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Valeurs RVB du spectre visible

J'ai besoin d'un algorithme ou d'une fonction pour mapper chaque longueur d'onde de la gamme visible du spectre à ses valeurs RVB équivalentes. Existe-t-il une relation structurelle entre le système RVB et la longueur d'onde d'une lumière? comme cette image: alt text
(source: km sur www1.appstate.ed )

désolé si cela n'était pas pertinent: -]

algorithmrgb
39
sorush-r

Il existe une relation entre la fréquence et ce que l'on appelle la teinte, mais pour des raisons complexes de perception, de gamme de moniteurs et d'étalonnage, le meilleur que vous puissiez obtenir en dehors d'un équipement de laboratoire coûteux est une approximation grossière.

Voir http://en.wikipedia.org/wiki/HSL_and_HSV pour les mathématiques, et notez que vous devrez trouver votre meilleure estimation pour le mappage de fréquence Hue ⇔. Je m'attends à ce que cette cartographie empirique soit tout sauf linéaire.

8
msw

J'ai récemment découvert que mes couleurs spectrales ne fonctionnaient pas correctement car elles étaient basées sur des données non linéaires et décalées. J'ai donc fait peu de recherches et de compilation de données et j'ai découvert que la plupart des images du spectre étaient incorrectes. De plus, les gammes de couleurs ne correspondent pas les unes aux autres, j'ai donc utilisé à partir de ce point uniquement des données de spectroscopie réelle linéarisées comme ceci

Voici la sortie rectifiée de la mienne:

spectral colors

  • le premier spectre est le meilleur spectre rendu que j'ai trouvé mais toujours loin de la vraie chose
  • le second est le spectre linéarisé de notre Soleil pris de la Terre
  • le dernier est ma sortie couleur actuelle

Voici les graphiques RVB:

Il s'agit de la fusion des deux graphiques:

graph merge

Maintenant, le code: 

void spectral_color(double &r,double &g,double &b,double l) // RGB <0,1> <- lambda l <400,700> [nm]
    {
    double t;  r=0.0; g=0.0; b=0.0;
         if ((l>=400.0)&&(l<410.0)) { t=(l-400.0)/(410.0-400.0); r=    +(0.33*t)-(0.20*t*t); }
    else if ((l>=410.0)&&(l<475.0)) { t=(l-410.0)/(475.0-410.0); r=0.14         -(0.13*t*t); }
    else if ((l>=545.0)&&(l<595.0)) { t=(l-545.0)/(595.0-545.0); r=    +(1.98*t)-(     t*t); }
    else if ((l>=595.0)&&(l<650.0)) { t=(l-595.0)/(650.0-595.0); r=0.98+(0.06*t)-(0.40*t*t); }
    else if ((l>=650.0)&&(l<700.0)) { t=(l-650.0)/(700.0-650.0); r=0.65-(0.84*t)+(0.20*t*t); }
         if ((l>=415.0)&&(l<475.0)) { t=(l-415.0)/(475.0-415.0); g=             +(0.80*t*t); }
    else if ((l>=475.0)&&(l<590.0)) { t=(l-475.0)/(590.0-475.0); g=0.8 +(0.76*t)-(0.80*t*t); }
    else if ((l>=585.0)&&(l<639.0)) { t=(l-585.0)/(639.0-585.0); g=0.84-(0.84*t)           ; }
         if ((l>=400.0)&&(l<475.0)) { t=(l-400.0)/(475.0-400.0); b=    +(2.20*t)-(1.50*t*t); }
    else if ((l>=475.0)&&(l<560.0)) { t=(l-475.0)/(560.0-475.0); b=0.7 -(     t)+(0.30*t*t); }
    }
//--------------------------------------------------------------------------

Où

  • l est la longueur d'onde en [nm] les valeurs utilisables sont l = < 400.0 , 700.0 >
  • r,g,b renvoient des composants de couleur dans la plage < 0.0 , 1.0 >
37
Spektre

