La luminancia relativa sigue la definición fotométrica de luminancia , incluida la ponderación espectral para la visión humana, pero si bien la luminancia es una medida de luz en unidades como , los valores de luminancia relativa se normalizan como 0,0 a 1,0 (o 1 a 100), siendo 1,0 (o 100) un reflector perfecto teórico de 100% blanco de referencia . [1] Al igual que la definición fotométrica, está relacionada con la densidad de flujo luminoso en una dirección particular, que es la densidad de flujo radiante ponderada por la función de eficiencia luminosa del Observador Estándar CIE.
El uso de valores relativos es útil en modelos de color o apariencia que describen la percepción en relación con el estado de adaptación del ojo y un blanco de referencia. Por ejemplo, en la preimpresión para medios impresos, la luminancia absoluta de la luz que se refleja en la impresión depende de la iluminación específica, pero un modelo de apariencia de color que utilice luminancia relativa puede predecir la apariencia haciendo referencia a la fuente de luz dada.
Para los espacios de color CIE XYZ y xyY, la letra hace referencia a la luminancia relativa. Si la luminancia máxima para un ejemplo determinado es o , y la luminancia del objeto es entonces la luminancia relativa es
(y ) son lineales a los cambios en el volumen de luz. Las conversiones de espacios de color donde la luz o la luminosidad se codifican con una curva de potencia, como la mayoría de los formatos de imagen y video, deben linealizarse antes de transformarse al espacio Y o XYZ.
El método simple es aplicar la curva de potencia inversa a cada uno de los canales de color, como ejemplo para varios espacios de color RGB comunes, se aplica una curva de potencia 2.2:
Luego se puede calcular la luminancia relativa para estos espacios de color utilizando los coeficientes para el componente Y de la matriz de transformación. Por ejemplo, para ITU-R BT.709 y sRGB , que utilizan los mismos primarios y punto blanco, se puede calcular la luminancia relativa a partir de los componentes RGB lineales : primero convierta los valores RGB comprimidos gamma a RGB lineal y luego [2]
La fórmula refleja la función de eficiencia luminosa , ya que la luz "verde" es el componente principal de la luminancia, responsable de la mayor parte de la luz percibida por los humanos, y la luz "azul" es el componente más pequeño.
Se necesitan diferentes coeficientes lineales para determinar la luminancia de un espacio de color determinado, que se calculan a partir de sus cromaticidades primarias (definidas por sus coordenadas de cromaticidad x&y o uʹ&vʹ). Para los espacios RGB que utilizan colores reales como primarios, estos coeficientes serán positivos para la conversión al espacio XYZ, pero pueden ser negativos para la transformación de nuevo a RGB. El coeficiente verde normalmente es el más grande y el azul normalmente el más pequeño, y normalmente forman la fila central de la matriz de transformación de color RGB a XYZ. [3]
Para los espacios de color R′G′B′ comprimidos gamma no lineales, como los que se usan normalmente para imágenes de computadora, se necesita una linealización de los componentes R′G′B′ a RGB antes de la combinación lineal. [4]
La luminancia relativa no debe confundirse con la luma (Y prime), que es una suma ponderada de componentes no lineales (codificados en gamma) R′G′B′, donde en algunas implementaciones los coeficientes de ponderación se aplican a la señal codificada en gamma. Además, en muchos casos, por razones técnicas, los coeficientes de ponderación no son idénticos a los coeficientes que se desprenden naturalmente de los primarios y del punto blanco; por ejemplo, las señales PAL SDTV, y también las señales NTSC, tal como se especifican desde 1987, utilizan coeficientes de ponderación que eran naturales para los primarios del estándar NTSC original de 1953 (la mezcla de los tres primarios NTSC 1953 definidos en las proporciones dadas por los coeficientes de ponderación da como resultado el blanco NTSC 1953 definido) pero que no son los naturales para usar para sus propios primarios especificados. En esos casos, la luminancia no será puramente una función del brillo corregido por gamma (como sea que se defina), sino que también depende en cierta medida del tono y la saturación del color. Algunos espacios de color que utilizan luminancia incluyen Y′UV , Y′IQ y Y′CbCr . Para determinar la luminancia relativa, se debe utilizar con los subcomponentes para crear los componentes R′G′B′ codificados por gamma, que luego se linealizan a RGB invirtiendo la corrección de gamma . A estos canales RGB linealizados se les pueden aplicar los coeficientes lineales apropiados (según las cromaticidades primarias) y sumarlos para obtener la luminancia relativa .
es lineal a la luz, pero la percepción humana tiene una respuesta no lineal a la claridad/oscuridad/brillo.
Para el espacio L*a*b* y L*u*v* , el componente es la luminosidad perceptiva (también conocida como "Lstar" y que no debe confundirse con luminancia). está destinado a ser lineal a la percepción humana de la claridad/oscuridad, y dado que la percepción humana de la luz no es lineal, es una función no lineal de la luminancia relativa .
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