أجهزة بروجكتر
الشاشات
إضاءة
العرض التفاعلي | لافتات
إلغاء
أجهزة بروجكتر
الشاشات
إضاءة
العرض التفاعلي | لافتات
كيف نُعرف اللون "الدقيق"؟ كيف يمكننا قياس اللون كميًا بطريقة "دقيقة"؟ قبل الانتقال إلى هذا الموضوع، لنتحدث قليلاً عن سبب أهمية القياس الكمي للألوان للمصورين والمصممين ومحترفي التصوير والعاملين في قطاع النسيج وغيرهم.
عندما نحاول وصف أحد الألوان، فإن الطريقة الأكثر شيوعًا للقيام بذلك هي الإشارة إلى شيء ذي لون معين. على سبيل المثال، عندما نصف اللون "الأحمر"، يستخدم الأشخاص عادة "التفاح" لوصف "اللون الأحمر". لكن أي نوع من التفاح نتحدث عنه؟ هل نفكر في نفس التفاحة؟ انظر الشكل 1، هناك ما لا يقل عن سبع ظلال مختلفة من "اللون الأحمر" بين أنواع مختلفة من التفاح. ناهيك عن آخر تفاحة، فلونها ليس أحمر! ومن ثمّ، توجد تناقضات عند استخدام أشياء لوصف الألوان. ونحتاج إلى إيجاد طريقة لتقليل التناقضات عند التواصل.
الشكل 1: أصناف مختلفة من التفاح
يميل البشر إلى استخدام "الأرقام" للتعبير عن دقة القياس. على سبيل المثال، نستخدم الأرقام لوصف الطول والوزن وما إلى ذلك، لذلك نحتاج إلى طريقة للتعبير عن الألوان بصيغ رقمية، لذلك يمكننا أن نقول أن اللون "أ" واللون "ب" متماثلين لأن لهما نفس القيم الرقمية. في عام 1913، حددت اللجنة الدولية للإضاءة (CIE) تعريف قيم Tristimulus (قيم XYZ) للقياس الكمي للألوان التي يمكن للبشر إدراكها. يتم إنشاء قيم XYZ بضرب السمات الثلاث التالية: توزيع القدرة الطيفية لمصدر الضوء وانعكاس الكائن ووظائف Standard Observer لوصف خصائص النظام البصري البشري. ونتيجة لذلك، عندما يكون اللون "أ" واللون "ب" لهما نفس قيم XYZ، يمكن أن نقول أنهما يبدوان متماثلين.
الشكل 2: معادلة حساب قيم XYZ
من المزايا الأخرى لتحديد الألوان بقيم رقمية أنه يمكننا بسهولة التعبير عن الألوان برسم تخطيطي بنظام إحداثيات. وهذا يشكل مساحة ألوان. يوضح الشكل 3 مخطط اللونية xy عام 1931 من لجنة CIE، والذي يمثل جميع الألوان التي يمكن للبشر إدراكها. ومع ذلك، فإن هذا المخطط لا يعكس فعليًا حساسية النظام البصري البشري. انظر إلى اللونين الأزرق والأخضر كمثال. البشر شديدو الحساسية للون الأزراق وأقل حساسية للون الأخضر: فعند إضافة القليل من اللون الأحمر إلى الأزرق، ينتج اللون الأرجواني، وعند إضافة القليل من اللون الأخضر إلى الأزرق، ينتج اللون السماوي. لا يوضح الشكل 3، مخطط اللونية xy عام 1931 من لجنة CIE، هذه الظاهرة. ونتيجة لذلك، تم في عام 1976 اقتراح مخطط اللونية u’ v’ ليعكس إحساس النظام البصري البشري.
الشكل 3: مخطط اللونية xy عام 1931 من لجنة CIE
الشكل 4: مخطط اللونية ’u’v عام 1976 من لجنة CIE
لقد حددنا الآن نظامًا لوصف الألوان بصيغة رقمية.
يمكننا استخدام مسطرة لقياس الطول وميزان لقياس الوزن. عندما نقيس الألوان، علينا قياس الضوء أولاً. قياس الضوء ليس سهلاً مثل استخدام مسطرة أو ميزان، ولكن هناك أدوات مساعدة. على سبيل المثال، يمكننا استخدام مقياس طيفي لقياس توزيع الطاقة الطيفية للضوء.
ومع ذلك، فهذه الأدوات ضخمة ومكلفة ولا يسهل التنقل بها. لذلك، تم تطوير جهاز أكثر بساطة يسمى "مقياس الألوان". يقيس مقياس الألوان الضوء من خلال مجموعة من مرشحات XYZ، لذلك يكون أكثر سرعة في القياس من المقياس الطيفي ولكن تكون درجة دقته أقل.
*مرشحات XYZ: مرشحات بصرية لمحاكاة الخصائص البصرية لقيم XYZ (المركبات ثلاثية اللون) من حيث النفاذية لكل طول موجة.
