赤い縞模様は、明るい場所では暗い場所よりも明るさと彩度が高いが、どちらの場所でも同じ色(彩度を含む)として認識される。明るさは彩度に比例して増加するため、縞模様はどちらの場所でも同様の彩度を示す。 RGBカラーの7.5PBと10BGのマンセル色相表。赤色で彩度(明度に比例した彩度)が均一な線が示されています。彩度が均一な線は黒点付近から放射状に伸び、彩度が均一な線は垂直に伸びています。また、10BGカラーと比較すると、7.5PBカラーは彩度と彩度の両方が高くなっています。 HSL 彩度が50%増加しました。HSL彩度の変化は、色の知覚される明るさにも影響を与えます。
CIELABの明度を保持しつつ、
a *と
b *を除去して グレースケール 画像を作成する。
彩度スケール(左端が0%で、白黒に対応) 彩度の例。左上が元の画像です。 色彩 、彩度 、飽和度は 、色の知覚に関わる属性であり、色の強度に関連しています。国際照明委員会 (CIE)によって正式に定義されているように、これらはそれぞれ色の強度の3つの異なる側面を表していますが、これらの側面が明確に区別されていない文脈では、これらの用語はしばしば曖昧に、あるいは互換的に使用されます。これらの用語の正確な意味は、それらが依存する他の機能によって異なります。
色彩 の豊かさは、「視覚的知覚の属性であり、それによって知覚される領域の色が多かれ少なかれ有彩色(白、灰色、黒を含まない色)であるように見える 」[ 1 ] [ 2 ] 。物体によって喚起される色彩の豊かさは、そのスペクトル反射率だけでなく照明の強さにも依存し、 明るさが 非常に高い場合を除いて後者とともに増加する(ハント効果 )。彩度 とは、「同様に照明された、白く見えるか透過率が高い領域の明るさに対する割合として判断される領域の鮮やかさ」である。[ 3 ] [ 2 ] その結果、彩度は主にスペクトル特性のみに依存し、そのため物体の色 を表すものとみなされる。[ 4 ] それは、同じ明るさの 灰色と比べて、その物体の色がどれだけ異なって見えるかということである。[ 5 ] 彩度は「 明るさ に比例して判断される領域の色の鮮やかさ」[ 6 ] [ 2 ] であり、実際にはその領域から発せられる光の白っぽさからの知覚的な自由度である。特定のスペクトル反射率を持つ物体は、明るさが非常に高い場合を除き、すべての照明レベルでほぼ一定の彩度を示す。[ 7 ] 色彩、彩度、飽和度は知覚の属性として定義されるため、物理的に測定することはできませんが、知覚的に均一になるように意図された心理測定尺度(例えば、マンセルシステム の彩度尺度)に関連して定量化することができます。物体の彩度と明度は、同じもの(「同様に照らされた、白く見えるか透過率が高い領域の明るさ」)に比例して判断される色彩と明るさですが、その物体から発せられる光の飽和度は、実際にはその物体の明度に比例して判断される物体の彩度です。したがって、マンセル 色相ページでは、均一な飽和度の線は黒点付近から放射状に伸びる傾向があり、均一な彩度の線は垂直になります。[ 7 ]
彩度 彩度の単純な定義では、その応答関数は規定されていません。CIE XYZおよびRGB色空間では、彩度は加法混色の観点から定義され、白または白色点光源を中心とした任意のスケールに比例するという性質を持ちます。しかし、どちらの色空間も、心理視覚的に知覚される色差 に関しては非線形です。心理視覚的知覚に関して線形化された彩度のような量を定義することも可能であり、場合によっては望ましいこともあります。
CIE 1976 LAB および LUV 色空間 では、正規化されていない彩度 は円筒座標の半径方向成分です。LABおよび LUV 色空間のCIE LCh (明度、彩度、色相) 表現は、CIE LCh(ab) または略して CIE LCh、および CIE LCh(uv) とも表記されます。( 1 、 b ) {\displaystyle (a,b)} に( C 1 b 、 h 1 b ) {\displaystyle \left(C_{ab},h_{ab}\right)} 次のように与えられます。 C 1 b * = 1 * 2 + b * 2 {\displaystyle C_{ab}^{*}={\sqrt {a^{*2}+b^{*2}}}} h 1 b = アタン2 ( b ⋆ 、 1 ⋆ ) {\displaystyle h_{ab}=\operatorname {atan2} \left({b^{\star }},{a^{\star }}\right)} CIE LCh(uv)についても同様である。
