Školská fyzika 2013/2 Fyzika kolem ás Historie a elemetárí základy teorie barev III. Václav Kohout 1, Nakladatelství Fraus, s. r. o., Plzeň Dostává se vám do rukou třetí díl série čláků zabývajích se teorií barev. Problematika barev je a rozhraí fyziky, iformatiky a výpočetí techiky, přírodopisu, výtvaré výchovy a případě i dalších vyučovacích předmětů. Pozatky, které jsou ve výuce běžě zmiňováy, jsou zde doplěy a rozšířey odborějšími iformacemi z oboru kolorimetrie. Teto díl obsahuje i ěkterá složitější matematická vyjádřeí. Ta již ejsou přirozeě určea žákům, ale hlavě učitelům, kteří mají o problematiku kolorimetrie hlubší zájem. Na kolorimetrický přehled dále aváže čláek popisující mezipředmětové výukové téma Barvy kolem ás, které bylo a jeho základě vytvořeo, a čláek popisující a hodotící ověřeí tohoto tématu ve výuce. CIE Commissio Iteratioale de l Eclairage V předchozích kapitolách jsme viděli ěkolik typů tristimulů, tj. defiic barev založeých a třech hodotách. Jedalo se o RGB, CMY (s odvozeou formou CMYK) a HSB (s jeho variatami HVC, HSL a dalšími). Všechy tyto barvové prostory mohou být odvozey z RGB a všechy proto také přebírají základí edostatek RGB. Každé zařízeí lidské oko, skeer, moitor, tiskára atd. má mírě odlišé tři primárí barvy a tím také odlišou defiici celého barvového prostoru RGB. Existují stovky růzých barvových prostorů, každý z ich je optimálě vhodý k daému účelu, je poměrě jedoduché převádět hodoty barev z jedoho do druhého, ale žádý z ich eí možé ozačit jako obecý stadard pro všeobecé využití. Skupia vědců zabývajících se barvami tzv. skupia CIE se pokusila teto problém vyřešit a vypracovala defiici ového barvového prostoru, ového tristimulu, který vychází z RGB, ale v moha ohledech je lepší. Teto systém se azývá XYZ. Běžý člověk, resp. uživatel počítače se s ím většiou vůbec esetká, je primárě používá pouze pro kolorimetrické účely a případě pro iterí zápis barvy v ěkterých softwarových aplikacích. V dalším uvedeme, které problémy řeší. Zkratka CIE ozačuje fracouzský termí Commissio Iteratioale de l Eclairage (Meziárodí komise pro osvětlováí). Od založeí CIE v roce 1913 se každoročě schází vědečtí delegáti z moha zemí, aby projedali otázky týkající se výzkumu v růzých oblastech vědeckého pozáí lidského vímáí barev. Cílem CIE je vytvořit a průběžě aktualizovat systém, který umožňuje precizě popisovat barvy a jejich kvatitativí vlastosti, případě přímo specifikovat barevost růzých produktů, jako jsou tiskařské barvy, fólie, ikousty, barevé moitory atd. Dva mezíky v práci CIE 1931 a 1976 Jedou z klíčových schůzek v historii CIE bylo setkáí v září 1931 v Cambridgi v Aglii. Z tohoto roku pochází prví komplexí pokus využít velké možství ejrůzějších dosud aměřeých dat a vytvořit z ich systém, který systematicky popisuje světelé a pozorovací podmíky, za kterých má být do budouca prováděo sledováí a měřeí barev. Mimo jié specifikuje 1931 CIE systém ásledující: Stadardí pozorovatel defiice průměrého lidského pozorovatele, Stadardí osvětleí specifikace světelých zdrojů, které mají být používáy pro porováváí barev, Primárí systém XYZ systém imagiárích primárích barev souvisejících s RGB, ale vhodějších jako stadard pro výpočty, popisuje jak barvy světelých zdrojů, tak barvy objektů odrážejících či propouštějících světlo, Barvový prostor xyy barvový prostor odvozeý od XYZ, odděluje souřadice x a y popisující barevý odstí od souřadice Y, kterou je jas barvy, Chromatický diagram graf přehledě zázorňující viditelé barvy a vztahy mezi imi. V ásledujících letech byl uvedeý systém postupě zdokoalová a upřesňová, a to včetě úpravy defiice stadardího pozorovatele v roce 1964. Dalším klíčovým rokem je pro CIE a vědecký popis barev rok 1976. V tomto roce CIE zaměřila svoji pozorost zejméa a ásledující: 1 kohout@fraus.cz 41
