18 ЦЕЛЕВОЕ НАЗНАЧЕНИЕ МОДЕЛЕЙ ЦВЕТОВОГО ВОСПРИЯТИЯ

Было бы весьма странным, если бы результаты усилий, затраченных на создание, развитие и совершенствование моделей цветового воспри ятия, не находили своего практического применения, оставаясь лишь плодами

академического любопытства в сфере изучения феноменов цветового зрения. Нельзя не отметить, что в последние годы в развитии техники и технологии произошел серьезный скачок, подтолкнувший ученых к дальнейшим исследо ваниям физиологии цветового восприятия и к созданию его моделей. Области, которым необходимы такие исследования, можно разделить на две общих ка тегории:

1.Воспроизведение изображений (см. гл. 19).

2.Цветовое измерение и спецификация (см. текущую главу). Колориметрия поступательно развивалась в течение всего XX века, но для

многих ситуаций вполне достаточной была и остается простая трехстимульная колориметрия (XYZ) или, в крайнем случае, спецификация цветовых отличий CIELAB класса. Однако наряду с ними существует ряд областей, хоть и исполь зующих по прежнему традиционную колориметрию, но настоятельно требую щих ее дальнейшего развития. Некоторые из них мы рассмотрим в текущей главе.

18.1 ЦВЕТОПЕРЕДАЧА ИСТОЧНИКОВ ОСВЕЩЕНИЯ

Цветопередача — термин, относящийся к влиянию различных источников освещения на цветовое восприятие объектов или, как еще говорят, к «передаче» цвета объектов. К примеру: два источника могут иметь почти одну и ту же цвет ность, но первый источник — это источник естественного белого дневного света, а другой — флуоресцентный двухлюминофорный светильник, в котором узко спектральные потоки смешиваются для получения почти такого же белого. Не смотря на то, что цветовое ощущение, вызываемое обоими источниками, прак тически одинаково, результат цветового восприятия освещенных ими объектов будет принципиально разным. Учет данного явления весьма важен при устрой стве искусственного освещения, а также при выборе источников для различных помещений.

Если пытаться характеризовать освещение только его световой эффективно стью, то восприятие объектов при нем будет оставаться совершенно непредска зуемым. Поэтому для решения вопроса характеризации источников освеще ния CIE определила т.н. индекс цветопередачи (color rendering index — CRI),

347

Г Л А В А 1 8

ЦЕЛЕВОЕ НАЗНАЧЕНИЕ МОДЕЛЕЙ ЦВЕТОВОГО ВОСПРИЯТИЯ

который является мерой качества данного источника по параметру «передачи» цвета объектов.

Методы и рекомендации

Рекомендации CIE по расчету индекса цветопередачи источников освеще ния прописаны в CIE публикации №13.3 (CIE, 1995), где источники света оце ниваются относительно эталонных осветителей, которые, в свою очередь, раз делены комиссией на две категории:

—D серия — осветители с цветовой температурой, большей или равной 5000 К;

—планковские излучатели — осветители с цветовой температурой, мень шей 5000 К.

Эталонный осветитель выбирается так, чтобы его коррелированная цвето вая температура была ближайшей к коррелированной цветовой температуре тестируемого источника. Отличия в цветности между тестируемым источни ком и эталонным осветителем необходимо учесть, дабы в дальнейшем была воз можность выполнить фонкризовский расчет смены хроматической адаптации.

Т.н. специальный индекс цветопередачи (Ri), согласно CIE методу, вычисля ется по уравнению 18.1:

Ri 100 %Ei

(18.1)

где %Ei — это эвклидово расстояние в цветовом пространстве CIE U*V*W* (ныне устаревшем) между цветовыми координатами образца, освещенного тестируе мым источником, и эталонным осветителем.

Т.н. общий индекс цветопередачи (Ra) определен как среднее арифметиче ское из восьми специальных индексов цветопередачи, рассчитанных по восьми манселловским образцам1. Примеры общих индексов цветопередачи ряда ис точников даны в табл. 18.1.

Применение моделей цветового восприятия

Основной проблемой спецификации цветопередающих свойств световых ис точников является описание восприятия окрашенных объектов, поскольку

1	Здесь нельзя исключить ошибку, поскольку по данным ряда источников (в частности: Цвет

в промышленности / Под. ред. Р. Мак Дональда. М.: Логос, 2002) специальный и общий индек сы цветопередачи рассчитываются по формулам:

Ri

100 46.%Ei

46.

Ra

100

(%Ei

%Ei2

%Ei3

%Ei 4

%Ei5

%Ei 6 %Ei 7

%Ei 8 )

8

К сожалению, поиск первоисточника (CIE Publication 13.3) не увенчался успехом. — Прим. пер.

348

Г Л А В А 1 8		ЦЕЛЕВОЕ НАЗНАЧЕНИЕ МОДЕЛЕЙ ЦВЕТОВОГО ВОСПРИЯТИЯ
	Таблица 18.1 Примеры значений общего индекса цветопередачи1
	Источник		Rа
	Галогенная лампа накаливания		100
	D65 осветитель		100
	Ксеноновая лампа		93
	Флуоресцентная лампа дневного света		92
	Флуоресцентная лампа холодного дневного света		58
	Трехполосная флуоресцентная лампа		85
	Натриевая лампа высокого давления		25
	Ртутная лампа		45
	Металло галогенная лампа		80

в ряде случаев необходимо сравнить восприятие объектов под источниками раз ной цветности (а порой интересно сравнить передающие свойства источников с разным уровнем яркости). Для выполнения сравнений цветового восприятия при смене цветности и интенсивности освещения требуется высокоточная мо дель цветового восприятия. Используя методику CIE, изложенную в упомяну том документе, можно, к примеру, сравнить качество цветопередачи под лампа ми накаливания с качеством цветопередачи при дневном свете и получить при этом весьма информативные результаты.

Перспективы развития

Несмотря на то, что существуют специально оборудованные помещения, предназначенные для прецизионного измерения цветопередачи (основанного на высокоточной модели цветового восприятия), сегодняшний статус моделей сужает диапазон потенциальных возможностей этого индекса. Недавно ТС1 33 («Цветопередача») предложил ряд процедур по пересмотру существующей спе цификации: первым шагом было определение схемы расчета, не зависящей от используемого цветового пространства. Предложенная процедура задействует цветовую систему CIELAB в связке с усовершенствованным расчетом смены хроматической адаптации, что должно стать серьезной модификацией дейст вующего индекса (одно время обсуждалась кандидатура нелинейной схемы На ятани, но сейчас ясно, что наилучшим решением является CAT02).

Сегодняшний расчет индекса цветопередачи (при котором источники срав ниваются только со стандартным осветителем, обладающим той же коррелиро ванной цветовой температурой) в случае серьезных изменений в хроматиче ской адаптации наблюдателя не предполагает использования какой либо моде ли цветового восприятия. Следовательно, весьма сомнительно, что попытки

1	В оригинале название таблицы звучит как «Примеры значений индексов цветопередачи»,
но по факту присутствует лишь колонка с общим индексом (Ra).— Прим. пер.

349