3.2.3. CIE RGB tizimlari
Shunday qilib, yorug‘lik samaradorligining spektral egri chizig‘i
yorug‘lik nurlanishining faqat ravshanligi haqidagina tasavvur beradi.
Nurlanishning boshqa tavsiflarini, masalan, to‘yinganlik va rang
tuslarini uning yordamida ifodalash mumkin emas. Ravshanlikni
o‘lchash usuli bo‘yicha rangni faqat bevosita inson yoki yuqorida
3.8 - rasm. Yorug‘lik
samaradorligi-ning spektral egri
chizig‘i («ko‘rinish egri
chizig‘i»): X o‘qi bo‘yicha
to‘lqin uzunligi nm larda
qo‘yilgan, Y – o‘qida mos
holdagi to‘lqin uzunlikka
bo‘lgan inson ko‘rish tizimining
nisbiy sezgirligi
141
ko‘rilgan ravshanlikni his etishni sonli ifodalash imkoniyatini beradigan
yorug‘lik samaradorligining spektral egri chizig‘iga o‘xshash bo‘lgan
uning reaksiyasining qandaydir modeli «o‘lchashi» mumkin (rang – bu
his etish ekanligini yoddan chiqarmaclik kerak). Rangni o‘lchash uchun
inson yordamida tajribada yorug‘lik samaradorligi spektral egri
chizig‘iga o‘xshash qandaydir tizim yaratildi deb faraz qilamiz. Bu tizim
yorug‘likning spektral taqsimotining mumkin bo‘lgan hamma
variantlariga ko‘rish tizimining rangli reaksiyasini akslantiradi.
Yorug‘lik nurlarining bitta hossasi avvaldan ma’lum (aslida, bu
bizning ko‘rish tizimimizning xususiyati): agar ikkita har xil rangdagi
nurlar aralashtirilsa hosil bo‘lgan nur boshlang‘ich nurlarga umuman
o‘xshamaydi. Masalan, oq varaqli qog‘ozning bir nuqtasiga ma’lum
quvvatli yashil va qizil yorug‘lik yo‘naltirilsa, yashil yoki qizil tuslar
aralashmasiz toza sariq nuqta hosil qilinadi. Bu ikkita nurga uchinchi
nurlanish, bunga yaxshiroq to‘g‘ri keladigan ko‘k nur qo‘shilsa (chunki
ko‘k rangni xech qanaqasida qizil va yashil ranglar aralashmasi bilan
hosil qilib bo‘lmaydi), ko‘plab ranglarni olish imkoniyatini beradigan
tizim (asbob) hosil qilinadi.
Agar bunday
asbobda qandaydir test nurlanishi vizual
tenglashtirilsa, uchta ko‘rsatkich hosil qilinadi: qizil, yashil va ko‘k nur
tarqatgichlarning mos holdagi intensivligi (chiroqlarga qo‘yilgan
kuchlanish kabi, masalan). Ya’ni, ranglarni va insonning ko‘rish tizimini
aks ettiradigan bunday asbob yordamida (vizual kolorimetr deb
nomlanadigan) qandaydir nurlanish rangining sonli qiymatini hosil
qilishning uddasidan chiqiladi. Bunday uchta qiymat ko‘pincha
rang
koordinatlari
deb ataladi, chunki ularni uch o‘lchamli fazoning
koordinatlari deb tasavvur qilish qulay.
Bunday tajribalar XX asrning 20 - yillarida bir biridan mustaqil
ravishda Djon Gild (John Guild) va Devid Rayt (David Wright) nomli
olimlar muvaffaqiyatli amalga oshirdilar. Rayt asosiy nurlanishlar
sifatida to‘lqin uzunliklari mos ravishda 650, 530 va 460 nm bo‘lgan
qizil, yashil va ko‘k rangli monoxromatik nurlanishlardan foydalandi.
Gild esa, ancha murakkab (monoxromatik bo‘lmagan) nurlanishlardan
foydalandi.
