В колориметрии цветовая система Манселла представляет собой цветовое пространство , которое определяет цвета на основе трех свойств цвета: оттенка (основной цвет), значения ( яркости ) и цветности (интенсивности цвета). Он был создан Альбертом Х. Манселлом в первом десятилетии 20-го века и принят Министерством сельского хозяйства США (USDA) в качестве официальной системы цветов для исследований почвы в 1930-х годах.
Несколько более ранних систем порядка цветов помещали цвета в трехмерное цветовое тело той или иной формы, но Манселл был первым, кто разделил оттенок, значение и цветность на воспринимаемые однородные и независимые измерения, и он был первым, кто проиллюстрировал цвета. систематически в трехмерном пространстве. [1] Система Манселла, особенно более поздние модификации, основана на строгих измерениях зрительных реакций людей на цвет, что ставит ее на прочную экспериментальную научную основу. Благодаря этой основе в зрительном восприятии человека система Манселла пережила современные цветовые модели, и хотя в некоторых случаях ее заменили такие модели, как CIELAB ( L*a*b* ) и CIECAM02 , она все еще широко используется сегодня. . [2]
Система состоит из трех независимых свойств цвета, которые можно представить цилиндрически в трех измерениях как неравномерное цветное тело :
Манселл определил расстояние между цветами по этим измерениям, измеряя зрительные реакции человека. В каждом измерении цвета Манселла настолько близки к единообразию восприятия, насколько это возможно, что делает полученную форму весьма неправильной. Как объясняет Манселл:
Желание соответствовать выбранному контуру, такому как пирамида, конус, цилиндр или куб, в сочетании с отсутствием надлежащих тестов привело ко многим искаженным утверждениям о цветовых отношениях, и это становится очевидным, когда физическое измерение значений пигментов и цветности становится очевидным. выяснил, что никакой обычный контур не годится.
- Альберт Х. Манселл, «Система цвета пигментов и обозначения» [3]
Каждый горизонтальный круг Манселла разделен на пять основных оттенков : красный , желтый , зеленый , синий и фиолетовый , а также 5 промежуточных оттенков (например, YR ), находящихся посередине между соседними основными оттенками. [4] Каждый из этих 10 шагов, где названному оттенку присвоен номер 5, затем разбивается на 10 подэтапов, так что 100 оттенкам присваиваются целочисленные значения. На практике цветовые диаграммы обычно определяют 40 оттенков с шагом 2,5, например, от 10R до 2,5YR.
Два цвета одинакового значения и насыщенности, расположенные на противоположных сторонах цветового круга, являются дополнительными цветами и аддитивно смешиваются с нейтральным серым того же значения. На диаграмме ниже показаны 40 равномерно расположенных оттенков Манселла с дополнительными элементами, выровненными по вертикали.
Значение или яркость изменяется вертикально вдоль сплошного цвета: от черного (значение 0) внизу до белого (значение 10) вверху. [5] Нейтральные серые цвета располагаются вдоль вертикальной оси между черным и белым.
Несколько цветных тел до того, как Манселл нарисовал яркость от черного внизу до белого вверху с серым градиентом между ними, но эти системы пренебрегали сохранением постоянной перцептивной яркости на горизонтальных срезах. Вместо этого они нанесли на экватор полностью насыщенный желтый (светлый) и полностью насыщенный синий и фиолетовый (темный) цвета.
Цветность , измеряемая радиально от центра каждого среза, представляет собой «чистоту» цвета (связанную с насыщенностью ), при этом более низкая цветность является менее чистой (более размытой, как в пастельных тонах ). [6] Обратите внимание, что внутреннего верхнего предела цветности не существует. Различные области цветового пространства имеют разные максимальные координаты цветности. Например, светло-желтые цвета обладают значительно большей потенциальной насыщенностью, чем светло-фиолетовые, из-за природы глаза и физики цветовых стимулов. Это привело к широкому диапазону возможных уровней цветности - вплоть до 30 с для некоторых комбинаций оттенка и значения (хотя трудно или невозможно создать физические объекты в цветах с такой высокой цветностью, и они не могут быть воспроизведены на современных компьютерных дисплеях). . Яркие сплошные цвета находятся в диапазоне примерно 8.
