03.07.24. Цвет 3-5 (2) [Автосохраненный] [Автосохраненный]

1. Цвет в науке и технике (3 – 5)

Доц., к.т.н. Снетков Владимир Юрьевич
E-mail: svy.2011@yandex.ru
1

2. Исследования проф. Григорьева

1 механизм есть (ослаблен), но 2 и других механизма у
дихроматов другие, значит и другая цветовая система.
Определил другой основной цвет [К]; по функциям
сложения с 610 нм видно, что красный цвет – реальный
(он лежит на локусе). По Юстовой: зеленый основной
цвет под плоскостью нулевой яркости, а у Григорьева –
выше плоскости нулевой яркости. Была определена:
Координаты цвета
2

3.

Функции сложения КЗС по Григорьеву А.А. и Юстовой
Е.Н. (пунктирная линия)
«Зелёная» и «синяя» функции сложения различаются
незначительно, а «красная» – смещена примерно на 15
нм (это соответствует 35 порогам, если считать разницу
в длинах волн по максимумам зависимостей).
3

4. Выводы по результатам исследований Григорьева А.А.

КЗС физиологическая по Е.Н. Юстовой и Н.Д. Нюбергу
не может соответствовать зрению трихроматов, а
справедлива для цветоаномалов. Правда и у А.А.
Григорьева основные цвета и функции сложения
цветовой КЗС физиологической системы существенно
зависят от наблюдателей (выход: увеличить их кол-во).
Результаты
проверены
при
сопоставлении
с
экспериментами (например, пороговыми измерениями
Гамильтона на цветных полях).
(КЗС)физ. по Матвееву А.Б. необходима для построения
равноконтрастной системы.
4

5. Светлота

Определяется освещенностью на сетчатке, связь Ес и L –
нелинейная, т.к. Азр (площадь зрачка) сама зависит от L,
правда, фона Lф:
Между потоком, падающем на сетчатку,
(или
освещённостью) и яркостью связь – нелинейная.
τ – коэфф. пропускания глазных сред; ϝп – передний фокус.
Существует средний адаптационный уровень, часто
определяющий восприятие человека.
5

6. Общий адаптационный уровень

Закон психофизики Э. Вебера - Г. Фехнера:
Используя метод пороговых
приращений говорят о
пропорциональности ощущения числу пороговых значений,
например: L/∆ Lпор .
Порог – впервые заметные с заданной вероятностью
отличия (например, по яркости): L пор, ∆ L пор или К
пор. По Фехнеру, ∆Lпор=cL:
если половина
фотометрического поля едва заметно светлее другой
(порог), её L должна быть больше другой на постоянную
часть от заданной L.
6

7.

В = ln L
R-реакция общая
Мешков В.В. выявил, что это очень упрощенный подход:
а = 0,33 – 0,93
в = 0,29 – 194
a,b – коэффициенты зависят от углового размера (0,5 – 100 минут) и яркости
(0,1 – 1000 кд/м2)
7

8.

Что создает адаптацию (L), то и определяет светлоту B.
Для дневного зрения:
Для ночного зрения:
Для сумеречного зрения:
8

9.

Легран, Франция,1954 год, определил формулу для светлоты и
использовал для пороговой разности яркости формулу Муна и Спенсер:
Если подставить в формулу для дневного зрения:
9

10. Пр. 2. Психофизические методы

Е. Галантер
С.Стивенс
10

11.

Проблема зрительного восприятия при
наблюдении объектов разной L относится к
учению
о
шкалировании
(раздел
психофизики)
Психометрическая шкала- по оси абсцисс
стимул (например, яркость).
По оси ординат – реакция, в виде цифры, с
которой можно производить математические
действия.
Для построения психофизических шкал
(значение реакции, с которым нельзя
производить математические
действия)
используются: метод пороговых приращений,
метод равных ступеней (интервалов) [атлас
Мансела]; метод количественной оценки
(идея Плато) [до метода довел Стивенс С.],
реализуется, например, в шкале отношений.
11

12.

