การวัดสี

การวัดสีคือ "วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่ใช้ในการวัดปริมาณและอธิบายการรับรู้สี ของมนุษย์ในเชิงกายภาพ " [ 1 ] คล้ายกับการวัดสเปกตรัมแต่มีความแตกต่างตรงที่ความสนใจในการลดสเปกตรัมให้เหลือค่าสัมพันธ์ทางกายภาพของการรับรู้สี ซึ่งส่วนใหญ่มักจะเป็นค่าไตรสติมูลัสของปริภูมิสี CIE 1931 XYZและปริมาณที่เกี่ยวข้อง[ 2 ]
ประวัติศาสตร์
คัลเลอริมิเตอร์ Duboscqถูกประดิษฐ์ขึ้นโดย Jules Duboscqในปี พ.ศ. 2413 [ 3 ]
เครื่องดนตรี
อุปกรณ์วัดสีมีลักษณะคล้ายกับอุปกรณ์ที่ใช้ในสเปกโทรโฟโตเมตรี นอกจากนี้ยังมีการกล่าวถึงอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องอื่นๆ เพื่อความครบถ้วนสมบูรณ์
- เครื่องวัดสีแบบไตรสติมูลัสจะวัดค่าไตรสติมูลัสของสี[ 4 ]
- เครื่องวัดสเปกตรัม จะวัดค่า ความสว่างสเปกตรัมสัมบูรณ์(ความเข้ม) หรือค่าการแผ่รังสีของแหล่งกำเนิดแสง[ 5 ]
- เครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ จะวัดค่า การสะท้อนแสงสเปกตรัมการส่งผ่านแสงหรือความเข้มแสงสัมพัทธ์ของตัวอย่างสี[ 5 ] [ 6 ]
- เครื่องวัดสีสเปกตรัม (spectrocolorimeter)คือเครื่องวัดแสงสเปกตรัม (spectrophotometer) ที่สามารถคำนวณค่าไตรสติมูลัสได้
- เครื่อง วัด ความหนาแน่นจะวัดระดับแสงที่ผ่านหรือสะท้อนจากวัตถุ[ 4 ]
- เครื่องวัดอุณหภูมิสีจะวัดอุณหภูมิสีของแสงที่ตกกระทบ

เครื่องวัดสีไตรสติมูลัส
ในระบบภาพดิจิทัลเครื่องวัดสีเป็นอุปกรณ์แบบไตรสติมูลัสที่ใช้สำหรับการปรับเทียบสีโปรไฟล์สีที่แม่นยำช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสม่ำเสมอในทุกขั้นตอนการทำงานของภาพ ตั้งแต่การได้มาซึ่งภาพจนถึงการส่งออก
สเปกโตรเรดิโอมิเตอร์, สเปกโตรโฟโตมิเตอร์, สเปกโตรคัลเลอร์ริมิเตอร์
การกระจายกำลังสเปกตรัมสัมบูรณ์ของแหล่งกำเนิดแสงสามารถวัดได้ด้วยเครื่องสเปกโตรเรดิโอมิเตอร์ซึ่งทำงานโดยการรวบรวมแสงทางแสง จากนั้นส่งผ่านแสงนั้นไปยังโมโนโครมาเตอร์ก่อนที่จะอ่านค่าในช่วงความยาวคลื่นแคบๆ
สามารถวัดสีสะท้อนได้โดยใช้เครื่องสเปกโทรโฟโตมิเตอร์ (หรือเรียกว่าสเปกโทรรีเฟล็กโตมิเตอร์หรือรีเฟล็กโตมิเตอร์ ) ซึ่งทำการวัดในช่วงคลื่นแสงที่มองเห็นได้ (และเลยไปเล็กน้อย) ของตัวอย่างสีที่กำหนด หากปฏิบัติตามวิธีการวัดที่ช่วง 10 นาโนเมตร ช่วง แสงที่มองเห็นได้ 400–700 นาโนเมตรจะให้ค่าการวัด 31 ค่า โดยทั่วไปแล้ว ค่าการวัดเหล่านี้จะถูกนำมาใช้ในการวาดกราฟแสดงค่า การสะท้อนแสงตามสเปกตรัม ของตัวอย่าง(ปริมาณการสะท้อนแสงเป็นฟังก์ชันของความยาวคลื่น) ซึ่งเป็นข้อมูลที่แม่นยำที่สุดที่สามารถให้ได้เกี่ยวกับคุณลักษณะของตัวอย่างนั้น

