Farben & Farbsysteme
Menschliches Farbsehen
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
RGB Farbsystem
additives Farbsystem
Monitore, Bildschirme
CMY (K) Farbsystem
subtraktives Farbsystem
Druck auf (weissen Papier)
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
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)
Umrechungsformeln RGB→HSI
h=
Die Intensität entspricht nicht der Gewichtung für die Konversion eines Farbbildes in Graustufen
Der HSI Raum ist kein kartesischer Raum
Umrechungsformeln HSI→RGB
RG Sektor 0≤ θ≤ 2π/3
GB Sektor 2π/3≤ θ≤ 4π/3
BR Sektor 4π/3≤ θ< 2π
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
Farbsysteme mit Metrik
und
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
und
weisen eine visuelle Gleichabständigkeit auf
Die Umrechung erfolgt durch Transformation in die Koordinaten ind das CIE XYZ System
Im
System liegt die
-Achse in Blau-Gelb Richtung (Positiv Gelb, Negativ Blau) und
liegt in Rot-Grün Richtung (Positiv Rot,Negativ Grün)
Umrechungsformeln RGB → XYZ
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Initialization