12

13.

Р. Гопкинсон – применил
шкалу
отношений
для
светлотных преобразований.
С.Стивенс
–
правило
приписывания
числовых
или
иных
форм
определенным
сторонам
события
создаёт
некую
психофизическую шкалу.
Льюс,
Галантер:
психофизические
шкалызависимость
параметра
восприятия от физических
свойств стимулов.
Р.Гопкинсон
13

14.

Правило
количественной
оценки:
позволяет
приписать каждому символу какое-то число, это
число присуще стимулу.
Правило порядка или ранжирования- представляет
собой соотношение большие или меньше.
Требование к правилу: если стимул А>стимула B, а
реакция на стимул B> стимула С, то А>C.
Шкала
(зависимость)
реакции
от
стимуламонотонная возрастающая (убывающая) функция.
14

15. Методы получения психофизических шкал

1. Метод группировки (группировка стимулов по
классам: худшему стимулу- 1-й класс, наилучшему – N-й
класс; группируют все остальные стимулы так, чтобы м/у
классами расстояние было постоянно)
Наилучший стимул – постоянно демонстрируется.
Вариант сравнения (точнее получаются результаты
группировки, но они
часто получаются более
завышенными). Идентифицируется каждый стимул. По
существу реализуется правило порядка, но большой плюс
– есть равноступенность !
15

16.

2. Метод парного сравнения
Нет ни образца, ни эталона, мы выбираем контрольный
образец (условный эталон) и есть все возможные
стимулы в парах, какой стимул из пары ближе к эталону
(метод триад). А есть метод четверок (2 пары стимулов:
в какой паре стимулы ближе друг к другу). Метод
продолжительный и реализует правило ранжирования.
3. Метод интервалов (равноделения)
2 постоянных стимула показывают человеку, 3-й стимул
(х) меняется:
Реакция
16

17.

4. Метод отношений
Оценка каждого стимула в единицах или долях
единичного
или образцового стимула. Этот
единичный (образцовый) стимул показывается либо
вначале, либо всегда является вторым экраном.
Образцовый
5. Метод корректировки
Оператор по команде наблюдателя изменяет величину стимула
до тех пор, пока этот стимул не станет субъективно равным с
образцовым стимулом - измеряется величина корректировки,
например, по шкале с оптическим клином.
17

18.

6. Двухкатегорийный метод.
Заметно то или иное изменение в стимуле или нет. Это,
например, пороговый метод (квантовый). Другие варианты:
мешает ухудшение или нет; допустимо или нет. Никакой
психофизической шкалы мы не получим, получим только
одну точку. Прогрессивных норм или классификаций не
получим. Зато эта точка может быть границей допуска.
7. Метод категорий.
Возник давно, в середине 70-х годов стал наиболее важным
субъективным методом оценки качества ТВ изображений
(или близких применений). Цель метода – определить,
допустимы ли некоторые ухудшения параметра, полное
устранение которых - не экономично.
18

19. Шкала качества (с баллами)

МККР
1. 1. Отличное качество
изображения (5, отл.)
2. 2. Хорошее качество
(4, хор.)
3. 3. Достаточно
хорошее (3, дост.)
4. 4. Посредственное (2,
поср.)
5. 5. Плохое (1, пл.)
ГОСТ 26320
1.Отличное (5)
2.Хорошее (4)
3.Удовлетворительное (3)
4.Плохое (2)
5.Очень плохое (1)
* допускаются
промежуточные баллы,
например: 4,5
19

20. Шкала ухудшений

МККР
ГОСТ 26320
1. Ухудшение незаметно, 5
1. Ухудшение незаметно, 5
2. Едва заметно (мы сами ввели)
2. Заметно, но не мешает, 4
3. Ухудшение заметно, но не
3. Несколько мешает, 3
мешает , 4
4. Мешает, 2
4. Слегка мешает, 3
5. Очень мешает, 1
5. Мешает , 2
6. Очень мешает, 1
7. Мешает сильно
20

