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Luminancia relativa

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) siendo un reflector teórico perfecto 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 y ( λ ) del CIE Standard Observer.

El uso de valores relativos es útil en modelos de color o apariencia que describen la percepción relativa al estado de adaptación del ojo y un blanco de referencia. Por ejemplo, en la preimpresión de 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 utiliza luminancia relativa puede predecir la apariencia haciendo referencia a la fuente de luz dada.

Luminancia relativa y espacios colorimétricos.

Para los espacios de color CIE XYZ y xyY, la letra se refiere a la luminancia relativa. Si la luminancia máxima para un ejemplo dado es o y la luminancia en cuestión es entonces la luminancia relativa es

o

Luminancia relativa y espacios de color "codificados con gamma"

(y ) son ambos lineales a los cambios en el volumen de luz. Las conversiones de espacios de color donde la luz o la luminosidad están codificadas con una curva de potencia, como la mayoría de los formatos de imagen y vídeo, 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 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, la luminancia relativa se puede calcular a partir de componentes RGB lineales : primero convierta los valores RGB comprimidos con 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 para 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 para los primarios, estos coeficientes serán positivos para la conversión al espacio XYZ, pero pueden ser negativos para la transformación nuevamente a RGB. El coeficiente verde suele ser el más grande y el azul, normalmente el más pequeño, y normalmente forma la fila central de la matriz de transformación de color RGB a XYZ. [3]

Para espacios de color R′G′B′ no lineales comprimidos con gamma, como los que se usan típicamente 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 luma (Y prime), que es una suma ponderada de componentes R′G′B′ no lineales (codificados con gamma), donde en algunas implementaciones los coeficientes de ponderación se aplican a la señal codificada con gamma. Algunos espacios de color que utilizan luma incluyen Y′UV , Y′IQ y Y′CbCr . Para determinar la luminancia relativa, debe usarse con los subcomponentes para crear los componentes R′G′B′ codificados con gamma, que luego se linealizan a RGB invirtiendo la corrección gamma . A estos canales RGB linealizados se les pueden aplicar los coeficientes lineales apropiados (basados ​​en las cromaticidades primarias) y sumarlos a la luminancia relativa .

Luminancia relativa y espacios perceptivos.

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 no debe confundirse con la luminancia). pretende 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 .

Ver también

Referencias

  1. ^ Poynton, Charles (2003). Vídeo digital y HDTV: algoritmos e interfaces. Morgan Kaufman. ISBN 1-55860-792-7.
  2. ^ Parámetros de la UIT para HDTV (PDF) (6 ed.). Punto 3.2: UIT. 2015. pág. 3 . Consultado el 9 de octubre de 2021 .{{cite book}}: Mantenimiento CS1: ubicación ( enlace )
  3. ^ Lindbloom, Bruce. "Matrices RGB/XYZ". Bruce Lindbloom . Consultado el 9 de octubre de 2021 .
  4. ^ Maureen C. Piedra (2003). Una guía práctica para el color digital. AK Peters, Ltd. ISBN 1-56881-161-6.