Porovnání vizuální odchylky dV a barevné odchylky dE v rovnicích CIELAB, CMC

Hodnoty průměrů všech vizuálních odchylek dV sloužily také pro porovnání s vybranými rovnicemi barevných rozdílů. Pomocí spektrofotometru byly naměřeny hodnoty souřadnic L*, a* a b*, které sloužily k výpočtům barevných rozdílů pomocí rovnic CIELAB, CMC (l:c), CIE 2000 a CIE CAM 02. Nejprve byla vypočítána barevná diference mezi levým a prostředním vzorkem dE*1, barevná diference mezi prostředním a pravým vzorkem dE*2 a barevný rozdíl mezi krajními vzorky dE*3.

Těmito vypočítanými hodnotami bylo dosaženo výsledků barevných diferencí, které byly porovnány s výsledky z vizuálního hodnocení. Porovnávání těchto výsledků bylo provedeno pomocí vzájemných korelací a zobrazení pomocí grafu (Tab. 5).

Tab. 6 – Vzájemné korelace dV a dE z vybraných rovnic pro jednotlivé intenzity osvětlenosti

osvětlenost [lx] CIELAB CIE 2000 CMC (l:c) CIE CAM 02 1310 0,75944054 0,730232649 0,53067181 0,823548778

682 0,778845318 0,747206721 0,54916354 0,823877384 236 0,754355401 0,737451669 0,5103615 0,792686969 31 0,782365967 0,76117585 0,4894078 0,802549407 2.8 0,750748251 0,73438173 0,41501929 0,751604329

Obr. 34 – Porovnání vizuálního hodnocení s vybranými rovnicemi při osvětlenosti 1310lx y = 1,5463x - 18,455

60

Obr. 35 – Porovnání vizuálního hodnocení s vybranými rovnicemi při osvětlenosti 2.8lx

Z výsledků je patrné, že nejvyšší závislost dat mají výsledky rovnic CIE CAM 02.

S druhou nejlepší závislostí dat vyšly výsledky rovnic CIELAB. CIELAB byl vyvinut přímo na základě velkých barevných diferencí a CIE CAM 02 je modifikace CIELABu, tak aby zahrnoval také různé osvětlenosti. Také je patrné, že výsledky rovnic CIELAB jsou na velkých barevných rozdílech srovnatelné nejen s rovnicemi CIE CAM 02, ale také CIE 2000, která se prokázala jen o něco hůře než CIELAB. A to i přesto, že CIE 2000 je vyvinuta pro malé barevné diference. Tyto systémy tedy umožňují celkem dobrý odhad barevných rozdílů i pro odhad velkých barevných diferencí při tímto způsobem zadaném experimentu. Rovnice CMC (l:c) dopadla při tomto experimentu obecně špatně, jelikož výsledky vykazovaly velice nízkou až skoro žádnou závislost dat.

Jedná se však o optimalizaci pro malé barevné diference, a tudíž se pro vyhodnocení

61

7 Závěr

Tématem této diplomové práce byl vliv intenzity osvětlování na vnímání velkých barevných rozdílů. Jedním ze záměrů bylo tedy prozkoumat platnost některých zákonů při použitých intenzitách osvětlení. A to především Stevens-Huntův efekt vnímání barevných rozdílů při snižující se intenzitě osvětlení a Grassmannův zákon aditivity.

V první části práce jsou uvedeny obecné informace týkající se základních pojmů používaných v oblasti měření barevnosti a vzhledu. Byly představeny nejpoužívanější a nejvýznamnější systémy uspořádání barev Munsellův atlas barev a systém NCS, jejich vývoj a uspořádání. Dále jsou v práci uvedeny stručné informace o světlu a světelných zdrojích a jejich spektrálních vlastnostech. Práce také obsahuje základní informace o fyziologii lidského oka a činnosti fotoreceptorů – čípků (barevné vidění) a tyčinek (noční vidění), za působení různých intenzit osvětlení. Dále byly v práci představeny výpočtové rovnice pro barevné rozdíly - CIELAB, CIE2000, CMC (l:c) a CIE CAM 02.

