Farbtheorie: Gibt es ein Maß für die „Buntheit“?


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Ich habe einer Windows-Anwendung einige Farben hinzugefügt. Eine Spalte sollte farbig sein, um dem Benutzer Gruppierungen anzuzeigen. In Photoshop habe ich zuerst einige Farben ausgewählt. Da ich mathematisch (und nicht grafisch) geneigt war, entschied ich mich, den Farbton alle 60 Grad zu verwenden:

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Hinweis : Diese Frage über die Farbe sein wird Theorie ; und weniger über Grafikdesign oder Benutzerfreundlichkeit.

Da ich über diesen Farben schwarzen Text (z. B. 13 of 27) haben musste, musste er ziemlich hell sein. Ich weiß, dass sich der L- Wert in Photoshop auf das Gefühl des Menschen bezieht, wie "hell" die Farbe ist. Ich wählte eine Luma von 90. Mit mehr Fummelei in Photoshop habe ich das L jeder Farbe so angepasst, dass jede eine Luma von hatte 90.

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Hinweis : Ich werde L oder Luma austauschbar verwenden. Ich weiß, dass es genaue und separate Definitionen für L, L * , Luma, Luminanz, Helligkeit und Helligkeit gibt. Einige Definitionen können präzise sein, andere nicht. Vermeiden wir diesen heiligen Krieg und wissen nur, dass ich das L- Ding in Photoshop verwende. Nehmen wir an, dass zwei Farben mit demselben L in Photoshop dieselbe scheinbare "Helligkeit" oder "Helligkeit" aufweisen . Verzeihen Sie wieder Helligkeit und Leichtigkeit . Ja, ich bin unzulänglich.

Wenn ich den L- Wert ändere , ändert sich der Farbton . Es war also Jonglieren. Stellen Sie das L ein, fudgen Sie den Farbton zurück auf den gewünschten Wert, stellen Sie das L ein, fudgen Sie den Farbton zurück, fudgen Sie das L, fudgen Sie den Farbton zurück:

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Schließlich bekomme ich den Farbton, den ich haben möchte, das L, das ich will.

Aber welche Sättigung?

Der Code, den ich aktualisierte, verwendete auch "Grau" als eine der Farben, die dem Benutzer angezeigt werden konnten. Mir wurde klar, dass Grau in keinen meiner Farbtöne passt. Fasziniert fügte ich meinem Photoshop-Doodle hinzu. Es ist einfach eine "Sättigung" von Null (das ist der S- Knopf in Photoshop):

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Dann kam mir die Frage. Ich entschied mich Luma=90für alle meine Farben. Dies bedeutet, dass visuell / psychologisch / wahrnehmungsmäßig alle Farben gleich "hell" wären. Ich habe einen Farbton festgelegt, den ich möchte, und ich habe einen Luma festgelegt, den ich möchte. Aber welche Sättigung will ich?

Idealerweise, und ich weiß nicht, ob das eine Sache ist, könnten sie alle gleich "bunt" sein. Ich möchte nicht, dass sie alle grau sind, ich möchte, dass sie bunter sind. Und ich möchte, dass sie alle die gleiche "Buntheit" haben - wenn das ein Wort ist.

Also habe ich getan, was jeder tun würde, ich habe gegoogelt wikipedia colorfullnessund es gibt einen Eintrag :

In der Kolorimetrie und Farbtheorie sind Farbigkeit, Farbintensität und Sättigung verwandte, aber unterschiedliche Konzepte, die sich auf die wahrgenommene Intensität einer bestimmten Farbe beziehen.

  • Farbigkeit ist der Grad des Unterschieds zwischen einer Farbe und Grau.
  • Chroma ist die Helligkeit im Verhältnis zur Helligkeit einer anderen Farbe, die unter ähnlichen Betrachtungsbedingungen weiß erscheint.
  • Die Sättigung ist die Buntheit einer Farbe im Verhältnis zu ihrer eigenen Helligkeit.

Obwohl dieses allgemeine Konzept intuitiv ist, werden Begriffe wie Chroma, Sättigung, Reinheit und Intensität häufig ohne große Präzision verwendet, und selbst wenn sie genau definiert sind, hängen sie stark vom verwendeten Farbmodell ab.

Und dann geht der Artikel in CIE, Lab, Luv über. Und ich weiß nicht was ich will.

Ich kehrte zu Photoshop zurück und begann, den "Sättigungs" -Knopf jeder Farbe zu erhöhen . Für einen bestimmten Farbton und die feste Luma erhöhte ich die Sättigung in Schritten von 5% (ich musste auf dem Weg herumspielen):

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Aber irgendwann können die Farben nicht mehr "sättigen", ohne Luma zu verlieren:

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Und einige Farben können mit S=100und bis zum Ende reichen L=100:

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Was mich zu meiner Frage bringt

Auf die gleiche Weise definiert die Luma die wahrgenommene "Leichtigkeit" einer Farbe:

Gibt es eine Metrik für die wahrgenommene "Farbigkeit" einer Farbe?

