Метод чисельної оцінки якості передання кольорів матричних фотоприймачів

Автор(и)

  • Oлександр Купко Національний науковий центр “Інститут метрології”, вул. Мироносицька, 42, 61002, Харків, Ukraine
  • Олена Ляшенко Харківський національний університет міського господарства, вул. Маршала Бажанова, 17, 61002, Харків, Ukraine
  • Павло Неєжмаков Національний науковий центр “Інститут метрології”, вул. Мироносицька, 42, 61002, Харків, Ukraine
  • Євген Тимофеєв Національний науковий центр “Інститут метрології”, вул. Мироносицька, 42, 61002, Харків, Ukraine
  • Едуард Дюмін Харківський національний університет міського господарства, вул. Маршала Бажанова, 17, 61002, Харків, Ukraine
  • Наталя Мущинська Харківський національний університет міського господарства, вул. Маршала Бажанова, 17, 61002, Харків, Ukraine
  • Анатолій Литвиненко Харківський національний університет міського господарства, вул. Маршала Бажанова, 17, 61002, Харків, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.24027/2306-7039.4.2021.250412

Ключові слова:

матричні приймачі; колірні координати; чисельна оцінка

Анотація

Для об’єктивної оцінки колірного зображення архітектурного об’єкта при зміні його спектрального складу і яскравості в процесі освітлення потрібно забезпечити його точну фіксацію. Для повної фіксації зовнішнього вигляду об’єкта необхідно виміряти його координати кольору, але це не забезпечить адекватну оцінку зорового враження без візуалізації сцени освітлення. Для цього потрібна наскрізна методика відтворення однакових координат кольору для кожної точки зображення і об’єкта з однаковими кутовими координатами.

Зроблено спробу розробити чисельний критерій оцінки якості передання кольору фотоапарата як фіксатора колірного зорового враження від обраної сцени. Розробка чисельного детального методу оцінки якості передання кольору фотоапаратів дозволить надійніше фіксувати таке суб’єктивне поняття, як відповідність зорового враження від реальної сцени і файлу зображення цієї сцени. Цифровий формат, що містить інформацію про об’єкт, дозволяє уникнути проблем, пов’язаних зі старінням зображення.

Запропонований метод розробки шляхів чисельної оцінки спотворення кольору при фотографуванні розглянуто на прикладі цифрових фотокамер Nikon D300s, Sony DSC-H5. Показано, що описаний підхід для випадку відомих спектральних характеристик дозволяє однозначно пов’язати розрахункову реакцію фотоапарата з координатами кольоровості спектрально чистих кольорів. Сучасні методики оцінки якості джерел світла (IES TM-30-15) дозволяють оцінити напрямок зсуву. Запропонований показник – графік Еі) чисельно характеризує відмінність реакції фотоапарата від реакції людського ока, але не надає уявлення, в який бік спостерігається відмінність (умовно, червоніє або синіє зображення в порівнянні з натуральною сценою), однак найбільш простий і зрозумілий для непідготовленого користувача. Показано, що при точності вимірювання спектральних характеристик в 1% для розглянутого прикладу – цифрової камери Nikon D300s – цей показник на різних довжинах хвиль розраховується з невизначеністю не більше 0,002.

Посилання

DSTU 4100-2002. Road signs. General technical conditions. Kyiv, 2002. 63 p. (in Ukrainian).

Kupko О.D. Kilkisniy metod otsinky yakosti kolioru na ekranah [A Quantitative Method for Estimation of Quality of Screens Color]. Metrology and Іnstruments, 2018, no. 6, pp. 39–46 (in Ukrainian). doi: https://doi.org/10.33955/2307-2180(6)2018.39-46

ISO/CIE 19476:2014(Е). Characterization of the performance of illuminance meters and luminance meters. 39 p.

TM-30 or the Quest for New Metrics to Measure Light Color Quality. LpR Article. 2016. Available at: https://www.led-professional.com/resources-1/articles/tm-30-or-the-quest-for-new-metrics-to-measure-light-color-quality (accessed 07.09.2017).

Bilyk O.V. Porivniannia suchasnykh metodiv otsiniuvannia koloroperedavannia dzherel svitla [Comparison of modern methods for estimating color rendering of light sources]. Ukrainian Metrological Journal, 2019, no. 2, pp. 53–63 (in Ukrainian). doi: 10.24027/2306-7039.2.2019.174241

Gutorov M.M. Osnovu svetotehniki i istochniki sveta [Fundamentals of lighting and light sources]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1983. 384 p. (in Russian).

Neyezhmakov P.І., Lyashenko О.М., Tymofeiev E.P., Kupko О.D., Litvinenko А.S. Increasing the Measurement Accuracy of Wide-aperture Photometer Based on Digital Camera. Journal of Nano- and Electronic Physics, 2019, vol. 11, no. 3, рр. 03029 (6pp). doi: https://doi.org/10.21272/jnep.11(3).03029

CIE 15:2004. Technical report. Colorimetry. 3rd edition. 72 p.

ISO/CIE 11664-5:2016. Colorimetry – Part 5: CIE 1976 L*u*v* colour space and u', v' uniform chromaticity scale diagram. 8 p.

Voloshin M.V., Kupko O.D. Programniy kolorymetr – programniy etalon [Software colorimeter – software reference]. Metrology and Measurement Techniques: proceedings of the V International Scientific and Technical Conference. Kharkiv, 2006, pp. 34–37 (in Ukrainian).

MacAdam D. Specification of Small Chromaticity Difference. J. Opt. Soc. Am., 1943, vol. 33, issue 1, pp. 18–26. doi: https://doi.org/10.1364/JOSA.33.000018

Kupko O.D. Stvorennia metryky kolirnyh prostoriv na bazi elipsiv MakAdama [Creating color space metrics based on MacAdam ellipses]. Ukrainian Metrological Journal, 2019, no. 1, pp. 38–46 (in Ukrainian). doi: 10.24027/2306-7039.1.2019.164634

DSTU ISO/IEC Guide 98-3:2018. Measurement uncertainty. Part 3. Guidance on the Representation of Uncertainty in Measurement (GUM:1995) (ISO/IEC Guide 98-3:2008, IDT) (in Ukrainian).

ISO/IEC Guide 98-3:2008/Suppl 1:2008. Uncertainty of measurement – Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995) – Supplement 1: Propagation of distributions using a Monte-Carlo method). 88 р.

Опубліковано

2021-12-30

Номер

Розділ

Статті