'Kesin' Rengi Nasıl Tanımlarız? Rengi 'kesin' bir şekilde nasıl ölçebiliriz? Bu konuya girmeden önce, renklerin niceliğinin fotoğrafçılar, tasarımcılar, görüntüleme profesyonelleri, tekstil endüstrisindeki insanlar ve daha fazlası için neden önemli olduğunu biraz daha konuşalım.
Bir rengi tanımlamaya çalıştığımızda, bunu yapmanın en yaygın yolu, akılda yer etmiş olan renge sahip bir nesneye başvurmaktır. Örneğin, 'kırmızı' rengini tarif ettiğimizde, insanlar genellikle 'kırmızıyı' tanımlamak için 'elma' kullanırlar. Ama ne tür bir elmadan bahsediyoruz? Aynı elma hakkında mı düşünüyoruz? Şekil 1'e bakıldığında, farklı elma çeşitleri arasında en az yedi farklı 'kırmızı' rengi vardır. Sonuncusundan bahsetmiyorum; o kırmızı bile değil! Bu nedenle, renkleri tanımlamak için nesneleri kullandığımızda tutarsızlıklar vardır. İletişimdeki tutarsızlıkları azaltmanın bir yolunu bulmamız gerekiyor.
Şekil 1: Elma çeşitleri
İnsanlar, doğru bir ölçümü ifade etmek için 'sayıları' kullanma eğilimindedir. Örneğin, uzunluk, ağırlık ve benzerlerini tanımlamak için rakamlar kullanırız. Bu nedenle, renkleri sayısal formlarda ifade etmenin bir yoluna ihtiyaç duyarız; böylelikle, A ve B rengi aynıdır, çünkü aynı sayısal değerlere sahipler diyebiliriz. 1913 yılında, CIE (Commission Internationale de l´Eclairage), insanların algılayabileceği renkleri ölçmek için Tristimulus Değerlerini (XYZ değerleri) tanımladı. XYZ değerleri, aşağıdaki üç özelliği çarparak oluşturulur: ışık kaynağının spektral güç dağılımı, nesnenin yansıtıcığı ve insanın görme sisteminin özelliklerini tarif eden Standart Gözlemci fonksiyonları. Sonuç olarak, A rengi ve B rengi aynı XYZ değerlerine sahip olduğunda, A rengi ve B rengi aynı görünüyor diyebiliriz.
Şekil 2: XYZ değerlerini hesaplamak için formül
Renklerin sayısal değerlerde tanımlanmasının bir başka avantajı da, bir koordinat sistemi ile bir şemadaki renkleri kolayca ifade edebilmemizdir. Ve bu bir renk alanı oluşturur. Şekil 3, insanların algılayabilecekleri tüm renkleri temsil eden 1931 CIE xy renk şeması’nı göstermektedir. Ancak, bu diyagram insanın görme sisteminin hassasiyetini gerçekten yansıtmamaktadır. Örneğin mavi ve yeşili alalım. İnsanlar maviye karşı çok duyarlıdır ve yeşile daha az duyarlıdır: biraz daha kırmızı ve biz mor olarak tanırız, biraz daha yeşil ve biz cam göbeği olarak tanırız. Bu fenomen, Şekil 3’teki CIE 1931 xy renk şemasında yansıtılmamaktadır. Bu nedenle 1976'da, insanın görme sisteminin algılamasını yansıtmak için u' v' renk şeması önerilmiştir.
Şekil 3: CIE 1931 xy renk şeması
Şekil 4: CIE 1976 u’v’ renk şeması
Şimdi, renkleri sayısal formda tanımlamak için bir sistem tanımladık.
Uzunluğu ölçmek için bir cetvel, ağırlığı ölçmek için bir terazi kullanabiliriz. Renkleri ölçtüğümüzde, önce ışığı ölçmeliyiz. Işığı ölçmek bir cetvel veya terazi kullanmak kadar kolay değildir, ancak yardımcı olacak aletler vardır. Örneğin, ışığın spektral güç dağılımını ölçmek için bir spektroradyometre kullanabiliriz.
Ancak, bu araçlar hantal ve pahalıdır ve taşıması kolay değildir. Bu nedenle, 'renkölçer' adı verilen daha basitleştirilmiş bir cihaz geliştirilmiştir. Bir renkölçer ışığı bir dizi XYZ filtresi ile ölçer, böylece spektroradyometreden daha hızlıdır, ancak daha az kesindir.
*XYZ filtreleri: Optik filtreler, XYZ değerlerinin (tristimulus değerleri) optik karakteristiklerini dalga boyuna göre geçirgenlik açısından taklit eder.
