Κεφάλαιο 6

43
Κεφάλαιο 6 Χρωματικοί Χώροι – Χρωματικά Συστήματα Σκοπός του Κεφαλαίου αυτού είναι να εξετάσει τα σπουδαιότερα χρωματικά συστήματα, αναλύοντας τον τρόπο δημιουργίας τους και τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά τους. Όταν θα έχετε ολοκληρώσει τη μελέτη αυτού του Κεφαλαίου θα είστε σε θέση να: Αναλύετε τους τρόπους παραγωγής των χρωμάτων Περιγράφετε τις μεθόδους μέτρησης των χρωματικών διαφορών στα διάφορα συστήματα Αναλύετε τις διαφορές ανάμεσα στα χρωματικά συστήματα που χρησιμοποιούνται σήμερα Αναγνωρίζετε τα προβλήματα που προκύπτουν από τις εφαρμογές της χρωματικής θεωρίας στην καθημερινή πρακτική Έννοιες Κλειδιά: Χρωματικό Σύστημα Αχρωματικός Άξονας Σχετικό γκρι Τριχρωματικοί Συντελεστές Τριχρωματικές Συντεταγμένες Χρωματικός Κύκλος Οπτική πυκνότητα Σχετικό Σφάλμα Απόχρωσης Τριχρωματικές Τιμές Στην καθημερινή Χρωματική πρακτική τα προβλήματα που εμφανίζονται συνήθως σχετίζονται είτε με περιγραφή των χαρακτηριστικών (υποκειμενικών ή αντικειμενικών) ενός χρώματος, είτε με υπολογισμό χρωματικών διαφορών. Και στις δύο αυτές περιπτώσεις θα ήταν χρήσιμη μία συστηματική ταξινόμηση των χρωμάτων με βάση κάποια κριτήρια, που οπωσδήποτε θα σχετίζονται με τα χαρακτηριστικά των χρωμάτων. Η

Transcript of Κεφάλαιο 6

Page 1: Κεφάλαιο 6

Κεφάλαιο 6

Χρωματικοί Χώροι – Χρωματικά Συστήματα

Σκοπός του Κεφαλαίου αυτού είναι να εξετάσει τα σπουδαιότερα

χρωματικά συστήματα, αναλύοντας τον τρόπο δημιουργίας τους και τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά τους.

Όταν θα έχετε ολοκληρώσει τη μελέτη αυτού του Κεφαλαίου θα είστε

σε θέση να:

Αναλύετε τους τρόπους παραγωγής των χρωμάτων

Περιγράφετε τις μεθόδους μέτρησης των χρωματικών διαφορών στα διάφορα συστήματα

Αναλύετε τις διαφορές ανάμεσα στα χρωματικά συστήματα που χρησιμοποιούνται σήμερα

Αναγνωρίζετε τα προβλήματα που προκύπτουν από τις εφαρμογές της χρωματικής θεωρίας στην καθημερινή πρακτική

Έννοιες Κλειδιά:

Χρωματικό Σύστημα

Αχρωματικός Άξονας

Σχετικό γκρι

Τριχρωματικοί Συντελεστές

Τριχρωματικές Συντεταγμένες

Χρωματικός Κύκλος

Οπτική πυκνότητα

Σχετικό Σφάλμα Απόχρωσης

Τριχρωματικές Τιμές Στην καθημερινή Χρωματική πρακτική τα προβλήματα που

εμφανίζονται συνήθως σχετίζονται είτε με περιγραφή των χαρακτηριστικών (υποκειμενικών ή αντικειμενικών) ενός χρώματος, είτε με υπολογισμό χρωματικών διαφορών. Και στις δύο αυτές περιπτώσεις θα ήταν χρήσιμη μία συστηματική ταξινόμηση των χρωμάτων με βάση κάποια κριτήρια, που οπωσδήποτε θα σχετίζονται με τα χαρακτηριστικά των χρωμάτων. Η

Page 2: Κεφάλαιο 6

συστηματική αυτή ταξινόμηση γίνεται συνήθως σε χώρους τριών διαστάσεων, περιέχοντας έτσι μία εικόνα των σχέσεων μεταξύ των χρωμάτων και διευκολύνοντας ταυτόχρονα την κατανόηση διάφορων ειδών χρωματικών υπολογισμών.

Η απλούστερη προσπάθεια απεικόνισης των χρωμάτων είναι ο χρωματικός κύβος, που αναφέρθηκε στο Κεφάλαιο 4. Κυριότερο πλεονέκτημά του είναι η απλότητα και η χρήση, στον ελάχιστο δυνατό βαθμό, κάθε είδους μαθηματικών υπολογισμών. Αυτός είναι και ο λόγος για τον οποίον τα αναπτύγματα του κύβου, οι χρωματικοί χάρτες, είναι τόσο δημοφιλή, ιδιαίτερα στους καλλιτέχνες (γραφίστες και designers). Ο χρωματικός κύκλος παρουσιάζει όμως και σημαντικά μειονεκτήματα. Το σημαντικότερο από αυτά είναι ότι δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ο ίδιος χρωματικός χάρτης όταν στην εφαρμογή απαιτείται η χρήση διαφορετικών χρωστικών ή υποστρωμάτων (π.χ. χαρτιών), γιατί τότε παρατηρούνται αποκλίσεις ανάμεσα στα πρακτικά αποτελέσματα και στις ενδείξεις του χρωματικού χάρτη. Τυπικό παράδειγμα αποτελούν οι διαφορές που εμφανίζονται στα χρώματα εικόνων στις οθόνες, οι οποίες χρησιμοποιούνται στην προεκτύπωση, και στα ίδια (υποτίθεται) χρώματα των τυπωμένων – με οποιαδήποτε μέθοδο εκτύπωσης – εικόνων.

Άλλο σημαντικό μειονέκτημα ενός χρωματικού χάρτη είναι το γεγονός ότι αγνοεί παντελώς τα μη γραμμικά φαινόμενα. Δε λαμβάνονται υπ’ όψιν ούτε οι συνθήκες παρατήρησης ούτε η διαφορά στην ικανότητα αντίληψης χρωματικών διαφορών από το μάτι στα διάφορα σημεία του κύβου (ίσες χρωματικές διαφορές είναι εύκολα αντιληπτές κοντά στην κορυφή του λευκού, ενώ διακρίνονται δύσκολα κοντά στην κορυφή του μαύρου). Τέλος πρέπει κανείς να διαθέτει χρωματικούς χάρτες για τα διάφορα υποστρώματα-φορείς της χρωστικής (π.χ. διάφορα είδη χαρτιού), τα οποία οπωσδήποτε επηρεάζουν το τελικό χρωματικό αποτέλεσμα, ιδιαίτερα όταν πρόκειται για διαφανείς χρωστικές. Για τους λόγους αυτούς λοιπόν, αναζητήθηκαν και προτάθηκαν κατά καιρούς άλλες λύσεις για την ταξινόμηση των χρωμάτων και έτσι δημιουργήθηκαν τα διάφορα χρωματικά συστήματα.

Τα συστήματα αυτά λειτουργούν ως μοντέλα που δίνουν τη δυνατότητα καθορισμού και αναπαραγωγής των χρωμάτων στους χώρους εφαρμογής (γραφικές τέχνες, τηλεόραση, φωτογραφία, κλωστοϋφαντουργία, αυτοκίνητα πλαστικά κλπ).

Σε κάθε χρώμα αντιστοιχούν κωδικοί αριθμοί, που διευκολύνουν την ταξινόμησή του σε ένα ορισμένο σύστημα. Οι κωδικοί αριθμοί οποιουδήποτε χρώματος προκύπτουν από τη μέτρηση του έγχρωμου δείγματος με εξειδικευμένα ευαίσθητα όργανα όπως σαρωτές

Page 3: Κεφάλαιο 6

(scanner),πυκνόμετρα σάρωσης (scanning densitometer), χρωματόμετρα, φασματοφωτόμετρα και βιντεοκάμερες. Από τα συστήματα αυτά θα αναπτύξουμε τα σημαντικότερα (Munsell, CIE, Ostwald, MCS, DIN, OSA-UCS, GATF) και θα περιγράψουμε σύντομα μερικά από τα υπόλοιπα (Pantone, RGB, CMYK, HLS, HSB).

Ορισμένα από τα συστήματα αυτά περιέχουν τις αποχρώσεις που εμφανίζονται στη φύση και μπορεί να αναγνωρίσει το ανθρώπινο μάτι, καθώς και οποιαδήποτε απόχρωση μπορεί να συνθέσει ο άνθρωπος.

Εκτός όμως από αυτά τα συστήματα-μοντέλα κατάταξης χρωμάτων υπάρχουν και συλλογές πραγματικών έγχρωμων δειγμάτων με αποχρώσεις που προκύπτουν από συνδυασμό δύο, τριών ή και τεσσάρων βασικών χρωμάτων. Είναι δε ταξινομημένες με τέτοιο τρόπο που να μπορούν να εμπλουτίζονται και με νέες. Τέτοιες συλλογές έχουν δημιουργηθεί πάρα πολλές, από τις οποίες η πλέον γνωστή είναι η Maerz και Paul (1930), αλλά και η Munsell, συνώνυμη του συστήματος.

Μεταξύ πολλών τέτοιων συλλογών, οι οποίες πολλές φορές αναφέρονται και ως Άτλαντες, επισημαίνουμε το Pantone, (χρωματολόγιο σε χαρτί και ύφασμα), το Colour Harmony, το Ostwald, καθώς και άλλες σε μορφή βιβλίων τσέπης.

Στον χώρο της τηλεόρασης, της φωτογραφίας και των γραφικών τεχνών συνήθως βρίσκουν εφαρμογή τα μοντέλα κατάταξης χρωμάτων CIELAB, RGB, CMYK, Munsell, HSB και HLS. Υπάρχουν όμως και άλλες βιομηχανικές εφαρμογές, όπως κλωστοϋφαντουργία, πλαστικά και αυτοκίνητα, όπου κυρίως χρησιμοποιούνται τα συστήματα CIELAB και Munsell.

Όπως είναι γνωστό για την υποκειμενική αντίληψη των χρωμάτων είναι απαραίτητες τρεις παράμετροι (απόχρωση ή χροιά, φωτεινότητα ή λαμπρότητα ή τόνος και κορεσμός ή βαθμός κόρου). Βάσει αυτών των παραμέτρων, τα χρώματα μπορούν να τοποθετηθούν σε ένα τρισδιάστατο χρωματικό χώρο, όπως αυτός του Σχήματος 1 (βλ. αντίστοιχη προς το Σχήμα 1, Εικόνα 1, Παράρτημα 2

ο), όπου η απόχρωση και ο κορεσμός

βρίσκονται πάντα στο ίδιο επίπεδο, ενώ κάθετα σε αυτό βρίσκεται ο άξονας της φωτεινότητας (μαύρο - λευκό).

Αυτός ο χρωματικός χώρος δεν αποτελεί χρωματικό σύστημα, διότι δεν είναι βαθμολογημένος, αλλά μας παρουσιάζει την τρισδιάστατη αντίληψη από το ανθρώπινο μάτι του χρώματος ως βάση, στην οποία στηρίζονται όλα τα συστήματα ταξινόμησης. Για να συμπεριληφθεί, δηλαδή, οποιοδήποτε χρώμα σε κάποιο χρωματικό σύστημα πρέπει αφενός να καθορίζεται με τρεις παραμέτρους ή κωδικούς και αφετέρου ο τρισδιάστατος χώρος να είναι βαθμολογημένος και στις τρεις διαστάσεις

Page 4: Κεφάλαιο 6

του. Στο Σχήμα 2 παρουσιάζεται σε ένα θεωρητικό χώρο μη βαθμολογημένο) η σχέση φωτεινότητας και κορεσμού για μία συγκεκριμένη απόχρωση και η υποκειμενική αποτίμηση ενός χρώματος ως προς τις συγκεκριμένες παραμέτρους (βλ. αντίστοιχη προς το Σχήμα 2, Εικόνα 2 στο Παράρτημα 2). Παρατηρούμε πόσο δύσκολα μπορούμε να περιγράψουμε κάποιο χρώμα και επομένως αδυνατούμε αν επικοινωνήσουμε στις καθημερινές συναλλαγές μας, στις οποίες το χρώμα κατέχει σημαντική θέση. Τις περισσότερες φορές με τις ίδιες λέξεις αναφερόμαστε σε διαφορετικά χρώματα και με διαφορετικές λέξεις στο ίδιο χρώμα. Η δυσκολία αυτή στην επικοινωνία, λόγω της υποκειμενικής (διαφορετικής από παρατηρητή σε παρατηρητή) αντίληψης των χρωμάτων, δημιούργησε την ανάγκη για αντικειμενικό καθορισμό του χρώματος, ο οποίος προϋποθέτει βέβαια ενόργανη μέτρησή του, όπως θα αναπτύξουμε και στο αντίστοιχο κεφάλαιο.

Η τεχνολογική εξέλιξη, τόσο στην κατασκευή τελειότερων οργάνων μέτρησης, όσο και στον τομέα των ηλεκτρονικών υπολογιστών, διευκόλυνε σε πολύ μεγάλο βαθμό το γρήγορο και ακριβή καθορισμό του χρώματος. Επίσης, δημιουργήθηκαν προγράμματα (software) που βοηθούν να μετατρέπουμε εύκολα τα δεδομένα ενός χρώματος από ένα σύστημα σε κάποιο άλλο.