Gibt es so eine Metrik? Ist die Sättigung im HSB-Farbmodell von Photoshop eine Wahrnehmungssättigung?

Ich habe einen Ausschnitt im Wikipedia-Artikel bemerkt, der für mich leicht zu verstehen ist: Verwenden Sie die Hypotenuse von aund b:

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Ich könnte das tun und herausfinden, welche meiner Farbchips das gleiche "Chroma" haben .

Bonus Chatter

Am Ende habe ich in der realen Anwendung ein Farbrad verwendet, das um Blau 210 zentriert ist, und Grün vermieden (falls der Benutzer Grün als gut bezeichnet) und so viele Komplementärfarben wie möglich verwendet.

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Aber ich möchte immer noch etwas über die Farbtheorie der "Buntheit" wissen .

Bonus ab Länge

Angenommen, die Größe eines ab-Vektors im Lab-Farbmodell, dh:

  • Buntheit = Sqrt (a 2 + b 2 )

Ich habe die Chroma-Längen verschiedener Farben berechnet:

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Farben in verschiedenen Farbtönen mit ungefähr den gleichen "Chroma-Längen" sehen für mich so aus, als hätten sie die gleiche "Buntheit" . Wenn nichts anderes auftaucht, gehe ich möglicherweise zurück und berechne alle meine vorhandenen Konstanten mit dieser Formel neu.

Sonst wird es mich nerven.


Sie könnten diesen Artikel interessant finden: HSP-Farbmodell - Alternative zu HSV (HSB) und HSL (wobei das P für wahrgenommene Helligkeit steht)
user56reinstatemonica8


Sie können den HSL-Farbwähler ausprobieren . Stellen Sie zuerst Farbton und Sättigung ein, dann Lum (nicht Lig) für die Luminanz.
John

Antworten:


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Das richtige Wort für Farbstärke ist Chroma, wenn über Objekte gesprochen wird, und Buntheit, wenn über Licht / Gesamterscheinung gesprochen wird, wie in, ein roter Ball mit hoher Chroma präsentiert ein buntes Aussehen / gibt buntes Licht ab, wenn er hell beleuchtet ist, und präsentiert ein weniger buntes Aussehen / gibt weniger buntes Licht ab, wenn es im Schatten sitzt.

Der Begriff Chroma wurde erstmals im Munsell-System (1905-) eingeführt, wo er in Munsell-Chroma-Einheiten gemessen wird. Ihr ab- Vektor ist das analoge Maß im Laborraum und wird in LCH (oder Lch oder L * c * h *) als Chroma (C) bezeichnet. Dies ist eine weit verbreitete alternative Methode zur Darstellung von Laborwerten. Es ist die bequemste Metrik für Chroma für RGB-Farben. Wenn Sie möchten, können Sie jedoch von sRGB zu Munsell-Chroma konvertieren, indem Sie eine Nachschlagetabelle konsultieren oder eine Software verwenden, die dies für Sie erledigt.

Grafikdesigner scheinen das Wort Sättigung oft so zu verwenden, als ob es im Grunde dasselbe wie Chroma bedeutet, aber das bedeutet es nicht in HSV / Photoshop HSB , wo es effektiv Chroma / Buntheit im Verhältnis zur Helligkeit bedeutet, wie in der oben zitierten Definition . Vielleicht möchten Sie sich meine Abbildung 1.2.5 auf dieser Seite ansehen, um die Beziehung zwischen HSB-Sättigung und Chroma zu sehen: http://www.huevaluechroma.com/012.php

David Briggs Die Dimensionen der Farbe http://www.huevaluechroma.com


Sie können auch die Frage sehen, die ich vor vier Jahren gestellt habe (wow, die Zeit vergeht wie im Flug): Farbtheorie: Wie man Munsell HVC in RGB / HSB / HSL konvertiert . Nach meinem letzten Eintauchen in die Farbtheorie sehe ich, dass RGB ohne den Weißpunkt und die primären Chromazitäten bedeutungslos ist.
Ian Boyd

Und es war Ihr nächstes Diagramm, das ein nach 1.2.5, dass schließlich gab ich zu verstehen „um die Farbe von einem Objekt“ Verse „die Farbe von einem Objekt“ . Wenn ich das auf meine Frage übersetze, würde ich etwas mit höherer Munsell-Farbintensität (anstatt dunkel und deprimierend zu sein) und höherem Munsell-Wert bevorzugen (damit schwarzer Text darüber lesbar ist).
Ian Boyd

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Ich denke, diese Frage tendiert eher zu math.se oder vielleicht zu science.se als zu Grafikdesign (das sich mehr für die Ästhetik der Farbe als für die mathematischen Konstrukte interessiert).