21. Пр. 3 Шкала сравнений

МККР
1. Намного лучше 3
2. Лучше 2
3. Немного лучше 1
4.Одинаково 0
5. Немного хуже -1
6. Хуже -2
7. Намного хуже -3
ГОСТ 26320
1. Намного лучше 3
2. Лучше 2
3. Несколько лучше 1
4. Одинаково 0
5. Несколько хуже -1
6. Хуже -2
7. Намного хуже -3
21

22. ГОСТ 26320

Оценку проводят неспециалисты, обладающие
нормальными остротой зрения и цветовосприятием.
Число наблюдателей для обеспечения
статистической представительности должно быть
не менее 10 (лучше – 20).
Перед испытаниями наблюдателей знакомят с целью
исследований, эталонными изображениями, методами
испытаний, шкалой оценок и видами искажений,
а также проводят предварительный сеанс.
Демонстрируются разные сюжеты, показываются
эталонные изображения в начале и внутри серии (не
предупреждая наблюдателей).
22

23. ГОСТ 26320

Общее время одного сеанса – не более 30 минут.
В сеансе одно изображение с одинаковым характером
и значением искажений предъявляется не менее 2 раз (но
не подряд).
Определяют среднюю арифметическую оценку и
стандартное отклонение статистического распределения
оценок. Если оценки одному и тому же стимулу
отличаются на две и больше градаций для каждого
наблюдателя, они должны быть исключены.
23

24. ГОСТ 26320

Результаты
считаются представительными, если число
оценок с таким разбросом не превышает 15 % общего
числа полученных оценок. Оценки наблюдателя,
оценившего эталонное изображение в виде
испытательного, ниже на 2 балла и более, чем
эталонное, не учитываются.
qи = 3 + 2(qэ – 3)/(qост – 3) qи – истинная оценка; qэ средняя величина в данной экспериментальной
точке; qост – средняя
величина в результате
эксперимента в точке, где искажения равны нулю
24

25. Результаты наблюдателя

Балл
Через доверительный интервал
проводится кривая, например,
методом наименьших квадратов
Стимул
25

26. Доп. обработка (к ГОСТУ):

5
3,46
5
4,3
4
3
Экспериментальная
3,3
Остаточная
2
1
М
М
не может не
понравиться
26

27.

9. Метод экспертной оценки
Первый эксперимент: интервальная оценка. Лучшему стимулу
присваивается 100 (например). Остальным стимулам
специалист должен установить интервал оценок (например,
65 – 70).
Все стимулы получают такие интервальные оценки.
После интервальных сообщают средний по наблюдателям
интервал и просят дать точечную оценку (есть определённое
«давление» по нижним и верхним границам интервала).
Устранение недостатков (эксперты – не обычные наблюдатели;
определённое давление на экспертов):
1. использовать не экспертов, а обычных людей;
2. не знакомить со средними значениями границ, но время
эксперимента тогда будет увеличено.
27

28.

h- частота
1,0
0,8
отл.+ хор. +удовл.
отлично + хорошо
отлично
0,6
0,4
0,2
28

29.

C.Cтивенс
«Экспериментальная
психология» 1960 г.
С. Стивенс
Нисимура Т. «Теория и
практика субъективных
оценок»
Журнал «Тэрэйдзен» 1977 г.,
31 том, 5 выпуск, с.369-377
29

30.

«Светотехника» 1975 г.
Котик Г.Г., Матвеев А.Б., Перейма В.В., Тохадзе И.Л. №7
журнал «Категорийные оценки качества освещения и их
взаимосвязь на психометрической шкале»
Этот метод позволяет по статистике категорийных
оценок определить ширину и среднее значение каждой
категории (шкала интервалов по категориям)
30

31.

31

32.

1
2
40
1-плохо
3
5
Не м.б.
4
170
L
5-отлично
32

33.

Обработка результатов
2
1,5
1
0,5
X
0,3
2,1
Z
33