展示的主要作用是看起来不错。对于大多数用例,这是正确的,必须确保观察者按预期的方式感知显示器。评估这种看法需要测量显示。
这种测量和评估可以采取不同的形式。可以查看最大亮度或可以评估对比度函数或音调等级 - 后者通常被描述为显示器的伽马值。这种值往往影响感知到的亮度,而不是绝对亮度的差异。这是因为用户适应整体亮度水平。
评估图像质量的逻辑方法可能涉及测量完整的图像,但是要准确,有必要分离图像数据的影响以及其他因素的影响,例如环境照明对测量的影响。
考虑到这些因素可能非常复杂,因此,许多应用程序选择使用简化的测试图像来评估图像质量的单个方面,例如颜色,均匀性,对比度,准确性和范围,而不是尝试评估图像质量。。
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了解颜色感知
Humans’ color perception depends on many parameters. Especially relevant are the viewing field, surroundings and the luminance level. But also the health and age of the observer contributes to the color perception of an individual observer.
As so many parameters can affect the perception of color, tests should use standardized viewing conditions such as a 2° and 10° viewing field, surroundings and absolute luminance. These standard factors should be in line with the characteristics of the average observer.
视网膜上的颜色分布不是等距的,也不是随机的。视网膜的不同部分负责短波长,中间和长波长光,从而构成不同的颜色。由于它们在视网膜上的分布方面有所不同,因此有必要使用2°观察者描述一个小的观看场和10°观察者来描述较大的观看场。对于大多数应用程序,例如,当在显示屏上查看图像时,2°观察者的拟合度较好。
可以使用所谓的“颜色匹配函数”以数学理解视网膜的这些不同区域的敏感性。最终,从那些和光刺激中得出了ciexyz。这些值描述了出现的刺激以及眼睛本身中的感觉。
One advantage of the CIEXYZ approach is that this is an additive measure, functioning similarly to CRTs and, to a lesser degree, more contemporary displays.
重要的是要注意,XYZ描述了眼睛中的刺激,而不是视觉感知。刺激被转移到大脑中,在该大脑中被处理,并将颜色视为明亮或黑暗,并将其视为红色或绿色,黄色或蓝色或两者之间的东西。例如,灰色不会具有或仅具有淡黄色或蓝色的色调。
这些类型的看法往往是独家的。例如,被认为是明亮的颜色也不能被视为黑暗,也不能同时将被视为红色的颜色视为绿色。这种现象是Hering的对手颜色理论。
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表征颜色感知
Cielab色彩空间 - 也称为l*a*b* - 是描述人类对颜色感知的一种手段。CIELAB相对于参考白色计算。使用此模型,轻度感知(L*)从0到100来测量,而A*和B*轴的色差表示为负和正阳性,直至150左右。
CIELAB correlates well with human perception of color, and it is possible to use this model to define or find a color difference inside a color space.
When two colors are specified in the CIELAB color space the difference between these colors can simply be calculated via the Euclidean distance – a three-dimensional form of Pythagoras.
This color difference is called 'Delta E'. The Delta E value represents the difference between two colors. The word 'Delta' stands for distance and 'E' comes from the German word 'Empfindung', which translates to 'perception'.
例如,比较蓝色和绿色(例如蓝色和绿色)的颜色比比较两种不同的蓝色阴影要高。
CIELAB is roughly perceptually uniform and equidistant, but it is not perfect. There was a need for a more reliable formula that uses weighting factors to take into account different parts of the hue and correct for color perception in different hue regions.
The result of this need for an advanced formula is Delta E 2000, which offers an improved match to human color perception.
It is advisable to always use Delta E 2000 when looking to acquire a color difference. The simple Delta E calculations should nowadays only be employed when looking to comply with an old standard.
Delta e和Delta e 2000之间没有线性转换因子。但是两者对于近乎中性的颜色都接近,因为Delta E 2000使用的色调和饱和依赖性校正因子几乎没有效果。Deltae 2000和Cielab是非常适合评估显示器,尤其是在检查均匀性,颜色准确性和音调再现的差异时,也可以描述颜色范围 - 显示器可以重现的颜色范围。
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Choosing the Best Metric
XYZ或派生的XY色值(如色度图中使用的)在表征不同的原色(添加性很重要)或需要描述绝对亮度(y值)的必要的地方时,在表征不同的原色时是有用的指标。
在确定颜色差异时以及在颜色的三维方面很重要的情况下,在考虑人类颜色感知时,CIELAB是一个更好的选择。比较归一化的轻度时,Cielab也是理想的选择。
When characterizing color differences, it is important to use a laboratory-grade instrument. Using simpler instruments will likely lead to clearly visible variations from the instrument itself, making it difficult to judge color differences.
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