"Valeurs RVB approximatives pour les longueurs d'onde visibles" partielles

Crédit: Dan Bruton - Science des couleurs

Code FORTRAN d'origine @ ( http://www.physics.sfasu.edu/astro/color/spectra.html )

Rendra un spectre lisse (continu), lourd sur le côté rouge.

w - longueur d'onde, R, G et B - composantes de couleur

Ignorer les feuilles simples gamma et intensité:

if w >= 380 and w < 440:
    R = -(w - 440.) / (440. - 380.)
    G = 0.0
    B = 1.0
Elif w >= 440 and w < 490:
    R = 0.0
    G = (w - 440.) / (490. - 440.)
    B = 1.0
Elif w >= 490 and w < 510:
    R = 0.0
    G = 1.0
    B = -(w - 510.) / (510. - 490.)
Elif w >= 510 and w < 580:
    R = (w - 510.) / (580. - 510.)
    G = 1.0
    B = 0.0
Elif w >= 580 and w < 645:
    R = 1.0
    G = -(w - 645.) / (645. - 580.)
    B = 0.0
Elif w >= 645 and w <= 780:
    R = 1.0
    G = 0.0
    B = 0.0
else:
    R = 0.0
    G = 0.0
    B = 0.0
10
Andrey

Je pense que les réponses ne parviennent pas à résoudre un problème avec la question réelle.

Les valeurs RVB sont généralement dérivées de l'espace colorimétrique XYZ, qui est la combinaison d'une fonction d'observation humaine standard, d'un éclairage et de la puissance relative de l'échantillon à chaque longueur d'onde sur une plage de ~ 360 à 830.

Je ne suis pas sûr de ce que vous essayez de réaliser ici, mais il serait possible de calculer une valeur RVB relativement "précise" pour un échantillon où chaque bande discrète du spectre @ disons 10 nm était entièrement saturée. La transformation ressemble à ce spectre ->XYZ->RGB. Consultez le site de Bruce Lindbloom pour les mathématiques. A partir du XYZ, vous pouvez également calculer facilement des valeurs de hue, chroma ou colorimetric telles que L*a*b*.

5
Mussi

Si vous voulez une correspondance exacte, la seule solution consiste à effectuer une convolution des fonctions de correspondance des couleurs x, y, z avec vos valeurs spectrales afin d'obtenir enfin une représentation des couleurs XYZ (indépendante de l'appareil) que vous pourrez ensuite convertir en (appareil -dépendant) RGB.

Ceci est décrit ici: http://www.cs.rit.edu/~ncs/color/t_spectr.html

Vous pouvez trouver la fonction de correspondance des couleurs x, y, z pour la convolution ici: http://cvrl.ioo.ucl.ac.uk/cmfs.htm

5
Patapom

C'est la plupart de ce que profils de couleurs traitent. Fondamentalement, pour un appareil donné (scanner, appareil photo, moniteur, imprimante, etc.), un profil de couleur indique quelles couleurs réelles de lumière seront produites par un ensemble spécifique d'entrées.

Notez également que pour la plupart des appareils réels, vous ne traitez qu'avec quelques longueurs d'onde de lumière discrètes, et les couleurs intermédiaires sont produites pas en produisant directement cette longueur d'onde, mais en mélangeant des quantités variables des deux longueurs d'onde voisines disponibles. Étant donné que nous percevons la couleur de la même manière, ce n'est pas vraiment un problème, mais selon la raison pour laquelle vous vous souciez, cela vaut peut-être la peine de le savoir de toute façon.

Sans profil de couleur (ou informations équivalentes), vous ne disposez pas des informations nécessaires pour mapper la valeur RVB aux couleurs. Une valeur RVB de rouge pur correspond normalement à la couleur la plus rouge que l'appareil est capable de produire/détecter (et de même, du bleu pur à la couleur la plus bleue) - mais cette "plus rouge" ou "la plus bleue" peut et peut varier (largement) en fonction de l'appareil.