โดยทั่วไปแล้ว ค่าที่อ่านได้เพียงอย่างเดียวมักไม่เป็นประโยชน์เท่ากับ ค่า ไตรสติมูลัสซึ่งสามารถแปลงเป็นพิกัดสี และจัดการผ่าน การแปลงพื้นที่สี ได้ เพื่อจุดประสงค์นี้อาจใช้เครื่องวัดสีสเปกโตร เครื่องวัดสีสเปกโตรเป็นเพียงเครื่องวัดสีสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ที่สามารถประมาณค่าไตรสติมูลัสได้โดยการอินทิเกรตเชิงตัวเลข (ของผลคูณภายในของฟังก์ชันการจับคู่สีกับการกระจายพลังงานสเปกตรัมของแหล่งกำเนิดแสง) [ 6 ]ข้อดีอย่างหนึ่งของเครื่องวัดสีสเปกโตรเมื่อเทียบกับเครื่องวัดสีไตรสติมูลัสคือไม่มีตัวกรองแสง ซึ่งอาจมีความแปรปรวนในการผลิต และมีเส้นโค้งการส่งผ่านสเปกตรัมคงที่ จนกว่าจะเสื่อมสภาพ[ 7 ]ในทางกลับกัน เครื่องวัดสีไตรสติมูลัสถูกสร้างขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ ราคาถูกกว่า และใช้งานง่ายกว่า[ 8 ]
CIE (คณะกรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยการส่องสว่าง)แนะนำให้ใช้ช่วงการวัดที่ต่ำกว่า 5 นาโนเมตร แม้แต่สำหรับสเปกตรัมที่เรียบ[ 5 ]การวัดที่กระจัดกระจายไม่สามารถระบุลักษณะสเปกตรัมการปล่อยแสงที่แหลมคมได้อย่างแม่นยำ เช่น สเปกตรัมของฟอสฟอร์สีแดงของจอแสดงผล CRT ที่แสดงไว้ด้านข้าง
เครื่องวัดอุณหภูมิสี
ช่างภาพและผู้สร้างภาพยนตร์ใช้ข้อมูลที่ได้จากมิเตอร์เหล่านี้เพื่อตัดสินใจว่าควรปรับสมดุลสี อย่างไรเพื่อให้แหล่งกำเนิดแสงที่แตกต่างกันปรากฏว่ามีอุณหภูมิสีเดียวกัน หากผู้ใช้ป้อนอุณหภูมิสีอ้างอิง มิเตอร์สามารถคำนวณความแตกต่าง แบบมิเรตระหว่างการวัดและการอ้างอิง ทำให้ผู้ใช้สามารถเลือกเจลสี แก้ไข หรือฟิลเตอร์ถ่ายภาพที่มีปัจจัยมิเรตใกล้เคียงที่สุดได้[ 9 ]

ภายในมิเตอร์มักจะเป็นเครื่องวัดสีแบบไตรสติมูลัสโฟโตไดโอดซิลิคอน[ 9 ]อุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กันสามารถคำนวณได้จากค่าไตรสติมูลัสโดยการคำนวณพิกัดสีในพื้นที่สี CIE 1960ก่อน จากนั้นจึงหาจุดที่ใกล้ที่สุดบนเส้นโค้งพลังค์
ดูเพิ่มเติม
อ่านเพิ่มเติม
- ชานดา, จาโนส ดี. (1997). "การวัดสี" (PDF) . ใน Casimer DeCusatis (เอ็ด) คู่มือการวัดแสงแบบประยุกต์ OSA/AIP หน้า327– 412. ไอเอสบีเอ็น 978-1-56396-416-9เก็บถาวรจากไฟล์ต้นฉบับ(PDF)เมื่อวันที่ 17 กันยายน 2548 เรียกดูเมื่อวันที่ 17 กรกฎาคม 2551
- บาลา, ราชา (2003). "การกำหนดคุณลักษณะของอุปกรณ์" (PDF)ใน กอราว ชาร์มา (บรรณาธิการ). คู่มือการสร้างภาพสีดิจิทัล . สำนักพิมพ์ CRC . ISBN 978-0-8493-0900-7เก็บถาวรจากไฟล์ต้นฉบับ(PDF)เมื่อวันที่ 28 พฤษภาคม 2551 เรียกดูเมื่อวันที่ 5 พฤษภาคม 2551
- การ์ดเนอร์, เจมส์ แอล. (พฤษภาคม–มิถุนายน 2550). "การเปรียบเทียบวิธีการสอบเทียบสำหรับเครื่องวัดสีไตรสติมูลัส" ( PDF) . วารสารวิจัยของสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ . 112 (3): 129– 138. doi : 10.6028/jres.112.010 . PMC 4656001. PMID 27110460. S2CID 1949232. เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อวันที่ 28 พฤษภาคม 2551. สืบค้นเมื่อ2 กุมภาพันธ์ 2551 .
- MacEvoy, Bruce (8 พฤษภาคม 2551). "ภาพรวมของการพัฒนาและการประยุกต์ใช้การวัดสี" . Handprint.com . สืบค้นเมื่อ17 กรกฎาคม 2551 .
- Optronik – เครื่องวัดแสง โบรชัวร์ให้ข้อมูลโดยละเอียด พร้อมข้อมูลพื้นฐานและข้อกำหนดของอุปกรณ์
- Konica Minolta Sensing – การสื่อสารสีที่แม่นยำ – จากการรับรู้สู่เครื่องมือวัด เก็บถาวรเมื่อวันที่ 27 เมษายน 2021 ที่Wayback Machine
- HunterLab – คำถามที่พบบ่อย | วิธีการวัดสีของตัวอย่างและวิธีการใช้ดัชนีคู่มือการวัดสีและลักษณะของวัตถุ ส่วนนี้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับมาตราส่วนตัวเลขและดัชนีที่ใช้กันทั่วโลกเพื่อขจัดความลำเอียงและการคาดการณ์จากมุมมองส่วนตัว
- เอกสารเผยแพร่ของ NIST ที่เกี่ยวข้องกับการวัดสี
ลิงก์ภายนอก
- Colorlab คือชุดเครื่องมือ MATLAB สำหรับการคำนวณทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับสีและการสร้างสีที่แม่นยำ (โดย Jesus Malo และ Maria Jose Luque จากมหาวิทยาลัยวาเลนเซีย) ประกอบด้วยการวัดสีแบบไตรสติมูลัสมาตรฐาน CIE และการแปลงไปสู่แบบจำลองการปรากฏของสีแบบไม่เชิงเส้นหลายแบบ (CIE Lab, CIE CAM เป็นต้น)