Color Rendering Index (CRI), Color Quality Scale (CQS), IES TM-30-15, TLCI-2012

[mihas]

Еще один спектр SunLike Remez 5700K (на самом деле 5300K):

[mihas]

На яваскрипте написал функцию TLCI-2012, а в Экселе написать наверное не осилю.

• 162.68 КБ • 1056 просмотров

• 32 КБ • 1056 просмотров

• 73.53 КБ • 1056 просмотров

Для сравнения - CMF стандартного наблюдателя CIE

Вообще интересна техногенность Television Lighting Consistency Index 2012. Много матричных преобразований RGB, а не лабов, функция спектральной чувствительности используется не обычная CMF стандартного наблюдателя CIE, а "EBU standard camera curves - 2012".

С набором облучаемых образцов тоже интересно: узаконены спектры Колорчекера, хотя Иксрайт официально открещивается от спектров мишени. И что делать? Без узаконенных контрольных спектров отраженки методика существовать не может так, чтобы все разработчики получали одинаковый результат. Пока не забыл, сохранил табличку колорчекера от EBU tech3355 (там же CMF EBU-камеры). Как легко перепаковать табличку в CGATS показано тут. А для перепаковки таблички в массив есть такая утилита.

Ну и как бы история понятна: определенный свет может давать хорошие индексы с точки зрения восприятия человеком, но давать плохие индексы фиксации изображения фото или видеокамерой. То есть наряду с CRI, CQS и IES TM-30-15, такая метрика, как TLCI-2012, может вполне быть востребована при оценке света для съемки. Мои коллеги как-то давно на TLCI посматривают с интересом.

Вот что у нас получается по любимым лампам Philips 950, немного подсевшим (постаревшим):

ID образца иллюминанта: 3 Philips_950_Workarea. CCT = 4455K, Tint = -4.8, 3378 Lux
Color Rendering Index - CRI:
Ra = 97.2
Ra(14) = 95.9
Ra(15) = 96.0
Индивидуальный CRI для 15 образцов от R1 до R15:
99 99 93 97 99 98 97 96 85 94 99 93 99 95 98
Color Quality Scale - CQS:
Qa = 97.2
Qf = 96.6
Qp = 98.7
Qd (Relative Gamut Area) = 101.0
Индивидуальный CQS для 15 образцов от Q1 до Q15:
94 99 98 98 99 98 99 100 98 97 96 99 99 96 95
Method for Evaluating Light Source Color Rendition - IES TM-30-2015:
Gamut Index Rg = 99.9
Fidelity Index Rf = 96.8
Rf by hue: 98.0 96.0 97.5 98.1 98.1 97.4 97.9 98.1 98.1 97.5 98.2 95.3 93.4 91.2 97.3 94.0
Rf by type: Nature=94.9 Skin=99.3 Textiles=95.5 Paints=97.1 Plastic=98.2 Printed=97.7 Color System=98.1

• 165.93 КБ • 1056 просмотров

• 36.25 КБ • 1056 просмотров

TLCI-2012 - Television Lighting Consistency Index:
Qₐ(18) = 72.8
Qₐ(24) = 69.9
Rₐ(18) = 90.4
Rₐ(24) = 89.8
Индивидуальный TLCI Qₐ и Rₐ для 24 образцов ColorChecker:
Qₐ 62.0 57.2 70.3 70.1 68.5 60.3 85.6 84.3 62.1 68.4 78.8 86.1 93.0 70.9 68.1 87.0 62.7 74.7 53.3 55.6 58.5 62.0 66.4 71.9
Rₐ 88.1 87.1 89.9 89.8 89.5 87.8 93.1 92.8 88.2 89.5 91.6 93.2 95.1 90.0 89.4 93.4 88.3 90.7 86.3 86.8 87.4 88.1 89.1 90.2

Фотосинтетически активная радиация (ФАР) - Photosynthetically active radiation (PAR):
LER = 279.0 лм/Вт; η_фотоны = 4.63 мкмоль/Дж; PPF = 4.515 мкмоль/с/Вт; YPF=3.904 эфф.мкмоль/с/Вт; PPFD=54.67 мкмоль/с/Вт/m²; YPFD=47.28 эфф.мкмоль/с/Вт/m².

Здесь как бы наглядная иллюстрация того, что отмечают в BBC Research Department: не очень надежный индекс CRI или Rₐ высокий, тогда как для телекамеры индекс TLCI Qₐ - низкий. То есть мы можем при таких лампах хорошо рассматривать отраженку глазами, но снимать кино или фотографировать будет не очень хорошо. Такие чисто профессиональные фишки фотографов и телевизионщиков. Понятно, что и нас - полиграфистов - тоже касается качество захвата изображения матрицей камеры. На графике ниже наглядно отношение CRI к TLCI для разных осветителей: что хорошо для камеры - может быть плохо для глаза, и наоборот. Именно поэтому мне показалось важным дополнить джентльменский набор колориста исследователя метрикой TLCI-2012, помимо уже имеющихся CRI, CQS, IES TM-30-15.