Foydalanilgan
qurulmalarning
biri
biridan
ancha
farqlanishiga hamda 17 ta normal ko‘zli kuzatuvchidan olingan
ma’lumotlarning o‘rtachasi (Raytda 10 ta, Gildda 7 ta) olinganiga
qaramasdan bu ikkita olimlarning yakuniy natijalari bir birga juda ham
yaqin bo‘lib chiqdi. Bu esa olimlar tomonidan o‘tkazilgan o‘lchashlar
142
yuqori aniqlikda o‘tkazilganligidan darak beradi. O‘lchashlar
bajariladigan qurilmaning sxemasi quyidagi rasmda tasvirlangan:
Ekraning
yuqori
qismiga
uchta
manba
nurlanishlarining
aralashmasi, pastki qismiga – o‘rganilayotgan nurlanish proeksiyalanadi.
Tajriba qatnashchisi bularni pardadagi teshik orqali bir vaqtda ko‘rib
boradi. Izlanuvchi qatnashchiga asbob maydonchalari orasidagi rangni
tenglashtirish vazifasini qo‘yadi va bunda tekshirilayotgan nurlanishni
pastki maydonchaga yo‘naltiradi. Qatnashchi imkon qadar uchta
nurlanishlarning quvvatini boshqaradi, izlanuvchi esa
uchta manba
intensivliklarining ko‘rsatkichlarini yozib boradi.
Ba’zi hollarda bunday tajribada ma’lum monoxromatik
nurlanishlarni tenglashtirib bo‘lmaydi: regulyatorlarning har qanday
holatlarida ham test maydoni foydalanaliyotgan aralashmaga nisbatan
ko‘proq to‘yingan bo‘ladi. Biroq tajribaning maqsadi rangning
koordinatlarini olish, uni aks ettirish emasligi sababli, izlanuvchilar hiyla
ishlatishdi: ular asbobning bitta asosiy nurlanishini boshqa ikkitasi bilan
aralashtirmasdan ekranning pastki qismiga yo‘naltirishdi, ya’ni uni test
nurlanishi bilan aralashtirishdi:
Bundan so‘ng tenglashtirish odatdagiday o‘tkaziladi, biroq
nurlanayotgan rang bilan aralashtirigan nurlanish manfiy deb
hisoblanadi. Buni oddiy tenglamada sonni turgan qismidan boshqa
qismiga ishorasini o‘zgartirib o‘tkazilishiga o‘xshatish mumkin: negaki
kolorimetr ekranining ikki qismi o‘rtasida vizual tenglik o‘rnatilgan
bo‘lib, bunda uning yuqori qismini tenglamaning bir qismi, pastkisini
esa boshqa qismi deb qarash mumkin.
Asosiy nurlanishlar
manbalari
Tekshiralayotgan nurlanish
manbasi (masalan, monoxromator
)
Teshikli parda
Kuzatuvchi
Kuzatuvchining ko‘rish
maydoni
Asosiy stimullarning
ravshanlik regulyatorlari
Экран
143
Ikkita
izlunuvchi
ham
ko‘rinadigan
spektrdagi
hamma
monoxromatik nurla-nishlarning har biri uchun alohida vizual
o‘lchashlarni amalga oshirdilar. Ko‘rina-digan spektrning hossalarini
mana shunday usul bilan o‘rgangan olimlar, olingan natijalarni ixtiyoriy
nurlanishlarni tavsiflash uchun foydalanish mumkin deb, tax-min
qildilar. Olimlar uchta mustaqil nurlanishlarning quvvatlari bilan ish
ko‘rdilar va bunday bir talay tajribalarning natijasida uchta egri chiziq
hosil qilindi. Yorug‘-lik samarador-ligining egri chizig‘ini yaratishda
bitta egri chiziq hosil qilingan edi.
