"... лучше соответствует критерию Лютера-Айвса"

Статус
Закрыто для дальнейших ответов.

atutubalin

Топикстартер
12 лет на форуме
Сообщения
411
Оценка реакций
37
Формулировка, вынесенная в заголовок - часто встречается в разных (околофотографических) местах.

Возникает вопрос, а в какой метрике считать оное соответствие?
Вот есть у меня данные о спектральной чувствительности некоего сенсора (с даташита производителя, сам померял, неважно).
Есть у меня данные о спектральной чувствительности глаза (их много разных, но допустим я выбрал какие-то одни, кстати какие?).

А дальше то что? Не, ну понятно, для каждого канала (цвета) сенсора мы подбираем некие коэффициенты С1..C3 при линейной комбинации спектральной чувствительности глаза, такие чтобы некое отклонение (по метрике, про которую я спрашиваю) было минимальным.
И в результате оного численного эксперимента - имеем 9 (для 3-канального) сенсора коэффициентов /по сути, матричный профиль/ и три отклонения в этой самой метрике.
Ну и опять, а дальше что что, эти три отклонения надо усреднить, взять меньшее, большее, какое?

Идею посчитать dE по какой-то формуле для какой-то стандартной мишени я с негодованием отвергаю. Со стандартными мишенями и их гладкими плоскими спектрами проблем в первом приближении нет.

P.S. Если тема обсуждалась уже - ткните носом в топик.
 

atutubalin

Топикстартер
12 лет на форуме
Сообщения
411
Оценка реакций
37
Ответ: "... лучше соответствует критерию Лютера-Айвса"

Если я непонятный вопрос задал, давайте я его перефомулирую
  1. Есть два "сенсора" (пленка, цифра, не имеет значения)
  2. Для обоих сенсоров известна спектральная чувствительность по цветовым каналам
  3. Как узнать, какой из них лучше соответствует критерию Лютера-Айвса?
 

AlexG

12 лет на форуме
Сообщения
695
Оценка реакций
480
Ответ: "... лучше соответствует критерию Лютера-Айвса"

[*]Как узнать, какой из них лучше соответствует критерию Лютера-Айвса?
Вообще, интересный вопрос. В литературе встречается еще название Maxwell-Ives criterion и Luther condition. Но в той, которая в свободном доступе чтото особо не приводится сколько-нибудь внятных методик.
Либо это может быть какая то совсем банальная методика, что ее никто и не упонимает? ;)

Например, вот такая (это мое предположение):
Для каждой камеры ищутся коэфициенты линейной комбинации спектральных чувствительностей колбочек стандартного наблюдателя, которая соответствовала бы минимальному отклонению от спектральных чувствительностей каналов камеры. Критерий, поиска минимума, например, площадь под спектральной кривой отклонения. Ведь если если площадь под кривой равна нулю, то это соответствует строгому выполнению критерия Лютера-Айвса.
И найдя минимумы для обеих камер, мы уже сможем их сравнить.
 

atutubalin

Топикстартер
12 лет на форуме
Сообщения
411
Оценка реакций
37
Ответ: "... лучше соответствует критерию Лютера-Айвса"

Например, вот такая (это мое предположение):
Для каждой камеры ищутся коэфициенты линейной комбинации спектральных чувствительностей колбочек стандартного наблюдателя, которая соответствовала бы минимальному отклонению от спектральных чувствительностей каналов камеры. Критерий, поиска минимума, например, площадь под спектральной кривой отклонения. Ведь если если площадь под кривой равна нулю, то это соответствует строгому выполнению критерия Лютера-Айвса.
И найдя минимумы для обеих камер, мы уже сможем их сравнить.
Метрика, где все длины волн имеют одинаковые веса, на мой личный взгляд, совершенно никуда не годится. Не важно, будут ли там площади, суммы квадратов отклонений или что-то еще. Очевидно, что края диапазона должны весить меньше.
 