كما ذكرنا سابقًا، عندما يكون لدينا مجموعة من قيم XYZ بنفس الأرقام، يمكننا القول أن هذه الألوان تبدو متشابهة. ولكن هناك حالات لا تكون فيها قيم XYZ متماثلة، ولكنها لا تزال الألوان تبدو متشابهة للغاية. على سبيل المثال، عندما نرى ضوءً ساطعًا في غرفة مضاءة مقابل ضوء باهت في غرفة معتمة، فإن قيم XYZ المقيسة لا تكون متماثلة (نظرًا لكثافة الضوء المختلفة، ولكننا لا نزال نتصور نفس لون الضوء. وهذا يرجع إلى تكيف نظامنا البصري. يتمثل سيناريو آخر في مقارنة الألوان من وسائط مختلفة. على سبيل المثال، ألوان على الشاشة وألوان على ورقة مطبوعة. ومن ثمّ، نحتاج إلى مقياس آخر لقياس ظاهرة التكيف هذه كميًا. تم اقتراح مساحة اللون L*a*b* (موضحة في الشكل 5) وتكوينها بغرض "التطبيع" هذا. وهي تحدد أكثر مستويات الضوء سطوعًا في مشهد أو على وسائط (مثل الورق) برقم 100، وتعمل على تطبيع جميع الألوان الأخرى في المشهد أو على الوسائط وفقًا لأكثر الأضواء سطوعًا. ونتيجة لذلك، يمكننا الآن مقارنة الضوء بدرجات كثافة أو ألوان مختلفة من وسائط مختلفة.
الشكل 5: مساحة ألوان L*a*b*
عندما ننظر إلى لونين متشابهين بهما بعض الاختلاف الطفيف، فسنتساءل عن مدى تشابه هذه الألوان؟ بدون استخدام القيم الرقمية لتمثيل الألوان، يمكننا القول "إنهما متشابهان". ولكن ما مدى التشابه؟ وما تعريف "التشابه" نظرًا لأن إدراك الألوان يختلف من شخص لآخر. من خلال مساحة الألوان XYZ أو مساحة الألوان L*a*b*، يمكننا قياس الاختلاف بين الألوان كميًا. بحساب المسافة بين لونين في مساحة ألوان معينة (عادة ما يتم استخدام مساحة الألوان L*a*b*)، يمكن معرفة قيمة الفرق. تسمى قيمة الفرق "فرق اللون". نستخدم عادة Delta E* لتحديد "فرق اللون".
يُطلق على أبسط صيغة لمعادلة فرق اللون اسم delta E* 76 ( delta E*ab).
يتم استخدام صيغة أكثر تعقيدًا في قطاع المنسوجات والفنون الرسومية. وتم الإعلان عنها عام 1994، لهذا يطلق عليها delta E* 94.
في عام 2000، طور الباحثون صيغة جديدة من معادلة فرق اللون لتعكس فعليًا ما يدركه النظام البصري البشري. وتسمى هذه الصيغة delta E*2000 (delta E*00). نظرًا لكثرة عدد الدراسات البحثية المجراة لتحقيق ترابط عالٍ بين القيم المحسوبة والإدراك البشري، أصبحت delta E*00 الآن معيارًا دوليًا، ويُنصح باستخدامه في جميع أعمال البحث العلمي.
كما رأينا في المعادلات أعلاه، يلزم توفر مجموعتين من قيم L*a*b*. إذا احتجنا إلى الحكم على دقة لون معين، فسيلزم توفر مجموعة من قيم L*a*b* المقيسة ومجموعة من قيم L*a*b* المحددة. يمكننا الحصول على القيم المقيسة باستخدام الأدوات المذكورة سابقًا، ولكن كيف نحصل على قيم "محددة" أو "قياسية"؟ يمكن الحصول على القيم "المحددة" أو "القياسية" باستخدام المخططات القياسية (الشكل 6). حددت هذه المخططات اللونية قيم L*a*b* لجميع الألوان في المخطط، ويتم إنتاج كل مخطط بعناية شديدة لاستيفاء التفاوت. ومن ثمّ، يمكن استخدام هذه المخططات كمرجع لأن القيم لن تتغير.
للحكم على دقة الألوان، غالبًا ما يتم استخدام delta E*00. تعني delta E*00 < 1.00 عدم وجود اختلاف ملحوظ للخبراء عند مقارنة لونين جنبًا إلى جنب. وتعني delta E*00 < 3.00 عدم وجود اختلاف كبير بالنسبة للشخص العادي. (يعني الخبراء متخصصي علم الألوان أو المصورين والمصممين المحترفين ومحترفي التصوير وما إلى ذلك.)
باختصار، لقد تعرفنا على كيفية استخدام الأرقام لتحديد الألوان والسبب وراء ذلك. كما حددنا أيضًا الاختلافات بين كل مساحة لونية، مثل XYZ وL*a*b*. وأخيرًا، تعرفنا على طرق لقياس الألوان وكيفية تحديد اختلافات الألوان. باستخدام قيم delta E*00، يمكننا الحكم على مدى دقة اللون.
الشكل 6-1: مخطط X-rite Classic ColorChecker
الشكل 6-2: مخطط X-rite Digital ColorChecker SG
