Колориметрическая система Манселла

Цветовая система Манселла, показан круг при значении 5, хроме 6, нейтральные значения от 0 до 10, сегмент круга (диапазон хромы) при тоне 5PB и значении 5.

Колориметрическая система Манселла — цветовое пространство, разработанное профессором Альбертом Манселлом в начале XX века. Цвет в нём описывается с помощью трех чисел — цветового тона, значения (светлоты) и хромы (насыщенности)[1].

История

И до Манселла были попытки создать цветовое пространство, цвет в котором описывался бы тремя координатами, однако он первым решил разделить цвет на независимые значения тона, светлоты и насыщенности. Его система, особенно её поздние редакции, основывалась на тщательных экспериментах по изучению цветового восприятия человека, то есть под неё была подведена серьёзная научная основа.

Благодаря этому, цветовая система Манселла пережила многие системы того времени, и, хотя в большинстве приложений её заменили более современные системы, такие как (CIE L*a*b), она все ещё применяется в некоторых областях. Например, в стандартах ANSI для определения цвета кожи и волос человека, в судебной медицине, в почвоведении для определения окраски почвы[2] и в пивоварении для определения цвета пива.

Несколько изданий «Munsell Book of Color». Атлас представляет собой набор сменных страниц сменных мазков краски от самых светлых тонов до самых темных переменной ценности и цветности для каждого из 40 специфических оттенков.

Свою работу Манселл начал в 1898 году и опубликовал результаты под названием «Color Notation» в 1905 году. Доработанная версия появилась в книге «Munsell Book of Color» в 1929 году. Экспериментальные данные, полученные в 1940-х, дали возможность дополнить систему, что привело к появлению современной редакции этой книги.

Принципы

Цветовая система Манселла включает три координаты, цветовое тело[англ.] можно представить как цилиндр в трехмерном пространстве. Цветовой тон измеряется в градусах по горизонтальной окружности, хрома (насыщенность) измеряется радиально от нейтральной оси цилиндра к более насыщенным краям, значение (светлота) измеряется вертикально по оси цилиндра от 0 (черный) до 10 (белый). Расположения цветов определялось экспериментально изучением цветового ощущения испытуемых. Цвета Манселл пытался расположить визуально равномерно, что привело к образованию цветового тела неправильной формы.

Вот что об этом писал сам Манселл:

Попытка вписать (цвета) в выбранный контур, такой как пирамида, конус, цилиндр или куб, в сочетании с недостатком корректных экспериментов привела к искажению цветовых отношений. Стало очевидно, что при измерении значения и хромы для пигментов, никакой обычный контур не подойдет.

Цветовой тон

Каждый горизонтальный круг в системе Манселла разделен на пять основных тонов: красный (Red), жёлтый (Yellow), зелёный (Green), голубой (Blue) и фиолетовый (Purple). Между ними располагаются пять переходных тонов. Каждый из этих 10 ступеней разделен на 10 подступеней, полученным 100 тонам присвоены целочисленные значения. Два цвета одинакового значения и хромы на противоположных сторонах круга смешиваются в нейтральный серый того же значения.

Оттенки (hue) Колориметрической системы Манселла, при изменении значений (value), и максимальной цветности (chroma). В пределах sRGB гаммы.
Цветовые тона по Манселлу: значение 6, хрома 6
5R
|
| 		5YR
|
| 		5Y
|
| 		5GY
|
| 		5G
|
| 		5BG
|
|
201 130 134
201 130 127
201 131 118
200 133 109
197 135 100
193 137 94
187 140 86
181 143 79
173 146 75
167 149 72
160 151 73
151 154 78
141 156 85
127 159 98
115 160 110
101 162 124
92 163 134
87 163 141
82 163 148
78 163 154
73 163 162
5BG
|
| 		5B
|
| 		5PB
|
| 		5P
|
| 		5RP
|
| 		5R
|
|
73 163 162
70 162 170
70 161 177
73 160 184
82 158 189
93 156 193
104 154 195
117 151 197
128 149 198
141 145 198
152 142 196
160 140 193
168 138 189
177 135 182
183 134 176
188 132 169
193 131 160
196 130 153
198 130 146
200 130 140
201 130 134

Значение

Значение, или светлота, изменяется по вертикальной оси от чёрного (0) внизу до белого (10) наверху. Вдоль по оси располагаются нейтральные цвета.