4
Jerry Coffin

Pour convertir une longueur d'onde en couleur RVB

Vous consultez d'abord un CIE 1964 Supplémentaire Standard Colorimetric Observer graphique ( archive )

https://imgur.com/a/JDatZNm

et recherchez les valeurs de la fonction de correspondance des couleurs CIE pour la longueur d'onde souhaitée.

Par exemple, je veux obtenir la couleur de la lumière à 455 nm:

enter image description here

Pour notre longueur d'onde souhaitée:

| nm  | CIE color matching functions  |  Chromacity coordinates     |
| nm  |     X    |     Y    |    Z    |    x    |    y    |    z    |
|-----|----------|----------|---------|---------|---------|---------| 
| 455 | 0.342957 | 0.106256 | 1.90070 | 0.14594 | 0.04522 | 0.80884 |

Remarque: Les coordonnées de chromacité sont simplement calculées à partir des fonctions de correspondance des couleurs CIE:

x = X / (X+Y+Z)
y = Y / (X+Y+Z)
z = Z / (Z+Y+Z)

Étant donné que:

X+Y+Z = 0.342257+0.106256+1.90070 = 2.349913

nous calculons:

x = 0.342257 / 2.349913 = 0.145945
y = 0.106256 / 2.349913 = 0.045217
z = 1.900700 / 2.349913 = 0.808838

Votre lumière de 455 nm est spécifiée en utilisant deux espaces colorimétriques différents:

  • XYZ: (0,342957, 0,106256, 1,900700)
  • xyz: (0.145945, 0.045217, 0.808838)

Nous pouvons également ajouter un troisième espace colorimétrique: xyY 

x = x = 0.145945
y = y = 0.045217
Y = y = 0.045217

Nous avons maintenant la lumière de 455 nm spécifiée dans 3 espaces colorimétriques différents:

  • XYZ: (0,342957, 0,106256, 1,900700)
  • xyz: (0.145945, 0.045217, 0.808838)
  • xyY: (0,1445945, 0,045217, 0,045217)

Nous avons donc converti une longueur d'onde de lumière émise monochromatique pure en une couleur [~ # ~] xyz [~ # ~] . Maintenant, nous voulons convertir cela en RVB.

Comment convertir XYZ en RGB?

[~ # ~] xyz [~ # ~] , xyz , et xyY sont des espaces colorimétriques absolus qui décrivent les couleurs en utilisant la physique absolue.

Pendant ce temps, tous les espaces de couleur pratiques que les gens utilisent:

  • Laboratoire
  • Luv
  • HSV
  • HSL
  • RVB

dépend certains whitepoint. Les couleurs sont ensuite décrites comme étant relatives à ce point blanc.

Par exemple,

  • RVB blanc (255, 255, 255) signifie "blanc"
  • Lab blanc (100, 0, 0) signifie "blanc"
  • LCH blanc (100, 0, 309) signifie "blanc"
  • HSL blanc (240, 0, 100) signifie "blanc"
  • HSV blanc (240, 0, 100) signifie "blanc"

Mais il n'y a pas de couleur comme le blanc. Comment définissez-vous le blanc? La couleur du soleil?

  • à quelle heure de la journée?
  • avec quelle couverture nuageuse?
  • à quelle latitude?
  • sur Terre?

Certaines personnes utilisent le blanc de leurs ampoules à incandescence (horriblement orange) pour signifier blanc. Certaines personnes utilisent la couleur de leurs lampes fluorescentes. Il n'y a pas de définition physique absolue du blanc - le blanc est dans nos cerveaux.

