Devid MakAdam 1940-yillarda ranglar farqini idrok etish sohasida kashshof ishlarni amalga oshirdi. Xususan, u qurilmani loyihalashtirdi va statistik jarayonni aniqladi, bu maqsadli rang atrofidagi xromatiklik bardoshliklarini miqdoriy aniqlash imkonini berdi.
MacAdam ikkita yorug'lik manbasi chiqaradigan rangning bir-biriga qanchalik mos kelishini (yoki yo'qligini) aniqlash uchun standart og'ish rangini moslashtirish (SDCM) dan foydalangan. Har qanday ikkita namuna o'rtasidagi standart og'ish ortib borayotganligi sababli, ular orasidagi rang farqi ko'proq odamlarga ayon bo'ladi.
Standart og'ish rangini moslashtirish nima uchun muhim? Yoritish muhandisi uchun rang bardoshliligi 1 bosqichli, 2 bosqichli, 3 bosqichli (va hokazo) MacAdam ellipsi sifatida ifodalanadi.
Hech qanday ikkita yorug'lik manbasi hech qachon bir xil rangdagi yorug'likni chiqarmaydi, lekin bir nechta chiroqlar odatda bir-birining yonida o'rnatilganligi sababli mustahkamlik darajasi juda ma'qul. Shu sababli, yorug'lik muhandislari mexanik muhandis o'lchov atrofida tolerantlikni ifodalaganidek, maqsadli rang atrofida tolerantlikni ifodalash usuliga muhtoj.
Ushbu maqola Devid MakAdamning maqsadli rang atrofida tolerantlikni ifodalash vositasi sifatida MakAdam ellipsining universal ishlatilishiga sabab bo'lgan ishini tushuntiradi.
Tarix. Devid MakAdam Kodak kompaniyasining Rochesterdagi (Nyu-York) tadqiqot laboratoriyasida ishlagan olim edi. 1940-yillarda Kodak inson ko'zi o'xshash ranglarni qanchalik aniq ajrata olishini bilishga qiziqdi.
Rangni moslashtirish osonmi?
Rangni moslashtirish osonmi? Yo‘q, ranglarni moslashtirish umuman oson emas. Biz ikki xil rangni juda o'xshash deb bilishimiz mumkin yoki ikkita o'xshash rangni juda farq qilishimiz mumkin, chunki ranglarni ko'rishda bir nechta omillar mavjud.
Yorqinlik yoki oddiy til bilan aytganda, biror narsa qanchalik yorqin. Xuddi shu qizil yorug'lik manbai, masalan, qanchalik yorqin porlashiga qarab, juda boshqacha ko'rinadi. Xuddi shunday, agar biri boshqasiga qaraganda yorqinroq porlayotgan bo'lsa, ikki xil rang o'xshash ko'rinishi mumkin. Devid MakAdamning apparati ikkita yorug'lik manbasining rangi qanday bo'lishidan qat'i nazar, yorqinligi doimiy darajada saqlanib turadigan tarzda yaratilgan.
Hue. Bu yorug'lik manbasining rangi, uning to'lqin uzunligi bilan belgilanadi. Tabiatda biz ko'rgan ranglarning aksariyati dominant to'lqin uzunligi va boshqalardan iborat.
Poklik yoki to'yinganlik. Ikki yorug'lik manbalarining ikkalasi ham bir xil yorqinlik va dominant to'lqin uzunligiga ega bo'lishi mumkin, lekin agar biri juda sof yorug'lik manbai bo'lsa (ya'ni, u juda to'yingan edi, ya'ni yorug'lik fasolidagi energiyaning katta qismi dominant to'lqinda yoki yaqinida to'plangan edi. uzunligi) va ikkinchisi turli xil to'lqin uzunliklarining ko'proq aralashmasini o'z ichiga olgan, ular boshqacha ko'rinadi.
Devid MakAdamning ishi nashr etilishidan oldin yorug'lik jamiyati insonning o'xshash ranglarni to'lqin uzunligi chegaralari (sof qizil, yashil va ko'k kabi spektral yoki to'yingan ranglar uchun) va soflik chegaralari (bo'lmagan ranglar uchun) bo'yicha farqlash qobiliyatini ifodalashga harakat qilgan. - jigarrang, pushti va magenta kabi spektral ranglar).
Avvalgi ish, boshqa tadqiqotchilar, "faqat sezilarli farqni" izlash orqali rang idrokini o'lchashga harakat qilishgan. Ushbu texnikaning afzalligi shundaki, uni amalga oshirish oson edi va maxsus jihozlarga muhtoj emas edi. Biroq, u baholangan ranglar gamuti bo'ylab noto'g'ri natijalar berdi.
Boshqa tadqiqotchilar (Rayt va Pittning "Oddiy rangni ko'rishda rangni kamsitish" asarida) yaxshiroq yondashuv ranglar jadvalining har bir nuqtasida ko'p sonli mosliklarni yaratish va keyin kuzatuvlarning tarqalishini tahlil qilish bo'lishini taklif qilishdi, ammo ular bu "mumkin bo'lmagan uzoq jarayon" bo'lishini izohladilar.
Devid MakAdamning tadqiqoti - xulosa
MakAdam Rayt va Pittning to'g'ri ekanligini tan oldi, chunki bir nechta kuzatishlar talab qilinadi va urinishlar maqsadli ranglarga qanchalik yaqin (yoki yo'q) ekanligini tahlil qilish uchun statistik jarayon zarur.
Rayt va Pitt kutgan qiyinchiliklarni yengib o'tish uchun "mumkin bo'lmagan uzoq jarayon" yaratish uchun MakAdam kuzatuvchining sozlanishi mumkin bo'lgan sinov rangini qat'iy mos yozuvlar (yoki maqsad) rangiga shunchaki moslashtirish orqali sinash uchun mohir asbobni ishlab chiqdi va qurdi. bitta terish. 25 000 ga yaqin o'qishlar davomida Devid MakAdamning yordamchisi janob Perli G. Nuttingning qobiliyati 25 ta rang bo'yicha sinovdan o'tkazildi.
MacAdam CIE 1931 rang maydoni diagrammasida keng tarqalgan 25 nuqtani tanlashdan boshladi - MacAdamning asl qog'ozidan quyida 48-rasmga qarang.