Daha önce de belirtildiği gibi, aynı sayılarla bir dizi XYZ değerine sahip olduğumuzda, bu renklerin aynı olduğunu söyleyebiliriz. Fakat XYZ değerlerinin aynı olmadığı ama birbirlerine çok benzedikleri durumlar da vardır. Örneğin, aydınlık bir odada parlak bir ışık ve loş bir odada kısılmış bir ışık gördüğümüzde, ölçülen XYZ değerleri aynı değildir (farklı ışık yoğunlukları nedeniyle), ancak hala aynı ışık rengini algılarız. Bu, görme sistemimizin adaptasyonundan kaynaklanmaktadır. Başka bir senaryo, renkleri farklı ortamlarda karşılaştırmaktır. Örneğin, birini monitörden, diğerini basılı kağıttan. Bu nedenle, bu adaptasyon fenomenini ölçmek için başka bir ölçüye ihtiyacımız var. Bu nedenle L*a*b* renk alanı (Şekil 5'te gösterilmiştir) “normalleştirme” amacı için önerilmiş ve yapılmıştır. Bir sahnede veya bir ortamdaki (örn. kağıt) en parlak ışığı 100 olarak tanımlar ve sahnedeki veya ortamdaki diğer tüm renkleri en parlak ışığa göre normalleştirir. Sonuç olarak, şimdi farklı ortamlardan farklı yoğunluk veya renklerle ışığı karşılaştırabiliriz.
Şekil 5: L*a*b* Renk Alanı
İki benzer, ama çok az farklı renklere baktığımızda, bu renklerin ne kadar yakın olduğunu merak ederiz. Renkleri temsil etmek için sayısal değerler kullanmadan sadece “yakın” diyebiliriz. Ama ne kadar yakın? Renk algısı insandan insana değiştiği için 'yakın' nasıl tanımlanabilir. XYZ renk alanı veya L*a*b* renk alanı ile renkler arasındaki farkı sayısallaştırabiliriz. Belirli bir renk alanında iki renk arasındaki mesafeyi hesaplayarak (genellikle L*a*b* renk alanı kullanılır), bir fark değeri elde edilebilir. Bu fark değerine 'Renk Farkı' denir. Genellikle 'Renk Farkı'nı tanımlamak için delta E* kullanırız.
Renk farkı formülünün en basit versiyonu delta E* 76 (delta E*ab) olarak adlandırılır.
Tekstil ve grafik sanatlar endüstrilerinde daha karmaşık bir formül kullanılır. 1994 yılında duyuruldu ve dolayısıyla delta E* 94 olarak adlandırılır.
2000 yılında, araştırmacılar, insan görme sisteminin ne algıladığını tam olarak yansıtmak için renk farkı formülünün daha yeni bir versiyonunu geliştirdiler. delta E*2000 (delta E*00) olarak adlandırılır. Hesaplanan değerler ve insan algısı arasında yüksek korelasyonu elde etmek için yapılan çok sayıda araştırma çalışması nedeniyle, delta E*00 artık Uluslararası Standart haline gelmiştir ve tüm bilimsel araştırma çalışmalarında kullanılması önerilmektedir.
Yukarıdaki formüllerde gördüğümüz gibi, iki set L*a*b* değeri gereklidir. Belirli bir rengin kesinliğini değerlendirmemiz gerekirse, o zaman bir set ölçülen L*a*b* değeri ve bir set tanımlanmış L*a*b* değeri gereklidir. Ölçülen değerleri daha önce bahsi geçen araçları kullanarak elde edebiliriz, fakat 'tanımlanmış' veya 'standart' değerleri nasıl elde ederiz? 'Tanımlanmış' veya 'standart' değerler standart grafikler kullanılarak elde edilebilir (Şekil 6). Bu renk şemaları, şemadaki tüm renkler için L*a*b* değerlerini tanımladı ve her şema hata sınırını karşılamak için çok dikkatli bir şekilde üretilir. Bu nedenle, değerler değişmeyeceğinden, bu şemalar referans olarak kullanılabilir.
Bir rengin doğruluğunu değerlendirmek için sıklıkla delta E*00 kullanılır. Uzmanlar için delta E*00 < 1.00, iki renk yan yana karşılaştırıldığında algılanabilir bir fark olmadığı anlamına gelir. delta E*00 < 3.00, tipik bir kişi için önemli bir fark olmadığı anlamına gelir. (Uzmanlar, renk bilimi profesyonelleri veya deneyimli fotoğrafçılar, tasarımcılar, görüntüleme uzmanları, vb. demektir)
Özet olarak, renkleri tanımlamak için sayıların nasıl kullanıldığını ve bunun ardındaki nedeni öğrendik. XYZ ve L*a*b* gibi renk alanları arasındaki farkları da tespit ettik. Son olarak, rengi ölçmenin yollarını ve renk farklılıklarını nasıl tanımlayacağımızı öğrendik. delta E*00 değerlerini kullanarak, rengin doğru olup olmadığını değerlendirebiliriz.
Şekil 6-1: X-rite Klasik Renk Daması Şeması
Şekil 6-2: X-rite Dijital Renk Daması SG Şeması