Page 5: Κεφάλαιο 6

Ενότητα 6.1

ΧΡΩΜΑΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ MUNSELL

Ένα από τα πιο ανεπτυγμένα και διαδεδομένα συστήματα σε πολλούς

τομείς εφαρμογών είναι το Munsell, που ονομάστηκε έτσι από τον εμπνευστή του, καθηγητή και καλλιτέχνη, A.H. Munsell, ο οποίος το πρωτοδημοσίευσε σε ένα μικρό βιβλίο το 1905. Το 1915 δημοσίευσε τον πρώτο Άτλαντα, και λίγο πριν από το θάνατό του το 1918, ίδρυσε μία ομώνυμη εταιρεία παραγωγής χρωματικών προτύπων. Το έργο συνεχίστηκε και το 1929 εκδόθηκαν χρωματικές κλίμακες με 20 αποχρώσεις. Με τη συνεργασία μιας υποεπιτροπής της Οπτικής Ακαδημίας της Αμερικής και της CIE (αρχικά της Διεθνούς Επιτροπής Φωτισμού), το 1950 ο γνωστός Άτλαντας διπλασίασε τις αποχρώσεις του από 20 σε 40. Το 1958 βγήκε μία ειδική έκδοση που βοήθησε στις συγκρίσεις των πρότυπων χρωμάτων που αναφέρονται σε γυαλιστερές επιφάνειες, όπως τα πλαστικά. Η τελευταία έκδοση (1990) εμπλουτίστηκε με ανοιχτές αποχρώσεις που χρησιμοποιούνται κυρίως σε καλλυντικά και διακόσμηση. Ο άτλαντας Munsell είναι μία συλλογή έγχρωμων λωρίδων, ταξινομημένων σύμφωνα με τις βαθμολογημένες παραμέτρους (κλίμακες) που αναφέραμε και επομένως περιλαμβάνει, περιορισμένη γκάμα αποχρώσεων. Το χρώμα όμως οποιουδήποτε έγχρωμου υλικού μπορεί να καθοριστεί, όταν συγκριθεί με τις έγχρωμες λωρίδες, κάτω από ορισμένο φωτισμό και συνθήκες παρατήρησης, καταλαμβάνοντας μία υπάρχουσα θέση ή να καταταγεί ανάμεσα σε δύο.

Το σύστημα έτυχε διεθνούς αναγνώρισης, ιδιαίτερα στο χώρο της τέχνης, του σχεδιασμού, της φωτογραφίας, της εκτύπωσης, της κλωστοϋφαντουργίας και των πλαστικών.

Υιοθετήθηκε από τα Αμερικανικά πρότυπα ASTM (American Standards for Testing Materials), τα Γερμανικά DIN (Deutsche Industrie Normen), τα Βρετανικά BS (British Standards), καθώς και άλλων χωρών. Χρησιμοποιείται ευρέως στην επιστήμη των χρωμάτων ως μοντέλο ομοιόμορφου χρωματικού χώρου και αποτελεί αντικείμενο σπουδών και έρευνας.

Το σύστημα αυτό υποδεικνύει ένα δρόμο ακριβούς ορισμού χρωμάτων και συγκρίσεων μεταξύ χρωμάτων. Κάθε χρώμα στο σύστημα έχει τρεις ιδιότητες ή παραμέτρους: την απόχρωση (hue), την αξία ή τιμή (value) και

Page 6: Κεφάλαιο 6

το «χρώμα» (chroma) κατ’ αντιστοιχία με τους όρους απόχρωση, φωτεινότητα και κορεσμό που αναφέρθηκαν στην αρχή του κεφαλαίου. Συχνά μπορεί να το συναντήσουμε και ως μοντέλο HVC από τα αρχικά των παραμέτρων του. Για την καλλίτερη κατανόηση του συστήματος Munsell πρέπει να προσέξουμε συσχετίζοντας μεταξύ τους τα Σχήματα 3 και 4.

Στην αρχή ο Munsell, όπως φαίνεται και στο Σχήμα 4, καθόρισε 5 βασικές αποχρώσεις, υποδιαιρώντας τον κύκλο σε ίσα μέρη και τοποθέτησε άλλες 5 ενδιάμεσες, δημιουργώντας έτσι αρχικά 10 που αντιστοιχούν σε τομείς ενός κύκλου με τα αρχικά R, YR, Y, GY, G, BG, B, PB, P και PR. Αυθαίρετα διαίρεσε τον κύκλο σε 100 υποδιαιρέσεις, με αντίστοιχες οπτικές αλλαγές στην απόχρωση, και όρισε ως 0 την αρχή του κόκκινου τομέα ( R ). Έτσι για παράδειγμα μία απόχρωση στη μέση του κόκκινου τομέα θα έχει τιμή 5R, ενώ η τελευταία του ίδιου τομέα θα είναι η 10R κ.ο.κ.

Το 1993 ο Cal McGamy έκανε μία διαφορετική εισήγηση για τη σειρά των 10 αποχρώσεων που αποτελούν το χρωματικό κύκλο του Munsell: δηλαδή πρότεινε τα 3 βασικά της προσθετικής μείξης (κόκκινο, πράσινο, μπλε), τα τρία βασικά της αφαιρετικής μείξης (κυανό, magenta, κίτρινο) και άλλα 5 ενδιάμεσα, και έτσι διευκολύνονται αυτοί που τα χρησιμοποιούν στις εφαρμογές τους. Η νέα σειρά των αποχρώσεων τροποποιήθηκε σε R, YR, Y, GY, G, C, BC, BA, MB και Μ.

Η κλίμακα της αξίας δείχνει τη φωτεινότητα του χρώματος. Αρχίζει από το 0 για το καθαρό μαύρο και φτάνει το 10 για το καθαρό λευκό, και όπως φαίνεται στο Σχήμα 3, είναι κάθετη στο επίπεδο της σελίδας. Το μαύρο το λευκό και το γκρι αποτελούν τα αχρωματικά χρώματα.

Τέλος το «χρώμα» είναι το μέγεθος της απόστασης από το αχρωματικό χρώμα προς το εξωτερικό του κύκλου και παριστάνει τον αυξανόμενο κορεσμό από το ουδέτερο μέχρι το πιο γεμάτο χρώμα. Αν φανταστούμε κάποιο γκρι και το ανακατεύουμε σταδιακά με κάποιο κίτρινο ίδιας αξίας (φωτεινότητας), θα αναπτύξουμε μία σειρά χρωμάτων με ομοιόμορφη ελάττωση του κορεσμού τους. Οι μονάδες αυτής της κλίμακας ορίζονται αυθαίρετα από 0 ως 20 αλλά φτάνουν και μέχρι 30 για φθορίζοντα χρώματα.

Επομένως, μία απόχρωση στο σύστημα Munsell συμβολίζεται με τα αρχικά γράμματα των τριών παραμέτρων H V/C. Π.χ. ένα λαμπρό κόκκινο μπορεί να αποδοθεί ως 5R 6/14 ή και ακριβέστερα ως 5,3R 6,1/14,4.

Όλα τα χρώματα, μεταβάλλοντας μία παράμετρο του συστήματος ανεξάρτητα από τις άλλες, μπορούν να τοποθετηθούν σε ένα τρισδιάστατο χώρο. Τα αχρωματικά χρώματα καταλαμβάνουν τον κάθετο άξονα μαύρου-λευκού.

Page 7: Κεφάλαιο 6

Με τη βοήθεια σύγχρονων προγραμμάτων σε υπολογιστές είναι δυνατή η μετατροπή των κωδικών του συστήματος Munsellσε κωδικούς άλλου συστήματος, π.χ. CIELAB, RGB, XYZ, CMYK, όπως θα αναφέρουμε και σε επόμενο κεφάλαιο.

Στην Εικόνα 4 του Παραρτήματος 2 παρουσιάζεται μία τέτοια αντιστοίχηση μόνο ως προς το σύστημα CIELAB και μάλιστα χωρίς τη βοήθεια κάποιου προγράμματος.

Page 8: Κεφάλαιο 6

Ενότητα 6.2

Χρωματικό Σύστημα CIE

Όπως αναφέραμε στο Κεφάλαιο 1, η αντίληψη του χρώματος από έναν

παρατηρητή Χ είναι αποτέλεσμα της συμβολής τριών παραμέτρων: α) της φωτεινής πηγής με την οποία παρατηρούμε το υλικό, β) της διαφάνειας ή της ανάκλασης του προσπίπτοντος φωτός από το έγχρωμο υλικό και γ) της ευαισθησίας του παρατηρητή, δηλαδή της ανταπόκρισής του στις διάφορες ακτινοβολίες.

Έτσι, το παρατηρούμενο χρώμα εξαρτάται κυρίως από τη φωτεινή πηγή και την ευαισθησία του παρατηρητή (στο ορατό μέρος του φάσματος, 380nm – 700nm, που έχει την ικανότητα να καταγράφει το ανθρώπινο μάτι). Βεβαίως υπάρχουν κι άλλοι δευτερεύοντες παράγοντες που διαφοροποιούν το παρατηρούμενο χρώμα, όπως η κατεύθυνση του , φωτισμού και της παρατήρησης, η υφή της επιφάνειας και το χρωματικό περιβάλλον.

Για να επιτευχθεί μια, κατά το δυνατόν, ακριβής αντίληψη του χρώματος, θα έπρεπε να καθοριστούν αντικειμενικά οι παραπάνω παράμετροι της φωτεινής πηγής και του παρατηρητή. Οι άλλοι δευτερεύοντες παράγοντες που αναφέραμε αποτελούν αντικείμενο μελέτης του Κεφαλαίου 7 «Ενόργανη εξέταση (μέτρηση) εγχρώμου δείγματος». Η CIE (Διεθνής Επιτροπή Φωτισμού) κατέληξε, ύστερα από πάρα πολλά πειράματα, το 1931 στον αντικειμενικό ορισμό της φωτεινής πηγής και του παρατηρητή.

Η αναλυτική περιγραφή και η σημασία των φωτεινών πηγών (πρότυπων και τεχνητών) γίνεται στο Κεφάλαιο 3 του παρόντος τόμου. Οι πρότυπες φωτεινές πηγές είναι συναρτήσεις καθορισμένες από τη CIE και αναφέρθηκαν ήδη.

Τέλος, όσον αφορά την ευαισθησία (ανταπόκριση) του παρατηρητή, καθιερώθηκε από τη CIE ο «πρότυπος παρατηρητής», κανόνας που απαίτησε πολλά πειράματα με καταγραφές από πολλούς παρατηρητές και αντιστοιχεί στον μέσο όρο της ευαισθησίας πολλών παρατηρητών

κανονικής όρασης. Η ευαισθησία αυτή εκφράζεται με τις πρότυπες τιμές , , που αντιστοιχούν στην ανταπόκριση του ματιού στα βασικά χρώματα κόκκινο, πράσινο, μπλε του ορατού φάσματος (Σχήμα 5), δηλαδή βασίζεται

Page 9: Κεφάλαιο 6

στην τριχρωματική θεωρία της αντίληψης του χρώματος (θεωρία Helmholtz-Young).

Οι πρότυπες τιμές που αφορούν την ευαισθησία του παρατηρητή είναι συναρτήσεις που εξασφαλίζουν την αντικειμενικότητα της παρατήρησης σε όλο το ορατό φάσμα. Υπάρχουν δύο γωνίες (πεδία) παρατήρησης 2

ο και

10ο, επομένως και αντίστοιχες πρότυπες τιμές (συναρτήσεις) (Σχήμα 5). Η

οπτική παρατήρηση και αντίληψη της γωνίας 10ο χρησιμοποιεί μεγαλύτερη

περιοχή παρατήρησης μιας απόχρωσης από πραγματικούς παρατηρητές, σε σχέση με αυτή των 2

ο.

Συμπερασματικά, όταν παρατηρούμε ή μετράμε ένα χρώμα είναι απαραίτητο να αναφέρουμε την πρότυπη πηγή (στις γραφικές τέχνες, όπως αναφέραμε, είναι η D50, D55 και D65) και τη γωνία παρατήρησης (συνηθέστερη αυτή των 10

ο).

Page 10: Κεφάλαιο 6

Τριχρωματικές τιμές Χ, Υ, Ζ

Οι τριχρωματικές τιμές Χ, Υ και Ζ είναι αριθμοί που καθορίζουν κάθε χρώμα. Προκύπτουν εύκολα όταν μπορούμε να μετρήσουμε την επί τοις εκατό ανάκλαση οποιουδήποτε έγχρωμου δείγματος. Η μέτρηση γίνεται απλά και γρήγορα με ένα όργανο μέτρησης της ανάκλασης ( R ), για παράδειγμα ένα φασματοφωτόμετρο, ένα χρωμόμετρο, ένα πυκνόμετρο και ένα σαρωτή-scanner (τα όργανα μέτρησης περιγράφονται στο Κεφάλαιο 7).

Βάσει, λοιπόν, των τιμών της ανάκλασης R(λ), της πρότυπης φωτεινής πηγής S(λ) και των προτύπων τιμών , , (πρότυπος παρατηρητής), προκύπτουν από τις παρακάτω συναρτήσεις, με τον υπολογισμό ή από πρόγραμμα (software) υπολογιστή συνδεδεμένου με το όργανο μέτρησης, οι τριχρωματικές τιμές (πρωτεύοντες αριθμοί) Χ, Υ, Ζ (tristimulus value) ενός χρώματος.