Хрома

Хрома (примерно соответствует насыщенности) измеряется радиально от центра каждого горизонтального «среза». Меньшее значение хромы соответствует менее чистому цвету (ненасыщенному, пастельному). Различные области цветового пространства имеют разный максимум хромы. Например, в светлом жёлтом хрома может принимать более высокие значения, чем в светлом фиолетовом. Это отражает особенности восприятия цвета человеком. В некоторых случаях значения хромы достигает 30 и более, однако объекты с таким цветом воспроизвести практически невозможно.

Значения (по вертикали) и хрома (по горизонтали) в системе Манселла; тон 5Y и 5PB
12 10 8 6 4 2 0 2 4 6 8 10 12
10
255 255 255
9
228 228 250
232 232 232
243 227 207
250 227 178
8
190 201 239
200 200 222
203 203 203
215 200 181
221 200 154
227 200 126
233 199 97
237 199 63
7
142 176 241
154 175 225
164 175 210
173 174 195
179 179 179
188 173 155
194 173 128
200 173 101
205 172 72
210 172 29
6
79 150 244
101 150 227
116 149 213
128 149 198
138 148 182
146 148 168
150 150 150
161 147 129
167 147 103
173 146 75
178 146 42
5
46 124 214
72 123 199
89 123 185
101 123 171
111 122 156
120 122 142
124 124 124
134 121 103
141 121 77
146 120 48
150 119 9
4
38 97 172
59 97 158
74 97 144
85 96 130
93 96 116
97 97 97
108 96 77
114 95 52
119 94 25
3
26 72 133
45 72 120
58 72 106
67 72 92
70 70 70
81 71 55
87 70 33
2
20 49 93
35 49 79
44 49 66
48 48 48
57 48 34
63 47 6
1 5PB
13 28 56
23 28 45
28 28 28
37 27 9
 5Y
0
0 0 0

Примечание: Munsell Book of Color содержит большее число цветовых плашек для тонов 5PB и 5Y, однако их невозможно воспроизвести в цветовом пространстве монитора (sRGB).

Определение цвета

5P 5/10(#9966B6)

5P 5/10

В полном виде цвет в колориметрической системе Манселла определяется тремя значениями:

  • тоном (оттенком, hue),
  • значением (светлотой, яркостью, value),
  • хромой (цветностью, насыщенностью, chroma, saturation).

Например, довольно насыщенный фиолетовый средней светлоты определяется как 5P 5/10, где 5P означает тон, 5 — светлоту, а 10 — хрому. Также можно обозначить, как hue=278°, value=71 % и saturation=44 %.

В системе RGB это соответствует: R=153(99) G=102(66) B=182(b6) или #9966b6.[3]

Примечания

  1. ↑ Н. Н. Красильников. Колориметрическая система Манселла // Цифровая обработка 2D- и 3D-изображений. — СПб. : «БХВ-Петербург», 2011. — С. 66. — 608 с. — (Учебная литература для вузов). — ISBN 978-5-9775-0700-4.
  2. ↑ Galya V. Klink, Elena S. Prilipova, Nikolay S. Sobolev, Ivan N. Semenkov. Perceptual variance of natural soil aggregates with the Munsell soil colour charts by unexperienced observers: Case study for diverse soils // Geoderma. — 2023-10-01. — Т. 438. — С. 116645. — ISSN 0016-7061. — doi:10.1016/j.geoderma.2023.116645. Архивировано 29 февраля 2024 года.
  3. ↑ По данным http://www.wheel-color.com Архивная копия от 8 мая 2021 на Wayback Machine

Ссылки

  • http://www.applepainter.com/ - отредактированная версия одной из первых книг о Колориметрической системе Манселла, объясняющая интуицию стоящую за её тремя измерениями, и предлагающая возможные использования системы при выборе составов красок. Cleland, Thomas M. (1921). A practical description of the Munsell color system, with suggestions for its use. Boston: Munsell Color Company.