Warum das Chromatizitätsdiagramm so aussieht

Warum sieht das Chromatizitätsdiagramm so aus?

• Beim Lernen des XYZ-Farbraums wird versucht, die Farbtheorie zu verstehen
• Der 1931 entwickelte XYZ-Farbraum wirkt wie die Mutter aller Farbräume
• Beim Lesen über den XYZ-Farbraum taucht häufig ein Bild wie das folgende auf
• Es entsteht die Frage, wie Form und Farben dieses Bildes berechnet wurden
• Um eine Antwort auf diese Frage zu finden, werden verschiedene Materialien untersucht

Farbanpassungsfunktionen

• Farbanpassungsfunktionen bestimmen die Intensität bestimmter Wellenlängen, sodass das Auge die Zielfarbe wahrnimmt
• Es gibt drei Farbanpassungsfunktionen für Rot, Grün und Blau
• Durch das Anpassen der Lichtintensität von Rot, Grün und Blau werden Spektralfarben visuell wahrgenommen
• Der CIE-1931-Farbraum definiert diese RGB-Farbanpassungsfunktionen
• Durch Experimente werden Daten gesammelt, bei denen Menschen die Intensität von RGB-Licht anpassen, um eine Zielfarbe abzugleichen
• Diese Daten zeigen, dass es Spektralfarben gibt, die sich mit reinem RGB-Licht nicht reproduzieren lassen

Einführung in die XYZ-Farbanpassungsfunktionen

• Der XYZ-Farbraum ist eine Matrixtransformation des RGB-Farbraums
• Diese Transformation ist linear und stellt dieselben Daten in leicht veränderter Form dar
• Die XYZ-Farbanpassungsfunktionen entstehen durch Transformation der RGB-Farbanpassungsfunktionen
• Der XYZ-Farbraum beschreibt alle Farben und codiert Farbinformationen geräteunabhängig

Chromatizität

• Das Chromatizitätsdiagramm dient dazu, die Qualität einer Farbe objektiv festzulegen
• Mit XYZ-Werten werden die Chromatizitätswerte x und y berechnet
• Mit den x- und y-Werten wird das xy-Chromatizitätsdiagramm erzeugt
• RGB-Daten werden in den XYZ-Raum umgewandelt, um die Chromatizität zu visualisieren

Farbfüllung

• Um das Innere des Chromatizitätsdiagramms zu füllen, wird für jedes Pixel eine Farbe berechnet
• Mit x- und y-Werten werden XYZ-Werte erzeugt und anschließend in den sRGB-Raum umgewandelt
• Dabei entstehen viele ungültige Farben
• Es wird ein optimaler Y-Wert gesucht, um die Farbe darzustellen

Erzeugung des Spektrums

• Mit Farbanpassungsfunktionen wird das Spektrum erzeugt
• XYZ-Werte werden in sRGB umgewandelt und auf einer Canvas gerendert
• Mit dem P3-Wide-Gamut lassen sich mehr Farben darstellen

Füllen des Chromatizitätsdiagramms

• Um das Chromatizitätsdiagramm zu füllen, werden beliebige Farben erzeugt und im xy-Raum geplottet
• Es wird eine Spektrallinie erzeugt, um XYZ- und RGB-Werte zu berechnen
• Durch diesen Prozess wird das Chromatizitätsdiagramm gefüllt

Farbprobleme

• Die erzeugten Farben sind oft zu gesättigt oder ungültig
• Es wird versucht, Farben mithilfe von RGB-Farbanpassungsfunktionen zu berechnen
• Es gibt weiterhin ungültige Farben, aber die Ergebnisse werden besser

Untersuchung der Form

• Die Form des Chromatizitätsdiagramms stammt aus den XYZ-Farbanpassungsfunktionen
• Es werden beliebige Farbanpassungsfunktionen erzeugt, um mit der Form des Chromatizitätsdiagramms zu experimentieren
• Die Form des Chromatizitätsdiagramms wird davon bestimmt, wie das Auge Rot, Grün und Blau wahrnimmt

Zusammenfassung von GN⁺

• Dieser Artikel vermittelt ein tiefes Verständnis von Farbtheorie und Farbräumen
• Er erklärt, wie Form und Farben des Chromatizitätsdiagramms berechnet werden
• Er hebt die Bedeutung von Farbanpassungsfunktionen und des XYZ-Farbraums hervor
• Er untersucht die Grenzen der Farbdarstellung und die Farbprobleme digitaler Displays
• Eine hilfreiche Ressource für alle, die sich für Farbtheorie interessieren

[GN⁺]

Hacker-News-Kommentare

• Die verzerrte Form des XYZ-Farbdiagramms hat nichts mit den tatsächlichen Daten zu tun

  • Es ist naheliegender, das Farbdiagramm als 2D-Ebenenschnitt eines 3D-Farbraums zu verstehen
  • Wenn man das Farbdiagramm als gleichseitiges Dreieck zeichnet, wird die tatsächliche Form des Farbbereichs klarer sichtbar

• Bestimmte Farbdiagramme können fehlende Farben auf Displays falsch darstellen

  • Ich habe erlebt, dass beim Anfordern von sRGB-Rot auf einem Wide-Gamut-Monitor eine andere Farbe erschien
  • Dadurch habe ich mehr über Farbmanagement gelernt

• Es gibt eine interessante Erkundung von Farbräumen

  • Link: https://ericportis.com/posts/2024/okay-color-spaces/

• Neue Ideen zu Farbe, Wahrnehmung und Farbumfang gewonnen

  • So wie Licht bestimmter Wellenlängen an Käsegeruch oder die Anwesenheit eines Bären erinnern kann, kann auch Farbe eine sinnliche Erfahrung sein
  • Magenta ist eine nichtspektrale Farbe, die das Gehirn als andere Farbe wahrnimmt, damit es nicht überlastet wird

• Mit XYZ anzufangen ist sinnvoll, aber es gibt bessere Farbräume

  • Dazu gehören CIE 1976 L',u',v' und ICtCp aus der Forschung von Dolby

• Auf der Suche nach einem Farbraum für Bildungszwecke

  • Es wird ein Farbraum benötigt, der die tatsächlichen Eigenschaften der menschlichen Wahrnehmung widerspiegelt
  • Implementiert mit CAM16UCS und Jzazbz

• Eine negative rote Lichtquelle bedeutet im Farbangleichungsprozess, dass Rot hinzugefügt wird

  • Negatives Rot entsteht auf eine Weise wie C+R = G+B

• Lese die Originaldaten von Guild

  • Habe Schwierigkeiten, die Bedeutung der Zahlen in Tabelle 4 zu verstehen
  • Möchte den Nicht-Normalisierungskoeffizienten des Farbangleichungsexperiments finden

• Meinung dazu, wie man ein Farbdiagramm füllt

  • Einen Y-Wert wählen und mit den Koordinaten x, y die Farbe festlegen
  • Nach XYZ-Werten umrechnen und dann in den sRGB-Farbraum abbilden

• Der OKLCH-Farbauswähler stellt Farben auf eine andere Weise dar

  • Die 3D-Version sieht wie eine Berglandschaft aus Farben aus
  • L (Helligkeit), C (Chroma), H (Farbton) sind orthogonale 2D-Schnitte dieser Berglandschaft
  • Es gibt auch Software, die ein 3D-Farbdiagramm rendert
  • Link: https://youtu.be/FdFpJFSTMVw?t=679