Was ist die physikalisch genaueste Darstellung von Farben in Computergrafiken?

Ich suche nach theoretischen und implementierten Modellen zur Darstellung von Farben in Software, die nach physikalischer Genauigkeit strebt.

Ich weiß, dass "Farbe nur im Kopf existiert" und dass es irgendwie keinen Sinn macht, nach "physikalischer Genauigkeit" zu suchen, aber dennoch, wie viel besser ist die Spektrumsabtastung oder andere aufwändigere Darstellungen von Farbe für einfaches RGB und was Vorteile wird es bringen? Welchen Nachteil neben der Leistung hat sie (oder ist die Leistung ein Nachteil)?

color color-science implementation

— Lennart Rolland
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Ich habe vor einiger Zeit eine verwandte Frage erneut gestellt, die auch hier relevant sein könnte: Gibt es gängige Materialien, die von RGB nicht gut dargestellt werden?

— Trichoplax

Die Antworten darauf sind wahrscheinlich auch nützlich. computergraphics.stackexchange.com/q/4321/56 . TL: DR - CIELAB wurde als Farbmessung für die menschliche Wahrnehmung entwickelt. Leider zeigen verschiedene Displays die Dinge unterschiedlich an, so dass Sie nicht einfach von RGB in dieses konvertieren können. Im Laufe der Jahre wurden auch Fortschritte bei CIELAB erzielt, um der tatsächlichen Wahrnehmung von Farben durch Menschen näher zu kommen. Ich bin mir nicht sicher, ob es hilfreiche Informationen gibt, aber ich hoffe es!

— Alan Wolfe

Antworten:

$l(\theta)$

$\int_{infrared}^{ultraviolet} l(\theta)F_{red}(\theta)d\theta$

$L_{reflected}(\theta) = \int l_{incoming}(\phi)R(\phi,\theta)d\phi$

Nachteile sind, dass Sie statt nur 3 Farbkanälen jetzt unendlich viele Kanäle haben, über die Sie sich Sorgen machen müssen.

— Ratschenfreak
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Nun, ich sagte "möglich", nicht "imaginär" ;-). Aber danke für eine gute Antwort!

— Lennart Rolland

l (θ)

$l(\theta)$

@MatthewWoo Es ist ein Name, den ich mir vor Ort ausgedacht habe. Es ist eigentlich die Bestrahlungsstärke von DRDF mit dem zusätzlichen Parameter der Wellenlänge.

— Ratschenfreak

In der Tat sollten Sie das gesamte EM-Spektrum berücksichtigen. Darüber hinaus gibt die Frage nicht an, ob ein menschliches Auge die resultierenden Bilder wahrnehmen muss.

— Matthias

Es gibt spektrales Rendering , bei dem Sie die sichtbaren Wellenlängen von ~ 390 nm bis ~ 700 nm bis N diskrete Wellenlängen anstelle des Standards 3 für RGB quantisieren können. Wenn Sie dann beispielsweise ein Prisma modellieren müssten, würden Sie eine realistischere Verteilung des Spektrums erhalten.

Licht hat auch die Eigenschaft der Polarisation, die Sie für einen erhöhten Realismus modellieren müssten. Ich weiß nicht, ob dies in vorhandenen öffentlich verfügbaren Rendering-Engines modelliert wird und wie Sie es genau darstellen würden. Licht ist eine elektromagnetische Welle mit zwei orthogonalen elektrischen und magnetischen Komponenten, die unterschiedliche Amplituden haben können und auch phasenverschoben sind, was möglicherweise zu einer elliptischen Polarisation führt. Die Polarisation wäre eine relevante Eigenschaft, um beispielsweise mehrere Spiegelreflexionen von dielektrischen Oberflächen zu modellieren oder Polarisationsfilter zu modellieren, die von Fotografen auf Kameras verwendet werden.

Sowohl die spektrale Wiedergabe als auch die Berücksichtigung der Lichtpolarisation würden mit Leistungskosten und einer höheren Speichernutzung verbunden sein.

— JarkkoL
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