Fyzika kolem ás Školská fyzika 2013/2 Perceptuálě uiformí barvové prostory barvové prostory Lab a Luv bližší lidskému vímáí barev, vhodé pro posuzováí vzdáleostí barev, Barevá diferece defiice vztahu pro barevou difereci (ΔE), který umožňuje číselě popsat vzdáleost ebo rozdíl dvou barev. Dále rozebereme uvedeé klíčové pojmy podroběji. Stadardí pozorovatel (2 a 10 ) Pro určeí stadardů měřeí je uté defiovat parametry pozorovatele. Během moha let bylo s dobrovolíky prováděo za účelem defiice ormálího viděí velké možství experimetů týkajících se vímáí barev. Jedím z faktorů, které mohou mít vliv a barevou citlivost lidského oka i u jedoho kokrétího pozorovatele, je mimo jié velikost zorého pole. V roce 1931 byl defiová stadardí pozorovatel s 2 zorým polem a teto stadard se používá dodes. Roku 1964 byla zkoumáa a ověřováa dříve prováděá měřeí a byly objevey rozdíly, zejméa v modrozeleé oblasti spektra, pokud byly zoré úhly větší ež 2. Příčia těchto zjištěých rozdílů je zajímavá. V úplém středu sítice uprostřed žluté skvry je oblast azývaá folvea. Je to jediá oblast a sítici, kde možství barevých fotoreceptorů čípků výzamě převyšuje možství ebarevých fotoreceptorů pro očí viděí tyčiek. Je-li zoré pole větší ež 4, zasahuje již barevé viděí i do oblasti s meší kocetrací čípků, což může způsobit mírou odchylku při vímáí barev. Skutečý rozdíl je velice malý, zřídkakdy pozorovatelý, icméě je měřitelý. Ze zasedáí CIE v roce 1964 vyplyula defiice doplňkového stadardího pozorovatele s 10 zorým polem, která by měla být použita při jakémkoli pozorováí se zorým polem větším ež 4. Od tohoto roku by každé měřeí barev mělo obsahovat iformaci, zda odpovídá použití defiice 2 stadardího pozorovatele z roku 1931 ebo defiice 10 doplňkového stadardího pozorovatele z roku 1964. Neí-li teto údaj uvede, předpokládá se použití defiice 2 stadardího pozorovatele. 2 Pro představu o velikosti zorého pole 2 a 10 stadardího pozorovatele slouží obrázek vpravo. Kruhy v ěm vyzačeé zázorňují zorá pole 2, 4 a 10 za předpokladu, 2 Obr. 21 zoré pole stadardího pozorovatele že stráku pozorujete ze vzdáleosti 25 cm. Stadardí osvětleí Aby byly podmíky pozorováí barvy kompletí, je vždy uto specifikovat zdroj světla, který osvětluje pozorovaou barevou plochu. Zasedáí CIE v roce 1931 defiovalo tři stadardí osvětleí A, B a C, ke kterým byla později přidáa sada osvětleí D, hypotetické osvětleí E a také sada eoficiálích zářivkových osvětleí F. Stadardí osvětleí byla charakterizováa jako žárovky reprodukující světlo určité barevé teploty. Osvětleí A až F jsou popsáa ásledově: A Žárovka s barevou teplotou 2 856 K vyzařující žlutooražové světlo. Stadardí osvětleí A se obecě používá k simulaci osvětleí klasickými žárovkami. B Žárovka s filtrem pro simulaci přímého sluečího světla odpovídajícího barevé teplotě 4 874 K. Des je stadardí osvětleí B používáo je velice zřídka. 2 Převzato z: BUNTING, F. et al. Colortro: User Maual. 1st Editio. Larkspur (Califoria, USA): Light Source Computer Images, Ic., 1994. 752 p. 42