Nous devons donc choisir un blanc

Nous devons choisir un blanc. (Vraiment vous devez choisir un blanc.) Et il y a beaucoup de blancs au choix:

Je vais choisir un blanc pour toi. Le même blanc que sRGB utilise:

  • D65 - éclairage à la lumière du jour d'été clair en Europe du Nord

Le D65 (qui a une couleur proche de 6504K, mais pas tout à fait à cause de l'atmosphère terrestre), a une couleur de:

  • XYZ_D65: (0.95047, 1.00000, 1.08883)

Avec cela, vous pouvez convertir votre XYZ en Lab (ou Luv) - un espace colorimétrique également capable d'exprimer toutes les couleurs théoriques. Et maintenant, nous avons une quatrième représentation de l'espace colorimétrique de notre émission de lumière monochromatique à 445 nm:

  • XYZ: (0,342957, 0,106256, 1,900700)
  • xyz: (0.145945, 0.045217, 0.808838)
  • xyY: (0,1445945, 0,045217, 0,045217)
  • Lab: (38.94259, 119.14058, -146.08508) (en supposant d65)

Mais vous voulez RVB

Lab (et Luv) sont des espaces colorimétriques relatifs à certains point blanc. Même si vous avez été forcé de choisir un point blanc arbitraire, vous pouvez toujours représenter toutes les couleurs possibles.

RGB n'est pas comme ça. Avec RVB:

  • non seulement la couleur par rapport à un point blanc
  • mais est également relatif à trois couleurs primaires: rouge, vert, bleu

Si vous spécifiez une couleur RVB de (255, 0, 0), vous dites que vous voulez "juste du rouge". Mais il n'y a pas de définition du rouge. Il n'y a rien de tel que "rouge", "vert" ou "bleu". L'arc-en-ciel est continu et ne vient pas avec une flèche disant:

C'est rouge

Et encore une fois cela signifie que nous devons choisir trois choisir trois couleurs primaires. Vous devez choisir vos trois couleurs primaires pour dire ce que sont "rouge", "vert" et "bleu". Et encore une fois, vous avez le choix entre de nombreuses définitions différentes de rouge, vert, bleu:

  • CIE 1931
  • ROMM RGB
  • Adobe Wide Gamut RGB
  • DCI-P3
  • NTSC (1953)
  • Apple RGB
  • sRGB
  • NTSC japonais
  • PAL/SECAM
  • Adobe RGB 98
  • scRGB

Je choisirai pour toi. Je vais choisir ces trois couleurs:

  • Rouge : xyY = (0.6400, 0.3300, 0.2126)
  • Vert : xyY = (0,3000, 0,6000, 0,7152)
  • Bleu: xyY = (0,1500, 0,0600, 0,0722)

Ce sont aussi les primaires choisies par un comité international en 1996.

Ils ont créé une norme selon laquelle tout le monde devrait utiliser:

  • Point blanc : D65 lumière du jour
  • Rouge : (0.6400, 0.3300, 0.2126)
  • Vert : (0,3000, 0,6000, 0,7152)
  • Bleu: (0,1500, 0,0600, 0,0722)

Et ils ont appelé cette norme sRGB.

La poussée finale

Maintenant que nous avons choisi notre

  • point blanc
  • trois primaires

nous pouvons maintenant convertir votre couleur XYZ en RVB:

  • RVB = (1,47450, -178,21694, 345,59392)

Malheureusement, il y a des problèmes avec cette valeur RVB:

  • votre moniteur ne peut pas afficher négatif vert (-178.21694); cela signifie que c'est une couleur en dehors de ce que votre moniteur peut afficher.
  • votre moniteur ne peut pas afficher plus de bleu que 255 (345.59392); le moniteur n'est aussi bleu que le bleu - il ne peut pas devenir plus bleu. Cela signifie que c'est une couleur en dehors de ce que votre moniteur peut afficher.