AlexG

12 лет на форуме
Сообщения
695
Оценка реакций
480
Ответ: "... лучше соответствует критерию Лютера-Айвса"

Очевидно, что края диапазона должны весить меньше.
Ну, например, как вариант. Можно даже веса сделать по каждому каналу в соответствие со спектральными чувствительностями колбочек.
ЗЫ: Вообще странно, что нигде не упоминается никакой устоявшейся методики.
 

atutubalin

Топикстартер
12 лет на форуме
Сообщения
411
Оценка реакций
37
Ответ: "... лучше соответствует критерию Лютера-Айвса"

Ну, например, как вариант. Можно даже веса сделать по каждому каналу в соответствие со спектральными чувствительностями колбочек.
Нет, так в общем случае нельзя. Канал же имеет право быть любой линейной комбинацией (с коэффициентами любого знака), как его тогда взвесишь?

ЗЫ: Вообще странно, что нигде не упоминается никакой устоявшейся методики.
Ага-ага. Но при этом утверждения "лучше соответствует/хуже соответствует" - имеются. Вот я и пытаюсь понять, откуда они берутся.

Мне вообще сдается, что это легенда из той же серии, что и пресловутая "логарифмичность зрения".
 

AlexG

12 лет на форуме
Сообщения
695
Оценка реакций
480
Ответ: "... лучше соответствует критерию Лютера-Айвса"

Нет, так в общем случае нельзя. Канал же имеет право быть любой линейной комбинацией (с коэффициентами любого знака), как его тогда взвесишь?
Нет, я имел в виду взвешивание после вычисления отклонения.
Т.е. вычисляем матрицу с коэфициентами, получаем из спектральных чувствительностей колбочек и этой матрицы некие кривые. Далее можем посчитать длоя каждой длины волны отклонение. Пусть это будет среднеквадратическое отклонение.
По сути мы получаем кривую зависимости СКО от длины волны. И вот на нее уже накладываем (например, умножаем) весовую кривую, которая, например, является суммой (или корнем из суммы квадратов) трех кривых спектральных чувствительностей колбочек. И после этого уже вычисляем площадь под этой кривой.

Чем не метрика? Далее будет стоять чисто вычислительная задача найти ее минимум, а переменными, естественно, выступают элементы матрицы этой пресловутой линейной комбинации.
 

atutubalin

Топикстартер
12 лет на форуме
Сообщения
411
Оценка реакций
37
Ответ: "... лучше соответствует критерию Лютера-Айвса"

Да, метрика. Уж во всяком случае спектральные данные попытались как-то учесть.

Но я бы с удовольствием выслушал бы тех авторов данного форума, которые характеристики лучше/хуже соответствуют Л-А регулярно используют :4)
 

Dresden

15 лет на форуме
Сообщения
3 035
Оценка реакций
619
Ответ: "... лучше соответствует критерию Лютера-Айвса"


Не по теме:
В отъезде они, похоже. Потерпите.
 

Alexey Shadrin

Участник
Сообщения
9 260
Оценка реакций
1 186
Ответ: "... лучше соответствует критерию Лютера-Айвса"

Алексей, по теме.

Мне представляется ответ на вопрос таким (хотя прямых указаний на "критерии соответствия кртерию" я нигде не встречал в литературе): если соотношение между чувствительностями данной камеры и LMS строго матричное, линейное -- идеальное соответствие. Если матрица приблизительная и нужны какие-то поправки -- слабое.

Моя компетенция на этом заканчивается. Может быть кто-то еще выскажется.
 

atutubalin

Топикстартер
12 лет на форуме
Сообщения
411
Оценка реакций
37
Ответ: "... лучше соответствует критерию Лютера-Айвса"

Алексей, по теме.
Мне представляется ответ на вопрос таким (хотя прямых указаний на "критерии соответствия кртерию" я нигде не встречал в литературе): если соотношение между чувствительностями данной камеры и LMS строго матричное, линейное -- идеальное соответствие. Если матрица приблизительная и нужны какие-то поправки -- слабое.
Точное соответствие - не вызывает никаких сомнений, если у нас получился идеальный Л-А сенсор, то мы его сразу узнаем по нулевым невязкам.
В реальной жизни таких идеальных Л-А сенсоров нет, в числе прочего - по той причине, что у них неоптимальные шумовые характеристики (см. например известную статью " Color Scanner Performance Trade-offs" ) .

А значит - нам нужно либо научиться отличать два "слабых" (по вашей формулировке из цитаты выше) т.е. неидеальных (по Л-А) сенсора по степени их соответствия обсуждаемому критерию, либо забыть сам критерий, как неактуальный.