Цвет полностью определяется путем перечисления трех чисел оттенка, значения и насыщенности в указанном порядке. Например, фиолетовый средней светлоты и достаточно насыщенный будет 5P 5/10, где 5P означает цвет в середине полосы фиолетового оттенка, 5/ означает среднюю яркость (светлость) и цветность 10 (см. образец). Ахроматический цвет определяется синтаксисом N V/. Например, средний серый цвет обозначается «N 5/».
При компьютерной обработке цвета Манселла преобразуются в набор чисел «HVC». V и C такие же, как нормальная цветность и значение. Число H (оттенок) преобразуется путем преобразования колец оттенков в числа от 0 до 100, где 0 и 100 соответствуют 10RP. [7]
Поскольку книги Манселла, включая ренотацию 1943 года, содержат цвета только для некоторых точек пространства Манселла, указать произвольный цвет в пространстве Манселла нетривиально. Интерполяция должна использоваться для присвоения значений некнижным цветам, таким как «2,8Y 6,95/2,3», с последующей инверсией подобранного преобразования Манселла в xyY. ASTM определил метод в 2008 году, но известно, что Centore 2012 работает лучше. [8]
Идея использования трехмерного цветного тела для представления всех цветов была разработана в 18 и 19 веках. Было предложено несколько различных форм такого твердого тела, в том числе: двойная треугольная пирамида Тобиаса Майера в 1758 году, одинарная треугольная пирамида Иоганна Генриха Ламберта в 1772 году, сфера Филиппа Отто Рунге в 1810 году, полусфера Мишеля Эжена Шеврёля в 1839 году. , конус Германа фон Гельмгольца в 1860 году, наклонный куб Уильяма Бенсона в 1868 году и наклонный двойной конус Августа Киршмана в 1895 году . цвета разных оттенков. Но все они оставались либо чисто теоретическими, либо сталкивались с практическими проблемами при учете всех цветов. Более того, ни один из них не был основан на каких-либо строгих научных измерениях человеческого зрения; до Манселла взаимосвязь между оттенком, значением и цветностью не была понята. [9]
Альберт Манселл, художник и профессор искусств Массачусетской педагогической школы искусств (ныне Массачусетский колледж искусств и дизайна , или MassArt), хотел создать «рациональный способ описания цвета», который бы использовал десятичную систему счисления вместо названий цветов (которые он считал их «глупыми» и «вводящими в заблуждение»), [10] которые он мог использовать, чтобы учить своих учеников цвету. Он впервые начал работу над системой в 1898 году и опубликовал ее в полной форме в «Цветной нотации» в 1905 году.
Первоначальный вариант системы (Атлас 1905 года) имел некоторые недостатки в физическом представлении теоретической системы. Они были значительно улучшены в «Книге цветов Манселла » 1929 года и в результате обширной серии экспериментов, проведенных Оптическим обществом Америки в 1940-х годах, в результате которых были созданы обозначения (образцы определений) для современной « Книги цвета Манселла» . Хотя было изобретено несколько замен системы Манселла, основанных на основополагающих идеях Манселла, включая унифицированные цветовые шкалы Оптического общества Америки и цветовые модели CIELAB ( L*a*b* ) и CIECAM02 Международной комиссии по освещению . Система Манселла до сих пор широко используется, в частности, ANSI для определения цвета кожи и цвета волос при судебно-медицинской экспертизе , USGS для сопоставления цвета почвы , [11] в ортопедической стоматологии при выборе цвета зубов для стоматологических реставраций , а также на пивоварнях для сопоставления. цвет пива . [12] [13] [б]
Оригинальная цветовая диаграмма Манселла остается полезной для сравнения компьютерных моделей цветового зрения человека. [14]
Общая информация
Данные и конверсия
Другие инструменты