MacAdam ellips
I studien av färgseende är en MacAdam-ellips en region på ett kromaticitetsdiagram som innehåller alla färger som inte går att särskilja för det genomsnittliga mänskliga ögat, från färgen i mitten av ellipsen. Konturen av ellipsen representerar därför de just märkbara skillnaderna i kromaticitet . Standardavvikelse färgmatchning i LED-belysning använder avvikelser i förhållande till MacAdam-ellipser för att beskriva färgprecisionen för en ljuskälla.
Historia
I studien av färguppfattning är den första frågan som vanligtvis kommer att tänka på "Vilken färg är det?" Med andra ord vill vi utveckla en metod för att specificera en viss färg som gör att vi kan skilja den från alla andra färger. Det har visat sig att tre kvantiteter behövs för att specificera en viss färg. De relativa mängderna rött, grönt och blått i en färg kommer att tjäna till att specificera den färgen helt. Denna fråga ställdes först av ett antal forskare på 1930-talet, och deras resultat formaliserades i specifikationen av CIE XYZ-färgrymden .
Den andra frågan vi kan ställa, givet två färger, är: "Hur olika är dessa två färger?" Precis som den första frågan besvarades genom att utveckla en färgrymd där tre siffror specificerade en viss färg, frågar vi nu effektivt hur långt ifrån varandra dessa två färger är. Denna speciella fråga övervägdes av forskare med anor från Helmholtz och Schrödinger , och senare i industriella tillämpningar, men experiment av Wright och Pitt och David MacAdam gav välbehövligt empiriskt stöd.
Procedur
MacAdam satte upp ett experiment där en tränad observatör såg två olika färger, vid en fast luminans på cirka 48 cd/m 2 . En av färgerna ("testfärgen") var fixerad, men den andra var justerbar av observatören, och observatören ombads att justera den färgen tills den matchade testfärgen. Denna matchning var naturligtvis inte perfekt, eftersom det mänskliga ögat, precis som alla andra instrument, har begränsad noggrannhet. Det upptäcktes av MacAdam, dock, att alla matchningar gjorda av observatören föll i en ellips på CIE 1931 kromaticitetsdiagrammet . Mätningarna gjordes vid 25 punkter på kromaticitetsdiagrammet, och det visade sig att storleken och orienteringen av ellipserna på diagrammet varierade mycket beroende på testfärgen. Dessa 25 ellipser uppmätta av MacAdam, för en viss observatör, visas på kromaticitetsdiagrammet ovan.
Förlängning till tre dimensioner
Ett mer allmänt koncept är det med "diskrimineringsellipsoider" i hela den tredimensionella färgrymden, vilket skulle inkludera förmågan för en observatör att skilja mellan två olika luminanser av samma färg. Sådana mätningar utfördes bland annat av Brown och MacAdam 1949, Davidson 1951, Brown 1957 och av Wyszecki och Fielder 1971. Man fann att diskrimineringsellipsoiderna gav relativt oföränderliga diskrimineringsellipser i kromaticitetsutrymmet för luminans 3 och 30 cd/ m2 .
Effekter i färglära
MacAdams resultat bekräftade tidigare misstankar om att färgskillnad kunde mätas med hjälp av ett mått i ett kromaticitetsutrymme. Ett antal försök har gjorts för att definiera en färgrymd som inte är lika förvrängd som CIE XYZ-rymden. De mest anmärkningsvärda av dessa är färgrymden CIELUV och CIELAB . Även om båda dessa utrymmen är mindre förvrängda än CIE XYZ-utrymmet, är de inte helt fria från distorsion. Detta betyder att MacAdam-ellipserna blir nästan (men inte exakt) cirkulära i dessa utrymmen.
Se även
- Metrisk tensor
- Tissots indicatrix , används för att karakterisera förvrängningar i kartprojektioner
- Mahalanobis-avstånd , med hjälp av kovarians för att skapa ett mått
- ^ "Talande fotometri - färgskillnad" . Fotometrisk testning . Hämtad 26 mars 2017 .
- ^ Kühni, Rolf G. (mars 2003). "6. Historisk utveckling av färgrymd och formler för färgskillnad". Färgrymd och dess divisioner . New York: Wiley. s. 204–270. doi : 10.1002/0471432261.ch6 . ISBN 978-0-471-32670-0 .
- ^ Judd, Deane B. (juli 1939). "Specifikation av färgtoleranser vid National Bureau of Standards". American Journal of Psychology . American Journal of Psychology, vol. 52, nr 3. 52 (3): 418–428. doi : 10.2307/1416753 . JSTOR 1416753 .
- ^ Wright, William David; Pitt, FHG (maj 1934). "Hue-diskriminering i normal färgseende". Fysiska sällskapets handlingar . 46 (3): 459–473. doi : 10.1088/0959-5309/46/3/317 .
- ^ MacAdam, David Lewis (maj 1942). "Visuell känslighet för färgskillnader i dagsljus" (abstrakt) . JOSA . 32 (5): 247–274. doi : 10.1364/JOSA.32.000247 .
- ^ Günter Wyszecki och Walter Stanley Stiles, Färgvetenskap: Begrepp och metoder, kvantitativa data och formel (2:a upplagan), Wiley-Interscience. (28 juli 2000). ISBN 0-471-39918-3
- ^ a b Brown, Walter RJ; MacAdam, David L. (oktober 1949). "Visuell känslighet för kombinerade kromaticitets- och luminansskillnader" ( abstrakt) . JOSA . 39 (10): 808–834. doi : 10.1364/JOSA.39.000808 . PMID 18142394 .
- ^ Davidson, Hugh R. (december 1951). "Beräkning av färgskillnader från visuella känslighetsellipsoider" ( abstrakt) . JOSA . 41 (12): 1052–1056. doi : 10.1364/JOSA.41.001052 .
- ^ Brown, Walter RJ (februari 1957). "Färgdiskriminering av tolv observatörer" (sammanfattning) . JOSA . 47 (2): 137–143. doi : 10.1364/JOSA.47.000137 . PMID 13406654 .
- ^ Wyszecki, Günter; Fielder, GH (september 1971). "Nya färgmatchande ellipser" (abstrakt) . JOSA . 61 (9): 1135–1152. doi : 10.1364/JOSA.61.001135 . PMID 5121883 .
externa länkar
- MacAdam-ellipser plottade med "colour-science" Python-paketet: i CIE 1960 UCS ; i CIE 1976 UCS .