Разработка системы признаков для классификации методик подбора цветовых координат

Инструменты подбора цветовых координат (ЦК) стремительно развиваются, постоянно появляются новые графические пакеты (ГП), оптимизированные для работы с цветом, в связи с чем особую актуальность приобретает задача разработки системы признаков для накопления информации об инструментах подбора ЦК, а также количественной оценки функциональных возможностей моделей систем подбора цветовых координат, что позволит оценивать эти системы еще на стадии проектирования.

Авторами создана оригинальная классификация методик подбора цвета, позволяющая решить следующие задачи:

• -    определить эффективность процесса подбора ЦК;

• -    оценить функциональные возможности различных графических пакетов;

• -    определить соответствие ГП требованиям художника и дизайнера.

Данная классификация представлена набором признаков (критериев) и шкалами значений к соответствующим критериям. Она имеет обозначение MCS и содержит 12 критериев, один из которых характеризует структуру методики (Struct), а остальные 11 объединены в три блока (см. рисунок):

• -    блок C, определяющий особенности подбора значений ЦК;

• -    блок V, представляющий свойства визуализации ЦК;

• -    блок S, характеризующут параметры хранения ЦК. Рассмотрим эти критерии и шкалы более подробно.

Критерий, характеризующий структуру методики (Struct). Данный критерий может принимать следующие значения:

• -    все блоки последовательны (z). Это простейшая структура, обладающая наименьшей эффективностью, так как при переходе между блоками у художника проис

ходит частичная или полная потеря контекста выполняемой задачи, снижается концентрация внимания, теряется цветовое ощущение подбираемого цвета;

• -    блоки подбора и визуализации параллельны (CV). В структуре данного типа подбор ЦК оптимален за счет совмещения блока подбора и блока визуализации, при этом подбор осуществляется на основе цветового ощущения. Но последовательное отношение с блоком хранения не позволяет использовать подобранные ЦК для поиска новых, а также оперативно править уже выбранные ЦК;

• -    блоки подбора и хранения параллельны (CS). В инструменте данной структуры подбор цветовых координат затруднен ввиду недоступности при подборе блока визуализации, но возможна оперативная корректировка подобранных ЦК и др.;

• -    блоки визуализации и хранения параллельны (VS). В инструменте данной структуры подбор цвета ЦК переходит на второй план, зато использование сохраненных ЦК довольно удобно. Кроме того, возможен интуитивный доступ к сохраненным ЦК через средства визуализации;

• -    все блоки параллельны (CVS). Это наиболее эффективная структура, в которой все блоки организованы и дополняют друг друга, а подбор ЦК осуществляется наиболее точно, с меньшими затратами ресурсов художника.

Блок подбора ЦК (C). Этот блок включает следующие критерии:

• 1)    способ определения цветовых измерений ЦК (typSelDim). Его возможные значения таковы:

• - абсолютный (Abs). Значение цветового измерения определяется из полного множества возможных значений от минимального до максимального в одну итерацию. Данный способ легче в реализации, но затрудняет процесс подбора, так как множество возможных значе-

  ¹ Работа выполнена при поддержке гранта «Система анализа многоспектральных изображений для мониторинга природных и антропогенных воздействий на лесные территории енисейского меридиана», код проекта 2.1.2.5594, номер темы ГБ 176.

ний достаточно велико, что не позволяет художнику сосредоточиться;

-разделенный на шаги (Step). Этот способ более эффективен. Выбор значения цветового измерения разделяется на несколько (2.. .3) итераций. На первой итерации художник осуществляет грубый выбор значения, после чего заведомо неподходящие значения отбрасываются, и на следующей итерации осуществляется выбор уточненного значения из области значений, определенной на предыдущей итерации. У данного способа есть еще одно преимущество: если грубого значения достаточно, то подбор можно остановить на одной из первых итераций;

• 2)    количество невырожденных цветовых измерений, конкретизируемых одним выбором (dimlSel). Принимает значения от 1 до 3, так как во всех цветовых моделях максимальное количество невырожденных цветовых измерений не превышает 3. Если значение этого критерия больше 1, то подбор значительно затрудняется, так как человеку трудно одновременно анализировать цвет по нескольким измерениям;

• 3)    максимальное количество ЦК, одновременноуча-ствующих в процессе подбора (maxCCinSel). Имеет значения: 1, 2, 3, 4 и более. Под словами «одновременно участвующих в процессе подбора» подразумевается наличие наборов элементов управления, каждый из которых ответственен за подбор сопоставленной с ним ЦК. Если значение данного критерия больше 1, то инструмент обеспечивает возможность подбора цветовых сочетаний с минимальными затратами на переключение между подбираемыми ЦК;

• 4)    возможность подбора цветовых аккордов (Chord). Принимает следующие значения:

• -    по цветовому тону (Huge), когда цветовой аккорд устанавливает отношение по цветовому тону;

• -    по всем измерениям (Full). В этом случае цветовой аккорд устанавливает отношение всех цветовых измерений;

• -    нет (N / А), когда цветовые аккорды не поддерживаются.