Školská fyzika 2013/2 Fyzika kolem ás C Žárovka s filtrem pro simulaci epřímého sluečího světla odpovídajícího teplotě 6 774 K. Stadardí osvětleí C je poměrě často používáo a je považováo za dobré přiblížeí reálému epřímému sluečímu světlu. Nejedá se však o dokoalou simulaci sluečího světla, protože eobsahuje dostatečé možství ultrafialového zářeí, které je zapotřebí při vyhodocováí fluorescečích barev. D Osvětleí azývaé deí světlo. Jde vlastě o celou skupiu jedotlivých defiovaých osvětleí. Stadardí osvětleí D65 odpovídá barevé teplotě 6 500 K a je téměř totožé se stadardím osvětleím C. Je však ještě přesějším přiblížeím k reálému epřímému sluečímu světlu, protože obsahuje ultrafialovou složku pro lepší vyhodocováí fluorescečích barev. Všecha osvětleí D jsou pojmeováa podle své barevé teploty. D50 a D75 odpovídají barevým teplotám 5 000 K a 7 500 K. Stadardí osvětleí D65 a D50 jsou des při posuzováí barev zdaleka ejrozšířeější. E Osvětleí s rovoměrým (equal) rozložeím eergie. Osvětleí E ve skutečosti eexistuje. Jedá se o teoretický světelý zdroj, který ve viditelém spektru vyzařuje a každé vlové délce stejé možství eergie. F Zářivkové osvětleí. Jde o sadu zářivkových světelých zdrojů, které ejsou oficiálími osvětlovacími stadardy CIE. Zářivková svítidla mají ve svých spektrálích křivkách ostré špičky, a tak u ich eí možé hovořit o barevé teplotě v přesém slova smyslu. Protože jsou ale zářivkové zdroje běžě používaé, doporučuje CIE ěkteré z ich alespoň jako eoficiálí stadardy pro porováváí jejich barev. Zářivková osvětleí jsou ozačováa F1 až F12 a CIE z ich doporučuje F2 (studeá bílá zářivka), F7 (zářivka v barvě deího světla) a F11 (úzkopásmová zářivka). Kromě defiice stadardího pozorovatele jsou tedy specifikace barev podle CIE závislé také a kokrétím osvětleí použitém během měřeí. Barevá teplota Jak je vidět z defiic výše, pro popis zářících zdrojů světla se často používá pojem barevá teplota. Všecha zahřátá tělesa vyzařují světlo. I člověk s ormálí tělesou teplotou 37 C (310 K) vysílá zářeí, ale pouze a dlouhých vlových délkách v ifra červeém oboru. Vědci defiovali hypotetické tzv. absolutě čeré těleso, které eodráží ai epropouští žádé světlo. Absolutě čeré těleso dokoale pohlcuje světlo všech vlových délek, takže jakékoli světlo, které opouští jeho povrch, muselo být tímto tělesem vyzářeo. Rozložeí vlových délek vyzařovaých zahřátým absolutě čerým tělesem při daé teplotě udává Plackův vyzařovací záko. Při teplotě 2 000 K těleso září oražově, při 4 800 K září jasě žlutě, při 6 500 K je vyzařovaá barva bílá (vlové délky viditelého světla jsou zastoupey podle Plackova zákoa podobě jako u Sluce), při 9 300 K má světlo již výrazě modravý ádech. Při vyšších teplotách zůstává světlo amodralé, protože velká část zářeí je tak krátkých vlových délek, že se dostává do ultrafialové oblasti a eí viditelá. Aalogickým způsobem mohou být popsáy všechy zdroje vyzařující světlo. Spektrálí křivka zdroje může být změřea a ozačea apř. jako 2 800 K (75W žárovka) ebo 6 500 K (deí světlo). Počítačové moitory a televizí obrazovky mají tzv. charakteristický bílý bod. Moitor s bílým bodem 9 300 K