Из общих соображений понятно, что "края" видимого спектра весят меньше, чем зеленая область (чувствительность глаза в зеленом лучше, оттенков отличаем больше). Т.е. формула соответствия обязана быть более сложной, чем, к примеру, "сумма квадратов невязок по спектру". Но вот какая?

В литературе я встречал только подход Безрядина: померяем угол между векторами сенсора и глаза в R* (Cohen Fundamental Color Space). Это не только непосредственно у Безрядина, у кого-то еще я видел такую метрику (но не исключено, что этот автор с Безрядиным ранее работал).

В этом подходе меня смущает то, что R* - это маргинальный (в смысле - не общепринятый, не mainstream) подход в Color Science. А должны быть, вероятно, какие-то подходы (выражаемые простой и понятной формулой - ведь само правило Л-А очень простое и вроде бы "очевидное"), приятые в mainstream цветовой науки.
 

pell

Участник
Сообщения
221
Оценка реакций
0
Ответ: "... лучше соответствует критерию Лютера-Айвса"

По большому счёту, никак.

Или соответствует, или, простите, нет.

Можно, конечно, ввести угол в пр-ве, описывающим стимулы, и измерять что-нибудь. Однако все эти метрики будут "статистическими" - для (почти?) любой пары сенсоров, не удовлетворяющих условиям Лютера-Айвса, найдутся/подберутся спецстимулы, которые захватываются сенсором №1 лучше, чем сенсором №2 и наоборот. Числовая величина может оценивать только ситуацию "в целом". Частности богаче.
 

atutubalin

Топикстартер
12 лет на форуме
Сообщения
411
Оценка реакций
37
Ответ: "... лучше соответствует критерию Лютера-Айвса"

По большому счёту, никак.
Или соответствует, или, простите, нет.
Ну на практике - ни один сенсор не соответствует, должны ли мы критерий выкинуть вовсе?

Отсутствие критерия "лучше-хуже" означает, что в реальной жизни мы должны просто про этот критерий забыть. Вообще не употреблять эти слова.

Можно, конечно, ввести угол в пр-ве, описывающим стимулы, и измерять что-нибудь. Однако все эти метрики будут "статистическими" - для (почти?) любой пары сенсоров, не удовлетворяющих условиям Лютера-Айвса, найдутся/подберутся спецстимулы, которые захватываются сенсором №1 лучше, чем сенсором №2 и наоборот. Числовая величина может оценивать только ситуацию "в целом".
Из общих соображений, как только сенсор перестал быть линейной комбинацией (глаза), так сразу мы можем построить бесконечное количество стимулов, различаемых глазом, но не различаемых сенсором. Ну, вроде так получается. В этом смысле все "не Л-А" сенсоры становятся (теоретически) бесконечно плохи в смысле числа неразличаемых им разных стимулов.

Но на практике - мы ими пользуемся и они вовсе не бесконечно плохи, а приемлемо плохи. И довольно легко построить (воображаемый) сенсор, который бесконечно плох (как и все сенсоры) по критерию Л-А, а на практике - вовсе даже ничего.
Ну, скажем, если мы крайние 5 нанометров синего спектра просто обрежем у чувствительности сенсора - небось ничего страшного на практике не произойдет. А критерий - будет, очевидно, нарушен (и сенсор станет бесконечно плох).

А "приемлемо плохи" сенсоры по той причине, что на практике мы (почти) не имеем дела с узкоспектральными стимулами (кроме лазерных шоу и подобного), а с обычными "широкоспектральными" объектами "бесконечно плохие" сенсоры более-менее справляются.

Соответственно, оценка "в целом" - но имеющая отношение к реальной действительности (в которой веса скинтонов, нейтралей и листвы - будут задраны, а веса лазерного шоу - уменьшены) - вполне устроит. Но хотелось бы в mainstream, а не в R*.

Ну и да, должны получаться вменяемые результаты, а не как с Foveon получилось у Безрядина.

P.S. С поправкой на существование 2- и 10-градусных наблюдателей, глаз сам по себе - наверное уже бесконечно плох по критерию Л-А.
 

pell

Участник
Сообщения
221
Оценка реакций
0
Ответ: "... лучше соответствует критерию Лютера-Айвса"

Оно как. Критерий - это критерий. Сиречь, необходимое и достаточное условие. Или критерий выполнен, или нет. Бинарная логика, да или нет. Больше/меньше в ней просто нет.

