CIELUV
비색법에서 CIE 1976 L*, u*, v* 색 공간, 일반적으로 약어 CIELUV로 알려진 이 공간은 1976년 국제 조명 위원회(CIE)에서 채택한 CIE XYZ 색 공간의 간단한 계산 변환으로, 인지적 균일성을 시도했다. 이 공간은 유색 조명을 다루는 컴퓨터 그래픽과 같은 응용 분야에 광범위하게 사용된다. 다른 유색 조명의 가산 혼합은 CIELUV의 균일한 색도 다이어그램(CIE 1976 UCS라고 함)에서 선 위에 놓이지만, 대중적인 믿음과는 달리, 이러한 가산 혼합은 혼합물의 밝기가 일정하지 않는 한 CIELUV 색 공간에서 선을 따라 놓이지 않는다.
역사적 배경
CIELUV는 아담스 색채값 색 공간의 일종이며 CIE 1964 (U*, V*, W*) 색 공간(CIEUVW)의 업데이트이다. 차이점으로는 약간 수정된 밝기 스케일과 수정된 균일 색도 스케일이 있는데, 이 스케일에서 좌표 중 하나인 v′는 1960년 이전의 v보다 1.5배 크다. CIELUV와 CIELAB 색 공간은 이 두 색 공간 중 하나에 대한 명확한 합의가 이루어지지 않았을 때 CIE에 의해 동시에 채택되었다.
CIELUV는 Judd 유형(병진) 백색점 적응을 사용한다(폰 크리스 변환을 사용하는 CIELAB와 대조적으로). 이는 단일 광원을 사용할 때 유용한 결과를 생성할 수 있지만, 색채 적응 변환으로 사용하려 할 때 불가능한 색상(즉, 스펙트럼 궤적 외부)을 예측할 수 있다. CIELUV에서 사용되는 병진 적응 변환은 또한 해당 색상을 예측하는 데 성능이 좋지 않은 것으로 나타났다.
XYZ → CIELUV 및 CIELUV → XYZ 변환
정의에 따라 0 ≤ L* ≤ 100 .
정방향 변환
CIELUV는 CIEUVW를 기반으로 하며, 색차의 인지 균일성을 가진 인코딩을 정의하려는 또 다른 시도이다. L*, u*, v*에 대한 비선형 관계는 다음과 같다.
![{\displaystyle {\begin{aligned}L^{*}&={\begin{cases}{\bigl (}{\tfrac {29}{3}}{\bigr )}^{3}Y/Y_{n},&Y/Y_{n}\leq {\bigl (}{\tfrac {6}{29}}{\bigr )}^{3},\\[3mu]116{\sqrt[{3}]{Y/Y_{n}}}-16,&Y/Y_{n}>{\bigl (}{\tfrac {6}{29}}{\bigr )}^{3},\end{cases}}\\[5mu]u^{*}&=13L^{*}\cdot (u^{\prime }-u_{n}^{\prime }),\\[3mu]v^{*}&=13L^{*}\cdot (v^{\prime }-v_{n}^{\prime }).\end{aligned}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d01285a0b3aeedaac3c7ef044df1031bcce16756)
양 u′n과 v′n은 "특정 백색 객체"의 (u′, v′) 색도 좌표이며, 이를 백색점이라고 할 수 있고, Yn은 그 휘도이다. 반사 모드에서는 종종(항상은 아니지만) 그 광원 아래의 완전 반사 확산체의 (u′, v′)로 간주된다. (예를 들어, 2° 관찰자 및 표준 광원 C의 경우, u′n = 0.2009, v′n = 0.4610.) u′ 및 v′에 대한 방정식은 다음과 같다.
![{\displaystyle {\begin{alignedat}{3}u^{\prime }&={\frac {4X}{X+15Y+3Z}}&&={\frac {4x}{-2x+12y+3}},\\[5mu]v^{\prime }&={\frac {9Y}{X+15Y+3Z}}&&={\frac {9y}{-2x+12y+3}}.\end{alignedat}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3a46613ea282c0a27f947160ed5aab1a8f9fee9d)
역변환
(u′, v′)에서 (x, y)로의 변환은 다음과 같다.
![{\displaystyle {\begin{aligned}x&={\frac {9u^{\prime }}{6u^{\prime }-16v^{\prime }+12}}\\[5mu]y&={\frac {4v^{\prime }}{6u^{\prime }-16v^{\prime }+12}}\end{aligned}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/0d8b02dea8fb155539279f60156a863f8750f292)
CIELUV에서 XYZ로의 변환은 다음과 같이 수행된다.
