Color Appearance Models

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☆☆☆☆☆
出版者:John Wiley & Sons Inc
作者:Fairchild, Mark D.
出品人:
页数:408
译者:
出版时间:2005-2
价格:$ 150.00
装帧:HRD
isbn号码:9780470012161
丛书系列:
图书标签:
  • 好
  • 色彩外观
  • 颜色科学
  • 颜色模型
  • 视觉感知
  • 图像处理
  • 计算机图形学
  • 色彩管理
  • 照明
  • 渲染
  • 心理物理学
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具体描述

There is an ever-increasing demand for a standard way to transport colours among devices on the Internet, and for achieving colour fidelity across digital media. The rapid growth in colour imaging technology has led to the emergence of colour management systems. These systems require colour appearance models so that images produced in one medium and viewed in a particular environment, may be reproduced in a second medium and viewed under different conditions. The eagerly anticipated second edition of Colour Appearance Models brings the fundamental issues and current solutions in the area of colour appearance modelling together in a single place for those needing to solve practical problems or looking for background for ongoing research projects. This book provides the relevant information for an updated review of colour appearance and provide details of many of the most widely used models to date, for example, Nayatani et al., Hunt, and RLAB and the ATD and LLAB appearance models that are of increasing interest for some applications. It also includes the recently formulated CIECAM02 model that represents a significant improvement of CIECAM97S and is the best possible model based on current knowledge. Fairchild presents an updated overview of device-independent colour imaging and finally introduces the concept of image appearance modelling as a potential future direction for colour appearance modelling research. A website accompanies this text that lists developments, publications and calculations related to the material in this book.

