Embed Size (px)
Citation preview
Szoftver tervezése színtorzulások hatásainak vizsgálatára
Sik András ([email protected])Gruber Kristóf ([email protected])IV. éves műszaki informatikus mérnök hallgatók
Témavezetők:Dr. Schanda János ([email protected])Dr. Lányi Cecília ([email protected])
Tartalom
Bevezetés: Kitűzött célunk
A szín fogalma, szíharmónia
A program fejlesztése
Összefoglalás
Bevezetés: Célunk
TDK munkánk keretében egy olyan szoftver tervezését és fejlesztését tűztük ki célul, mely az egyes színtorzulások hatásait vizsgálja.
Bevezetés: Célunk
Manapság egyre jobban előtérbe kerülnek a színharmóniával kapcsolatos kérdések. Ezek a kérdések sokszor nem csak kényelmi tényezőket jelenthetnek, ennél sokkal többről van szó, akár baleseti kockázatról is.
Az esztétikai szempontok mellett a színekkel jelzett mennyiségek összetartozását, különbözőségét jellemezhetjük, különböző megvilágítások esetén való színtorzulások a gyors felismerést nehezítik, esetleg téves következtetésekhez vezethetnek.
Hogy készült: Mérföldkövek
A szükséges szakirodalom áttekintése
Színtani alapfogalmak, számítások megértése
Modellezés
Szoftverfejlesztés
A szín fogalmaA szembe behatoló látható sugárzást színingernek, valamint ennek következményeként létrejött tudattartalmat észlelt színnek (színészleletnek) nevezzük.
Monokróm színharmónia Kiegészítő színharmónia
Színharmóniaklasszikus esetei
Színharmóniaklasszikus esetei
Analóg színharmónia „Osztott-kiegészítő” színharmónia
Színharmóniaklasszikus esetei
Háromszögletű színharmónia
Négyszögletű színharmónia
Modellezés
Mivel a számítógép RGB színtere nem egyenlőközű, abban az olyan színjellemzők, mint pl. telítettség (s), színezeti szög (h), relatív világosság (J), világosság (L) vizsgálatára standard RGB színtérben nincs lehetőség – márpedig a színharmóniai vizsgálatokhoz ezen mennyiségek szükségesek – ezért vizsgálódásunkhoz egy másik modellt kellett választanunk.
Modellezés
A CIE által legfrissebben javasolt CIECAM02-es modellben végeztük el számításainkat, mivel ez jó közelítésben egyenlőközű, azaz azonos színingerkülönbségekhez a színtér különböző részeiben azonos távolságok tartoznak.
Bemeneti paraméterekKiindulásul az irodalomból vettünk egy színes képet, s az egyes színes felületek színkoordinátáit Photoshop segítségével CIELAB rendszerben határoztuk meg.
Ezekből számoltuk vissza a X,Y,Z színinger összetevőket.
Az adott megvilágításban használt referencia fehér értékek (XwYwZw). Mi a D50 (X=96.40, Y=100.0, Z=82.50) referencia fehér értékeket használtunk, mert ezeket használják a grafikus iparban.
Az La, Yb értékekre, melyek a megfigyelt mező és a háttér megvilágítási jellemzői, ezeket néhány CIE példaszámításban megfigyelt adat alapján állítottuk be.
Kimeneti paraméterek
XYZ
Lightness (J)Brightness (Q)Redness-greenness (a)Yellowness-blueness (b)Colorfullness (M)Chroma (C)Saturation (s)Hue composition (H)Hue angle (h)
Xw Yw Zw La
YbSurround conditions
CIE Color Appearance
Model
L*a*b* számítás
RGB számítás
Null-fény értékek levonása
Lineáris RGB adatok számítása mátrixtranszformációval.
Inverz gammákkal történő torzítás
Korrekció az offset értékek felhasználásával
0-255 skálára normálás
A program fejlesztése
Java környezetben végeztük a fejlesztést a platformfüggetlenség miatt.
MVC (Model-View-Controller) sémát használtunk
A szoftver az előre megadott XYZ értékeket átszámítja a CIECAM02-es modellbe, ahol módosíthatjuk a kívánt színjellemzőket, majd az így kapott értékeket a transzformáció inverzével visszaalakítja XYZ értékekké. Az XYZ értékekből megtörténik az L*a*b*, valamint az RGB értékek kiszámítása.
A program osztályai
FakeRainbow osztály
ConvertFunctions osztály
FakeRainbowView osztály
UserDataDialog osztály
ControlPanel osztály
MeasuringWindow osztály
MeasuringField osztály
ColorField osztály
DisabledField osztály
PlusMinusField osztály
A szoftver használata
ÖsszefoglalásA cél színtorzulások alapvető hatásainak vizsgálatához használható eszköz elkészítése volt.
Ennek első lépéseként egy olyan szoftvert terveztünk és fejlesztettünk, mely az egyes színtorzulások hatásait vizsgálja.
A színeket áttranszformáltuk CIECAM02-es modellbe, így lehetőségünk nyílt színjellemzők egyenlőközű színtérben való megváltoztatására, mely RGB színtérben nem lenne lehetséges, itt elvégeztük a számításokat, majd visszatranszformáltuk a kapott értékeket.
A program lehetőséget biztosít, hogy a színtorzulást ne csak 2-3 színminta összehasonlításával, hanem összetett ábrán, számos minta egyidejű tervezett változásának figyelembe vételével vizsgáljuk.
Jövőbeli céljaink
Laboratóriumi körülmények között a program tesztelése számos tesztalannyal.
A kapott eredmények kiértékelése.
Ezt követően további vizsgálódások más színeket megjelenítő eszközökkel, pl. LED fényforrások.
Köszönetnyilvánítás
Köszönjük megtisztelő figyelmüket! Szeretnénk köszönetet mondani konzulenseinknek a dolgozat elkészítéséhez nyújtott segítségükért, ránk fordított idejükért, ötleteikért és javaslataikért!