CIE LCh(ab)座標とCIE LCh(uv)座標における彩度は、心理視覚的に線形であるという利点があるものの、線形成分色の混合という点では非線形です。そのため、CIE 1976 LabおよびLUV色空間における彩度は、従来の「彩度」の概念とは大きく異なります。
飽和 色の彩度は、光の強度と、それが様々な波長のスペクトル全体にどれだけ分布しているかによって決まります。最も純粋な(最も彩度の高い)色は、レーザー光のように、単一の波長を高強度で使用することで得られます。強度が低下すると、結果として彩度も低下します。減法混色(水彩画など)で、特定の強度を持つ色の彩度を下げるには、 白 、黒、灰色 、またはその色の補色 を加えることができます。
飽和度に関連する様々な指標は以下のとおりです。
CIELUVとCIELAB CIELUV では、彩度は明度 で正規化された彩度 に等しい。 s u v = C u v * L * = 13 ( u ′ − u n ′ ) 2 + ( v ′ − v n ′ ) 2 {\displaystyle s_{uv}={\frac {C_{uv}^{*}}{L^{*}}}=13{\sqrt {(u'-u'_{n})^{2}+(v'-v'_{n})^{2}}}} どこ( u n 、 v n ) {\displaystyle \left(u_{n},v_{n}\right)} は白色点の色度であり、彩度は以下で定義される。[ 9 ]
同様に、CIELAB では次のようになります。 s 1 b = C 1 b * L * = 1 * 2 + b * 2 L * {\displaystyle s_{ab}={\frac {C_{ab}^{*}}{L^{*}}}={\frac {\sqrt {{a^{*}}^{2}+{b^{*}}^{2}}}{L^{*}}}}
CIEは、CIELABには色度図がないため、この式を正式には推奨しておらず、したがってこの定義は彩度の古い概念と直接的な関連がありません。[ 10 ] それにもかかわらず、この式は彩度の妥当な予測値を提供し、 ( a *, b *) を固定したままCIELABの明度を調整すると彩度に影響することを示しています。
しかし、マンフレート・リヒターの次の口頭による定義とエヴァ・リュッベが提案した対応する公式は、人間の彩度の知覚と一致しています。彩度とは、色彩感覚全体における純粋な有彩色の割合です。[ 11 ] S 1 b = C 1 b * C 1 b * 2 + L * 2 100 % {\displaystyle S_{ab}={\frac {C_{ab}^{*}}{\sqrt {{C_{ab}^{*}}^{2}+{L^{*}}^{2}}}}100\%} どこS 1 b {\displaystyle S_{ab}} 飽和度とは、L * \displaystyle L^{*}} 軽さとC 1 b * {\displaystyle C_{ab}^{*}} 色の彩度です。
CIECAM02 CIECAM02 では、彩度は色彩 の平方根を明度 で割った値に等しい。 s = M Q {\displaystyle s={\sqrt {\frac {M}{Q}}}}
この定義は、 CIECAM97s の性能の悪さを改善する目的で行われた実験的研究に触発されたものです。 [ 8 ] [ 12 ] M {\displaystyle M} 彩度に比例するC 、 {\displaystyle C,} したがって、CIECAM02 の定義は CIELUV の定義とある程度類似している。[ 8 ]
HSLとHSV 彩度は、 HSLおよびHSV カラースペース における3つの座標のうちの1つです。ただし、HSLカラースペースでは、彩度は明度とは独立して存在します。つまり、HSLでは非常に明るい色も 非常に暗い色も、彩度が高くなることがあります。一方、前述の定義、 およびHSVカラースペースでは、 白に近い色はすべて彩度が低くなります。
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