• 202.67 КБ • 1056 просмотров

Кстати, классная программа i1Share скалывания спектров с прибора в компьютер последний раз обновлялась в 2005 году, она к сожалению не знает современных метрик оценки качества света CQS, IES TM-30-15, TLCI-2012.

Формат файлов CxF первой версии (образец) спектральный калькулятор парсит нормально для полной совместимости со старым полезным софтом i1Share для удобного снятия спектральных данных осветителя с измерительного прибора.
И есть перепаковка устаревшего CxF в стандартный CGATS для лучшей совместимости с разным софтом:

Код: Выделить всё

ORIGINATOR	"https://cielab.xyz/spectralcalc.php"
CREATED	"2005-02-05/12:43:29"
ILLUMINATION_NAME	"Emission"
OBSERVER_ANGLE	"2"
KEYWORD	"SampleID"
KEYWORD	"SAMPLE_NAME"
NUMBER_OF_FIELDS	38
BEGIN_DATA_FORMAT
SampleID	SAMPLE_NAME	nm380	nm390	nm400	nm410	nm420	nm430	nm440	nm450	nm460	nm470	nm480	nm490	nm500	nm510	nm520	nm530	nm540	nm550	nm560	nm570	nm580	nm590	nm600	nm610	nm620	nm630	nm640	nm650	nm660	nm670	nm680	nm690	nm700	nm710	nm720	nm730
END_DATA_FORMAT
NUMBER_OF_SETS	2
BEGIN_DATA
1	Philips950Verh	1.71316	2.7036	10.7094	11.2771	6.70485	23.8816	33.5139	15.7878	19.2439	24.1668	28.6009	31.6046	29.2682	25.8735	22.7297	21.1254	35.6832	43.4292	23.7361	24.5146	31.1022	30.9923	32.2975	36.0067	37.7019	35.5864	30.9476	26.5228	21.8302	17.3503	13.578	10.4117	7.95705	6.3192	4.74848	3.65313
2	Phililps950Stol	0.326465	0.432095	1.61021	1.66934	1.0187	3.63847	5.13975	2.43077	2.92643	3.73228	4.39203	4.88166	4.60175	4.07565	3.57072	3.26712	5.5091	6.74205	3.67739	3.77285	4.90988	4.83875	5.10517	5.64152	5.84994	5.56358	4.88467	4.20737	3.36102	2.78052	2.14936	1.5788	1.25972	0.949021	0.578129	0.339913
END_DATA

Из образца CxF первой версии (i1Share)

• 149.75 КБ • 1056 просмотров

[mihas]

Вот что можно опробовать в поисках идеального спектра осветителя.
Вот так можно собрать данные в таблицу на сайте для тысяч и тысяч спектров (в примере всего 10 спектров):

Id	Lux	CCT	Tint	Ra	Ra14	Ra15	Qa	Qf	Qp	Qd	Rg	Rf	Nature	Skin	Textile	Paints	Plastic	Printed	ColorSys	TLCI Qa	TLCI Ra
1	1144	4195	18.9	34.6	14.4	14.1	22.4	23.1	38.7	62.6	66.4	35.3	41.3	38.2	36.9	16.3	17.3	41.4	48.6	18.2	63.6
2	4634	4622	8.6	61.6	48.5	48.3	46.5	47.6	60.0	77.1	80.3	62.9	64.2	63.2	64.5	49.0	52.2	66.9	73.4	54.5	82.2
3	3378	4455	-4.8	97.2	95.9	96.0	97.2	96.6	98.7	101.0	99.9	96.8	94.9	99.3	95.5	97.1	98.2	97.7	98.1	97.7	97.3
4	2436	3971	-31.4	82.8	79.8	80.6	85.6	79.8	98.2	114.4	108.8	80.5	81.2	83.4	77.9	73.9	83.1	82.8	81.6	14.5	61.7
5	7175	5003	0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	99.4	98.4	98.0	98.0	98.3	97.8	98.6	98.7	98.5	100.0	100.0
6	3446	4937	0	96.7	96.0	96.0	95.1	95.1	96.3	99.0	98.6	94.7	93.6	96.8	93.9	94.2	95.6	95.3	95.3	99.1	98.3
7	4072	4854	-18.1	90.6	88.8	89.2	91.4	88.7	97.2	106.5	103.5	90.5	90.8	92.1	89.4	87.6	91.8	91.2	91.4	67.0	86.9
8	7325	3036	2.8	80.9	74.8	75.0	68.2	68.5	81.7	92.6	96.3	81.2	82.2	86.3	81.4	77.0	77.5	81.4	85.9	60.0	86.2
9	7673	3185	4.1	82.4	72.4	73.8	70.1	69.8	80.8	95.7	98.8	75.9	73.6	85.7	73.5	67.1	77.2	79.1	81.5	42.8	80.2
10	3003	2700	0.3	91.9	89.1	89.0	78.4	78.4	92.7	97.5	99.4	90.9	89.5	93.2	89.5	88.6	91.3	92.3	94.3	89.5	94.2