Nous devons donc arrondir:

  • XYZ: (0,342957, 0,106256, 1,900700)
  • xyz: (0.145945, 0.045217, 0.808838)
  • xyY: (0,1445945, 0,045217, 0,045217)
  • Laboratoire: (38.94259, 119.14058, -146.08508) (d65)
  • RVB: (1, 0, 255) (sRGB)

Et maintenant, nous avons l'approximation sRGB la plus proche de la longueur d'onde 455 nm de lumière:

enter image description here

3
Ian Boyd

Patapom a presque raison: pour chaque longueur d'onde, vous calculez les valeurs CIE XYZ, puis les convertissez en (disons) sRGB en utilisant des formules standard (si vous êtes chanceux, vous trouverez du code que vous pouvez simplement utiliser pour effectuer cette conversion). Donc, l'étape clé consiste à obtenir les valeurs XYZ. Heureusement, pour la lumière à une seule longueur d'onde, c'est facile: les fonctions de correspondance des couleurs XYZ sont simplement des tableaux répertoriant les valeurs XYZ pour une longueur d'onde donnée. Alors, regardez-le. Si vous aviez de la lumière avec un spectre plus compliqué, peut-être un corps noir, alors vous devriez faire la moyenne des réponses XYZ fois la quantité de chaque longueur d'onde dans la lumière.

1
Anne

Le code VBA est dérivé des "valeurs RVB approximatives pour les longueurs d'onde visibles" de Dan Bruton ([email protected]). Lien vers son code Fortran d'origine: http://www.physics.sfasu.edu/astro/color/spectra.html Programme Spectra: http://www.efg2.com/ Lab/ScienceAndEngineering/Spectra.htm

Sub Wavelength_To_RGB()

'Purpose: Loop thru the wavelengths in the visible spectrum of light
'         and output the RGB values and colors to a worksheet.
'         Wavelength range: 380nm and 780nm

Dim j As Long, CellRow As Long
Dim R As Double, G As Double, B As Double
Dim iR As Integer, iG As Integer, iB As Integer
Dim WL As Double
Dim Gamma As Double
Dim SSS As Double


Gamma = 0.8
CellRow = 1

For j = 380 To 780

  WL = j

  Select Case WL

  Case 380 To 440
      R = -(WL - 440#) / (440# - 380#)
      G = 0#
      B = 1#
  Case 440 To 490
      R = 0#
      G = ((WL - 440#) / (490# - 440#))
      B = 1#
  Case 490 To 510
      R = 0#
      G = 1#
      B = (-(WL - 510#) / (510# - 490#))
  Case 510 To 580
      R = ((WL - 510#) / (580# - 510#))
      G = 1#
      B = 0#
  Case 580 To 645
      R = 1#
      G = (-(WL - 645#) / (645# - 580#))
      B = 0#
  Case 645 To 780
      R = 1#
      G = 0#
      B = 0#
  Case Else
      R = 0#
      G = 0#
      B = 0#
  End Select

  'LET THE INTENSITY SSS FALL OFF NEAR THE VISION LIMITS
  If WL > 700 Then
     SSS = 0.3 + 0.7 * (780# - WL) / (780# - 700#)
  ElseIf WL < 420 Then
     SSS = 0.3 + 0.7 * (WL - 380#) / (420# - 380#)
  Else
     SSS = 1#
  End If

  'GAMMA ADJUST
  R = (SSS * R) ^ Gamma
  G = (SSS * G) ^ Gamma
  B = (SSS * B) ^ Gamma

  'Multiply by 255
  R = R * 255
  G = G * 255
  B = B * 255

  'Change RGB data type from Double to Integer.
  iR = CInt(R)
  iG = CInt(G)
  iB = CInt(B)

  'Output to worksheet
  Cells(CellRow, 1).Interior.Color = RGB(iR, iG, iB)
  Cells(CellRow, 2) = WL
  Cells(CellRow, 3) = "(" & iR & "," & iG & "," & iB & ")"
  CellRow = CellRow + 1

Next j


End Sub
0
BzKnt