Όπου ολοκληρώνουμε χρησιμοποιώντας τα αθροίσματα των 17 γινομένων (ανά 20nm) από 380nm μέχρι 700nm (Σχήμα 6).

Οι τιμές αυτές χαρακτηρίζουν ένα χρώμα (με δεδομένη πρότυπη φωτεινή πηγή και ορισμένες συνθήκες παρατήρησης). Δείγματα με ίδιες αντίστοιχες τιμές Χ, Υ, Ζ παρουσιάζουν το ίδιο χρώμα, όπως και αντιστρόφως, δηλαδή οι τριχρωματικές τιμές Χ, Υ, Ζ ορίζουν μονοσήμαντα ένα χρώμα.

Δισδιάστατο χρωματικό διάγραμμα x, y

Όπως είδαμε στο προηγούμενο κεφάλαιο, οι τιμές Χ, Υ, Ζ είναι το δακτυλικό αποτύπωμα κάθε χρώματος, βεβαίως κάτω από τις ίδιες συνθήκες φωτισμού και παρατήρησης. Δεν επαρκούσε όμως ο καθορισμός ενός χρώματος, ήταν απαραίτητος και ο συσχετισμός με τα άλλα χρώματα.

Page 11: Κεφάλαιο 6

Στην αρχή επινοήθηκε το σύστημα CIE συντεταγμένων χρωματικότητας x, y (chromatic coordinate), όπου οι δύο θεμελιώδεις ιδιότητες του χρώματος, απόχρωση και κορεσμός, μπορεί να καθοριστούν στο δισδιάστατο διάγραμμα x, y (chromaticity diagram, βλ Εικόνα 5, Παράρτημα 2). Οι συντεταγμένες x, y υπολογίζονται βάσει των τριχρωματικών τιμών Χ, Υ, Ζ από τις σχέσεις:

Τρισδιάστατο χρωματικό διάγραμμα x, y, Y

Βελτιώνοντας το παραπάνω σύστημα, προστέθηκε η Τρίτη

παράμετρος που καθορίζει το χρώμα, η φωτεινότητα, και αποτέλεσε την Τρίτη συντεταγμένη Υ (%) κάθετη στο επίπεδο χρωματικότητας (x,y)έτσι προέκυψε ένα τρισδιάστατο σύστημα απεικόνισης χρωμάτων (Roesch, Σχήμα 7).

Ομοιόμορφοι χρωματικοί χώροι Το παραπάνω σύστημα (x y Y) έχει το μειονέκτημα ότι σε ίσες

αποστάσεις στο διάγραμμα χρωματικότητας (ίδιες διαφορές συντεταγμένων) δεν αντιστοιχούν ανάλογες οπτικές διαφορές. Για παράδειγμα, για ίδια διαφορά της συντεταγμένης χρωματικότητας y (π.χ. 0,05 μονάδες) για το μπλε χρώμα, αντιστοιχεί μία αισθητή διαφορά χρώματος, ενώ για το πράσινο η διαφορά είναι σχεδόν ανεπαίσθητη. Το μειονέκτημα, όμως, αυτό αντιμετωπίστηκε ικανοποιητικά έπειτα από πειραματισμούς και μαθηματικούς μετασχηματισμούς, με αποτέλεσμα να προκύψουν διάφορα συστήματα όπως το CIELAB (1976), που είναι και το πλέον χρησιμοποιούμενο.

Στο σύστημα αυτό οι τριχρωματικές τιμές μετατρέπονται σε μεγέθη, στα οποία η αριθμητική διαφορά αντιστοιχεί και σε οπτική διαφορά. Το σύστημα Lab που συνήθως εφαρμόζεται στις γραφικές τέχνες είναι συνώνυμο του CIELAB.

Page 12: Κεφάλαιο 6

Σύστημα CIELAB Το 1976 η CIEπρότεινε, ως εύχρηστη εφαρμογή, το σύστημα που

ονομάζεται CIELAB. Είναι ένα τρισορθογώνιο σύστημα με άξονες τα μεγέθη L*, a*, b* (Σχήμα 8α, β, γ), τα οποία υπολογίζονται βάσει των τιμών Χ, Υ και Ζ από μαθηματικές σχέσεις (βλ. αντίστοιχη προς το Σχήμα 8α β, γ, Εικόνα 6, Παράρτημα 2).

Οι άξονες a* και b* ανταποκρίνονται στα ζεύγη κόκκινο-πράσινο και κίτρινο-μπλε, δηλαδή το σύστημα εναρμονίζεται με τη θεωρία αντίληψης του χρώματος βάσει των αντίθετων χρωμάτων.

Οι άξονες a* και b* τέμνονται στο λεγόμενο ουδέτερο σημείο (αχρωματικό). Ο τρίτος άξονας L*, που είναι κάθετος στο επίπεδο των a* και b*, και μάλιστα στο ουδέτερο σημείο, είναι μέτρο της φωτεινότητας. Όπως αναφέραμε στην εισαγωγή, το χρώμα χαρακτηρίζεται από το ανθρώπινο μάτι βάσει των τιμών L, C, H. Το σύστημα CIELAB είναι εναρμονισμένο και με αυτές τις παραμέτρους, που ανταποκρίνονται στην τριχρωματική θεωρία αντίληψης των χρωμάτων. Δηλαδή, ο καθορισμός του χρώματος γίνεται και με άξονες τα μεγέθη L*, C* , h αντί των L*, a*, b*.

Η γωνία h παριστάνει την απόχρωση και ο κορεσμός παριστάνεται με τον άξονα C*, που έχει αρχή το αχρωματικό σημείο και τέλος την περιφέρεια, όπου ο κορεσμός είναι μέγιστος (Σχήμα 8α).

Έτσι, λοιπόν, ένα χρώμα μπορεί να οριστεί είτε με τα μεγέθη L*, a*, b* είτε με τα L*, C* h. Και στις δύο περιπτώσεις L* είναι το μέτρο της φωτεινότητας και κυμαίνεται από 0 (μαύρο) μέχρι 100 (λευκό).

Οι τιμές C*, h υπολογίζονται βάσει των τιμών a*, b* από τις σχέσεις:

Όσον αφορά τη μετατροπή ενός χρώματος από το σύστημα CIELAB με τιμές L*, a*, b* σε κωδικούς στο Munsell και αντίστροφα, ήδη το αναφέραμε σε προηγούμενη ενότητα (6.1). Έτσι, για παράδειγμα, ένα χρώμα που στο σύστημα Munsell αναφέρεται ως 5R 5/10 στο σύστημα CIELAB θα εμφανίζεται με τα L* = 48,5 a* = 50,5 b* = 12,3.

Όπως αναφέρθηκε και στην εισαγωγή των χρωματομετρικών συστημάτων, υπάρχουν προγράμματα για υπολογιστές που μετατρέπουν τι τιμές Munsell, όχι μόνο σε Lab, αλλά και σε τιμές RGB (χρώματα οθόνης) και CMYK (χρώματα εκτύπωσης).

Page 13: Κεφάλαιο 6

Χρωματική διαφορά δειγμάτων Η χρωματική διαφορά μεταξύ δύο σημείων (Α1, Α2 Σχήμα 8β) του

τριχρωματικού χώρου συμβολίζεται ως ΔΕ* (Σχήμα 8β) και η αριθμητική της τιμή υπολογίζεται βάσει των αντίστοιχων τιμών ΔL*, Δa*, Δb*, όπως φαίνεται στο Σχήμα 8β, από την εξίσωση:

Η χρωματική διαφορά ΔΕ* αποδίδεται επίσης βάσει των διαφορών των

τιμών κορεσμού ΔC* και χροιάς Δh, όπως φαίνεται στο Σχήμα 8β, διότι (Δa*

2 + Δb*

2 = ΔC*

2 + Δh

2), με την εξίσωση:

Ο προσδιορισμός της χρωματικής διαφοράς βρίσκει εφαρμογή στην

εκτίμηση του βαθμού ομοιομορφίας της βαφής ενός δείγματος (ΔΕ μεταξύ διαφόρων σημείων του), της σύγκρισης του χρώματος που πετύχαμε (στόχος) ως προς το χρώμα του πρότυπου δείγματος, και της αποτίμησης της μεταβολής του χρώματος σε διάφορες δοκιμασίες (πλύσιμο, ιδρώτας κ.ά.).

Πάντως πρέπει να τονιστεί ότι οι χρωματικές διαφορές που προκύπτουν από τις εξισώσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αποδοχή ή όχι ενός δείγματος μόνο σε συνδυασμό με την οπτική αποτίμηση του δείγματος, διότι τελικός κριτής είναι το ανθρώπινο μάτι.

Page 14: Κεφάλαιο 6

Ενότητα 6.3

ΧΡΩΜΑΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ OSTWALD

Ένα από τα πρώτα χρωματικά συστήματα, που προτάθηκε από τον Ostwald, χρησιμοποιούσε ως βασικό κριτήριο για τη συστηματική ταξινόμηση των χρωμάτων την απόχρωση. Δημιουργήθηκε αντιγράφοντας με χρωστικές τις χρωματικές μίξεις (προσθετικές) που προκύπτουν με συστηματική μεταβολή κυκλικών τομέων σε περιστρεφόμενο δίσκο.

Στην περιφέρεια ενός κύκλου, που είναι χωρισμένη σε 24 ίσα τόξα, τοποθετούνται τα χρώματα κατά τέτοιο τρόπο, ώστε «η διαφορά στην απόχρωση δύο γειτονικών χρωμάτων διατηρείται σταθερή». Τα 24 αυτά χρώματα συγκροτούν 8 τριάδες (διαδοχικών) χρωμάτων, στις οποίες τα μεσαία χρώματα ονομάζονται «κύρια χρώματα». Στο κέντρο του κύκλου τοποθετήθηκε το λευκό χρώμα. Δημιουργήθηκε με τον τρόπο αυτό ένα σύστημα πολικών συντεταγμένων με την απόχρωση να αντιστοιχεί σε μία πολική γωνία θ, ενώ ως δεύτερη συντεταγμένη ορίστηκε ο βαθμός κόρου, ο οποίος αυξάνεται κατά μήκος της ακτίνας του κύκλου. Δηλαδή στην περιφέρεια του κύκλου βρίσκονται τα χρώματα με τον μέγιστο βαθμό κόρου. Ο κύκλος αυτός ονομάζεται χρωματικός κύκλος.

Το αρχικό αυτό σύστημα του Ostwald βελτιώθηκε αργότερα με την προσθήκη ενός άξονα κάθετου στο κέντρο του κύκλου. Πάνω στον άξονα αυτόν τοποθετήθηκαν τα αχρωματικά χρώματα. Το άσπρο μετακινήθηκε στο πάνω άκρο του άξονα, ενώ στο άλλο άκρο τοποθετήθηκε το μαύρο. Η απόσταση. Η απόσταση άσπρου-μαύρου χωρίστηκε σε 8 ίσα τμήματα (8 γκρι) στη μέση, δε, αυτής της απόστασης βρίσκεται ο χρωματικός κύκλος. Οι διαστάσεις του χρωματικού κύκλου και του αχρωματικού άξονα είναι τέτοιες, ώστε η απόσταση κάθε σημείου της περιφέρειας του χρωματικού κύκλου από το άσπρο ή το μαύρο να είναι ίση με το μήκος του αχρωματικού άξονα (Σχήμα 9).

Με την τοποθέτηση του επιπέδου του χρωματικού κύκλου στο μέσον του αχρωματικού άξονα και κάθετα προς αυτόν, δημιουργείται ένας διπλός κώνος. Μία τομή του κώνου, που να περιλαμβάνει τον αχρωματικό άξονα, δίνει δύο ισόπλευρα τρίγωνα, τα οποία έχουν κοινή βάση τον αχρωματικό άξονα. Στις δύο απέναντι κορυφές των δύο τριγώνων. Οι οποίες βρίσκονται στην περιφέρεια του χρωματικού κύκλου, βρίσκονται δύο (από τα 24) χρώματα, τα οποία είναι μεταξύ τους αντίθετα.

Page 15: Κεφάλαιο 6

Το χρωματικό αυτό σύστημα περιλαμβάνει συνολικά 680 χρώματα. Κάθε χρώμα δηλώνεται με τη βοήθεια τριών συντεταγμένων: η πρώτη (με τιμές από 1 ως 24) δείχνει τη θέση του στον χρωματικό κύκλο (απόχρωση). Η δεύτερη (Σχήμα 9) δίνει την περιεκτικότητα του χρώματος σε άσπρο και η Τρίτη την περιεκτικότητα σε μαύρο. Η απλότητα του συστήματος είναι ο κυριότερος λόγος της ευρείας χρήσης του συστήματος από τους καλλιτέχνες.