Podle těchto výpočtových rovnic se provedlo vyhodnocení experimentu.

Druhou částí této práce byla část experimentální, ve které bylo vysvětleno a popsáno, jak probíhalo subjektivní vizuální hodnocení barevných vzorků v jednotlivých experimentech Vizuální hodnocení 1 a Vizuální hodnocení 2. Vizuální hodnocení 1 bylo provedeno pomocí škály subjektivního vnímání 0-1. Při takto zadaném experimentu však z vypočítaných jednotlivých korelací u každého pozorovatele vyšlo, že pozorovatelé se sami mezi sebou v hodnoceních neshodovali, tudíž závislost dat byla velmi slabá, a to při všech použitých intenzitách osvětlení. Z toho důvodu byl původní experiment nahrazen novým - Vizuální hodnocení 2, kde byly velké barevné rozdíly vizuálně hodnoceny prostřednictvím vytvořené šedé stupnice. Takto zadaný experiment již splňoval podmínku vnitro-pozorovatelské shody, a tudíž byl vhodný pro další zpracování. Pomocí experimentu byla také prozkoumána platnost Grassmannova zákona aditivity a Stevens-Huntův efekt. Ověřování aditivního zákona bylo provedeno pomocí vzájemných korelací příslušných odstínových řad.

Závěr experimentální části byl věnován vyhodnocení dat z vizuálního i objektivního měření pomocí rovnic pro barevné rozdíly - CIELAB, CIE2000, CMC (l:c) a CIE CAM 02 a určení jejich vhodnosti pro použití k výpočtům velkých barevných diferencí.

Z výsledků je patrné, že nejlépe vychází na takto velké barevné rozdíly CIE CAM 02. O něco hůře se pak prokázala rovnice CIELAB a CIE 2000, které je určena pro výpočty

62

malých barevných diferencí. Poslední rovnicí, která byla v této práci porovnávána je CMC (l:c), také určena pro výpočty malých barevných diferencí. Z výsledků experimentu je však patrné, že tato rovnice se z vybraných výpočtových rovnic hodí nejméně pro takto velké barevné diference a tudíž ji nelze pro výpočty velkých barevných rozdílů doporučit.

63

Seznam použité literatury:

[1]Barevné základy. http://www.jub.cz/poradna/barevna-inspirace/barevne-zaklady [online] [cit. 18.12.2012]

[2] Poznámky z přednášek a přednášky z předmětu „Základy kolorimetrie“.

[3] VIK, Michal. Měření barevnosti a vzhledu – 1. část. Světlo – časopis pro světelnou techniku a osvětlování. http://www.odbornecasopisy.cz/index.php?id_document=22867 [online] [cit. 18.12.2012]

[4] VIK, M.: Základy měření barevnosti I. díl. Skriptum TU Liberec, duben 1995.

[5] http://munsell.com/ [online] [cit. 27.12.2012]

[6] http://www.ncscolour.com/ [online] [cit. 19.12.2012]

[7] ANGLISS, Sarah. Almanach vědomostí: vesmír a Země, život na Zemi, lidské tělo, dějiny lidstva, země světa, kultura a sport, světová ekonomika, věda a vynálezy. Vyd. 1.

Praha: Reader's Digest Výběr, 2003, 640 s. ISBN 80-861-9663-1.

[8] TROJAN, Stanislav a Michal SCHREIBER. Atlas biologie člověka: vesmír a Země, život na Zemi, lidské tělo, dějiny lidstva, země světa, kultura a sport, světová ekonomika, věda a vynálezy. 1. vyd. Praha: Scientia, 2002, volné listy, barev. il. ISBN 80-718-3257-X.