好的,这是一本名为《Color Appearance Models》的书籍的详细简介,旨在详细描述其内容,同时避免提及任何关于人工智能生成或构思的迹象。 --- 《色彩外观模型》 内容提要 本书深入探讨了人类视觉系统如何感知和解释色彩的复杂过程,并系统地介绍了如何利用数学模型来准确预测和描述这种感知。色彩外观模型(Color Appearance Models, CAMs)是连接物理光刺激与人类主观视觉体验之间的桥梁,其重要性贯穿于色彩科学、计算机图形学、图像处理以及显示技术等多个领域。本书旨在为研究人员、工程师和高级学生提供一个全面且深入的理论框架和实用工具集,用以理解和应用色彩外观模型。 第一部分:色彩科学基础与人类视觉 全书伊始,我们首先需要建立坚实的色彩科学基础。这部分内容涵盖了光辐射、色彩测量以及人眼生理结构的概述。我们将详细阐述可见光谱的物理特性,以及如何通过光谱测量来量化光源和物体反射的能量分布。 核心章节将聚焦于人类视觉的生理和心理机制。我们将回顾经典的三色视觉理论(Young-Helmholtz理论)及其局限性,并引入更现代的、基于对立通道(Opponent Process Theory)的视觉感知模型。理解这些基础对于构建准确的色彩外观模型至关重要,因为模型必须能够模拟从视网膜到大脑的信号处理过程。 此外,本部分还将详细讨论影响色彩外观的关键因素,包括: 观察条件: 适应性亮度(Adaptation Luminance)、照明环境(照明的色温与显色性)。 空间因素: 视野大小(Field Size)和空间频率对色彩感知的影响。 心理效应: 例如色彩恒常性(Color Constancy)——人脑如何努力保持物体颜色在不同光照下的一致性。 这些基础知识的扎实掌握,为后续对复杂模型的剖析奠定了必要的理论基础。 第二部分:经典与现代色彩外观模型 本书的核心章节致力于对主要的色彩外观模型进行系统性的介绍、比较和应用分析。色彩外观模型不仅仅是简单的色度学公式,它们是一套复杂的非线性转换框架,旨在从设备相关的色彩空间(如RGB)映射到与观察条件无关的、更具预测性的色彩空间中。 1. CIELAB和CIELUV模型的局限性探讨: 在介绍更先进的模型之前,我们将回顾CIELAB和CIELUV等经典均匀色度空间的原理及其在处理高对比度或极端适应条件下的不足。这些模型的“均匀性”往往在特定的观察环境下被打破,这正是发展新模型的主要驱动力。 2. Munsell、NCS与CIECAM02: 详细介绍基于心理学的色彩系统,如Munsell和NCS,它们对色彩属性(明度、彩度、色相)的划分提供了重要的直觉基础。随后,本书将深入剖析国际照明委员会(CIE)推荐的色彩外观模型——CIECAM02。我们将逐步解析CIECAM02的完整流程,包括亮度适应、色适应变换(CAT)、亮度和彩度计算,以及色相线性化等关键步骤。模型内部的数学细节、参数选择及其对最终外观预测的影响将被详尽阐述。 3. 进阶模型与扩展: 针对特定应用需求,本书还将探讨CIECAM02的后续发展和替代方案。例如,应用于显示器色彩管理的最新模型(如CAM16、CIECAM16及其变体),这些模型在处理宽色域显示器和HDR内容时展现出更高的精度。我们将比较不同模型在预测特定现象(如Helmholtz-Kohlrausch效应或Crispness效应)时的性能差异。 第三部分:模型的应用与实践 色彩外观模型不仅是理论工具,更是解决实际工程问题的关键。本部分将侧重于模型的实际应用场景和实施细节。 1. 计算机图形学与渲染: 在三维场景的真实感渲染中,准确的色彩模型是再现光照和材质外观的基础。本书将探讨如何将CAMs集成到渲染管线中,用于模拟不同光源下的场景表现,以及在不同显示设备上保证视觉一致性的工作流程。 2. 图像处理与色差计算: 模型的关键应用之一是色差(Color Difference)的计算。我们将讲解如何利用CAMs构建更符合人眼感知的色差公式(如基于CIECAM02的$Delta E$计算)。这对于质量控制、色彩匹配和图像编辑至关重要。 3. 跨设备色彩管理: 在现代工作流程中,内容需要在从打印机到OLED显示器等多种设备上保持色彩的一致性。本书将展示如何利用色彩外观模型的色彩适应转换(CAT)功能,实现设备间的色彩映射,确保最终用户看到的颜色与创作者的意图相符。具体案例将包括软打样(Soft Proofing)和色彩空间转换的精确实现。 第四部分:模型评估与未来展望 为了验证模型的有效性,精确的实验数据是不可或缺的。本书的最后一部分将介绍色彩外观模型评估的标准方法。我们将讨论如何设计和执行严格的视觉实验,收集关于明度、彩度和色相匹配的数据,并使用统计学工具来检验模型的预测能力。 最后,我们将展望色彩外观模型领域的前沿研究方向,包括对动态视觉、非均匀照明(如环境光遮蔽)以及新兴显示技术(如微型LED、全息显示)下色彩感知的建模挑战。 目标读者 本书适合具有一定数学基础和色彩学背景的专业人士。这包括:色彩科学家、显示技术工程师、图形图像处理专家、从事高级色彩管理的人员,以及希望深入理解色彩感知的研究生和博士生。通过系统学习,读者将能够熟练运用和定制色彩外观模型,以解决复杂的色彩工程问题。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本厚厚的砖头书,拿到手沉甸甸的,封面设计简洁到近乎朴素,只印着几个字,让人不禁想,里面到底藏着什么乾坤?我原本是冲着对色彩科学的浓厚兴趣来的,希望能在其中找到一些关于人类视觉如何感知色彩的底层逻辑,或者至少是关于不同色彩模型在计算机图形学和设计领域如何应用的深度剖析。然而,翻开前几章,我立刻感到了一丝迷茫。作者似乎默认读者已经对色彩空间、色度学和光度学有着极为扎实的背景知识,上来就直接抛出了一堆复杂的数学公式和晦涩的理论推导,什么CIELAB、CIECAM02的优化迭代,什么感知均匀性的几何意义,读起来就像在啃一本高阶的物理教科书,完全没有预期的那种循序渐进的引导。我甚至需要时不时地停下来,去查阅其他基础文献来理解他引用的那些缩写代表的具体含义。对于一个希望通过这本书建立起全面认知框架的初学者来说,这本书的入手难度简直是地狱级的。我期待的是一个清晰的地图,结果拿到的是一堆精密但难以解读的航海图。它更像是一份给专业研究人员的内部参考手册,而不是一本面向广泛读者的科普或应用指南,这让我对后续内容的实用性产生了深深的怀疑。如果这本书能稍微花点篇幅解释一下那些基础概念的直观含义,而不是直接跳到公式的极限分析,体验感或许会好上很多。