Page 16: Κεφάλαιο 6

Ενότητα 6.4

Σουηδικό Σύστημα NCS (Natural Colour System)

Το σουηδικό χρωματικό σύστημα που παρουσίασε ο Hӓrd το 1970

αποτελεί χαρακτηριστικό παράδειγμα συστήματος που βασίζεται στην οπτική αντίληψη του χρώματος, σύμφωνα με τη θεωρία του Ε.Hering. Θεωρεί συνεπώς βασικά χρώματα τα κόκκινο, πράσινο, κίτρινο, μπλε, μαύρο και άσπρο, από τα οποία το πολύ τέσσερα είναι απαραίτητα για τη δημιουργία οποιουδήποτε σύνθετου χρώματος.

Κύριος στόχος του συστήματος είναι η περιγραφή ενός χρωματικού αισθήματος με βάση την «ποιότητα» του χρώματος, δηλαδή με βάση τον βαθμό ομοιότητάς του με τα έξι χρώματα που θεωρούνται βασικά. Γι’ αυτό και χρησιμοποιούνται ως μεγέθη στον προσδιορισμό της θέσης ενός χρώματος στον χρωματικό χώρο του συστήματος η περιεκτικότητα σε μαύρο, η περιεκτικότητα σε άσπρο και η περιεκτικότητα σε χρώμα («χρωματικότητα»), δηλαδή ο βαθμός ομοιότητάς του με ένα από τα βασικά χρώματα του συστήματος.

Τα τέσσερα από τα έξι βασικά χρώματα του συστήματος τοποθετούνται στον χρωματικό κύκλο, όπως ακριβώς δείχνει το Σχήμα 10.Αντιδιαμετρικά τοποθετούνται το κίτρινο με το μπλε και το πράσινο με το κόκκινο. Θα πρέπει να τονιστεί εδώ ότι η θεωρία του Hering υποστηρίζει πως εάν μια φωτεινή ακτινοβολία που περιέχει ίσες ποσότητες κίτρινου και μπλε εισέλθει στο μάτι, τότε οι ίσες ποσότητες κίτρινου και μπλε αλληλοεξουδετερώνονται, αλλά οι δέκτες του μαύρου και του άσπρου παράγουν ελάχιστο σήμα, που στέλνεται στον εγκέφαλο. Αυτή ακριβώς η θέση στηρίζει και τη δομή του χρωματικού συστήματος NCS.

Η μετάβαση από τη μία βασική απόχρωση στην άλλη γίνεται με τη βοήθεια δέκα διαβαθμίσεων. Αυτές οι ενδιάμεσες αποχρώσεις συμβολίζονται με το βασικό χρώμα από οποίο ξεκινάει η κίνηση (με τη φορά των δεικτών ρολογιού), ακολουθούμενο από την αντίστοιχη υποδιαίρεση του τόξου στο αντίστοιχο τεταρτημόριο και ολοκληρώνεται με το επόμενο γειτονικό βασικό χρώμα. Για παράδειγμα ο συμβολισμός Y20R σημαίνει 80 (απόχρωση κίτρινη) και κόκκινο 20. Ο συμβολισμός ολοκληρώνεται με την αναφορά δύο ακόμη διψήφιων αριθμών, εκ των οποίων ο πρώτος αναφέρεται στο ποσοστό του μαύρου και ο δεύτερος στο

Page 17: Κεφάλαιο 6

ποσοστό του λευκού. Συνεπώς, η πλήρης περιγραφή ενός χρώματος στο σουηδικό σύστημα έχει τη μορφή 0040-Υ20R.

Κάθετος στο κέντρο του χρωματικού κύκλου είναι και ο αχρωματικός άξονας, ο οποίος υποδιαιρείται σε δέκα διαβαθμίσεις. Δέκα είναι και οι διαβαθμίσεις των πλευρών του τριγώνου, που ορίζεται από τον αχρωματικό άξονα και από ένα σημείο της περιφέρειας του χρωματικού κύκλου (που αντιστοιχεί σε μία από τις 40 πιθανές αποχρώσεις) (Σχήμα 11).

Στις πλευρές του τριγώνου του Σχήματος 11 βλέπουμε τις μεταβολές του ποσοστού του μαύρου («αμαύρωση»), του ποσοστού του λευκού («λευκότητα») και της χρωματικότητας. Ο όρος «βαθμός κόρου» χρησιμοποιείται και στο σύστημα αυτό, αλλά για να υποδηλώσει αυξημένη χρωματική αναλογία σε σχέση με τα αχρωματικά χρώματα. Το σύστημα περιλαμβάνει θεωρητικά περισσότερα από 2.500 χρώματα (66 σημεία σε κάθε τρίγωνο x 40 τρίγωνα-αποχρώσεις).

Τα τελευταία χρόνια το σουηδικό σύστημα κερδίζει συνεχώς έδαφος όσον αφορά τη διεθνή αποδοχή και αναγνώριση, ιδιαίτερα στον ευρωπαϊκό χώρο.

Page 18: Κεφάλαιο 6

Ενότητα 6.5

Το Γερμανικό Χρωματικό Σύστημα DIN

Το 1953 παρουσιάστηκε από τον M.Richter το γερμανικό χρωματικό

σύστημα DIN (Deutsche Industrie Norm). Αρχικά περιείχε μόλις 160 χρωματικά δείγματα, σύντομα όμως αναπτύχθηκε σε ένα πλήρες χρωματικό σύστημα.

Στο σύστημα αυτό τα χρώματα ταξινομούνται με βάση την απόχρωση, τον βαθμό κόρου και τη σχετική λαμπρότητα. Για την ακρίβεια, μέσω της σχετικής λαμπρότητας ορίζεται ο όρος DIN-Dunkelstufe (βαθμίδα σκουρότητας) D από τη σχέση:

Όπου h = σχετική λαμπρότητα του χρώματος = Α/Α0

Με Α τη λαμπρότητα του χρώματος και Α0 τη μέγιστη δυνατή λαμπρότητα του χρώματος. Οι τιμές της D, ως συνάρτηση της σχετικής λαμπρότητας, δίνονται από το διάγραμμα του Σχήματος 12.

Στον χρωματικό κύκλο του συστήματος διακρίνει κανείς 24 αποχρώσεις, στις οποίες αντιστοιχούν 24 άνισα τόξα στην περιφέρεια. Τα τόξα είναι άνισα, γιατί αντιστοιχούν σε ίσες για το μάτι αντιληπτές χρωματικές διαφορές. Χρώματα με την ίδια απόχρωση είναι εκείνα που χαρακτηρίζονται από το διάγραμμα Ε = f(λ) ή R = f(λ) με μέγιστο στο ίδιο μήκος κύματος (με πηγή παρατήρησης την πηγή C του συστήματος CIE). Στο διάγραμμα του CIE του 1931 τα χρώματα του συστήματος DIN με τον ίδιο βαθμό κόρου βρίσκονται σε ομόκεντρες καμπύλες, με κέντρο το σημείο του λευκού της πηγής C, ενώ τα χρώματα με την ίδια απόχρωση βρίσκονται επάνω σε ένα από τα 24 ευθύγραμμα τμήματα, που ξεκινούν από το σημείο του λευκού της πηγής C και καταλήγουν στην περίμετρο του χρωματικού χώρου του συστήματος (Σχήμα 13).

Το χρωματικό σύστημα DIN εμφανίζεται και με τη μορφή χρωματικού χάρτη, που περιέχει 24 φύλλα, ένα για κάθε απόχρωση. Σε κάθε φύλλο τα διάφορα χρωματικά δείγματα είναι κατασκευασμένα (τυπωμένα) σε ματ χαρτί μικρών διαστάσεων (περίπου 2,5cm

2 x 2,5cm) και μπορούν να

αποκολληθούν από τη σελίδα για χρωματικές οπτικές συγκρίσεις. Στην ίδια σελίδα τα χρώματα ταξινομούνται κατά αύξουσα D, από το επάνω μέρος της σελίδας προς τα κάτω, και κατά αυξανόμενο βαθμό κόρου, από τα αριστερά προς τα δεξιά της σελίδας.

Page 19: Κεφάλαιο 6
Page 20: Κεφάλαιο 6

Ενότητα 6.6

Χρωματικό Σύστημα OSA-UCS (Optical Society of America-Uniform Color Scales)

Είναι ένα χρωματικό σύστημα που παρουσιάστηκε από την Optical

Society of America το 1977 και εμφανίζει ομοιόμορφη οπτική κατανομή στον χρωματικό χώρο, βασισμένη στον τρόπο δημιουργίας των στερεών κρυστάλλων στο ρομβοεδρικό κρυσταλλικό σύστημα καθώς και στη θεωρία των αντιθέτων χρωμάτων του Hering.

Εάν αντιστοιχήσουμε τη θέση κάθε χρώματος με το κέντρο μιας σφαίρας ακτίνας R και επιχειρήσουμε να πετύχουμε την πυκνότερη δυνατή διάταξη των σφαιρών στον χώρο, θα καταλήξουμε, ξεκινώντας από τη διάταξη του Σχήματος 14α (διάταξη σφαιρών με κέντρα στο ίδιο επίπεδο), στο Σχήμα 14β (κέντρα γειτονικών σφαιρών σε δύο πλησιέστερα επίπεδα). Με αυτή τη διάταξη προκύπτει τελικά ένα κανονικό πολύεδρο, που ονομάζεται κυβο-οκτάεδρο (Σχήμα 15). Στο κυβο-οκτάεδρο παρατηρούμε ότι κάθε χρώμα (κέντρο σφαίρας) απέχει ίση απόσταση (2R) από 12 γειτονικά χρώματα (έξι που βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο, και ανά τρία στα αμέσως γειτονικά επίπεδα).

Σε δύο από τους άξονες συμμετρίας του κυβο-οκταέδρου (τους EMG και FMH του Σχήματος 15) τοποθετούνται αντιδιαμετρικά τα χρώματα μπλε και κίτρινο στον έναν και κόκκινο και πράσινο στον άλλον (θεωρία του Hering). Οι παράμετροι, που αντιστοιχούν στους δύο αυτούς άξονες και χαρακτηρίζουν ένα χρώμα, είναι η τιμή του κίτρινου j και του πράσινου g αντίστοιχα. Σε κάθε άξονα υπάρχουν αρνητικές και θετικές τιμές. Το j για πραγματικά χρώματα παίρνει τιμές από -6 (μπλε) έως +12 (κίτρινο), ενώ το g παίρνει τιμές από -10 (κόκκινο) μέχρι +6 (πράσινο).

Κάθετα στο επίπεδο των δύο αξόνων j και g και στο σημείο Μ υπάρχει ο τρίτος άξονας αναφοράς του συστήματος, ο άξονας της λαμπρότητας L. και η λαμπρότητα παίρνει αρνητικές και θετικές τιμές (από -7 μέχρι +5). Όλα τα χρώματα με μέση λαμπρότητα βρίσκονται στο επίπεδο L = 0.

Η δομή του συστήματος αυτού παρουσιάζει κάποιες δυσκολίες όσον αφορά τον προσανατολισμό στον χώρο, ιδιαίτερα για κάποιον που δεν έχει ασχοληθεί ιδιαίτερα με αυτόν, παρουσιάζει όμως ένα σημαντικό πλεονέκτημα: το κυβο-οκτάεδρο διαθέτει επτά διαφορετικά επίπεδα, στα

Page 21: Κεφάλαιο 6

οποία οι προβολές των χρωματικών διαφορών, δηλ. οι αποστάσεις όλων των δυνατών γειτονικών χρωμάτων, είναι ίσες. Τα επτά αυτά επίπεδα είναι (Σχήμα 15): EFGH, BFIKHD, AFJLHC, LJGDCE, KLBGAE, IADLJBCK.

Οι δημιουργοί του συστήματος πιστεύουν πως τα επίπεδα αυτά σχετίζονται με τις χρωματικές αρμονίες και καταβάλλονται προσπάθειες για δημιουργία αρμονικών κανόνων, χρήσιμων στους καλλιτέχνες.

Το σύστημα περιλαμβάνει 558 πραγματικά χρώματα, κατασκευασμένα με πραγματικές χρωστικές.

Page 22: Κεφάλαιο 6

Ενότητα 6.7

Χρωματικό Σύστημα GATF

Το χρωματικό αυτό σύστημα δημιουργήθηκε από το Graphic Arts Technical Foundation των ΗΠΑ για αποκλειστική χρήση στις γραφικές τέχνες. Ως βασικά χρώματα χρησιμοποιεί τα χρώματα της εκτύπωσης, δηλαδή τα Y, M, C και Κ. Για την κανονική ταξινόμηση τν χρωμάτων χρησιμοποιείται η έννοια της οπτικής πυκνότητας μιας επιφάνειας και μάλιστα στις τρεις κύριες φασματικές περιοχές, δηλ. στην μπλε, κόκκινη και πράσινη.