se bude jevit amodralý, moitor s bílým bodem 4 800 K bude mít žlutý ádech. Teto popis je však pouze přibližý, protože většia reálých zdrojů vyzařujících světlo se echová zcela přesě jako absolutě čerá tělesa. Popis barvy pomocí barevé teploty je možý pouze u zdrojů, které vyzařují světlo. V žádém případě ho elze použít u těles, která světlo odrážejí ebo propouštějí. Teto popis je striktě založe a modelu zářeí absolutě čerého tělesa. XYZ základí tristimulus CIE Barvový prostor XYZ defiuje všechy barvy pomocí tří imagiárích primárích barev X, Y a Z založeých a lidském viděí. Teto barvový prostor se však v běžém životě téměř epoužívá. Je využívá pro kolorimetrické zpracováí barev a iterě také v ěkterých počítačových aplikacích pro trasformace barev. Přesto je jedozačě základem systému CIE. 43
Fyzika kolem ás Školská fyzika 2013/2 Existuje moho popisů barev založeých a třech primárích barvách, apř. moho růzých RGB prostorů, a všechy mají stejou platost. Je možé barvy mezi imi libovolě trasformovat, a proto je možé zvolit za základí libovolý soubor primárích barev. Komise CIE zvolila soubor primárích barev X, Y a Z, který je defiovaý ásledujícími vlastostmi: 1. Je založe a experimetálích údajích z pokusů s lidským vímáím barev. Tím je zajištěo, že výsledky při teoretických operacích s barvami pomocí matematických výpočtů odpovídají přesě realitě. 2. Sada primárích barev X, Y a Z se chová aditivě, stejě jako primárí barvy RGB. Každá barva může být vyjádřea jako směs složek X, Y a Z se stejě začeými hodotami X, Y a Z. 3. Jeda z uvedeých tří hodot Y zároveň odpovídá jasu barvy. (Jas barvy závisí a vlové délce příslušého světla. Barvy ěkterých vlových délek, zejméa žluté a zeleé části spektra, se jeví jasější, ež okraje spektra hluboké fialové a červeé odstíy.) 4. Všechy hodoty všech tří složek jsou kladé. Experimety s vímáím barev edávají pro XYZ výsledky, které by vyžadovaly záporou hodotu ěkteré z primárích složek, jak bylo zmíěo dříve. 3 Defiice primárích barev XYZ je přímou součástí specifikace stadardího pozorovatele z roku 1931. CIE defiuje pro stadardího pozorovatele sadu barvových fukcí soubor tří spektrálích křivek, které popisují, jakým způsobem je uto kombiovat primárí barvy XYZ pro reprodukci všech existujících barev spektra, resp. všech vlových délek viditelého světla. Hodoty X, Y a Z jsou defiováy ásledově: kde X = k S( λ) x( λ) βλ ( ) dλ λ Y = k S( λ) y( λ) βλ ( ) dλ λ Z = k S( λ) z( λ) βλ ( ) d λ, λ 100 k = S( λ) y( λ) d λ, λ Obr. 22 barvové fukce (hodoty tristimulu CIE) 2 stadardího pozorovatele 1931 (plá čára) a 10 stadardího pozorovatele 1964 (přerušovaá čára) 3 βλ ( )= spektrálí odrazivost vzorku při vlové délce λ, pro průhledé ebo průsvité vzorky se jedá o spektrálí propustost τ( λ), S( λ ) = spektrálí rozložeí eergie osvětleí podle vlové délky λ, x( λ), y( λ), z ( λ ) jsou barvové fukce pro 2 stadardího pozorovatele z roku 1931. 3 Podle: HUNT, R. W. G. The reproductio of Colour. 6th Editio, Chichester (West Sussex, Eglad, GB): Joh Wiley & Sos Ltd., 2004. 726 p. ISBN 0-470-02425-9. 44
