцінюється відносно яскравості подібно освітленої області, яка здається білою. ⁴ Світлість - це перцепційний, нелінійний гомолог яскравості (приблизно дорівнює кубічному кореню яскравості Y). Світлість виражається каналом L у CIE Lab та Luv 1976 та каналом J у JzAzBz.

кольоровість (chroma)

Барвистість (повноколірність) області розглядається як пропорція яскравості подібно освітленої області, яка виглядає сірою або білою. ⁵ Попередження: chroma-кольоровість – це не скорочення терміну chrominance-кольоровість, яка є кольоровою частиною відеосигналу (наприклад, канали Cb та Cr у YCbCr) .

блискучість

Яскравість області, яка оцінюється відносно яскравості її оточення. ⁶

насиченість

Барвистість (повноколірність) області, яка оцінюється пропорційно її яскравості. ⁷

Кольори можна описувати у багатьох різних колірних просторах, але незалежно від колірного простору, кожен колір потребує принаймні 3 складових: певна метрика яскравості та 2 метрики хроматичності (відтінок і кольоровість, або координати кольорів).

ілюстрації

Хоча попередні визначення корисні, щоб надати значення словам, вони не говорять нам, на що ми повинні дивитись. Наступні діаграми показують світимість, світлість, кольоровість, блискучість/яскравість та насиченість, що варіюються від базового кольору “0” та як погіршуються отримані кольори:

(світлість + кольоровість) або (блискучість/яскравість + насиченість) – це два різні способи кодування однієї реальності. Вони являють собою ортогональні простори, які можна перетворити з одного в інший простим обертанням основи. Це означає, що кольоровість розвивається при постійній світлості, насиченість – при постійній блискучості/яскравості, і навпаки:

Лінії однакової кольоровості вертикальні (слідуючи сітці зразків), що означає, що кольоровість має однаковий напрямок для всіх кольорів в охопленні (див. нижче). Однак лінії однакової насиченості є похилими (намальовані пунктиром на графіку) і всі вони проходять від чорного через кожну кольорову плитку, що означає, що їх напрямки індивідуальні для кожного кольору.

Тому збільшення кольоровості буде рівномірно віддаляти всі кольори від центральної сірої осі по горизонталі, тоді як збільшення насиченості закриватиме або відкриватиме кут косих штрихових ліній, як квітка.

Подібним чином, збільшення світлості буде рівномірно переміщувати всі кольори вгору від горизонтальної осі, тоді як збільшення блискучості/яскравості буде переміщувати їх по лініях однакової насиченості.

На обох вищенаведених діаграмах світлість, кольоровість, насиченість і блискучість відображаються у кольоровому просторі JzAzBz, який є перцептивним кольоровим простором, придатним для HDR-сигналу, і використовується в параметричних масках та модулі “колірний баланс RGB”. Світимість відображається в кольоровому просторі CIE XYZ 1931 і відображає ефект компенсації експозиції. Вона демонструє таку ж поведінку, як блискучість, за винятком того, що розмір кроку не масштабується перцептивно.

Note: In this section, brilliance and brightness are both used to describe the same dimension. In all rigor, brightness is an absolute metric, whereas brilliance is the brightness of some surface relative to the brightness of its surroundings (that is, how much a surface “pops” out of its surroundings and looks fluorescent). But in image editing, increasing the brightness of some surface will indeed increase its brilliance too, so the term brilliance is preferred in Ansel’s user interface for clarity and in reference to its visual effect.

виміри кольору і охоплення

Охоплення – це обсяг кольорів, який певний колірний простір може охоплювати та кодувати. Важливо зазначити, що, після конвертації в перцептивні простори, охоплення будь-якого простору RGB не є однорідним вздовж відтінків.

Наступні приклади показують обсяг охоплення простору sRGB на зрізах відтінків, що містять первинні червоні, зелені та сині кольори простору sRGB, над площиною світлості-кольоровості з рівномірною шкалою:

Це показує, що деяка кількість збільшення кольоровості (зміщення над горизонтальною віссю) може бути безпечною для деяких відтінків при певній світлості, але може виштовхнути інші координати відтінку-світлості з охоплення. Наприклад, ми маємо набагато більше поля зеленого або мадженти, ніж блакитного (ціанового).

Багато проблем з охопленням при експорті насправді спричинені користувачем і є результатом різкого збільшення кольоровості. З цієї причини використання колірних моделей яскравість-насиченість може бути безпечнішим.

виміри кольору та доповняльні кольори

Ціан, маджента, жовтий (CMY) – доповняльні кольори червоного, зеленого, синього (RGB). Однак доповняльні простори CMY, обчислені з просторів RGB, не є перцептивно доповняльними. Щоб показати це, ми створюємо простір CMY із sRGB, де ціан має координати sRGB (0, 1, 1), маджента (1, 0, 1) та жовтий (1, 1, 0), і показуємо його в просторі світлість-кольоровість:

Порівнюючи зі зрізами відтінків первинних кольорів у попередньому розділі, легко переконатися не тільки в тому, що охоплення не мають однакових форм, але і в тому, що кольори не збігаються.

Це ще одна причина уникати використання просторів HSL/HSV (похідних від просторів RGB) для редагування кольорів: оскільки ці простори RGB не є перцептивно однорідними від початку, отримані простори HSL/HSV також не є однорідними. Хоча простори RGB мають певні переваги на основі їхнього зв’язку з фізичним світлом, будь-яка обробка, що включає відтінок, має йти безпосередньо в перцептивних просторах.

виміри кольору і налаштування

Many applications, including Ansel, call any settings that affect chroma “saturation” (for example, in color balance, “contrast/brightness/saturation”). This is a symptom of software trying to be accessible to non-professionals by using a common language. This is misleading, since saturation does exist and is quite different from chroma. In addition, many video specifications improperly call chroma “saturation”. Whenever Ansel reuses such specifications, it uses the incorrect term from the specification rather than the proper color dimension term.