Farben & Farbsysteme

Menschliches Farbsehen

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Stäbchen in der Netzhaut nehem Hell/Dunkel-Kontraste war

Zapfen sind füür die Farben zuständig.

Ihre Wellenlängenempfindlichkeit wird  mit den Tristimulus beschrieben. Die Zapfen sind nicht auf eine bestimmte Wellenlänge festgelegt. Die einzelnen Amplituden des Tristimulus gebewn eine Wahrscheinlichkeit dafür an, dass die Sinneszelle bei einer bestimmte Wellenlänge einen Impuls erzeugt.

Sichtbares Spektrum

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Graphics:Chromaticity Diagram

RGB Farbsystem

additives Farbsystem

Monitore, Bildschirme

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CMY (K) Farbsystem

subtraktives Farbsystem

Druck auf (weissen Papier)

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HSI

Ein Blick auf den RGB-Würfel, entlang der Raumdiagonale legt nahe, dass man auch ein Farbsystem erstellen kann welches die "Helligkeit"/Intensität als eine der Koordinaten hat

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HSI ist die Abkürzung für Hue (Buntheit), Saturation (Sättingung) und Intensity (Intensität)

Die Buntheit beschreibt einen Drehwinkel um die (1,1,1)  Achse im RGB Farbraum

HSI sind Zylinderkoorinaten im Farbraum (h,s,i)↔(φ,r,z)

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Umrechungsformeln RGB→HSI

h="lecture02_23.gif"

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Die Intensität entspricht nicht der Gewichtung für die Konversion eines Farbbildes in Graustufen

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Der HSI Raum ist kein kartesischer Raum

Umrechungsformeln HSI→RGB

RG Sektor 0≤ θ≤ 2π/3

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GB Sektor 2π/3≤ θ≤ 4π/3

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BR Sektor 4π/3≤ θ< 2π

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Falschfarbendarstellung

Zahlreiche  bildgebende Verfahren wie CT, MRT lieferen Graustufen Bilder mit einer grossen Anzahl von Graustufen.

Der Mensch kann nur 180 Graustufen unterscheiden.

Damit mehr als 180 Graustufen unterscheidbar sind werden Grauwerte → Farben transformiert

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Farbsysteme mit Metrik "lecture02_36.gif" und "lecture02_37.gif"

Weder RGB noch HSI erlauben es numerisch Farben zu vergleichen

Zum Vergleich von (Farb-) Vektoren benötigt man einen metrischen Raum in dem eine Norm und ein Abstand definiert sind

Der Abstand zwischen zwei Farben in diesem Raum sollte dem Abstandsempfinden eines menschlichen Betrachters entsprechen

"lecture02_38.gif" und "lecture02_39.gif" weisen eine visuelle Gleichabständigkeit auf

Die Umrechung erfolgt durch Transformation in die Koordinaten ind das CIE XYZ System

Im "lecture02_40.gif" System liegt die "lecture02_41.gif"-Achse in Blau-Gelb Richtung (Positiv Gelb, Negativ Blau) und "lecture02_42.gif" liegt in Rot-Grün Richtung (Positiv Rot,Negativ Grün)

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Umrechungsformeln RGB → XYZ

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Initialization

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