Дальше. Предположим у нас есть два сенсора и оба не удовлетворяют критерию Лютера-Айвса. Так бывает. Мы хотим узнать, какой из них лучше в некотором (пока ещё не определённом) смысле. Никаких проблем, следует определиться с:
а) в каком смысле лучше?
б) что такое "лучше"?
в) и как это измерять.

Только критерий Лютера-Айвса тут не при чём - оба сенсора ему не удовлетворяют.

Дальше. Жизнь устроена так, что спектральные реально встречающихся в природе объектов устроены примерно одинаково - материалов не так и много, из которых всё сделано: горные породы да органика. Это позволяет в достаточно (для парктических применений) большом диапазоне условий (освещение) достаточно (для практических применений) точно (в смысле "картинка отторжения неестественностью не вызывает") угадывать, что надо воспроизвести, имея на руках результаты захвата "плохой" (не удовлетворяющей критерию Лютера-Айвса) оптико-сенсорной системой.

Отсюда очевидно вытекает и определение "хорошести" сенсора, и методика измерений:
1) набрать много образцов;
2) осветить несколькими стандартными источниками;
3) измерить отражение;
4) договориться о единой вычислительной модели для преобразования результатов измерения в картинку;
5) ввести функционал ошибки (например, среднеквадратичное отклонение в предопределённой метрике);
6) минимизировать в рамках п.4 ошибку из п.5. Полученная величина - мера "хорошести" сенсора. Чем меньше, тем лучше.

Если б я был инженером, которому дали сформулированную выше задачу, решал бы так. Получилась бы очередная версия SMI (Sensitivity Metamerism Index).
 

atutubalin

Топикстартер
12 лет на форуме
Сообщения
411
Оценка реакций
37
Ответ: "... лучше соответствует критерию Лютера-Айвса"

Оно как. Критерий - это критерий. Сиречь, необходимое и достаточное условие. Или критерий выполнен, или нет. Бинарная логика, да или нет. Больше/меньше в ней просто нет.
Тем не менее, формулировка "сенсор/технология А лучше/хуже удовлетворяет критерию Лютера-Айвса /чем сенсор-технология Б/" - регулярно встречается. И именно в этом вопросе я и хочу разобраться. Но не "по Безрядину", по указанной выше причине.

Потому что в бинарном виде (удовлетворяет/не удовлетворяет) - данный критерий в реальной практике, с реальными (фотографическими) сенсорами смысла не имеет. Все сенсоры - не удовлетворяют.

Это позволяет в достаточно (для парктических применений) большом диапазоне условий (освещение) достаточно (для практических применений) точно (в смысле "картинка отторжения неестественностью не вызывает") угадывать, что надо воспроизвести, имея на руках результаты захвата "плохой" (не удовлетворяющей критерию Лютера-Айвса) оптико-сенсорной системой.
Так ведь пишут трудящиеся (см. статью про сканеры, на которую я выше сослался), что "Лютер-Айвсовские" сенсоры - плохи по шумовым характеристикам (совсем грубо: чтобы получить Red-составляющую нужно два очень близких сигнала вычесть, тогда вклад шума будет неприлично велик).

То есть на практической практике:
- для широкополосных сигналов ("горные породы да органика") лучше себя ведут трехканальные фотоматериалы с бОльшей селективностью (посмотрите на кривые чувствительности слайда, к примеру). См. сканерную статью, помянутую выше. Хотя, конечно, если в кадр попала радуга (узкоспектральная), то результат может и удивить.

- а для узкополосных сигналов (ЖК-мониторы с острыми пиками) - увеличивают число каналов колорметра (см. современные хорошие дисплейные калибраторы), еще более сужая кривые чувствительности.

- в пределе же приходят вовсе к спектрофотометру (через 10, 5, 3 нанометра), потому что этот метод измерения цвета реально работает на практике, а колорметры - получается что нет (хотя критерий - вот он). При том, что Лютер-Айвсовские колорметры - существуют в природе (технике), но у спектрофотометров (которые критерию Л-А, очевидно, никак не соответствуют) - не выигрывают по цене/качеству (да и просто качеству). Попробуйте у одного из читателей данного форума отобрать его любимый i1-Pro (или какой-то еще спектрофотометр) и дать взамен колорметр.