Har bir ellipsning markaziy nuqtasi Devid MakAdam tomonidan tanlangan maqsadli rangdir.
MakAdam o'z maqolasida ICI 1931 standart xromatiklik diagrammasiga ishora qiladi. ICI - Xalqaro yoritish komissiyasi bo'lib, bugungi kunda uning frantsuz qisqartmasi CIE (Commission Internationale d'Eclairage) bilan mashhur.

CIE 1931 rang maydoni diagrammasining rangli versiyasiga chizilgan MacAdam ellipslari.
Ushbu rang nuqtalarining har biri o'sha paytda tijoratda mavjud bo'lgan bitta filtr yordamida ishlab chiqarilishi mumkin edi. MacAdam tanlagan rang nuqtalarining ba'zilari o'rtaga yaqinroq bo'lgan boshqalarga qaraganda ko'proq to'yingan (ranglar maydoni diagrammasi chetiga yaqin). Bu rang nuqtalari kuzatuvchi mos keladigan 25 ta rang bo'lishi kerak edi.
Maqsadli ranglarni takrorlash uchun filtrlar

MacAdam tomonidan yaratilgan qo'shimcha rang filtrlari CIE 1931 rang maydoni diagrammasida chizilgan.
Har bir maqsadli rang (yuqorida) yorug'likni (turli nisbatda) ushbu qo'shimcha filtrlardan 8 juftgacha birlashtirish orqali takrorlanishi mumkin.
Keyin MacAdam 100 ga yaqin qo'shimcha rangli filtrlar seriyasini yaratdi. Ular maqsadli ranglarning har biri (yuqorida) bir juft qo'shimcha filtrdan yorug'likni (kerak bo'lgan nisbatda) aralashtirish orqali (rang va soflikda) takrorlanishi uchun yaratilgan. Odatda, har bir maqsadli rang, agar ular to'g'ri nisbatlarga sozlangan bo'lsa, 8 xil juft qo'shimcha filtrlar bilan takrorlanishi mumkin edi.
Maqsadli va sozlanishi ranglarni yaratish uchun MacAdam apparati
MacAdam tomonidan ishlab chiqilgan qurilma quyida batafsil tavsiflangan. Qisqacha aytganda, u bitta yorug'lik manbasidan (o'ngda) rang filtrlari (7& 8), prizmalar va linzalar joylashuvi (markazda) va ko'z qismidan (chapda) iborat.
Yagona yorug'lik manbasidan (o'ngda) apparat ikki juft nur hosil qiladi. Bir juftlik vertikal, ikkinchisi gorizontal polarizatsiyalangan. Ikkala juftlik ham 7-filtrdan va 8-filtrdan olingan nurdan iborat.
Kuzatuvchiga okulyarda (chapda) taqdim etilgan ko'rinish quyida keltirilgan edi.