Ranglarning tasniflashning qulay va universal tizimini yaratish
uchun CIE qo‘mitasi Gild va Raytning o‘lchashlarda olgan
ma’lumotlarning o‘rtachasini olib, bularni to‘lqin uzunliklari 700, 546,1
va 435,8 bo‘lgan (qizil, yashil va ko‘k, red, green, blue — RGB) uchta
asosiy nurlanishlar uchun qayta hisoblab chiqdilar. Oq rangni akas
etitirish uchun kerak bo‘ladigan bunday o‘rtacha tizimdagi asosiy
nurlanishlar ravshanliklarining nisbatlarini bilgan holda (qizil , yashil va
ko‘k rangli nurlar uchun mos holda 1:4.5907:0.0601 ekanligi tajribada
qayta hisoblashlar bilan aniqlangan) va spektral samaradorlik egri
chizig‘idan foydalanib CIE a’zolari rangning solishtirma koordinatlarini
hisoblab chiqdilar. Bular quvvati bir vatt bo‘lgan ixtiyoriy
monoxromatik nurlanishlarining tenglamasi uchun kerak bo‘ladigan bu
tizimdagi uchta asosiy nurlanishlarning kerakli miqdorini ko‘rsatadi:
O‘rganiladigan nurlanish bilan
aralashtirilgan asosiy nurlanish
144
X o‘qi bo‘yicha to‘lqin uzunligi, Y o‘qi bo‘yicha rangni aks
ettirish uchun kerak bo‘ladigan, mos holdagi to‘lqin uzunligi talab
qiladigan uchta nurla-nishlarning kerakli miqdorlari qo‘yilgan.
Grafiklarning negativ qismla-ri tizimda foydalanilayotgan uchta asosiy
nurlanishlar bilan aks ettirib bo‘lmaydigan monoxromatik nurlanishlarga
to‘g‘ri keladi va bular tasnif-lash uchun tenglashtirishda yuqorida qayd
qilingan ayyorlik ishlatish kerak bo‘ladi.
Bunday tizimni qurish uchun ixtiyoriy boshqa uchta nurlanishni
tanlab olish kerak (bunda bularning hech birini qolgan ikkitasining
aralashmasi bilan aks ettirish mumkin emasligini esda tutish lozim) va
bular bizga boshqa solishtirma egri chiziqlarni beradi. CIE RGB
tizimida tanlangan asosiy nurlanishlar spektr nurlanishining katta
qismini aks ettiradi hamda ularning solishtirma egri chiziqlari yuqori
aniqlik bilan olingan va standartlashtirilgan.
Yorug‘likning solishtirma koordinat egri chiziqlari rang koordinat-
larini inson yordamida hosil qilish uchun vizual tenglashtirishning sekin
usuli bilan ishlaydigan beso‘naqay vizual kolorimetrdan foydalanish
zarurligidan halos qiladi. Spektrometr yordamida oddiy va yetarlicha
qisqa vaqtda nurlanishning spektral taqsimotni olish mumkin va bu rang
koordinatlarni nurlanishning spektral taqsimoti bo‘yicha hisoblash
imkoniyatini beradi. Bunday usul bo‘lishi mumkin, chunki ixtiyoriy
nurlanishni monoxromatik nurlarning aralashmasi deb hisoblash
mumkin va bularning quvvati nurlanish spektrining mos holdagi
zonasidagi intensivligiga javob beradi.
Solishtirma koordinat formulasi egri chiziqlaridan foydalangan
holda bir xil rangdagi ob’ektlar uchun har xil spektrlar ko‘rsatib, fizika
taslim bo‘lgan ikkita namunani tekshiramiz: navbati bilan namunalardan
qaytgan yorug‘lik quvvatlarining spektral taqsimotini uchta solishtirma
egri chiziqqa ko‘paytiramiz va har biri uchun natijalarni qo‘shib
chiqamiz (spektral taqsimotdagi ravshanlikni hisoblashdagi kabi, faqat
145
bu yerda uchta egri chiziqdan foydalanilmoqda). Natijada uchta sonni,
R, G va B hosil qilamiz. Bular CIE RGB tizimida rang koordinatlari
hisoblanadi ya’ni bu tizimning uchta nurlanishning miqdorlari bo‘lib,
bularning aralashmasining rangi o‘lchanayotgan rang bilan bir xil
bo‘ladi.
Ikkita namuna uchun RGBning uchta bir xil ko‘rsatkichlari hosil
qilindi. Bu rangni bir xil his qilinishiga mos keladi hamda rang – bu his
etish degan taxminni tasdiqlaydi va uni faqat insonning ko‘rish tizimi,
yoki uning CIE RGB tizimidagi uchta egri chiziq ko‘rinishidagi yoki
qandaydir boshqa solishtirma koordinatlari ma’lum bo‘lgan modeli
qatnashgan holdagina o‘lchash mumkin bo‘ladi (boshqa asosiy ranglarga
asoslanadigan boshqa bunday tizimni batafsil keyinchalak ko‘rib
chiqiladi).
