Barevné vidění Josef Pelikán CGG MFF UK Praha

Transkript

1 Barevné vidění Josef Pelikán CGG MFF UK Praha ColorPerception 2015 Josef Pelikán, 1 / 15

2 Co je světlo? Špatnota bludy tvořitelská: Newton stvořil blud, že Sluno vysílá ze sebe jemné částečky proti Huyghensovým ukám, že světlo jsou chvěje tenýra zrakovým čivem pojaté... (Jakub Hron: Skutky lidské, čili Jeden tisíc špatnot žijby a konby lidské, 1907) ColorPerception 2015 Josef Pelikán, 2 / 15

3 Viditelné světlo, spektrum intenzita - I [nm] vlnová délka - ColorPerception 2015 Josef Pelikán, 3 / 15

4 Barevný vjem prostor všech spekter má nekonečnou dimenzi systém lidského vidění je však nedokáže všechny rozeznat ( metamery ) Grassmanovy zákony (1854) - lidské oko vnímá: dominantní vlnovou délku (odstín, hue ) čistotu barvy (sytost, saturation ) intenzitu (jas, brightness ) barvy lze aditivně skládat (A = B, C = D A + C = B + D) ColorPerception 2015 Josef Pelikán, 4 / 15

5 Lidské oko svaly sklivec čočka slepá skvrna sítnice žlutá skvrna zrakový nerv ColorPerception 2015 Josef Pelikán, 5 / 15

6 Barevná aberace zaostřeno na modrou zaostřeno na červenou ColorPerception 2015 Josef Pelikán, 6 / 15

7 Sítnice čípky tyčinky S M L světlo ColorPerception 2015 Josef Pelikán, 7 / 15

8 Tři fotopigmenty relativní intenzita (log) S M L [nm] vlnová délka - ColorPerception 2015 Josef Pelikán, 8 / 15

9 Rozložení fotoreceptorů 2000 hustota buněk čípky tyčinky vzdálenost od žluté skvrny ( ) ColorPerception 2015 Josef Pelikán, 9 / 15

10 Předzpracování barev prvotní stimuly RGB B G R Y-B jas (Y) R-G ColorPerception 2015 Josef Pelikán, 10 / 15

11 Vlastnosti systému vidění různá citlivost na červenou (0.3), zelenou (0.6) a modrou (0.1) barvu navíc střed žluté skvrny téměř neobsahuje modré čípky zaostřuje se podle jasové složky (Y = R + G) nelze dobře zaostřit na rozdíly v modré složce integrační schopnost sítnice vnímáme samostatné tečky a zároveň jejich hustotu umožňuje použít rozptylovací metody ColorPerception 2015 Josef Pelikán, 11 / 15

12 Vlastnosti systému vidění větší rozlišovací schopnost ve svislém a vodorovném směru v šikmých směrech asi o 30% menší přeostřování na barvy vzdálené ve spektru setrvačnost ( afterimage ) [chemické] vyčerpání některých receptorů očekávání ( expectation ) psycho-fyziologická vlastnost ColorPerception 2015 Josef Pelikán, 12 / 15

13 Vlastnosti systému vidění II vliv okolí ( surround ) vjem barvy závisí na okolních barvách/intenzitách hnědá barva neexistuje čočka a sklivec se zbarvují stále více do žluta ve stáří klesá schopnost vidět krátké vlnové délky vady barevného vidění: splynutí červeného a zeleného pigmentu (nebo absence jednoho z nich) - nejčastější vada chybí modrý pigment chybějí čípky vůbec ( monochromats ) ColorPerception 2015 Josef Pelikán, 13 / 15

14 Doporučení používat barvy střízlivě maximálně 4-6 různých barev, odstínů může být víc nekreslit malé objekty a tenké čáry modře málo modrého pigmentu ve středu žluté skvrny na pozadí nepoužívat červenou a zelenou modrá i žlutá vyhovují nekreslit vedle sebe syté barvy daleko ve spektru používat barvy logicky a konzistentně ColorPerception 2015 Josef Pelikán, 14 / 15

15 Literatura G. Murch: Human Factors of Color Displays, in Advances in Computer Graphics II, Springer, 1986, 1-27 D. Pritchard: U.S. Color Television Fundamentals - A Review, IEEE Transactions on Consumer Electronics, vol. CE-23, #4, J. Foley, A. van Dam, S. Feiner, J. Hughes: Computer Graphics, Principles and Practice, ColorPerception 2015 Josef Pelikán, 15 / 15