То есть уход от Лютера-Айвса - он вполне осознанный; не потому так (в соответствии с критерием) не делают (фотопленку, фотокамеры), что не хотят, не умеют или книжек не читали, а оттого, что плохо получается. Может быть, если бы шума не было, жизнь была бы другой. Но он - есть.

Надо на эту тему текст написать. Мне, собственно, для такого текста не хватало ответа на заданный в этом топике вопрос ("как померять отклонение от критерия"), но если считать что ответа и нет (критерий - бинарный), то и хорошо.

Ну а способ сравнить сенсоры "давайте померяем много разных плашек при разных освещениях и оценим dE" - это хороший способ, но к моему вопросу не имеет отношения.
 

pell

Участник
Сообщения
221
Оценка реакций
0
Ответ: "... лучше соответствует критерию Лютера-Айвса"

Тем не менее, формулировка "сенсор/технология А лучше/хуже удовлетворяет критерию Лютера-Айвса /чем сенсор-технология Б/" - регулярно встречается. И именно в этом вопросе я и хочу разобраться.
Полагаю, данное утверждение (сенсор/технология А лучше/хуже удовлетворяет критерию Лютера-Айвса /чем сенсор-технология Б) не имеет под собой достаточно продуманной базы.

Это не значит, что люди, использующие подобную формулировку, заблуждаются или ошибаются. Я бы отнёс это скорее к разряду методических, нежели фактических ошибок - людям свойственно "сокращать" целый смысловые блоки, кажущиеся очевидными.
 

pell

Участник
Сообщения
221
Оценка реакций
0
Ответ: "... лучше соответствует критерию Лютера-Айвса"

Мне, собственно, для него не хватало ответа на заданный в этом топике вопрос ("как померять отклонение от критерия")
Была идея ввести в "пр-ве стимулов" угол (описать мн-во стимулов Гильбертовым пр-вом), сделать вложение сопряжённого пр-ва ("пр-во фотодетекторов") в него по Риссу-Фишеру, и измерять углы между линейной оболочкой "человеческого трёхмерного подпр-ва" и детекторов сенсора. А потом из этих углов взять, например, максимальный.
 

atutubalin

Топикстартер
12 лет на форуме
Сообщения
411
Оценка реакций
37
Ответ: "... лучше соответствует критерию Лютера-Айвса"

Полагаю, данное утверждение (сенсор/технология А лучше/хуже удовлетворяет критерию Лютера-Айвса /чем сенсор-технология Б) не имеет под собой достаточно продуманной базы.
Я вот извиняюсь, но ведь даже модели считали ("по Безрядину" - в том смысле, что на kweii.com до сих пор эти тексты лежат), что вот если на Foveon нацепить полосовой фильтр, то будет счастье и к критерию мы приблизимся больше чем когда либо....


Не по теме:
Конечно, впечатление от этой работы у меня слегка испорчено тем фактом, что Фовеону без фильтра тоже насчитали цветовоспроизведение "примерно не хуже", чем у некоей обычной байеровской камеры, взятой для примера. Тогда как на практике старые фовеоны - ужасны в смысле цветовоспроизведения (а новые я пока руками не мацал)
 

atutubalin

Топикстартер
12 лет на форуме
Сообщения
411
Оценка реакций
37
Ответ: "... лучше соответствует критерию Лютера-Айвса"

Была идея ввести в "пр-ве стимулов" угол (описать мн-во стимулов Гильбертовым пр-вом), сделать вложение сопряжённого пр-ва ("пр-во фотодетекторов") в него по Риссу-Фишеру, и измерять углы между линейной оболочкой "человеческого трёхмерного подпр-ва" и детекторов сенсора. А потом из этих углов взять, например, максимальный.
Я же просил - в рамках mainstream цветовой науки. Потому как Коэновский FCS (R*) к mainstream не относится.
 

pell

Участник
Сообщения
221
Оценка реакций
0
Ответ: "... лучше соответствует критерию Лютера-Айвса"

Я вот извиняюсь, но ведь даже модели считали ("по Безрядину" - в том смысле, что на kweii.com до сих пор эти тексты лежат), что вот если на Foveon нацепить полосовой фильтр, то будет счастье и к критерию мы приблизимся больше чем когда либо....
В той работе была введена метрика, описанная выше. С Коэновскими углами. Именно она и использовалась для оценивания лучше/хуже.
 
Статус
Закрыто для дальнейших ответов.