Код: Выделить всё

"Lux" - единица измерения освещенности.
"CCT" - коррелированная цветовая температура иллюминанта в Кельвинах.
"Tint" - отклонение от оси АЧТ и оси дневного света в зеленую (в плюс) или в красную (в минус) область.

Color Rendering Index. 
"Ra" - собственно традиционный CRI для первых 8 цветовых образцов (усреднение). 
"Ra(14)" - позднее расширенный CRI шестью цветовыми образцами с высокой насыщенностью. 
"Ra(15)" - дополнен образцом Japanese Skin. 
"R1 - R15" - CRI индивидуальных образцов.

Color Quality Scale. 
"Qa" - классический коэффициент CQS для всех 15 цветовых образцов (образцы отличаются от образцов для вычисления CRI). 
"Qf" - индекс CQS без фактора насыщенности цвета по Chroma. 
"Qp" - индекс CQS с позитивным фактором насыщенности (растет если средняя Chroma образцов увеличивается под исследуемым иллюминантом относительно идеального осветителя, но не падает, если Chroma некоторых образцов ниже Chroma под идеальным иллюминантом). 
"Q1 - Q15" - CQS индивидуальных образцов (однако "Qa" - не является просто их средним значением и вычисляется самостоятельно).
"Qd" - так же известен как Relative Gamut Area Index, процентное отношение площади цветового охвата под тестовым иллюминантом относительно площади цветового охвата под референсным иллюминантом. Скорее количественный, чем качественный показатель, так как плохой свет может давать как малый так и большой Relative Gamut Area Index (Qd).

Современный метод оценки цветопередачи источника света от Illuminating Engineering Society - IES TM-30-15 - использует 99 спектральных образцов семи разных типов и хроматическую адаптацию CIECAM02. Gamut Index Rg показывает объем цветового охвата, Fidelity Index Rf - качество цветопередачи, выражаемое как общим индексом, так и отдельными индексами по 16 секторам цветового круга для разных оттенков hue 99 спектральных образцов, и отдельными индексами по 7 типам спектральных образцов, таких как: "Природа", "Кожа", "Текстиль", "Краски", "Пластик", "Печать", "Color System".

Техногенный метод оценки TLCI-2012 показывает в метриках Qa и Ra качество света для видео и фотосъемки.

При сборке таких таблиц отключается визуализация методик в интерфейсе чтобы ничего не тормозило, голые расчеты.

Отключение графического интерфейса оценки для огромных массивов спектров

• 181.72 КБ • 976 просмотров

А потом можно сортировать себе тысячи образцов в том порядке в каком нравится и искать свой идеальный свет, который например был бы хорош и по Qa TLCI и например по IES Skin - по двум колонкам найти наивысшие индексы в огромном массиве образцов.
Остается только придумать (я думаю не сложно) по какой схеме нагенерить массивы спектральных образцов для изучения.

Понятно что солнечный свет в атмосфере для всех методик хорош, ибо они в референсе на нем базируются. Но наверное же есть и что-то еще, что имеет иной рисунок спектра, но также хорошо по ряду индексов, как и дружелюбный дневной свет.

И как обычно предостерегаю от низких температур и их оценки, ниже дневного света 4000К. Все-таки Планковское АЧТ - это абстракция математики, не привязанная к адаптации зрения. Некоторые методики штрафуют просто по температуре все это абсолютно черное тело, некоторые нет. Очень осторожно подходим к низким температурам и их оценке, так как референса, адекватного нашему зрению и его адаптации как результату эволюции, в методиках ниже температур 4000К нету. То есть лампа накаливания будет иметь идеальный CRI и при этом нормальной адаптации к лампе накаливания не происходит, так что тут все плохо. А плохо от того, что не бывает как бы дневного света ниже 4000К и с чем сравнивать лампу 2700К? Ну приняли сравнивать с абстракцией Планковского блэкбоди, но она и к хромадаптации зрения не имеет отношения, и даже сидит на другом локусе цветности, нежели дневной свет, по тинту или сдвигу от зеленого к красному.