Πιο συγκεκριμένα, κατ’ αναλογία προς τους συντελεστές x, y και z του συστήματος CIE, ορίζονται εδώ οι συντελεστές r, g και b σύμφωνα με τις σχέσεις:

Όπου Dr, Dg και Db οι οπτικές πυκνότητες μιας χρωστικής στην κόκκινη, πράσινη και μπλε ακτινοβολία αντίστοιχα. Με τη βοήθεια των μεγεθών Dr, Dg και Db μπορεί να γίνει ο υπολογισμός των χρωματικών αποκλίσεων που δημιουργούνται με τη χρήση διαφόρων ειδών χρωστικών ουσιών (και κατ’ επέκταση φίλτρων, μελανιών κλπ). Στην περίπτωση των μελανιών για τα μεγέθη Dr, Dg και Db ισχύουν οι σχέσεις:

Dr = crC + mrM + yrY Dg = cgC + mgM + ygY (1) Db = cbC + mbM + ybY Όπου οι συντελεστές μπροστά από κάθε χρώμα (cr, mr κλπ) είναι οι

λόγοι της οπτικής πυκνότητας στην κόκκινη ακτινοβολία του κυανού και του ματζέντα αντίστοιχα, προς την οπτική πυκνότητα στην πράσινη και μπλε

Page 23: Κεφάλαιο 6

ακτινοβολία αντίστοιχα: δηλαδή οι συντελεστές cr, mg, yb είναι ίσοι με τη μονάδα. Επιπλέον, όλοι οι συντελεστές ci, mi, yi με i = r, g, b είναι σταθεροί κι ανεξάρτητοι από τις τιμές που παίρνουν τα C, M και Y, με την προϋπόθεση ότι δεν χρησιμοποιούνται ευρείες φασματικές περιοχές. Τα C, M, Y είναι οι ποσότητες των μελανιών που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία ενός σύνθετου χρώματος.

Σε αναλογία προς τις πραγματικές καμπύλες μείξης των χρωμάτων στο σύστημα CIE υπάρχουν και στο σύστημα GATF οι καμπύλες του Σχήματος 16.

Η λύση των εξισώσεων (1) ως προς C, M και Υ δίνει τις ποσότητες συγκεκριμένων μελανιών, που απαιτούνται για την αναπαραγωγή ενός σύνθετου χρώματος. Στις ποσότητες αυτές περιλαμβάνονται και οι απαραίτητες διορθώσεις των χρωματικών αποκλίσεων που οφείλονται στα μελάνια. Η λύση του συστήματος αυτού είναι:

(2)

Όπου Δ = 1 – mbyg – cbyr – cgmr + cgmbyr + cbygmr Οι συντελεστές μέσα στις παρενθέσεις αντιπροσωπεύουν τις

διορθώσεις που πρέπει να γίνουν στο αντίστοιχο χρώμα. Στο σύστημα GATF ορίζονται επιπλέον οι έννοιες «σχετικό γκρι» και

«σχετικό σφάλμα απόχρωσης»:

Σχετικό γκρι =

σχετικό σφάλμα απόχρωσης =

Όπου H η μέγιστη, Μ η μέση και L η ελάχιστη από τις τρεις πυκνότητες μιας χρωστικής, που προκύπτουν από πυκνομέτρησή της με μπλε, πράσινη και κόκκινη ακτινοβολία αντίστοιχα. Η θέση μιας χρωστικής στον χρωματικό χώρο του συστήματος (που είναι ένα ισόπλευρο τρίγωνο) προσδιορίζεται με τη βοήθεια του σχετικού γκρι και του σχετικού σφάλματος απόχρωσης. Το πλεονέκτημα της χρήσης των παραμέτρων

Page 24: Κεφάλαιο 6

αυτών έγκειται στο γεγονός ότι με αυτές και το χρωματικό τρίγωνο (Σχήμα 17) ο υπολογισμός των χρωματικών αποκλίσεων που δημιουργούνται στα διάφορα στάδια της διαδικασίας αναπαραγωγής ενός εντύπου, και ειδικότερα στην εκτύπωση, καθίσταται σχετικά απλός.

Χρωστικές με μηδενικό σχετικό σφάλμα τοποθετούνται στις κορυφές του τριγώνου. Οι τιμές, γενικότερα, του σχετικού σφάλματος απόχρωσης τοποθετούνται στην περίμετρο του τριγώνου, ενώ οι γραμμές που οδηγούν προς το ορθόκεντρο του τριγώνου χρησιμεύουν για τον καθορισμό του σχετικού γκρι. Κάθε πραγματική χρωστική, λοιπόν, αντιστοιχεί σε ένα σημείο στο εσωτερικό του τριγώνου. Εάν συνδέσουμε τις θέσεις των τριών χρωστικών μελανιών C, Μ, Υ που χρησιμοποιούνται σε μία εκτύπωση, και προεκτείνουμε τα ευθύγραμμα τμήματα μέχρι την περίμετρο του τριγώνου, τότε με αντίστοιχη δεύτερη βαθμολόγηση (που δημιούργησε η σχολή γραφικών τεχνών της Κοπεγχάγης) της κάθε πλευράς του τριγώνου, προκύπτουν κατευθείαν οι τιμές των παραγόντων στις παρενθέσεις των εξισώσεων (2). Το Σχήμα 18 περιγράφει τη γραφική λύση των εξισώσεων (2). Υπενθυμίζεται, ότι οι παράγοντες α11, α22 και α33 είναι ίσοι με τη μονάδα.

Είναι προφανές ότι αλλαγή των χρησιμοποιούμενων χρωστικών από άλλες, με διαφορετικές απορροφήσεις, σημαίνει αλλαγή των θέσεων των χρωστικών και συνεπώς επαναπροσδιορισμό των απαιτούμενων χρωματικών διορθώσεων.

Page 25: Κεφάλαιο 6

Ενότητα 6.8

Χρωματικό Σύστημα Pantone

Αντιπροσωπευτικό και ευρύτατα χρησιμοποιούμενο δείγμα της

κατηγορίας εκείνης των χρωματικών συστημάτων που δημιουργήθηκαν από κατασκευαστές συγκεκριμένων προϊόντων (κυρίως μελανιών). Η βασική ιδέα της δημιουργίας των συστημάτων αυτών είναι το γεγονός ότι από τη στιγμή που επιλέγονται συγκεκριμένες χρωστικές για τη δημιουργία ενός σύνθετου χρώματος, περιορίζονται αυτόματα και οι δυνατότητες χρωματικής αναπαραγωγής. Συνεπώς, δεν είναι απαραίτητο να ασχολείται κανείς με μία τεράστια παλέτα αναπαραγώγιμων (και με άλλες χρωστικές) χρωμάτων, ούτε και είναι πάντοτε απαραίτητη η ακριβής (αλλά μερικές φορές δύσκολη) περιγραφή των χαρακτηριστικών εκείνων που απαιτούνται από ένα χρωματικό σύστημα για την ένταξη ενός χρώματος σε αυτό. Επιπλέον, παραμένει πάντοτε ο ίδιος κύριος στόχος: η, κατά το δυνατόν, πιστή αναπαραγωγή του συγκεκριμένου χρώματος στη συγκεκριμένη εφαρμογή.

Στις γραφικές τέχνες, για παράδειγμα, ο γραφίστας σχεδιάζει μεν με διάφορα υλικά (μαρκαδόρους, τέμπερες, λάδια, χαρτιά, σε υπολογιστή, κλπ), όμως κύριο μέλημά του παραμένει πάντοτε η αναπαραγωγή του συγκεκριμένου χρώματος με τα μελάνια της εκτυπωτικής μεθόδου, η οποία θα χρησιμοποιηθεί στην εκτυπωτική επιφάνεια (ματ ή γυαλιστερή), που έχει επιλεγεί.

Για τους λόγους αυτούς, η Pantone, γνωστή κατασκευάστρια ευρέος φάσματος χρωστικών για διάφορες εφαρμογές, πρότεινε το 1963 ένα χρωματικό σύστημα (Pantone Matching System) βασισμένο στις δικές της χρωστικές. Το σύστημα περιείχε μία παλέτα 747 χρωμάτων, τα οποία δημιουργούνται με τη βοήθεια εννέα βασικών αποχρώσεων, που αναμειγνύονται με μεταβαλλόμενες ποσότητες λευκού και μαύρου και τοποθετούνται σε ένα αυθαίρετο αριθμημένο σύστημα κυλινδρικών συντεταγμένων. Το σύστημα συνοδεύεται από έναν χρωματικό οδηγό , που περιέχει επτά σύνθετα χρώματα ανά σελίδα, τυπωμένα σε λεία και σε ματ επιφάνεια και χαρακτηρισμένα από συγκεκριμένο κωδικό αριθμό.

Η Pantone έχει δώσει το σύστημά της σε κατασκευαστές λογισμικού συστημάτων Desk Top Publishing (DTP) και ηλεκτρονικού σχεδιασμού, έτσι ώστε να μπορεί κανείς να επιλέξει από την οθόνη του υπολογιστή ένα

Page 26: Κεφάλαιο 6

χρώμα με τον αντίστοιχο κωδικό του συστήματος της Pantone. Εδώ όμως να τονιστεί ότι δεν πρέπει να παραβλέπονται οι παράμετροι «ρύθμιση οθόνης», «συνθήκες παρατήρησης», και «χρησιμοποιούμενα μελάνια», οι οποίες είναι δυνατόν να οδηγήσουν σε σημαντικές χρωματικές αποκλίσεις κατά την εφαρμογή.

Page 27: Κεφάλαιο 6

Ενότητα 6.9

Σύντομη Αναφορά Σε Άλλα Συστήματα

Υπενθυμίζουμε ότι το αρχικό μοντέλο CIELAB (L*a*b*) είναι

σχεδιασμένο έτσι ώστε να εφαρμόζεται σε όλους τους τομείς στους οποίους υπεισέρχεται ο παράγοντας χρώμα, δηλαδή ρυθμίζει το πρόβλημα της μεταβλητότητας αναπαραγωγής χρώματος με τη χρήση διαφορετικών οθονών ή εκτυπωτών.

Τα παρακάτω μοντέλα όμως αναφέρονται σε εφαρμογές που έχουν άμεση σχέση με συσκευές, όπως οθόνη, εκτυπωτής, σαρωτής και βιντεοκάμερα. Επίσης, για αποφυγή διευκρινίζουμε ότι όπου αναφέρεται μοντέλο Lab είναι το ίδιο με το L*a*b* (χάριν συντομίας παραλείπεται ο αστερίσκος).

6.9.1 RGB Αποτελεί ένα προσθετικό μοντέλο, διότι χρησιμοποιεί τα τρία βασικά

χρώματα – κόκκινο, πράσινο και μπλε – της προσθετικής μείξης. Οριοθετεί τον χώρο των χρωμάτων της οθόνης.

6.9.2 CMYK Είναι ένα αφαιρετικό μοντέλο , διότι χρησιμοποιεί τα τρία βασικά

χρώματα – κυανό, ματζέντα και κίτρινο - της αφαιρετικής μείξης, και επιπλέον το μαύρο. Καθορίζει τον χρωματικό χώρο που σχετίζεται με εκτυπωτές (laser και inkjet) και βρίσκει εφαρμογή στις βασικές χρωστικές των μελανιών στις εκτυπώσεις.

6.9.3 HSB Είναι μία παραλλαγή του RGB και βασίζεται στα τρία βασικά χρώματα

της προσθετικής μείξης. Τα αρχικά γράμματα HSB συμβολίζουν τις τρεις παραμέτρους (χροιά, κορεσμό και λαμπρότητα). Υπενθυμίζουμε ότι η χροιά είναι το μήκος κύματος της ορατής ακτινοβολίας που αντανακλάται και μετριέται σε βαθμούς από 0

ο μέχρι 360

ο, ο κορεσμός είναι η σχετική

καθαρότητα του χρώματος και η λαμπρότητα είναι η επί τοις εκατό

Page 28: Κεφάλαιο 6

ποσότητα της φωτεινότητας του χρώματος (0 άσπρο – 100 μαύρο, καθορίζει το πώς βλέπουμε φωτεινά και σκοτεινά χρώματα).

6.9.4 HLS Είναι παραλλαγή του προηγούμενου. Τα αρχικά γράμματα HLS

συμβολίζουν τις τρεις παραμέτρους (χροιά, φωτεινότητα και κορεσμό). Παρατηρούμε ότι οι δύο παράμετροι είναι ίδιες με το σύστημα HSB, ενώ διαφέρει η τρίτη. Αντί της λαμπρότητας εδώ υπάρχει η φωτεινότητα, που είναι μία γραμμική κλίμακα από το φωτεινότερο στο σκοτεινότερο, σε αντίθεση με τη λαμπρότητα που είναι μη γραμμική.

Page 29: Κεφάλαιο 6

Ενότητα 6.10

Χρώμα και Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές

Η συνεχώς αυξανόμενη χρήση των ηλεκτρονικών υπολογιστών στα

διάφορα στάδια των γραφικών τεχνών, ιδιαίτερα σε εκείνα που σχετίζονται με την επεξεργασία των εικόνων (συνεπώς και με τις χρωματικές ρυθμίσεις), επέβαλε νέα δεδομένα στη χρωματική επεξεργασία.

Όλα τα χρωματικά συστήματα που χρησιμοποιούνται στους υπολογιστές μπορούν να χωριστούν στις ακόλουθες κατηγορίες:

α. σε αυτά που χρησιμοποιούν τον χρωματικό κύβο, β. σε όσα χρησιμοποιούν κυλινδρικές συντεταγμένες, γ. σε εκείνα που χρησιμοποιούν τον λεγόμενο αντίθετο χρωματικό

χώρο (βασίζονται δηλαδή στη θεωρία του Hering), δ. σε αυτά που συνδέονται άμεσα με συγκεκριμένους κατασκευαστές

χρωστικών υλών και κυρίως μελανιών (π.χ. Pantone). Ανεξάρτητα, όμως, από το χρωματικό σύστημα που χρησιμοποιείται,

στο τελικά δημιουργούμενο χρωματικό αίσθημα σημαντικές παράμετροι παραμένουν η ίδια η οθόνη (θερμοκρασία χρώματος της φωτεινής πηγής και δυνατότητες ρύθμισής της, οι χρησιμοποιούμενες επιστρώσεις φωσφορικών αλάτων, ο τρόπος σάρωσης της οθόνης) καθώς και οι συνθήκες παρατήρησης (ιδιαίτερα το διάχυτο φως).