Namunalardan qaytgan yorug‘likni bevosita o‘lchash uchun CIE
RGB kolorimetrdan foydalaniladi, ya’ni tizimning uchta nurlanishlari
aralashmasining rangi bilan har bir namunaning rangini ko‘z bilan
tenglashtirilib ana shu uchta RGB koordinatlarini hosil qilinadi.
Kolorimetrik tizimlarda asosiy nurlanishlarning miqdorlarini
shunday normallash qabul qilinganki, bunda tizimda qabul qilingan oq
rangga R=G=B=1ga mos kelishi kerak. CIE RGB tizimi uchun bunday
oq rang sifatida gipotetik teng energetikli, ko‘rinadigan spektrning
hamma to‘lqin uzunliklarida bir xil nurlanadigan manbaning rangi qabul
qilingan. Bunday normallashtirishsiz tizim noqulay bo‘lib qoladi, chunki
ko‘k rangli manbaning ravshanligi yashilga nisbatan juda kichik, -
4.5907:0.0601, va grafiklarda ranglarning ko‘pchiligi diagrammaning
ko‘k o‘qiga «yopishgandek» bo‘lib qolar edi. Bunday normallashni
(tizimning qizil, yashil va ko‘k rangli nurlarga mos holda
1:4.5907:0.0601) kiritib, fotometrik birliklardan kolorimetrik birliklarga
o‘tiladi. Bu bunday tizimni qulayroq qiladi.
Diqqatni shunga qaratish kerakki, CIE RGB tizimi biror bir rangni
ko‘rish nazariyasiga asoslanmagan, rangning solishtirma koordinatlari
egri chiziqlari inson ko‘zi to‘r pardasidagi uch turdagi nur sezuvchi
hujayralarning spektral sezuvchanliklari hisoblanmaydi, buni ular
ko‘pincha xato izohlashadi. Bunday tizim to‘r pardadagi nur sezuvchi
hujayra pigmentlarining hossalari to‘g‘risidagi ma’lumotlarsiz va
miyadgi ko‘rishga oid ma’lumotlarni qayta ishlashdagi o‘ta murakkab
jarayonlar to‘g‘risidagi har qanday ma’lumotlarsiz osongina chetlab
o‘tiladi. Shu vaqtdagi insonning ko‘rish apparatining hossalari
to‘g‘risidagi ma’lumotlarning juda kamligiga qaramasdan bunday
146
tizimni yaratgan olimlarning uzoqni ko‘rabilishligidan va nihoyatda
ijodkorligidan darak beradi. Bundan tash-qari, o‘tgan vaqt ichida
fanning
ulkan
taraqqiyotiga
qaramasdan
hozirgacha
amal-da
o‘zgarishsiz CIE RGB tizimi rang to‘g‘risidagi fanning asosini tashkil
qiladi.
Hamda shuni ta’kidlash kerakki, SIE RGB tizimidagi kabi, rangni
aks ettiruvchi monitor ham uchta rangli nurlanishdan foydalanashiga
qaramasdan (RGB) monitorning rangli komponentlarining uchta qiymati
rangni aniq tasniflamaydi, chunki har xil monitorlar rangni yetarlicha
katta farq bilan har xil aks ettiradi. Yana shuni aytish kerakki, monitor-
larning asosiy nurlanishlari SIE RGB tizimidagi asosiy nurlanishlardan
yetarlicha kuchli farq qiladi. Ya’ni monitorning RGB qiymatlarini
rangning qandaydir absolyut aniqlanishi deb qabul qilish kerak emas.
Yaxshi tushunib olish uchun, «nurlanish/manba/to‘lqin uzunligi/
chiroq
yashil
rangga
ega»
deb
aytilganda,
biz
odatda
«nurlanish/manba/to‘lqin uzunligi/ chiroq yashil rangni
Do'stlaringiz bilan baham: |