[9] HABEL, Jiří. Základy světelné techniky (2). Světlo – časopis pro světelnou techniku a osvětlování. http://www.odbornecasopisy.cz/index.php?id_document=37974 [online]

[cit. 18.12.2012]

[10] Korigovat vrozené poruchy barvocitu pomocí barevných brýlových skel a kontaktních čoček? Česká oční optika, číslo 2/2010

[11] Současné metody vyšetřování barvocitu. Česká oční optika, číslo 4/2010 [12] Barvy. http://www.dobre-svetlo.cz/barvy.htm [online] [cit. 19.12.2012]

[13] HROMÁDKOVÁ, Lada. Šilhání. 2. dopl. vyd. Brno: Institut pro další vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví, 1995, 162 s. ISBN 80-701-3207-8.

[14] BIGELOW, Ron. Perception: Color & Luminosity – Part4 : Luminance.

http://www.ronbigelow.com/articles/color-perception-4/perception-4.htm [online] [cit.

3.1.2013]

[15] MONZER, Ladislav. Umělé osvětlení v obytných prostorech, 2. část – Volba intenzity osvětlení. Světlo - časopis pro světelnou techniku a osvětlování.

http://www.odbornecasopisy.cz/index.php?id_document=22993. [online] [cit.

18.12.2012]

64

[16] FEYNMAN, Richard P, Robert B LEIGHTON a Matthew SANDS. Feynmanovy přednášky z fyziky s řešenými příklady 1/3. 1.vyd. Praha: Fragment, 2000, 732 s. ISBN 80-720-0405-0.

[17] KULKA, Jiří, Robert B LEIGHTON a Matthew SANDS. Psychologie umění. Vyd.

2., přeprac. a dopl., v Grada Publishing 1. Praha: Grada, 2008, 435 s. Psyché (Grada Publishing). ISBN 978-802-4723-297.

[18] Barevné vidění – zrak a vidění. http://www.videni.cz/zrak/videni/29-barevne [online] [cit. 28.12.2012]

[19] KRAUS, H, I KAREL a E RŮŽIČKOVÁ. Oční zákaly. 1. vyd. Praha: Grada, 2001, 149 s., obr. ISBN 80-716-9967-5.

[20] KRAUS, Hanuš, I KAREL a E RŮŽIČKOVÁ. Kompendium očního lékařství. 1.

vyd. Praha: Grada Publishing, 1997, 341 s. ISBN 80-716-9079-1.

[21] Vik, M. : Měření barevnosti a vzhledu - Barevné odchylky, Skriptum TU Liberec 1995

[22] O. Zmeškal, M. Čeppan, P. Dzik: Barevné prostory a správa barev (10/2002) http://www.fch.vutbr.cz/lectures/imagesci/download/stud06_rozn02.pdf [online] [cit.

15.12.2012]

[23] ŠULA, O.: Příručka osvětlovací techniky. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, 1969. ISBN 04-519-68.

[24] BOGUSZAKOVÁ, Jarmila. Zrak a vidění – vybrané kapitoly z fyziologie zraku.

Světlo – časopis pro světelnou techniku a osvětlování.

http://www.odbornecasopisy.cz/index.php?id_document=23169 [online] [cit. 5.6.2013]

[25] HABEL, J. a kolektiv: Světelná technika a osvětlování. Praha: FCC PUBLIC, 1995. ISBN 800-901985-0-3.

[26] SOKANSKÝ, K. a kolektiv: Racionalizace v osvětlování kancelářských, školských a bytových prostor. Ostrava: VŠB-TU, 2004.