Επειδή οι δευτερογενής ακτινοβολία των αλάτων του φωσφόρου διαρκεί πολύ μικρό χρονικό διάστημα (και μάλιστα ελαττώνεται εκθετικά με το χρόνο), η οθόνη πρέπει να «ανανεώνεται». Για το λόγο αυτό η δέσμη των ηλεκτρονίων σαρώνεται συνεχώς στην οθόνη. Η σάρωση αυτή μπορεί να γίνει κατά δύο τρόπους: με τον πρώτο τρόπο (πεπλεγμένη σάρωση) η δέσμη σαρώνεται κάθε δεύτερη γραμμή από pixel και στη συνέχεια επιστρέφει στην κορυφή της οθόνης για να σαρώσει τις υπόλοιπες γραμμές. Με αυτό τον τρόπο σάρωσης η εικόνα-πλαίσιο χωρίζεται στην ουσία σε δύο πεδία, από τα οποία το ένα περιλαμβάνει τις περιττές σειρές των pixel και το άλλο τις άρτιες.

Στη δεύτερη μέθοδο σάρωσης (μη πεπλεγμένη σάρωση) η δέσμη ηλεκτρονίων σαρώνει διαδοχικά, σε μία και μοναδική σάρωση, όλες τις γραμμές των pixel.

Η συχνότητα σάρωσης πρέπει να υπερβαίνει την ονομαζόμενη «κρίσιμη τιμή ανανέωσης», πάνω από την οποία η εικόνα εμφανίζεται

Page 30: Κεφάλαιο 6

σταθεροποιημένη και σταματά να τρεμοσβήνει (“flickering”). Ενώ στα συστήματα (δέκτες) τηλεόρασης –που χρησιμοποιούν ακόμη την τεχνολογία των καθοδικών σωλήνων (CRT)- η συχνότητα σάρωσης ήταν αρχικά της τάξης των 25-30 Hz και η σάρωση συνήθως πεπλεγμένη, σήμερα η συχνότητα αυτή έχει αυξηθεί σε τιμές τουλάχιστον 50-60 Hz, που εξακολουθεί να δημιουργεί προβλήματα στην ανάγνωση κειμένου μικρού μεγέθους γραμμάτων, ιδιαίτερα όταν αυτό μετακινείται κατά τη διεύθυνση του y άξονα της οθόνης. Η σημερινή πρακτική στις οθόνες των υπολογιστών αναφέρει σάρωση μη πεπλεγμένης μορφής και συχνότητες μεγαλύτερες από 70 Hz.

Ένα μέγεθος που έχει άμεση σχέση με την συχνότητα της σάρωσης είναι το εύρος φάσματος. Καθορίζει ουσιαστικά τον αριθμό των pixel που μπορεί να σαρώσει η δέσμη στη μονάδα του χρόνου και κατά συνέπεια το κοντράστ στις λεπτομέρειες (μαζί με την ανάλυση της εικόνας).

Εκείνο, όμως, το στοιχείο της εικόνας που παρουσιάζει ιδιαιτερότητες στην οθόνη είναι η λαμπρότητα της εικόνας (συνεπώς και των χρωμάτων). Έχει άμεση σχέση με τη δέσμη των ηλεκτρονίων, ελέγχεται από το σύστημα ελέγχου προβολής (display controller) και ρυθμίζεται από έναν ειδικό ενισχυτή, που υπάρχει στο σύστημα του πλέγματος της οθόνης. Βέβαια η λαμπρότητα εξαρτάται άμεσα και από τη συχνότητα ανανέωσης της οθόνης. Όσο αυξάνει αυτή η συχνότητα τόσο μεγαλύτερη ισχύς της δέσμης απαιτείται για να επιτευχθεί συγκεκριμένη λαμπρότητα. Με άλλα λόγια, απαιτείται να εφαρμοστεί μεγαλύτερη τάση στον καθοδικό σωλήνα. Για τη μέτρηση της λαμπρότητας της οθόνης χρησιμοποιούνται μονάδες cd/m2, που περιγράφουν το εξερχόμενο φως ανά μονάδα επιφάνειας της οθόνης. Η εξερχόμενη ακτινοβολία δεν είναι γραμμική συνάρτηση της τάσης που εφαρμόζεται στον καθοδικό σωλήνα, αλλά έχει τη μορφή:

Όπου L = σχετική λαμπρότητα = (

)

Με = μέγιστη ένταση της εξερχόμενης ακτινοβολίας

= ελάχιστη ένταση της εξερχόμενη ακτινοβολίας V = εφαρμοζόμενη τάση γ = γάμα άρα η σχέση μετατρέπεται εύκολα στην ακόλουθη σχέση:

Και δίνεται από το διάγραμμα του Σχήματος 19. Στον ηλεκτρονικό υπολογιστή η εικόνα δημιουργείται σύμφωνα με το

ακόλουθο διάγραμμα:

Page 31: Κεφάλαιο 6

Μνήμη απεικόνισης Μνήμη ελέγχου (κάρτα) Οθόνη (Display memory) (Display controller) Η μνήμη απεικόνισης αποθηκεύει κάθε φορά προσωρινά τις

πληροφορίες απεικόνισης, δηλαδή τις τιμές των bit για κάθε στοιχείο της εικόνας που πρόκειται να εμφανιστεί στην οθόνη του υπολογιστή, σε ένα πλαίσιο. Με τις πληροφορίες αυτές τροφοδοτείται το σύστημα ελέγχου της εικόνας, που μετατρέπει τις πληροφορίες αυτές σε σήματα της μορφής «ενεργό εικονοστοιχείο» - «ανενεργό εικονοστοιχείο», με στόχο τη δημιουργία στην οθόνη των αντίστοιχων σχημάτων.

Για να εξετάσουμε όμως την περίπτωση εισαγωγής χρώματος σε μία εικόνα, θα ξεκινήσουμε από την περίπτωση μιας μονόχρωμης εικόνας. Οι πληροφορίες της εικόνας περιέχονται σε ένα σύνολο bit, που ορίζουν το λεγόμενο bit plane, το οποίο είναι υποσύνολο της μνήμης απεικόνισης και αποτελεί την ελάχιστη μνήμη (απλούστερη μορφή), όπου σε κάθε σημείο ή εικονοστοιχείο του επιπέδου αντιστοιχεί ένα bit μνήμης. Μία τετράγωνη εικόνα με 512 x 512 στοιχεία απαιτεί 2

18 (αφού 2

9 = 512) bit μνήμης σε

μοναδικό bit plane. Επειδή για κάθε bit προβλέπονται μόνο δύο καταστάσεις (0 και 1), είναι προφανές, ότι ένα και μοναδικό bit plane παρέχει ασπρόμαυρη εικόνα. Το ψηφιακό αυτό σύστημα, με τη βοήθεια κατάλληλων διατάξεων (καταγραφέας Κ, μετατροπέας D/A, Σχήμα 20) μετατρέπεται σε αναλογικό για την εμφάνισή του στην οθόνη.

Χρησιμοποιώντας περισσότερα από ένα bit plane μπορούν να δημιουργηθούν στην οθόνη διαφορετικοί τόνοι του γκρι ή διαφορετικά χρώματα, όπως φαίνεται στο παράδειγμα του Σχήματος 21. Κάθε εικονοστοιχείο της οθόνης ρυθμίζεται από τα αντίστοιχα bit σε κάθε ένα από τα Ν επίπεδα (bit plane), τα οποία συνθέτουν τη συνολική μνήμη της απεικόνισης.

Οι δυαδικές τιμές των μεμονωμένων bit μεταφράζονται σε τιμές τάσης μεταξύ 0 (μαύρο) και 2

84 (πλήρης ένταση = μέγιστη λαμπρότητα), δηλαδή

συνολικά 20 τιμές. Για ένα σύστημα με τρία bit plane προκύπτουν συνολικά

8 (= 23) διαφορετικά επίπεδα έντασης. Επεκτείνοντας δηλαδή τις τιμές του

παραδείγματος στο Σχήμα 20, για 3 bit plane απαιτείται συνολική μνήμη 23

x 512 x 512 bit. Μεγαλύτερη αύξηση όμως των δυνατών επιπέδων έντασης μπορεί να

επιτευχθεί με τη βοήθεια των ονομαζόμενων πινάκων επιλογής (LUT = Look Up Table), όπως φαίνεται στο Σχήμα 22. Ο πίνακας επιλογής παρεμβάλλεται μεταξύ του καταγραφέα και του συστήματος D/A της οθόνης και διαθέτει 2

8 εισόδους. Καθεμία από αυτές μπορεί να διαθέτει Μ

bit, όπου το Μ μπορεί να είναι μεγαλύτερο του Ν. Στην περίπτωση αυτή

Page 32: Κεφάλαιο 6

μπορούν να εισαχ8ούν 2Μ τιμές έντασης, όμως μόνο 2

Ν διαφορετικές τιμές

μπορούν να επιτευχθούν συγχρόνως στην οθόνη. Από τη στιγμή που στις οθόνες χρησιμοποιούνται ως βασικά χρώματα

τα B, G, R, για τη δημιουργία και των οκτώ βασικών απαιτούνται τουλάχιστον 3 bit plane ( ένα για κάθε χρώμα). Για να δημιουργηθούν βέβαια περισσότερες αποχρώσεις για κάθε χρώμα, πρέπει να χρησιμοποιηθεί μνήμη με περισσότερα bit plane. Σύμφωνα με τη σημερινή πρακτική, χρησιμοποιούνται 8 bit plane για κάθε χρώμα, δηλαδή μια μνήμη απεικόνισης με 24 bit plane συνολικά. Για κά8ε χρώμα μπορούν να χρησιμοποιηθούν 256 ( = 2

8) αποχρώσεις. Με τον συνδυασμό όλων των

δυνατών καταστάσεων και των τριών χρωμάτων συνολικά δημιουργούνται 16.777.216 ( = 2

24) χρώματα, τα οποία σήμερα θεωρούνται μία πλήρης

μνήμη απεικόνισης χρώματος (Σχήμα 23). Βέβαια αυτή η πλήρης μνήμη απεικόνισης (full colour frame buffer)

μπορεί να επεκταθεί με τη χρήση πινάκων επιλογής εύρους Μ bit ανά χρώμα, μπορούν να δημιουργηθούν και να εμφανιστούν συγχρόνως στην οθόνη 23

Ν διαφορετικά χρώματα από μία παλέτα 23

Μ χρησιμοποιήσιμων

χρωμάτων. Πιο συγκεκριμένα, στο παράδειγμά μας, με μία μνήμη απεικόνισης 24 bit plane ( = 3 χρώματα x 8 επίπεδα ανά χρώμα) και με πίνακες επιλογής εύρους 10 bit για κάθε χρώμα, μπορούν να παρατηρηθούν στην οθόνη συγχρόνως 16.777.216 ( = 2

24) χρώματα από

μία παλέτα 1.073.741.824 ( = 230

) χρωμάτων επιλογής.

Page 33: Κεφάλαιο 6

Ενότητα 6.12

Κρίσεις και Σχόλια για τις Εφαρμογές στις

Γραφικές Τέχνες

Το χρωματικό διάγραμμα CIE x+y είναι πολύ χρήσιμο στις χρωματικές αναμείξεις γιατί, μεταξύ άλλων, μπορεί κανείς πολύ εύκολα να υπολογίσει όλα τα χρώματα που θα προκύψουν από την προσθετική ανάμειξη, με οποιαδήποτε αναλογία δύο οποιωνδήποτε χρωμάτων, τα οποία στ διάγραμμα αυτό αντιπροσωπεύονται από δύο συγκεκριμένα σημεία. Απλώς, φέρουμε το ευθύγραμμο τμήμα που ενώνει τα δύο σημεία και κάθε χρωματικό προϊόν προσθετικής τους ανάμειξης αντιστοιχεί σε σημείο που βρίσκεται πλησιέστερα προς το χρώμα που συμμετέχει σε μεγαλύτερη αναλογία στη δημιουργία. Εάν τα δύο χρώματα αναμειχθούν σε ίσες ποσότητες, προφανώς το δημιουργούμενο χρώμα βρίσκεται ακριβώς στο μέσον αυτού του ευθύγραμμου τμήματος. Το ίδιο ισχύει και με την ανάμειξη ενός χρώματος με το λευκό. Εάν μάλιστα αναμειχθεί το λευκό με ένα χρώμα που βρίσκεται στην περίμετρο του διαγράμματος (απλό χρώμα), τότε πάνω στο ευθύγραμμο τμήμα που συνδέει το λευκό με το απλό χρώμα βρίσκονται όλα τα χρώματα που χαρακτηρίζονται από την ίδια απόχρωση (εκείνη του απλού χρώματος) και με βαθμό κόρου σε τιμές από 0 9λευκό) μέχρι 1 (απλό χρώμα).