Školská fyzika 2013/2 Fyzika kolem ás xyy chromatický diagram CIE Barvový prostor xyy je odvozeý přímo z XYZ a je urče především ke grafickému zázorěí barev ve dvojrozměrém prostoru ezávisle a světlosti barvy. Hodota Y je shodá s hodotou Y, která je součástí tristimulu XYZ a představuje právě světlost ebo jas barvy. Hodoty x a y se azývají chromatické souřadice barvy a jsou vypočteé přímo z hodot X, Y a Z tristimulu XYZ ásledujícím způsobem: X x X Y Z y Y X Y Z z Z = = =, + + + + X + Y + Z Z toho vyplývá, že x+ y+ z =1, a proto je libovolá ze tří chromatických souřadic x, y a z jedoduše odvoditelá ze zbývajících dvou, apř. z = 1 x y. CIE se tímto částečě vrací k Musellovu katalogizačímu systému a odděluje jasový atribut barvy od hodot popisujících pouze čistou barvu chromatických složek. Dvě barvy, které se od sebe liší pouze jasem, mají tetýž chromatický popis a tedy stejé chromatické souřadice. Hodoty x, y, Y je možé zobrazit v užitečém grafu azývaém chromatický diagram. Teto diagram výzamým způsobem zpřehledňuje poměrě komplikovaý systém barev zavedeý CIE a čií ho srozumitelým i laikům. Obr. 23 kostrukce chromatického diagramu CIE Poskytuje ázorý ákres všech viditelých barev a zobrazuje vztahy mezi imi. Pokud převedeme a chromatické souřadice x, y čisté spektrálí barvy, dostaeme v chromatickém diagramu tvar podkovy, zámý jako spektrálí locus. Protože všechy viditelé barvy jsou defiovaé jako směs těchto čistých spektrálích barev, musí se acházet uvitř této křivky. Čára, která spojuje kocové body podkovy, se azývá purpurová liie ebo purpurová hraice. Barvy a této čáře jsou složeé ze směsi čistého fialového světla o vlové délce 380 m a červeého světla o vlové délce 770 m. 4 Je třeba si uvědomit, že barvy, které jsou zobrazeé v diagramu vytištěém zde a stráce, jsou pouze zástupé jsou zkresleé techickými omezeími tiskového procesu použitého k vytištěí tohoto diagramu, případě.techickými omezeími moitoru počítače, dataprojektoru apod. Chromatický diagram je do jisté míry podobý barevému kruhu, tj. vodorovému průřezu barvovým prostorem HSB. Ve středu podkovy se acházejí eutrálí barvy. Pokud se vzdalujeme Obr. 24 chromatický diagram CIE 1931 4 4 CIE 1931 xy chromaticity diagram. [olie]. c2005. [cit 2011 07 01]. Dostupé z URL <http://e.wikipedia.org/wiki/file:ciexy1931.pg>. 45
Fyzika kolem ás Školská fyzika 2013/2 od středu, jsou barvy sytější, a a okrajích se acházejí ejsytější čisté spektrálí barvy. Odstí barvy se měí při pohybu po obvodu podkovy. Podstatý rozdíl je ale v tom, že u chromatického diagramu je zcela jasá představa, kde se acházejí viditelé barvy. Případé virtuálí barvy ležící mimo oblast ohraičeou spektrálím locusem a purpurovou liií jsou lidským okem eviditelé, tj. mají ulový jas, případě jsou lidským okem eodlišitelé od barev, které leží a obvodu oblasti. Oblast viditelých barev se azývá barevý gamut [gemit, des také gamut] (rozsah) lidského barevého vímáí. V praxi můžeme určit barevý gamut pro libovolé zařízeí pracující s barvami a bázi ějakého tristimulu. Pro moitory, tiskáry i další zařízeí je možé akreslit jejich barevý gamut, který vymezuje barvy jimi reprodukovatelé. 