Warum ist reines Blau dunkler als reines Grün?

Wenn ich 100% Grün und Blau in Graustufen umwandle, wird die blaue Farbe etwa doppelt so dunkel.

Ich kann sehen, dass Grün heller aussieht, aber ich möchte auch die Vernunft dahinter verstehen.

Farben im RGB-Modell betrachten:

• reines blau = 0 rot 0 grün 255 blau
• reines Grün = 0 Rot 255 Grün 0 Blau

Warum ist reines Grün heller als reines Blau?

Die menschliche Wahrnehmung ist nicht für alle Farben gleich. Unsere Augen haben unterschiedliche Farbpigmente, die unterschiedliche Lichtfrequenzen absorbieren.

In der Physik ist ein bisschen darüber vorbei.SE: Warum erscheinen grüne Laser heller und stärker als rote und blaue Laser? Aus dieser Frage wird ein Diagramm erstellt, das die Absorption verschiedener Lichtfrequenzen zeigt. Die drei Kegel werden durch ihre Farben dargestellt und die Stäbe sind die gepunktete Linie.

Beachten Sie hierbei, dass sich etwas im blauen Bereich befindet, während es die blauen Zapfen auslöst, aber die Stäbe oder die grünen oder roten Zapfen schlecht auslöst. Währenddessen löst etwas, das tiefrot ist, den roten und ein bisschen grünen Kegel aus, aber nicht viel vom Stab oder irgendeinem blauen Kegel. Die Summe dieser Pigmente Absorptionsspitzen im grünen machen grün Look der hellste.

Darüber hinaus enthält die Kegelempfindlichkeitskurve unter " Sichtbares Licht und die Reaktion des Auges" und die Wikipedia-Seite " Spektrale Empfindlichkeit" weitere Informationen. Beachten Sie beim Betrachten dieser Diagramme, dass viele von ihnen auf eine Skala von 0 bis 100 normiert wurden.

Es gibt auch einen Aspekt der Verteilung der verschiedenen Farbzellen. Mehr dazu können Sie in "Blue" Cone Distinctions bei HyperPhysics nachlesen, wo festgestellt wird, dass sie außerhalb der Forvea Centralis (am dichtesten gepackter Bereich der Netzhaut für maximale Empfindlichkeit) nur etwa 2% der Gesamtzahl der Zapfenzellen ausmachen (die deutet darauf hin, dass es einen "blauen Verstärker" in unserer Wahrnehmung des Signals gibt). Der Grund dafür ist wahrscheinlich, dass das blaue Licht anders gebogen wird als rot oder grün, und wir würden erhebliche Probleme mit chromatischer Aberration in unseren eigenen Augen haben, wenn wir Blau außerhalb des Hauptfokus signifikant abtasten würden (wenn ich nur darüber nachdenke, bekomme ich Kopfschmerzen).

Diese Prädisposition für Grün als wichtige Farbe zeigt sich in den verschiedenen Bayer-Filtern, die in Digitalkameras verwendet werden, die mehr Grün als Rot oder Blau abtasten.

Das Patent von Bryce Bayer (US-Patent Nr. 3,971,065 ) von 1976 nannte die luminanzempfindlichen Elemente der grünen Photosensoren und die chrominanzempfindlichen Elemente der roten und blauen Photosensoren. Er verwendete doppelt so viele grüne Elemente wie rote oder blaue, um die Physiologie des menschlichen Auges nachzuahmen. Für die Luminanzwahrnehmung der menschlichen Netzhaut werden M- und L-Kegelzellen verwendet, die bei Tageslicht am empfindlichsten für grünes Licht sind.

^{_{Aus Wikipedia Bayer Filter: Erklärung}}

Dies ist wieder in dem Programm ppmtopgm zu sehen, das ein Farbbild in Graustufen umwandelt. Dabei wird die Formel verwendet: l = .299 r + .587 g + .114 b- Beachten Sie, dass Grün mehr als doppelt so groß ist wie die anderen Farben, die beim Erstellen des Grauwerts kombiniert werden, und 5x mehr als Blau. _{^{Übrigens, lesen Sie unbedingt das Zitat in dieser Manpage ... es ist ziemlich amüsant - besonders, wenn man es im Kontext seiner Herkunft betrachtet. )}}

Und deshalb scheint Grün heller zu sein als die anderen Farben.