评分☆☆☆☆☆

如果说有什么亮点,那或许是作者对历史文献的梳理,尽管这种梳理对我目前的学习路径帮助有限。在某些章节的尾声,作者会插入一段关于某个特定色彩感知理论起源的简短历史回顾,提及了早期的心理物理学实验者,以及他们是如何一步步建立起早期的量化色彩系统的。这部分内容读起来相对轻松,带有一种学术小品文的韵味,仿佛是作者在紧张的公式推导之余的一点小小的喘息。它提供了一些关于“人是如何思考色彩的”的哲学背景,让我了解到现代模型并非凭空出现,而是经历了漫长的、充满争议的演进过程。然而,这种历史的穿插显得有些零散和不连贯,它没有被系统地融入到主体理论框架中。我更希望看到的是,历史的脉络能够作为理解当前模型优劣性的基础,而不是仅仅作为一种附加的知识点被提及。总而言之,这段历史片段提供了背景知识,但未能对解决实际问题提供实质性的帮助,更像是作者展示其学术广度的佐证材料。

评分☆☆☆☆☆

我读完这本书后最大的感受是“理论过剩,应用匮乏”。对于那些希望利用色彩科学知识去解决实际工业问题的人来说,这本书更像是一份需要被“翻译”的参考资料集,而不是一本可以指导实践的工具书。书中大量的篇幅被用来讨论各种模型的数学等价性、收敛性证明,以及在高维空间中的拓扑性质,这些讨论的严谨性毋庸置疑,但对于我这个从事产品设计和色彩管理工作的人来说,这些信息的可操作性极低。我更关心的是,当我的色彩数据需要在不同代工厂的涂装线上保持一致时,我应该选择哪个模型进行补偿校正?这本书提供了十几种模型,但对每种模型在面对“高饱和度绿色”、“低亮度蓝色”等特定场景时的性能差异,几乎没有进行任何定性或定量的比较分析。最终,我合上这本书时,我感觉我拥有了构建一套色彩模型的所有理论基石,但我却没有得到任何关于如何选择砖块、搅拌水泥的实际施工指南。它是一本扎根于实验室的著作,却对走出实验室的征途显得有些力不从心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和插图设计,简直是一场视觉上的灾难。在谈论色彩理论时,高质量的、彩色的图表是至关重要的,它能直观地展示出例如色域映射(Gamut Mapping)或色彩空间转换的复杂边界。然而,这本书绝大部分内容都是黑白印刷,即便是那些关键的二维或三维色彩图,也只是用不同的灰度、点阵或者简单的线条来区分不同的区域和曲面。试图理解坎德拉(Candela)和流明(Lumen)之间的细微差别,或者区分两个极其相近的、由灰度区分的色块,对眼睛来说是一种折磨。我不得不反复对照书本中的文字描述,试图在脑海中重构出那个应该清晰明了的色彩图景。这不仅极大地拖慢了我的阅读速度,更重要的是,削弱了理论概念本身的冲击力。色彩的本质就是视觉体验,而一本在视觉呈现上如此吝啬的书,无疑是自相矛盾的。我猜想,如果这本书是彩色印刷,价格可能会翻倍,但即便是考虑到成本因素,对于这种专业书籍来说,对核心视觉信息的牺牲也未免太过沉重了。

评分☆☆☆☆☆

我花了两周时间,试图啃下这本书中关于“色适应”(Chromatic Adaptation)的那几个章节,希望能够找到一套可靠的、能在不同光源环境下保持色彩一致性的实用算法。说实话,我对那些描述如何用矩阵变换来模拟人眼适应机制的章节感到相当头疼。书中列举了数种不同的适应模型,从经典的Von Kries到更为现代的Bradford变换,每一种模型的描述都非常学术化,充满了对“基色”和“变换矩阵”的严谨定义。然而,真正让人抓狂的是,作者几乎没有提供任何关于这些模型在实际软件(比如Photoshop或者特定的渲染引擎)中是如何被具体实现和调优的案例。我期望看到的是:“如果你想在屏幕A到屏幕B之间进行转换,请使用这个参数集,然后运行这个函数。”可我得到的是一连串的参数方程,和对这些方程在理论上收敛性的讨论。这让我感觉自己像一个被困在纯数学迷宫里的工程师,理论是完备的,但通往实际应用的桥梁却断了。我最终不得不转向网络社区和开源代码库去寻找那些“翻译”过后的实际操作指南,这让我反思这本书的定位:它似乎更专注于证明“为什么”是这样,而不是教导“如何”做到这一点,这对于追求效率的实践者来说,价值大打折扣。

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