Εύκολα προκύπτει από όσα αναφέρθηκαν στην προηγούμενη παράγραφο πως ο βαθμός κόρου ενός χρώματος Α (Σχήμα 26) μπορεί να

οριστεί εύκολα ως ο λόγος

, -όπου Ε η θέση του λευκού και Π η θέση

του απλού χρώματος- που καθορίζει την απόχρωση του Α (και όλων των χρωμάτων που βρίσκονται στο ευθύγραμμο τμήμα ΕΠ).

Από το ίδιο σχήμα προκύπτει πως το χρώμα Α μπορώ αν το αναπαραγάγω με προσθετική μείξη ζευγών απλών χρωμάτων, τα οποία βρίσκονται στα σημεία όπου οποιαδήποτε ευθεία, που διέρχεται από το σημείο Α, τέμνει την περίμετρο του διαγράμματος (π.χ. των Β1 και Γ1 ή των Β2 και Γ2 κ.ο.κ.).

Όλα όσα αναφέρθηκαν για τα δύο χρώματα, μπορούν να ισχύσουν και στην περίπτωση ανάμειξης τριών χρωμάτων. Για να προσδιοριστεί το σύνολο των χρωμάτων που μπορούν να παραχθούν από τη μείξη τριών οποιωνδήποτε χρωμάτων, αρκεί να συνδέσουμε τα τρία σημεία στο

Page 34: Κεφάλαιο 6

χρωματικό διάγραμμα x+y. Το δημιουργούμενο τρίγωνο περιλαμβάνει τα σημεία που μπορούν να αναπαραχθούν με οποιονδήποτε συνδυασμό αναλογιών στη μείξη των τριών χρωμάτων. Όλα τα εκτός τριγώνου σημεία (χρώματα) δεν είναι δυνατόν να παραχθούν από τη συγκεκριμένη τριάδα.

Το γεγονός αυτό έχει πολύ μεγάλη σημασία στις γραφικές τέχνες και όταν αγνοείται δημιουργούνται πολλές φορές δισεπίλυτα προβλήματα. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι οι διαφορές στις χρησιμοποιούμενες χρωστικές στην εκτύπωση όφσετ και στις φθορίζουσες χρωστικές επιστρώσεις των οθονών, που σήμερα πλέον χρησιμοποιούνται ευρύτατα, ιδιαίτερα στον χώρο της προεκτύπωσης.

Εάν συγκρίνουμε τα εμβαδά του τριγώνου που δημιουργούν οι ενώσεις του Ρ22, που χρησιμοποιούνται στις κοινές έγχρωμες οθόνες, και του εξαγώνου που σχηματίζουν τα τυποποιημένα μελάνια της όφσετ (Σχήμα 27), θα διαπιστώσουμε πολύ εύκολα πως υπάρχουν και χρώματα τα οποία δεν μπορούν να αναπαραχθούν με μελάνια της όφσετ, ενώ υπάρχουν και χρώματα τα οποία μπορούν να τυπωθούν με μελάνια της όφσετ, αλλά είναι αδύνατο να παρατηρηθούν στην οθόνη. Ο προβληματισμός αυτός ελαττώνεται σημαντικά με τη χρήση οθονών με χρωστικές επιστρώσεις PLP-

SB (LP-SB: Long Persistence-Short Blue), όπως φαίνεται και από το διάγραμμα του Σχήματος 28, όπου τα γραμμοσκιασμένα εμβαδά αντιστοιχούν στα επιπλέον χρώματα που μπορούν να ληφθούν με τη χρήση του βελτιωμένου τύπου χρωστικών επιστρώσεων της οθόνης.

Το πρόβλημα γίνεται οξύτερο, εάν λάβει κανείς υπόψη του και τη λαμπρότητα των δημιουργούμενων χρωμάτων, εάν δηλαδή αναφερθούμε στο διάγραμμα xyY. Θεωρώντας ότι καθένα από τα χρησιμοποιούμενα βασικά χρώματα στην οθόνη του διαγράμματος x+y μετατρέπεται σε μία τριγωνική πυραμίδα. Για υψηλές τιμές λαμπρότητας, λοιπόν, η παλέτα των δυνάμεων να αναπαραχθούν στην οθόνη χρωμάτων είναι σημαντικά μικρότερη, περιοριζόμενη σε ένα και μοναδικό σημείο (λευκό), όταν η τιμή της σχετικής λαμπρότητας στην οθόνη γίνει ίση με 80 cd/m

2 περίπου.

Συγκρίνοντας τις υψηλές λαμπρότητες με τις αντίστοιχες υψηλές ενός εντύπου (που είναι της τάξης των 250-1000 cd/m

2, ανάλογα με τις

συνθήκες παρατήρησης) και τις διαφορές που προκύπτουν από την υφή και το χρώμα του φορά του εντύπου (χαρτί ή άλλο υλικό), μπορεί κανείς εύκολα να συλλάβει το μέγεθος του προβλήματος.

Το πρόβλημα, βέβαια, αυτό δεν περιορίζεται μόνο στα μελάνια, ισχύει για κάθε είδους εισόδου και εξόδου των συστημάτων επεξεργασίας εικόνας, που χρησιμοποιούνται εκτυπωτές inkjet ή laser ως έξοδοι, σαρωτές (scanner) κάθε είδους ή βιντεοκάμερες ως είσοδοι. Καθένα από αυτά τα περιφερειακά χρησιμοποιεί το δικό του χρωματικό σύστημα, που

Page 35: Κεφάλαιο 6

καθορίζεται από την αντίστοιχη τεχνολογία του. Κύριο πρόβλημα παραμένει πάντα η αντιστοιχία ή η ταύτιση των χρωμάτων της οθόνης με το τελικό προϊόν. Πολλές φορές οι χρήστες των συστημάτων έχουν την πεποίθηση ότι επειδή και η οθόνη και η έξοδος μπορούν μεμονωμένα να δώσουν αποδεκτής ποιότητας χρωματικά αποτελέσματα, οπωσδήποτε και ο συνδυασμός τους θα οδηγήσει σε ανάλογης ποιότητας αποτέλεσμα. Δυστυχώς, όμως, αυτή η αντίληψη δεν επαληθεύεται πάντοτε στην πράξη. Συνήθως καμία από τις χρησιμοποιούμενες χρωματικές παλέτες (στην οθόνη, στην είσοδο ή στην έξοδο) δεν είναι πλήρες υποσύνολο της άλλης (ή των άλλων). Αναπτύχθηκαν –και εξακολουθούν να αναπτύσσονται- βέβαια τεχνικές για την ελαχιστοποίηση του προβλήματος, δεν μπορεί όμως να ισχυριστεί κανείς ότι το πρόβλημα έχει εξαλειφθεί.

Για να πετύχει ο γραφίστας τη μεγαλύτερη δυνατή «γκάμα» χρωμάτων με τριχρωμία ή τετραχρωμία, είναι υποχρεωμένος τεχνολογικά να επιλέξει ως βασικά το κίτρινο, το ματζέντα και το κυανό, μια και η κίτρινη είναι η πολυτιμότερη γι’ αυτόν χρωστική, αφού δημιουργεί χρωματικά αισθήματα με τη μεγαλύτερη λαμπρότητα και βαθμό κόρου.

Ένα άλλο χαρακτηριστικό, του οποίου ο εξαιρετικά σημαντικός ρόλος στον οπτικό χαρακτηρισμό των χρωμάτων αναδεικνύεται εύκολα στο διάγραμμα x+y, είναι η θερμοκρασία χρώματος της φωτεινής πηγής. Μεταβολή της θερμοκρασίας χρώματος της φωτεινής πηγής παρατήρησης σημαίνει αυτόματα αλλαγή της θέσης του λευκού στο χρωματικό διάγραμμα κατά μήκος της θερμοκρασίας χρώματος της φωτεινής πηγής παρατήρησης, το λευκό μετατοπίζεται προς την κόκκινη περιοχή του χρωματικού διαγράμματος, ενώ η αύξηση της θερμοκρασίας χρώματος της πηγής το μετατοπίζει προς την περιοχή του μπλε. Αυτό σημαίνει όμως πως αλλάζει και η απόχρωση (και ο βαθμός κόρου) ενός συγκεκριμένου χρώματος, παρ’ όλο που οι συντεταγμένες του x, y δεν μεταβάλλονται.

Από όσα προαναφέρθηκαν, είναι γνωστό πως με ανάμειξη δύο ακτινοβολιών, που αντιστοιχούν σε «βασικά χρώματα», προκύπτει και πάλι βασικό χρώμα. Για παράδειγμα, η ανάμειξη μπλε και κίτρινης ακτινοβολίας δίνει τελικό αποτέλεσμα λευκό χρωματικό αίσθημα. Δε συμβαίνει όμως το ίδιο με την ανάμειξη αντίστοιχων χρωστικών ουσιών όπου η καθημερινή πρακτική και εμπειρία αναφέρει ως χρωματικό αποτέλεσμα το πράσινο. Η ανάμειξη των ακτινοβολιών μπορεί να παρασταθεί στο χρωματικό διάγραμμα x+y με ένα ευθύγραμμο τμήμα, καθορίζεται δηλαδή από μία γραμμική σχέση. Η μείξη όμως χρωστικών δεν είναι γραμμική. Αυτό φαίνεται και στο παράδειγμα του Σχήματος 30, στο οποίο η συστηματική ανάμειξη τριών χρωστικών ουσιών (μιας μπλε, μιας κίτρινης και μιας

Page 36: Κεφάλαιο 6

κόκκινης) σε διάφορες αναλογίες οδηγεί σε προφανή μη γραμμικά αποτελέσματα.

Επιπλέον ένα ιδιαίτερο πρόβλημα στις γραφικές τέχνες (και στην έγχρωμη φωτογραφία) είναι η αναπαραγωγή των χρωμάτων εκείνων, που τεχνολογικά δεν είναι δυνατόν να αναπαραχθούν. Οι μέθοδοι έγχρωμης αναπαραγωγής (φωτογραφία ή εκτύπωση) μπορούν εύκολα να αναπαράγουν χρωματικά αισθήματα με χαμηλό βαθμό κόρου, αλλά δεν έχουν την δυνατότητα –λόγω έλλειψης των κατάλληλων χρωστικών ουσιών- να αναπαράγουν αισθήματα μεγάλου κόρου. Με τον τρόπο αυτό, όμως, γίνεται δύσκολη η αναπαραγωγή μίας φυσικής εικόνας, μια και δεν υπάρχει χρωματική αντιστοιχία με την πρωτότυπη φυσική εικόνα. Η μόνη, προς το παρόν τουλάχιστον, δυνατή μέθοδος είναι η αναπαραγωγή των λεπτομερειών της εικόνας κατά τέτοιο τρόπο, ώστε οι διαφορές βαθμού του κόρου των στοιχείων της φυσικής εικόνας να εμφανίζονται (οπωσδήποτε μικρότερες) στο αναπαραγόμενο. Αυτό σημαίνει ότι, παρά τη διαρκή βελτίωση της τεχνολογίας, η έγχρωμη αναπαραγωγή στη φωτογραφία και στις γραφικές τέχνες παραμένει μία τέχνη. Η ρύθμιση των διαφόρων παραμέτρων, ακόμη και στις περιπτώσεις χρησιμοποίησης της πλέον προηγμένης τεχνολογίας, βασίζεται σε αρκετά μεγάλο μέρος στα αισθητικά κριτήρια του ατόμου που την εκτελεί.

Τα προβλήματα γίνονται ακόμη μεγαλύτερα, εάν εισαχθεί και ο παράγων «λαμπρότητα». Για την αναπαραγωγή μιας εικόνας αυτός είναι ίσως ο σημαντικότερος παράγων: η «ισορροπία» ανάμεσα στο μαύρο και το άσπρο. Ο αριθμός των διακριτών τιμών λαμπρότητας εξαρτάται από βέβαια από την ευαισθησία του ματιού του παρατηρητή και από το μέγεθος της παρατηρούμενης επιφάνειας. Πρέπει όμως να αναφερθεί, ότι ένα φυσιολογικό ανθρώπινο μάτι είναι εξαιρετικά ευαίσθητο σε μικρές αλλαγές της λαμπρότητας σε μέσες τιμές της, δηλαδή στη μέση περίπου του αχρωματικού άξονα. Επιπλέον το μάτι μπορεί ευκολότερα να κατατάξει αχρωματικά χρώματα σε μία αύξουσα σειρά λαμπρότητας, από το να κάνει το ίδιο με χρώματα διαφορετικής απόχρωσης και βαθμού κόρου.