Der Begriff „Buntheit“ - zumindest im Kontext des Grafikdesigns - ist kein mathematisch objektiver Begriff. Ich denke, was Sie suchen, hängt von dem jeweiligen Farbraummodell ab, das Sie verwenden möchten.

Wenn Sie beispielsweise HSV verwenden , verwenden Sie möglicherweise eine Kombination aus (S) Aturation (eine Messung von "Weiß" zu "reiner Farbe") und (V) Wert (eine Messung von "Schwarz" zu "reiner Farbe") ')

Basierend auf dem, was Sie meiner Meinung nach suchen, um im HSV-Modell „volle Buntheit“ zu erreichen, möchten Sie sowohl die Sättigung als auch den Wert maximieren.


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Nach vielem Lesen stellt sich heraus, dass es eine nützliche Metrik für "Buntheit" gibt .

Der Hinweis stammt von der von mir zitierten Wikipedia-Seite, auf der der L*C*h*Farbraum erwähnt wird. Das L*C*h*ist eine Variation des L*a*b*Farbraums.

Nehmen Sie den Labgewohnten Farbraum aus Photoshop:

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Wo aund bsind kartesische Koordinaten:

Sie können Farben in dieser Ebene aber auch mit Polarkoordinaten darstellen .

Anstelle eines Paares kartesischer Koordinaten:

  • a und b

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Koordinaten kann es ein Paar von Polarkoordinaten sein

  • C* und h

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Das C*ist also ein Maß für Chroma und hein Farbtonwinkel .

Die Formel zur Umrechnung a, bin eine C*Länge lautet pytheogreane Theorie der High School:

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Der definierte Farbtonwinkel stimmt nicht ganz mit dem HSL/ HSBFarbtonwinkel überein . Aber es funktioniert gut genug, um ein Farbmodell darauf aufzubauen:

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Aber Buntheit

Aber das Wesentliche, was ich gelernt habe, ist, dass der Abstand vom Zentrum (a = 0, b = 0) die Farbe bunter macht.

Ich habe auch erfahren, dass einige Farben im Lab-Farbwähler außerhalb der menschlichen Fähigkeit liegen, als Farbe wahrzunehmen. und so sind eigentlich keine Farben. Es gibt einen GiMP LCh-Farbwähler, der auf die Farben hinweist, die außerhalb des menschlichen Farbumfangs liegen:

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Obwohl jetzt hauptsächlich der Vollständigkeit halber laut Wikipedia:

Das Korrelat der Buntheit ist

M = C * F_L^(1/4)

http://en.wikipedia.org/wiki/CIECAM02

In Bezug auf CIE Lab, Luv, H [SC] [LBVP] und alle Maßnahmen, die Menschen aus ihnen ergreifen, handelt es sich im Wesentlichen um Dinge der 70er Jahre. Keiner von ihnen wurde entwickelt, um die Farbcharakterisierung zu unterstützen. Die zahlreichen Mängel, die sie aufweisen, wenn Sie sie so testen.

Wenn Sie die Wahl haben, suchen Sie nach Modellen aus diesem Jahrtausend. Wie CIECAM02, die IMO ist ein brauchbarer Kandidat Fragen in Grafik - Design zu diskutieren, weil es sich um ein und recht gut definierte Beziehung zu Wahrnehmung getestet.


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Ich stimme @ DA01 zu. Obwohl ich Ihre Erkundungen sehr interessant fand und Ihre Frage nach Konzept und Theorie ein wenig erleichtert. Im Allgemeinen mag ich solche Fragen, zumal Sie hier viel Arbeit geleistet haben.

Ich könnte jedoch hinzufügen, dass die Farbtheorie nicht nur aus mathematischer Sicht äußerst komplex ist. Sie können Ihren Weg zu Farben, die visuell "funktionieren", nicht vollständig berechnen. Sie könnten nach einer Theorie rechnen , aber sehr oft bringt Sie die Mathematik einer praktischen Anwendung oder einem klaren Verständnis der Farben nicht wirklich näher.

Einer der häufigsten Farbsehfehler ist der Rot-Grün-Mangel, der bei etwa 8 Prozent der Männer und 0,5 Prozent der Frauen nordeuropäischer Abstammung auftritt.

Selbst wenn Sie Ihr gesamtes Farbrad erstellen, werden die meisten von uns wahrscheinlich nicht gleich verarbeiten. Mir ist klar, dass Ihre Frage eine numerische Darstellung von "Farbigkeit" war, aber es besteht die Möglichkeit, dass sie, selbst wenn sie existiert, in Kombination mit Sättigung, Farbe und Farbton unter Berücksichtigung des additiven und subtraktiven Farbmanagements wenig nützt.

Hier ist ein lustiger Test, der dies veranschaulichen könnte:

Die Online-Farbherausforderung

Weiterführende Literatur: Goethe Theorie der Farbe

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