"Graustufen" ist im Grunde eine Druckspezifikation. Ja, es werden Farben entfernt, aber der "Graustufen" -Modus wird nur wirklich zum Drucken benötigt. Alles auf dem Bildschirm ist RGB, auch wenn es grau aussieht . In dieser Hinsicht Mode > Greyscaleignoriert Photoshop bei Verwendung des Befehls die RGB-Daten und verwendet zum Konvertieren CMYK-Farbdaten und Ihre Farbprofileinstellungen.

Wenn Sie mit dem Mauszeiger über die Farben fahren und sich die ansehen, Info Panelsehen Sie die unterschiedlichsten CMYK-Farben:

Sie können sehen, dass eine Farbe 69C und 100Y und die andere 90C und 72M ist (basierend auf meinen Profileinstellungen). Das Mischen von C und Y ist immer heller als das Mischen von C und M.
_{(Beachten Sie auch das! Neben den Werten, die angeben, dass die Farbe tatsächlich außerhalb des CMYk-Bereichs liegt .)}

Dies ist eine vereinfachte Erklärung, da andere darauf hingewiesen haben, dass die Leuchtkraft auch bei der Umwandlung ein großer Faktor ist.

Wenn Sie ausschließlich mit RGB-Dokumenten arbeiten, ist Graustufen eine schlechte Wahl. Besser eignet sich eine Hue and SaturationEinstellungsebene, mit der einfach die gesamte Sättigung entfernt wird. Auf diese Weise erhalten Sie für beide Farben dasselbe Grau, wenn Sie dies wünschen.

Sie können auch verwenden Image > Adjustments > Black & White, um in ein graues Bild zu konvertieren (allerdings immer noch im RGB-Farbraum). Auf diese Weise können Sie die Farbstufen gezielt anpassen, um die gewünschten Grautöne zu erzielen.

Im Wesentlichen vergleichen Sie RGB und Graustufen, wenn sie wirklich keine Korrelation aufweisen.

Ich finde, dass es einfacher ist, RGB-Farben im HSB-Modell (Farbton, Sättigung, Helligkeit) zu bewerten. In diesem Fall hilft es Ihnen auf zwei Arten.

1. Es hilft mir, mich daran zu erinnern, dass einige Farben eine größere inhärente Luminanz / Helligkeit aufweisen als andere. Schauen Sie sich einfach die grünen und blauen Punkte auf der Farbtonskala an. Grün ist deutlich heller.

2. Wenn Sie die Wertstufen steuern möchten, haben Sie eine klare Anzeige in der Helligkeitsskala (sobald Sie die Sättigungsvariable entfernt haben).

Der beste Weg, um die Helligkeitsunterschiede zu untersuchen, ist die Verwendung des Lab-Farbraums anstelle von RGB oder CMYK.

Der Lab-Farbraum wurde entwickelt, um das menschliche Sehen besser darzustellen als der RGB-Farbraum. Insbesondere der L-Kanal, der für "Leichtigkeit" steht und der relevante Kanal für diese Diskussion ist, versucht, der menschlichen Wahrnehmung von Leichtigkeit näher zu kommen.

Wenn Sie ein reines Grün mit einem reinen Blau vergleichen, werden Sie feststellen, dass der Helligkeitskanal unterschiedliche Werte aufweist. Während reines Blau einen Wert von 30 (von 100) hat, hat Grün einen Wert von 88.

Dies liegt an der Funktion, die intern beim Konvertieren in Graustufen verwendet wird. Es ist eine gewichtete Verhältnisaddition der drei Komponenten, wobei Grün im Vergleich zu Blau stärker gewichtet wird.