Utente:Pino723/Differenza di colore

Nella scienza del colore, la differenza di colore, differenza cromatica o distanza cromatica è la distanza nello spazio cromatico tra due colori. Questa metrica consente l'esame quantificato di una nozione che in precedenza poteva essere descritta solo con aggettivi. Le definizioni comuni fanno uso della distanza euclidea in uno spazio colore indipendente dal dispositivo .

Distanza euclidea

sRGB

Poiché la maggior parte delle definizioni di differenza cromatica sono distanze all'interno di uno spazio colore, il mezzo standard per determinare le distanze è la distanza euclidea. Se si dispone di colori in formato RGB (rosso, verde, blu) e si desidera trovare la differenza di colore, uno dei modi più semplici è considerare le dimensioni lineari R, G, B che definiscono lo spazio colore.

Considerando due colori che differiscono tra loro per una sola componente RGB, ad esempio i colori con valori RGB (0, 64, 0) (    ) e (255, 64, 0) (    ), la loro distanza è 255. Mentre tra (0, 64, 0) (    ) e (255, 64, 128) (    ) c'è una distanza di 128.

Per calcolare la distanza dal primo punto al terzo punto (per cui viene modificato più di uno dei valori di colore), si procede nel seguente modo:

$${\text{distance}}={\sqrt {(R_{2}-R_{1})^{2}+(G_{2}-G_{1})^{2}+(B_{2}-B_{1})^{2}}}$$

CIELAB ΔE*

La Commissione Internazionale per l'Illuminazione (CIE) chiama la loro metrica di distanza ΔE*, dove delta è una lettera greca spesso usata per denotare differenza, ed E sta per Empfindung (termine in tedesco per "sensazione"). L'uso di questo termine può essere fatto risalire a Hermann von Helmholtz e Ewald Hering.

Le non uniformità percettive nello spazio colore CIELAB sottostante hanno portato la CIE a perfezionare la propria definizione nel corso degli anni, portando alle formule del 1994 e 2000. Queste disuniformità sono importanti perché la visione del colore dell'occhio umano è più sensibile a determinati colori rispetto ad altri. Una buona metrica dovrebbe tenere conto di ciò, altrimenti un certo ΔE può essere insignificante tra due colori in una parte dello spazio colore mentre potrebbe essere significativo in un'altra parte.

Tutte le formule ΔE* sono originariamente progettate per avere la differenza di 1,0 che rappresenta la soglia di percezione della differenza per l'occhio umano. Tuttavia, ulteriori sperimentazioni potrebbero invalidare questo presupposto e la revisione del CIE76 al valore di soglia di 2,3 ne è un esempio.

CIE76

La formula del 1976 è la prima formula che mette in relazione una differenza di colore misurata con un insieme noto di coordinate CIELAB. A questa formula sono seguite le formule del 1994 e del 2000 perché lo spazio CIELAB si è rivelato non così percettivamente uniforme come previsto, soprattutto nelle regioni sature. Ciò significa che questa formula valuta questi colori in modo troppo elevato rispetto ad altri colori.

Dati due colori nello spazio colore CIELAB, ${\textstyle ({L_{1}^{*}},{a_{1}^{*}},{b_{1}^{*}})}$ E ${\textstyle ({L_{2}^{*}},{a_{2}^{*}},{b_{2}^{*}})}$, la formula della differenza cromatica CIE76 è definita come:

$$\Delta E_{ab}^{*}={\sqrt {(L_{2}^{*}-L_{1}^{*})^{2}+(a_{2}^{*}-a_{1}^{*})^{2}+(b_{2}^{*}-b_{1}^{*})^{2}}}$$

${\textstyle \Delta E_{ab}^{*}\approx 2,3}$ corrisponde a una differenza appena percettibile.

CIE94

La definizione del 1976 è stata estesa per affrontare le non uniformità percettive, pur mantenendo lo spazio colore CIELAB, mediante l'introduzione di pesi specifici dell'applicazione derivati dai dati di tolleranza di un test di verniciatura automobilistico.

Δ E (1994) è definito nello spazio colore L*C*h* con differenze di luminosità, saturazione e tonalità calcolate dalle coordinate L*a*b*. Dato un colore di riferimento $(L_{1}^{*},a_{1}^{*},b_{1}^{*})$ e un altro colore $(L_{2}^{*},a_{2}^{*},b_{2}^{*})$, la differenza è

$$\Delta E_{94}^{*}={\sqrt {\left({\frac {\Delta L^{*}}{k_{L}S_{L}}}\right)^{2}+\left({\frac {\Delta C_{ab}^{*}}{k_{C}S_{C}}}\right)^{2}+\left({\frac {\Delta H_{ab}^{*}}{k_{H}S_{H}}}\right)^{2}}},$$

dove

$${\begin{aligned}\Delta L^{*}&=L_{1}^{*}-L_{2}^{*},\\C_{1}^{*}&={\sqrt {{a_{1}^{*}}^{2}+{b_{1}^{*}}^{2}}},\\C_{2}^{*}&={\sqrt {{a_{2}^{*}}^{2}+{b_{2}^{*}}^{2}}},\\\Delta C_{ab}^{*}&=C_{1}^{*}-C_{2}^{*},\\\Delta H_{ab}^{*}&={\sqrt {{\Delta E_{ab}^{*}}^{2}-{\Delta L^{*}}^{2}-{\Delta C_{ab}^{*}}^{2}}}={\sqrt {{\Delta a^{*}}^{2}+{\Delta b^{*}}^{2}-{\Delta C_{ab}^{*}}^{2}}},\\\Delta a^{*}&=a_{1}^{*}-a_{2}^{*},\\\Delta b^{*}&=b_{1}^{*}-b_{2}^{*},\\S_{L}&=1,\\S_{C}&=1+K_{1}C_{1}^{*},\\S_{H}&=1+K_{2}C_{1}^{*},\\\end{aligned}}$$

e dove k _C e k _H sono solitamente entrambi unitari, e i fattori di ponderazione k _L, K ₁ e K ₂ dipendono dall'applicazione:

	arti grafiche	tessuti
$k_{L}$	1	2
$K_{1}$	0,045	0,048
$K_{2}$	0,015	0,014

Geometricamente, la quantità $\Delta H_{ab}^{*}$ corrisponde alla media aritmetica delle lunghezze delle corde dei cerchi cromatici uguali dei due colori.

Bibliografia

 

• Alan R. Robertson, Historical development of CIE recommended color difference equations, in Color Research & Application, vol. 15, n. 3, 1990, pp. 167–170, DOI:10.1002/col.5080150308.
• Uniformity of some recent color metrics tested with an accurate color-difference tolerance dataset, in Applied Optics, vol. 33, n. 34, December 1994, pp. 8069–77, DOI:10.1364/AO.33.008069.
• Colour Physics for Industry, 2nd, Society of Dyers and Colourists, 1997, ISBN 0-901956-70-8.

[[Categoria:Spazi di colori]]