Ответ: ЦФК -- взгляд с новых позиций
Alexey Shadrin сказал(а):
Коллеги, подобно тому как противостояние политических партий в цивилизованных странах дает демократические плоды, противостояние физика и физиолога дало плоды понятийные. А именно: предлагаю на ваше обсуждение результат телефонного консенсуса, достигнутого с Сергеем (С.Н.) два дня тому назад.
Еще несколько тезисов, которые предлагаются для обсуждения:
1. Цветовые стимулы (далее просто стимулы) и их описание.
1.1. Стимул -- это электромагнимное излучение, которое может быть сфокусировано в (человеческом) глазе и вызывать цветовые ощущения.
1.2. Существует три основных типа описаний стимулов: конструктивные, сенситивные и абстрактные.
1.2.1. К конструктивному описанию стимулов относятся все описания цветов в формате любого цветовоспроизводящего устройства. При этом координатная система может быть нелинейной (напрмер, sRGB) и содержать более 3 координат (например, CMYK или 6 цветные мониторы и принтеры).
1.2.1.1. Эксперименты Сперанской и Stiles and Burch являются примерами конструктивного описания монохроматических излучений.
1.2.1.2. При конструктивном описании стимулы разбиваются на классы эквивалентности или неразличимости (метамеры). Такое разбиение меняется от человека к человеку, поэтому в колориметрии принято понятие стандартного наблюдателя и стимулы разбиваются на классы эквивалентности для стандартного наблюдателя.
1.2.2. К сенситивному описанию стимулов относятся все описания стимулов в формате любого устройства цветозахвата. При этом координатная система может быть нелинейной и содержать более 3 координат (RAW данные камеры Sony 828).
1.2.2.1. При сенситивном описании стимулы разбиваются на классы эквивалентности. Такое разбиение меняется от ЦФК к ЦФК и не соответствует эквивалентности для стандартного наблюдателя.
1.2.2.2. Tristimulus values CIE XYZ являются примерами сенситивного описания стимулов. Стимулы с одинаковыми XYZ координатами описывают эквивалентные для стандартного наблюдателя стимулы (в колоримерических условиях наблюдения).
1.2.2.3. Для того чтобы классы эквивалентности стимулов ЦФК совпадали с классами эквивалентности стандартного наблюдателя необходимо и достаточно чтобы спектральные чувствительности сенсоров камеры (с учетом влияния объектива и всех дополнительных фильтров) были линейной комбинацией XYZ Color Matching Functions (Luther-Ives Condition, сформулировано Ives в 1915 году).
1.2.3. К абстрактному описанию стимулов относятся все описания стимулов не попадающие в описанные ранее типы (т.е. не соответствующие реальным или теоретически возможным устройства цветозахвата или цветовоспроизведения). Например, Lab или ProPhoto RGB.
2. Изображения – это модель, предназначенная для воздействия на зрительную систему человека.
2.1. Изображения могут соответствовать как реальным объектам так и абстрактым символам.
2.2. Идеальное изображение – это объект, который зрительная система человека не может отличить от оригинала при любом освещении.
2.2.1. У идеального изображения и оригинала совпадают: форма, размеры и коэффициенты отражения в каждой точке для каждой длины волны. (Очень дорогие технологии в общем случае).
2.2.2. Примерами идеальных (или почти идеальных) изображений являются высококачественные муляжи фруктов в витринах некоторых магазинов или фальшивые купюры.
2.3. Колориметрически точное изображение - это объект, который зрительная система человека не может отличить от оригинала при данных условиях адаптации.
2.3.1. У колориметрически точного изображения Tristimulus values CIE XYZ каждого пикселя совпадают с соответствующими величами соответствующих элементов оригинала. (технология в общем случае значительно дешевле предыдущей).
3. Требования к объективам ЦФК.
3.1. Объектив фотокамеры образует на поверхности сенсора первичное изображение сцены (primary image). Можно потребовать, чтобы сенсоры ЦФК собирали информацию позволяющую создать колориметрически точную математическую модель (цифровое изображение) primary image (первичного изображения сцены). Тогда для получения колориметрически точной математической модели сцены необходимо, чтобы primary image тоже было колориметрически точным изображением, т.е. спектр пропускания объектива (СПО) должен быть константой во всем видимом диапазоне. Это может существенно удорожить технологию.
3.2. Для удешевления технологии можно потребовать чтобы СПО всех объективов соответствовали единому стандарту или существовал дополнительный фильтр, который приводил бы спектр пропускания системы фильтр + объектив к стандартному виду. Тогда для получения колориметрически точной математической модели сцены необходимо, чтобы Luther-Ives Condition выполнялось для системы фильтр + объектив + сенсор.