5 Chromatický diagram a obr. 25 ukazuje barevý gamut Obr. 25 barevý gamut růzých zařízeí 5 typického počítačového moitoru a tiskáry. Barvy mimo daý gamut edokáže zařízeí ikdy reprodukovat a teto fakt vyplývá již přímo ze sady primárích barev, kterou používá. Uvedeá tiskára apříklad dokáže vytiskout pouze azurovou barvu C1, při pokusu o tisk azurové barvy C2 mimo gamut bude výsledek téměř stejý jako při tisku C1. Lab a Luv perceptuálě uiformí barvové prostory CIE Lab a Luv jsou barvové prostory, které mají za cíl být perceptuálě uiformí. Perceptuálě uiformí systém (barvový prostor) je takový, ve kterém číselá vzdáleost mezi libovolými dvěma barvami v barvovém prostoru odpovídá pozorovatelem vímaé blízkosti ebo vzdáleosti těchto barev. Termiologická pozámka. Poměrě dlouhou dobou jsem se pokoušel o adekvátí překlad výrazu perceptuálě uiformí. Nalezl jsem jediý přijatelý překlad jedotý z hlediska vímáí 6. Toto ozačeí však dle mého o obsahu daého pojmu eříká vůbec ic, a proto se v textu přidržuji původího ozačeí a jeho opisého vysvětleí. 7 Obr. 26 vzdáleosti barev v chromatickém diagramu xyy 7 Nejprve se podíváme a teto problém v chromatickém dia gramu xy. Pokud echáme lidského pozorovatele zkoumat dvojice barev a posuzovat jejich vzájemou vzdáleost, dospějeme k ějaké ituitiví defiici jedotky barevé vzdáleosti. Nyí můžeme do chromatického dia gramu zakreslit všechy dvojice barev, které jsou podle pozorovatele stejě vzdáleé či blízké obr. 26. Člověk je daleko citlivější 5 Převzato z: BUNTING, F. et al. Colortro: User Maual. 1st Editio. Larkspur (Califoria, USA): Light Source Computer Images, Ic., 1994. 752 p. 6 FRASER, B. MURPHY, C. BUNTING, F. Správa barev: Průvodce profesioála v grafice a pre-pressu. 1. vydáí. Bro: Computer Press, 2003. 522 s. ISBN 80 722 6943 7. 7 Převzato z: HUNT, R. W. G. The reproductio of Colour. 6th Editio, Chichester (West Sussex, Eglad, GB): Joh Wiley & Sos Ltd., 2004. 726 p. ISBN 0-470-02425-9. 46
Školská fyzika 2013/2 Fyzika kolem ás a malé změy v odstíech fialové a červeé ež a změy v odstíech zeleé a žluté. Teto efekt ztěžuje potřebé výpočty při porováváí shody dvou barev. Řešeím jsou právě barvové prostory Lab a Luv. Již v roce 1931 byly podikuty pokusy o vytvořeí tzv. UCS (uiform color scale) diagramu, kterým byl do jisté míry zdeformovaý a atočeý chromatický diagram. Roku 1960 byly z chromatických souřadic x, y odvozey ové souřadice u, v a roku 1976 byl jejich výpočet upřesě a byly ozačey u' a v'. Dále byla defiováa ová souřadice popisující jasovou složku barvy L* odvozeá od Y a upraveé hodoty u* a v*. L* je podobá Musellově hodotě V v tom, že defiuje světlost od čeré do bílé v rovoměrých stejě velkých krocích. Rozsah hodot L* je od 0 (čerá) do 100 (bílá). Barvový prostor defiovaý CIE a používající souřadice L*, u' a v', resp. u* a v* je ozačová jako L*u*v*, často také CIELUV ebo pouze Luv. Jeho souřadice jsou odvozey ze souřadic prostoru CIE XYZ a jsou defiováy ásledujícími vztahy: kde: Y 3 L* = 116 16 Y u* = 13L* u u 1 ( ) ( ) v* = 13L* v v 4X u = = X + Y + Z v 9Y 15 3 X + 15Y + 3Z 4X u = 9Y v =. X + 15Y + 3Z X + 15 Y + 3Z X, Y, Z jsou hodoty základího tristimulu CIE XYZ pro ideálí těleso dokoale odrážející ebo propouštějící rozptýleé světlo. X = 96, 422; Y = 100, 00; Z = 82, 521. Barvový prostor CIE Luv je oproti prostoru xyy perceptuálě uiformí a jeho použití je des začě rozšířeé, a to zejméa v průmyslu vyrábějícím zařízeí vyzařující světlo, jakými jsou televizí obrazovky, počítačové moitory ebo řízeé světelé zdroje. Druhou cestou, která směřuje k perceptuálě uiformímu prostoru, jsou souřadice a*, b*, také matematicky odvozeé z primárích hodot X, Y a Z. Souřadice a* víceméě odpovídá běžé červeo-zeleé škále barev a abývá hodoty od 128 (zeleá) do 128 (červeá). Souřadice b* odpovídá běžé žluto-modré škále a abývá hodot od 128 (modrá) do 128 (žlutá). Matematicky jsou souřadice L*, a*, b* defiováy takto: L* = 116 f ( YY ) 16 a* 500 f X X f Y Y b* = 200 f ( YY ) f ( Z Z ), kde: f ( X X)= ( X X ) 1 3 pro X X > 0, 00856, 16 f ( X X)= 7, 7867( X X )+ pro X X 0, 00856, 116 (aalogicky pro Y a Z). X, Y, Z jsou hodoty základího tristimulu CIE XYZ pro ideálí těleso dokoale odrážející ebo propouštějící rozptýleé světlo. X = 96, 422; Y = 100, 00; Z = 82, 521. Výsledý barvový prostor je L*a*b* a často je ozačová jako CIELAB ebo jedoduše Lab. Diagram barev (spektrálí locus) prostoru Lab je obtížější zázorit, a proto se příliš často epoužívá. Pro tyto účely se používá chromatický diagram xy a Luv diagram. Protože je Lab perceptuálě uiformí a chromatické souřadice kopírují ázoré škály červeá-zeleá a modrá-žlutá, je Lab populárím barvovým prostorem v moha = ( ) ( ), 47
Fyzika kolem ás Školská fyzika 2013/2 odvětvích lidské čiosti zabývajících se barvami, mimo jié i v grafickém průmyslu. Iterí reprezetace barev ve zámém profesioálím software a úpravu fotografií Adobe Photoshop je také v souřadicích Lab. ΔE rozdíl barev Nejpodstatější vlastostí perceptuálě uiformích barvových prostorů, jako jsou CIE Lab a Luv, je, že umožňují vypočítat hodotu, které vyjadřuje, jak blízko jsou avzájem dvě daé barvy. Tato hodota se ozačuje ΔE a azývá se rozdíl barev. V praxi se používá zejméa ΔE vypočteé v prostoru Lab. Zde můžeme rozdíl dvou barev spočítat velice jedoduše. Najdeme souřadice zadaých barev a spočítáme vzdáleost těchto dvou bodů: Eab * 2 2 2 L* a* b* 2, kde L*, a*, b* jsou rozdíly souřadic L*, a* a b* porovávaých barev. Vzhledem k tomu, jak jsou tyto perceptuálě uiformí barvové prostory defiováy, bude vypočteé číslo odpovídat tomu, jak jsou barvy podobé. Hodoty ΔE jsou využíváy všude tam, kde je zapotřebí přesě vyjádřit barevou toleraci ějakého zařízeí. Otázkou zůstává, jaká hodota ΔE odpovídá ještě stále přijatelé toleraci. Obecě platí, že rozdíl barev E 1 je miimálí hodota, kterou je lidské oko schopé rozlišit. Byly zpracováy statistické studie, které azačují, že rozdíl barev ΔE 6 ebo 7 je ještě považová za přijatelý u běžých tištěých materiálů. Je uto zdůrazit, že se jedá o pokus kvatifikovat vlastost, která je ze své podstaty poměrě subjektiví. Posouzeí barevé tolerace vždy závisí a kokrétím pozorovateli, a specifických pozorovacích podmíkách a dalších faktorech. Nicméě hodota ΔE zůstae pro toto posouzeí dobrým referečím základem. Literatura = ( ) + ( ) + ( ) [1] Butig F. a kol.: Colortro: User Maual. Light Source Computer Images, Ic., Larkspur (Califoria, USA) 1994. [2] Fraser B., Murphy C., Butig F.: Správa barev: Průvodce profesioála v grafice a pre-pressu. Computer Press, Bro 2003. [3] Giorgiai E. J., Madde T. E.: Digital Color Maagemet: Ecodig Solutios. Joh Wiley & Sos Ltd., Chichester (West Sussex, Eglad, GB) 2008. [4] Hut R. W. G.: The reproductio of Colour. Joh Wiley & Sos Ltd., Chichester (West Sussex, Eglad, GB) 2004. [5] Kag H. R.: Computatioal Color Techology. SPIE The Iteratioal Society for Optical Egieerig, Belligham (Washigto, USA) 2006. Dalším pokračováím seriálu bude čláek popisující mezipředmětové výukové téma Barvy kolem ás, které bylo a základě dosud předložeého kolorimetrického přehledu vytvořeo. 1 48