Sinov maydoni ikki qismdan iborat edi: bir tomonda 48 cd/m² yorug'lik bilan CIE 1931 rang maydoni diagrammasi maqsadli ranglardan biriga mos kelish uchun oldindan belgilangan nisbatlarda bir juft nurlar tomonidan ishlab chiqarilgan maqsadli rang edi.
Ikkinchisida sozlanishi rang bor edi, u ham bir xil filtrlardan bir juft nurlar tomonidan ishlab chiqariladi, uni kuzatuvchi bitta terish orqali sozlashi mumkin edi. Aylanadigan kadran prizmaga ulangan va prizma aylantirilganda filtrlardan yorug'lik nisbati 7&er; 8 mos ravishda o'zgartirildi. Qanday sozlash amalga oshirilmasin, yorqinlik 48 cd/m² da saqlanib qoldi.

25 000 ta o'qish
O'qishlar boshlanishidan oldin bir juft filtr tanlab olindi va prizmalarning o'rni hisoblash va kuzatish yo'li bilan o'rnatildi, shunday qilib yaqinlashuvchi yorug'lik nurlari maqsadli rangga mos keladi. Keyin kuzatuvlar boshlandi va kuzatuvchining (bemor janob Natting, buni 25 000 marta qilgan) vazifasi sinov maydonining o'ng tomonidagi rang chap rangga mos kelishi uchun terish tugmachasini sozlash edi (yuqoridagi diagrammaga qarang). .
Nutting o'zi mos deb hisoblagan narsaga erishganida, siferblatning (va shuning uchun prizmalarning) holati qayd etildi. MakAdam apparati dizayniga ko'ra, prizmalarning joylashuvidagi har qanday o'zgarish xromatiklikning o'zgarishiga mos keladi.
O'qishlar maqsad bilan rang mosligini ishlab chiqarishga qodir bo'lgan 5-8 juft filtrning har biri uchun 50 marta takrorlandi.
50 ta o'qishning har bir to'plami uchun natijalar qayd etilgan va standart og'ish hisoblangan va CIE 1931 rang maydoni diagrammasida chizilgan. 25 ta maqsadli rangning har biri uchun natija deyarli bir xil bo'ldi, har bir to'plamdagi barcha rang mosliklarining standart og'ishi nishon markazida joylashgan ellipsni tasvirlaydigan naqshga to'g'ri keldi.

MakAdamning ellipslari, 1942 yilda o'zining asl maqolasida taqdim etilgan.
Har bir ellipsning markazida u rang uyg'unligini yaratishga harakat qilgan 25 ta mos rang mavjud. Urinishlarning mos ranglardan standart og'ishi bu erda 10x haqiqiy o'lchamda chizilgan ellipslar bilan tavsiflanadi.
Nima uchun MakAdam ellipslari muhim?
MakAdamning ellipslari juda muhim, chunki u qo'llagan texnikalar bizga maqsadli rang atrofida tolerantlikni ifodalash vositalarini berdi.
Mashinasozlikda tolerantliksiz o'lcham ma'nosiz deb aytiladi. Yoritishda ham xuddi shunday. Ranglarning uyg'unligi hech qachon mukammal bo'lolmaydi, shuning uchun tolerantlik muhim ahamiyatga ega.
Agar biz yorug'lik moslamasini SDCM<3 (masalan),="">3><3 ga="" ega="" deb="" ta'riflaganimizda,="" bu="" yangi="" bo'lganda,="" ushbu="" armaturalardan="" har="" qandayining="" chiqaradigan="" yorug'lik="" rangi="" 3="" standart="" og'ish="" bilan="" tavsiflangan="" chegara="" ichiga="" tushishini="" anglatadi.="" rangning="" markaziy="" nuqtadan="" mos="" kelishi="" yoki="" maqsadli="" rang.="" aksariyat="" odamlar="" uchun="" bu="" o'zgaruvchanlik="" darajasi="" sezilmaydi.="">3><5 yumshoqroq="" standart="" bo'lib,="" yuqori="" darajadagi="" o'zgaruvchanlikni="" namoyish="" etadi,="" ammo="" ko'plab="" ilovalar="" uchun="" hali="" ham="" juda="">5>

MakAdam ellipslari nima qilmaydi?
MacAdam tolerantliklarni aniqlash usulini tasvirlashdan xavotirda edi. U umuman inson populyatsiyasi bo'ylab ranglarni idrok etishning aniqligini aniqlash bilan shug'ullanmadi. Uning ishi Nuttingning kuzatuvlari g'ayritabiiy emasligini ko'rsatgan bo'lsa-da (ularni oz sonli boshqa kuzatuvchilar takrorlagan), MakAdam turli jinslar, yosh yoki etnik guruhlar o'rtasidagi ranglarni idrok etishning aniqligini tizimli o'rganmagan.