![{\displaystyle {\begin{aligned}u^{\prime }&={\tfrac {1}{13}}(u^{*}/L^{*})+u_{n}^{\prime },\\[3mu]v^{\prime }&={\tfrac {1}{13}}(v^{*}/L^{*})+v_{n}^{\prime },\\[5mu]Y&={\begin{cases}{\bigl (}{\frac {3}{29}}{\bigr )}^{3}L^{*}~\!Y_{n},&L^{*}\leq 8,\\[3mu]{\bigl (}{\tfrac {1}{116}}(L^{*}+16){\bigr )}^{3}\,Y_{n},&L^{*}>8,\end{cases}}\\[5mu]X&={\frac {9u^{\prime }}{4v^{\prime }}}Y,\\[5mu]Z&={\frac {12-3u^{\prime }-20v^{\prime }}{4v^{\prime }}}Y.\end{aligned}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/50b3fa08a003f009daed54fbcd180935092427c2)
원통형 표현 (CIELCh)
CIELChuv 또는 HCL 색 공간(색상–채도–휘도)는 정보 시각화 커뮤니티에서 변화하는 채도 사용에 내재된 편향 없이 데이터를 표현하는 방법으로 점차 주목받고 있다.
CIELUV의 원통형 버전은 CIELChuv 또는 CIELChuv, CIELCh(uv) 또는 CIEHLCuv로 알려져 있으며, 여기서 C*uv는 채도이고 huv는 색상이다.
여기서 atan2 함수("두 인자 아크탄젠트")는 데카르트 좌표 쌍에서 극각을 계산한다.
또한, 채도 상관자는 다음과 같이 정의할 수 있다.
CIELAB에는 채도는 아니지만 채도 및 색상과 유사한 상관자가 존재한다. 채도에 대한 자세한 내용은 채도를 참조한다.
색상 및 색조 차이
색차는 (L*, u*, v*) 좌표의 유클리드 거리를 사용하여 계산할 수 있다. 따라서 의 색도 거리는 CIEUVW와 직접적으로 유사하게 ΔL* = 1의 밝기 차이와 동일한 ΔE*uv에 해당한다.
유클리드 메트릭은 CIELCh에서도 사용될 수 있으며, ΔE*uv의 그 구성 요소는 색조 차이로 인한 것으로 ΔH* = √C*1C*2 2 sin (Δh/2)이고, 여기서 Δh = h2 − h1이다.
같이 보기
각주
- ↑ Judd, Deane B. (January 1940). 《Hue saturation and lightness of surface colors with chromatic illumination》. 《JOSA》 30. 2–32쪽. doi:10.1364/JOSA.30.000002.
- ↑ Mark D. Fairchild, Color Appearance Models. Reading, MA: Addison-Wesley, 1998.
- ↑ D. H. Alman, R. S. Berns, G. D. Snyder, and W. A. Larson, "Performance testing of color difference metrics using a color-tolerance dataset". Color Research and Application, 21:174–188 (1989).
- 1 2 3 Schanda, János (2007). 《Colorimetry: Understanding the CIE System》. Wiley Interscience. 61–64쪽. ISBN 978-0-470-04904-4.
As 24/116 is not a simple ratio, in some publications the 6/29 ratio is used, in others the approximate value of 0.008856 (used in earlier editions of CIE 15). Similarly some authors prefer to use instead of 841/108 the expression (1/3)×(29/6)2 or the approximate value of 7.787, or instead of 16/116 the ratio 4/29.
- ↑ Colorimetry, second edition: CIE publication 15.2. Vienna: Bureau Central CIE, 1986.
- 1 2 3 4 5 Poynton, Charles (2003). 《Digital Video and HDTV》. Morgan-Kaufmann. 226쪽. ISBN 1-55860-792-7.
- ↑ Ihaka, Ross (2003). 〈Colour for Presentation Graphics〉. Hornik, Kurt; Leisch, Friedrich; Zeileis, Achim (편집). 《Proceedings of the 3rd International Workshop on Distributed Statistical Computing, Vienna, Austria》. ISSN 1609-395X. 2015년 9월 17일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2019년 7월 15일에 확인함.
- ↑ Zeileis, Achim; Hornik, Kurt; Murrell, Paul (2009). 《Escaping RGBland: Selecting Colors for Statistical Graphics》 (PDF). 《Computational Statistics & Data Analysis》 53. 3259–3270쪽. doi:10.1016/j.csda.2008.11.033.
- ↑ Stauffer, Reto; Mayr, Georg J.; Dabernig, Markus; Zeileis, Achim (2015). 《Somewhere over the Rainbow: How to Make Effective Use of Colors in Meteorological Visualizations》. 《Bulletin of the American Meteorological Society》 96. 203–216쪽. Bibcode:2015BAMS...96..203S. doi:10.1175/BAMS-D-13-00155.1. hdl:10419/101098.
외부 링크
- CIE 1931, CIE 1960, CIE 1976을 포함한 색도 다이어그램
- Colorlab 색 과학 계산 및 정확한 색 재현을 위한 MATLAB 툴박스 (예수 말로 및 마리아 호세 루케, 발렌시아 대학교). 여기에는 CIE 표준 삼색 자극 비색법 및 여러 비선형 색 재현 모델(CIELAB, CIE CAM 등)로의 변환이 포함된다.