[27] VIK, M. a kolektiv: Rozlišování barev při nízkých osvětlenostech, aneb Purkyňův jev z hlediska současné kolorimetrie. LCAM DMS TF TU Liberec 2013

[28] http://www.rpimaging.com/store/manufacturers/x-rite/x-rite-farnsworth-munsell-100-hue-scoring-software.html [online] [cit. 16.2.2013]

[29] http://geo3.fsv.cvut.cz/vyuka/kapr/sp/2010/soul/index.html [online] [cit. 18.2.2013]

[30] http://www.medscape.com/ [online] [cit. 8.11.2013]

65

Seznam obrázků:

Obr. 1 - Munsellův atlas barev („Barevný strom“) [2] ... 13

Obr. 2 - odstínový kruh – HUE [2] ... 14

Obr. 3 - svislá osa světlosti – VALUE [5] ... 15

Obr. 4 - čistota – CHROMA [5] ... 15

Obr. 5 - Heringův kruh barev[29] ... 17

Obr. 6 - NCS barevný kruh a NCS těleso – dvoukužel [2] ... 18

Obr. 7 - NCS atlas barev složený z barevných trojúhelníků [2] ... 18

Obr. 8 - Schéma lidského oka [7] ... 19

Obr. 9 - Předávání signálu fotoreceptory ostatním nervovým buňkám [2] ... 21

Obr. 10 – Spojité centrum viditelného světla [2] ... 23

Obr. 11 – Definice prostorového úhlu [26] ... 25

Obr. 12 – Spektrální distribuce denního světla (vlevo) a žárovkového osvětlení (vpravo) [2] ... 27

Obr. 13 – Spektrální distribuce zářivkového osvětlení Cool White (vlevo) a Warm White (vpravo) [2] ... 27

Obr. 14 – Spektrální citlivost čípků [2] ... 29

Obr. 15 – Stevens – Huntův efekt [2] ... 31

Obr. 16 – Křivky poměrné spektrální světelné účinnosti podle CIE [24] ... 32

Obr. 17 – Změna transparentnosti čočky vlivem stáří [30] ... 33

Obr. 18 - Barevný prostor CIELAB [2] ... 35

Obr. 19 - Zobrazení tolerančních elips CMC (l:c) [2] ... 37

Obr. 20 – Ukázka měření při adaptačních jasech: a) 354.21 , b) 187.16 , c) 64.79 , d) 8.32 , e) 0.78 ... 42

Obr. 21 – Spektrální průběhy osvětlení na různých jasových úrovních [27] ... 43

Obr. 22 – Kolorimetrické souřadnice osvětlení na různých jasových úrovních, při různých osvětlenostech [27] ... 43

Obr. 23 - Farnsworth-Munsell 100 Hue test [28] ... 44

Obr. 24 - Jednotlivé barevné řady a vyhodnocení testu [28] ... 45

Obr. 25 – Diagram SUPERIOR ... 47

Obr. 26 – Diagram AVERAGE ... 48

Obr. 27 – Diagram LOW ... 49

Obr. 29 – Jednotlivé barevné karty ... 51

Obr. 30 – Zapisovací karta ... 52

Obr. 31 – Hodnocení barevných vzorků pomocí šedé stupnice ... 54

Obr. 32 – Přibližné umístění barevných vzorků testovacích řad v CIELAB ... 56

Obr. 33 – Pokles vizuálních barevných odchylek série 2 při osvětlenosti 1310lx a 2.8lx ... 58

Obr. 34 – Porovnání vizuálního hodnocení s vybranými rovnicemi při osvětlenosti 1310lx ... 59

Obr. 35 – Porovnání vizuálního hodnocení s vybranými rovnicemi při osvětlenosti 2.8lx ... 60

66

Seznam tabulek:

Tab. 1 – Vlnový rozsah hlavních barevných pásem viditelného spektra [23] ... 22 Tab. 2 – Rozřazení respondentů do skupin dle chybového skóre TES při osvětlenosti 1310lx ... 45 Tab. 3 – Celkové chybové skóre TES podle FM100 testu při různých osvětlenostech [27] ... 46 Tab. 4 – Korelace jednotlivých pozorovatelů (vnitro-pozorovatelská ne/shoda) prvního měření při všech osvětlenostech ... 53 Tab. 5 – Vzájemné korelace odstínových řad mezi sebou ... 57 Tab. 6 – Vzájemné korelace dV a dE z vybraných rovnic pro jednotlivé intenzity

osvětlenosti ... 59