Πρέπει να τονιστεί ότι τα χρωματικά μοντέλα HSV, HLS κλπ δεν ενδείκνυνται για ακριβή ποσοτικό προσδιορισμό των χρωμάτων. Οι λόγοι είναι προφανείς ακόμη και αν υποθέσει κανείς πως τα R, G, B σήματα στην οθόνη δεν είναι συναρτήσεις της εφαρμοζόμενης τάσης, τα χρώματα που δημιουργούνται έχουν άμεση σχέση με τις χρωματικές ιδιότητες των συγκεκριμένων επιστρώσεων του φωσφόρου στο συγκεκριμένο μόνιτορ. Δηλαδή σε ένα άλλο τύπο οθόνης δεν θα έχουμε τα ίδια αποτελέσματα. Πέραν αυτού, οι τρεις παράμετροι των μοντέλων αυτών (απόχρωση, βαθμός κόρου και λαμπρότητα) εμφανίζονται να μην είναι ανεξάρτητες η

Page 37: Κεφάλαιο 6

μία από την άλλη. Συγκεκριμένα, εάν κινηθεί κανείς επάνω στο χρωματικό επίπεδο H-S, η εμφανιζόμενη (σχετική) λαμπρότητα μεταβάλλεται στην οθόνη, ακόμη και αν οι αριθμητικές τιμές του V (ή του L) παραμένουν σταθερές. Οι μεγαλύτερες αποκλίσεις εμφανίζονται συνήθως στην περιοχή του μπλε, του κυανού και του πράσινου. Το ίδιο παρατηρείται και με τον εμφανιζόμενο βαθμό κόρου των χρωμάτων, όταν μεταβάλλονται οι τιμές του V ή του L. στην περίπτωση αυτή, χωρίς να μεταβληθούν οι αριθμητικές τιμές του S.

Τα προβλήματα που σχετίζονται με τα χαρακτηριστικά των χρωμάτων στις οθόνες οδηγούν τον ISO σε οδηγίες για τον προσδιορισμό των χρωματικών διαφορών στις οθόνες. Η οδηγία ISO 9241, π.χ., αναφέρεται στις απαιτήσεις των οθονών που προσδιορίζονται για χρήση «γραφείου» (DTP). Εκεί αναφέρονται οι χρωματικές διαφορές ΔΕ, που πρέπει να υπάρχουν ανάμεσα στα δύο χρώματα, ώστε αυτά να μπορούν να θεωρηθούν ότι ταυτίζονται ή ότι διαφέρουν. Τα τεστ αυτά πρέπει να γίνονται σε πέντε διαφορετικά σημεία της οθόνης (Σχήμα 32), όταν η οθόνη είναι ρυθμισμένη σε λευκό D65 και τα δείγματα έχουν διάμετρο μεταξύ 7 και 28mm, παρατηρούμενα από απόσταση 40cm.

Page 38: Κεφάλαιο 6

Ενότητα 6.13

Μετατροπή από το σύστημα CIE-xyY στο RGB

και Αντίστροφα

Για να προσδιορίσουμε τις συντεταγμένες ενός σημείου του συστήματος CIE-xyY στο χώρο RGB, θα χρησιμοποιήσουμε τη σχέση:

=

Με την προϋπόθεση ότι η φασματική κατανομή του χρώματος είναι

γνωστή, οπότε πολλαπλασιάζοντας αυτήν την κατανομή με τα xyz, παίρνουμε ΧΥΖ.

Οι τιμές των xi, yi, και zi καθορίζονται από τη σχέση παραλληλίας των αξόνων των τρισορθογώνιων συστημάτων CIE-xyY και RGB και από τις συντεταγμένες ενός κοινού σημείου και στα δύο συστήματα. Το πρώτο επιτυγχάνεται από τη γνώση των χρωματικών χαρακτηριστικών του φωσφόρου της οθόνης, ενώ το δεύτερο λαμβάνεται ως κοινό σημείο και στα δύο συστήματα το λευκό της οθόνης με συντεταγμένες (xw, yw, Yw).

Η μετατροπή από το RGB στο CIE είναι ευκολότερη, μια και στο CIR τα χρώματα υπολογίζονται σύμφωνα με τη φασματική τους κατανομή, ενώ από το CIE στο RGB πρέπει κανείς να γνωρίζει τις συντεταγμένες των φωσφορικών επιστρώσεων της οθόνης. Για την πρώτη, λοιπόν, περίπτωση ισχύει η σχέση:

=

(1)

Όπου Χr = T(λ) xdλ, Χg = Τ(λ) ydλ, Xb = T(λ) zdλ κοκ. Εάν οι χρωματικές συντεταγμένες x, y των βασικών RGB στο σύστημα

CIE είναι γνωστές, τότε ισχύει:

=

και ακόμη Χr = xrCr (2)

Page 39: Κεφάλαιο 6

Οπότε η σχέση (1) γίνεται (λαμβάνοντας υπόψη και τη σχέση x + y + z = 1):

=

Ή πιο συνοπτικά: [Χ’] = [C’][R’]. Γνωρίζοντας τις τριχρωματικές τιμές για το χρησιμοποιούμενο λευκό

(Xw, Yw, Zw) και τις τριχρωματικές συντεταγμένες (xw, yw) και τη λαμπρότητα Υw αντικαθιστούμε και έχουμε:

[X’] = [XwYwZw] και [R’] = [CrCgCb] Οπότε προκύπτει ότι:

Με

Για τη μετατροπή από το CIE – xyYστο RGB ισχύει η σχέση: [R’] = [C’]

-1 ∙ [X’] = [C’’][X’].

Στο [C’’] ανήκουν οι όροι: C11 = [(yg - yb) - xbyg + ybxg] / CrD C12 = [(xb - xg) - xbyg + ybxg] / CrD C13 = [xgyb - xbyg] / CrD C21 = [(yb - yr) - ybxr + yrxb] / CgD

Page 40: Κεφάλαιο 6

C22 = [(xr - xb)-xryb + xbyr] / CgD C23 = [xbyr-xryb] / CgD C31 = [(yr-yg)-yrxg + ygxr] / CbD C32 = [(xg-xr) – xgyr + xryg] / CbD C33 = [xryg-xgyr] / CbD

Page 41: Κεφάλαιο 6

Ενότητα 6.14

Παγκόσμια Κοινή Γλώσσα Των Χρωμάτων Πολλά από τα προβλήματα που έχουν σχέση με την καθημερινή

πρακτική και τις τεχνολογικές εφαρμογές των χρωμάτων θα μπορούσαν να αντιμετωπιστούν ευκολότερα, εάν είχε καθιερωθεί διεθνώς μία κοινή χρωματική γλώσσα, που θα ήταν κατανοητή –σε μεγάλο βαθμό τουλάχιστον- από όλους. Με τον τρόπο αυτό θα ήταν περισσότερο κατανοητές οι ονομασίες των χρωμάτων και θα αποφεύγονταν οι δυσνόητες ή εξωτικές ονομασίες του εμπορίου (μπλε του κοβαλτίου, μπλε του Chartres, ultramarine κλπ.), που δεν προσφέρονται ιδιαίτερα για την κατανόηση των χρωματικών χαρακτηριστικών. Θα μπορούσε να δημιουργηθεί μια διεθνής χρωματική γλώσσα, βασισμένη σε κάποιο από τα απλούστερα και περισσότερο χρησιμοποιούμενα χρωματικά συστήματα, που θα συνέδεε τα χαρακτηριστικά του χρώματος στο συγκεκριμένο χρωματικό σύστημα με τις καθημερινές ονομασίες.

Μια τέτοια γλώσσα προτάθηκε στα τέλη της δεκαετίας του ’70 και ονομάζεται Universal Color Language (UCL). Περιγράφει τα χρώματα χρησιμοποιώντας έξι διαφορετικές βαθμίδες ακριβείας με ονομασίες (βαθμίδες 1 έως 3) και αριθμητικά χαρακτηριστικά (βαθμίδες 4 έως 6). Είναι πολύ εύκολο να γίνουν αντιληπτά τα πλεονεκτήματα της γλώσσας αυτής μέσα από την καθημερινή πρακτική.

Ας επιχειρήσουμε, για παράδειγμα, να περιγράψουμε το χρώμα του μελιού. Εάν ζητηθεί από έναν κοινό χρήστη να περιγράψει το χρώμα του μελιού, αυτός πιθανότατα θα το χαρακτήριζε σε πρώτη προσέγγιση «καφέ» (βαθμίδα 1). Εάν του ζητηθεί να χαρακτηρίσει ακριβέστερα το χρώμα, τότε πιθανότατα θα χρησιμοποιήσει τον όρο «κιτρινωπό καφέ» (βαθμίδα 2), διακρίνοντας με τον τρόπο αυτό το χρώμα από ένα «κοκκινωπό καφέ» ή ένα «πρασινωπό καφέ». Πιθανώς να είναι σε θέση να προσδιορίσει ακόμη καλλίτερα το χρώμα χρησιμοποιώντας τον χαρακτηρισμό «ελαφρά κιτρινωπό καφέ» (βαθμίδα 3). Σε αυτήν την καλλίτερη περίπτωση ήδη δίνονται στοιχεία, που σχετίζονται έμμεσα με τα υποκειμενικά χαρακτηριστικά του χρώματος και πιθανόν, εάν το άτομο διαθέτει και κάποιες παραπάνω δυνατότητες, να μπορούν να χρησιμεύσουν στην, κατά προσέγγιση έστω, ανεύρεση της θέσης του σε ένα χρωματικό σύστημα.

Page 42: Κεφάλαιο 6

Για όλους όμως εκείνους που διακινούν χρωστικές ύλες, τα στοιχεία αυτά δεν είναι αρκετά, απαιτούνται και άλλα, για τον ακριβέστερο προσδιορισμό ενός χρώματος και τον έλεγχό του. Ο έμπορος, π.χ. της χρωστικής χρειάζεται περισσότερα στοιχεία. Γι’ αυτόν θα ήταν ασφαλέστερο να μπορούσε να χρησιμοποιήσει τους ακριβείς χαρακτηρισμούς των χρωστικών, που εφαρμόζει ένα συγκεκριμένο χρωματικό σύστημα, όπως π.χ. 9ΥR 5/3 στο σύστημα Munsell βαθμίδα 4).

Ο κατασκευαστής, τέλος, της χρωστικής χρειάζεται αναμφίβολα περισσότερα στοιχεία για τη χρωματικά ακριβή και χρονικά σταθερή παραγωγή του ίδιου προϊόντος. Αυτά τα πρόσθετα στοιχεία (βαθμίδες 5 και 6) αναφέρονται στη δημιουργία της χρωστικής σε συνδυασμό με το χρωματικό σύστημα το οποίο θα χρησιμοποιηθεί.

Παρά το γεγονός ότι τα πλεονεκτήματα από την ευρεία χρήση της γλώσσας αυτής (ή κάποιας παρόμοιας) στην καθημερινή πρακτική είναι εμφανέστατα, κυρίως όσον αφορά τη συνεννόηση στις πρακτικές εφαρμογές, εντούτοις δεν έχει γίνει αποδεκτή από ευρύτερους κύκλους ατόμων, ίσως λόγω και της έλλειψης των απαραίτητων θεωρητικών γνώσεων.

Στα σχήματα που ακολουθούν δίνονται κάποια παραδείγματα εφαρμογής της UCL στην ονοματολογία των χρωμάτων. Στο σχήμα 33 δίνονται σε συντομογραφία, η ονοματολογία που συνιστά το πρώτο στάδιο (ονόματα σε κυκλικό ή ελλειπτικό περίγραμμα) και το δεύτερο στάδιο (ονόματα χωρίς περίγραμμα) της χρωματικής γλώσσας. Στο σχήμα 34 δίνεται η ονοματολογία που αφορά μία σελίδα ενός χρώματος (purple = magenta) στον χρωματικό χώρο. Από το σχήμα αυτό φαίνεται η κατανομή στον χώρο του χρωματικού συστήματος των διαφόρων χαρακτηρισμών στην ονοματολογία των χρωμάτων. Εάν εξετάσει κανείς προσεκτικά το διάγραμμα, θα αντιληφθεί εύκολα τη σημασία των χαρακτηριστικών που πολλές φορές δίνονται σε ένα χρώμα, όπως για παράδειγμα ανοιχτό, σκούρο, βαθύ, δυνατό, ζωντανό, λαμπρό, κλπ. και οι οποίοι χαρακτηρισμοί συνήθως παρερμηνεύονται λόγω της επικρατούσας άγνοιας και σύγχυσης.

Page 43: Κεφάλαιο 6

Σύνοψη

Στο κεφάλαιο αυτό αναφερθήκαμε στα σημαντικότερα εν χρήσει χρωματικά συστήματα με τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τους. η κατανόησή τους είναι απαραίτητη επειδή μόνο αυτά δίνουν τη δυνατότητα ακριβούς προσδιορισμού και αναπαραγωγής των χρωμάτων με βάση τα υποκειμενικά ή αντικειμενικά χαρακτηριστικά τους, σε όλους τους κλάδους εφαρμογών. Δόθηκε ιδιαίτερη έμφαση στο σύστημα CIE και στις διάφορες παραλλαγές του, μια και αυτό είναι σήμερα το γενικότερα αποδεκτό και περισσότερο χρησιμοποιούμενο χρωματικό σύστημα.

Εξετάσαμε ακόμη τους τρόπους διαχείρισης του χρώματος στους Η/Υ. επιπλέον, επισημάνθηκαν τα προβλήματα που προκύπτουν από την καθημερινή χρωματική πρακτική, ιδιαίτερα στον κλάδο των γραφικών τεχνών. Τέλος, έγινε μια περιγραφή της παγκόσμιας κοινής γλώσσας των χρωμάτων, η καθιέρωση της οποίας θα μπορούσε να περιορίσει τα προβλήματα που εμφανίζονται σε αυτή την καθημερινή πρακτική.

Είναι ευνόητο, λοιπόν, ότι πρέπει να μελετήσετε με ιδιαίτερη προσοχή το κεφάλαιο αυτό και να επιμείνετε στον έλεγχο των Προσδοκώμενων Αποτελεσμάτων.