Структура критериев классификации методик подбора ЦК

Блок визуализации (V). Данный блок состоит из следующих критериев:

• 1)    возможность сравнения цветового ощущения ЦК с эталонами, составляющими цветовой базис

(cmpBasis). Принимает значения: есть (Yes) / нет (No). Данный критерий довольно важен для эффективного подбора ЦК: в силу того, что восприятие цвета у человека носит относительный характер, окружение оказывает очень сильное влияние на цветовые ощущения. Возможность сформировать цветовое ощущение ЦК относительно эталонов, составляющих цветовой базис, позволяет получить точную независимую визуальную оценку ЦК;

• 2)    возможность сравнения цветового ощущения с эталонами, составляющими цветовую гамму (cmpGamma). Имеет значения: есть (Yes) / нет (No). Этот критерий, подобно предыдущему, характеризует возможность системы предоставлять точное цветовое ощущение с учетом физиологических и психологических особенностей восприятия цвета человеком. Но здесь ЦК оценивается в окружении эталонов цветовой гаммы изображения, над которым ведется работа, что обеспечивает оценку цветовых координат относительно гаммы изображения;

• 3)    возможность сравнения цветового ощущения с учетом размера, формы и положения цветового пятна (cmpPict). Значения критерия: есть (Yes) / нет (No). Данный критерий, как и предыдущий, говорит о возможности точной относительной оценки ЦК, но визуализация такого типа позволяет максимально учесть субъективные особенности зрения человека, хотя говорить о том, что данный признак уточняет предыдущий, нельзя, так как задачи элементов, описываемых данными критериями, различны;

4)раскраска элементов управления (mngColorations). Позволяет интуитивно осуществлять поиск значений ЦК. Возможные значения следующие:

• -    нет (No), когда раскраска отсутствует;

• -    градиентная (Gradient). Здесь элементы управления окрашены плавными переходами цвета. Каждое положение регулятора окрашивается цветом, который будет соответствовать ЦК при переведении регулятора в данное положение. Но эта раскраска обладает одним значительным недостатком: при плавной раскраске человеку сложно остановить взгляд на какой-то определенной точке и сформировать по ней цветовое ощущение. Кроме того, поскольку восприятие у человека относительно, из плавной закраски трудно выделить более подходящие значения;

  -дискретная (Discrete). В этом случае область визуализации множества возможных значений, определяемых регулятором, окрашивается не плавным переходом, а делится на определенное количество равномерно закрашенных областей. Подобная раскраска, хотя и не отображает всего многообразия значений, определяемых регулятором, позволяет получить примерное цветовое ощущение множества цветовых значений.

Блок хранения (S). Этот блок включает следующие критерии:

• 1)    сложность структурыхранения (structDiff). Это один из важных критериев, поскольку от того, как организовано хранение найденных ЦК, зависит скорость их поиска для повторного использования. Имеет следующие возможные значения:

• - фиксированный список хранимых ЦК, количество которых меньше либо равно 9 (число). Это довольно слабо развитая структура, позволяющая хранить лишь несколько основных или временных цветов. Ввиду того что

• размер списка очень мал, поиск не составляет особого труда;

• -    фиксированный список с количеством хранимых ЦК более 9 (Fixed). Позволяет вместить в списке цветовые координаты гаммы и еще несколько временных ЦК. В остальном подобен предыдущему значению;

• -    список (List). Позволяет сохранять множество ЦК, но из-за того, что структура предоставляется в форме списка, поиск в ней значительно осложняется при количестве сохраненных ЦК более 15;

• -    сложная структура типа дерева (Tree). Позволяет сохранять множество ЦК, а также объединять их в груп-

• Таблица 1

Графический редактор

ё

C (Подбор)

V (Визуализация)

S (Хранение)

8 Q CZ> §

co 8

co .3 и и x я 8

о -а О

сУ О

cd о Ph о

£ Ph о

8 О

Q 1

О о

о ^ Ph 8

Adobe PhotoShop CS2

z

Abs

2

1

n / a

No

No

No

Grad.

List

No

No

Corel Draw 12

CS

Abs

2

1

n / a

No

No

No

Grad.

List

No

No

Хага X

CVS

Abs

2

1

n / a

No

No

Yes

Grad.

List

No

Yes

Corel Painter IX

CS

Step

2

1

n / a

No

No

No

Grad.

List

No

No

Macro Media Flash MX

CV

Abs

1

1

n / a

No

No

Yes

No

List

No

No

Color Impact

CVS

Abs

1

1

Huge

Yes

No

No

Grad.

Fixed

No

No

Color Wheel Pro

CV

Abs

2

4

Huge

No

No

No

Grad.

4

No

No

Color Schemer Studio

CVS

Abs

1

1

Huge

Yes

No

No

Grad.

List

No

No

Color schemes generator

CVS

Abs

2

1

Huge

No

Yes

No

Disc.

4

No

No

Color Pic

CS

Abs

1

1

n / a

No

No

No

Grad.

Fixed

No

No

Color Point

z

Abs

1

1

n / a

No

No

No

No

2

No

No

RSColorAssist

CS

Abs

1

1

n / a

No

No

No

No

2

No

No

Microsoft Painter

z

Abs

2

1

n / a

No

No

No

Disc.

Fixed

No

No

Color Pop

z

Abs

2

1

n / a

No

No

No

Grad

0

No

No

Таблица 2

Критерий	Вариант 1		Вариант 2		Вариант 3		Вариант 4
	s и у СУ СО	3 gt щ S	s и у СУ СО	3 gt щ S	s и у СУ СО	3 gt щ S	s и у СУ СО	В 3 gt к
MCS.Struct	Z	1	CV, VS, CS	2.5	CVS	4
MCS.C.typSelDim	Abs	1	Step	2
MCS.C.dim1Sel	1	2	2	1	3	0
MCS.C.maxCCinSel	1	0.5	2	1	3	1.5	?4	2
MCS.C.Chord	No	0	Huge	2	Full	4
MCS .V.cmpBasis	No	0	Yes	2
MCS .V.CmpGamma	No	0	Yes	2
MCS.V.cmpPict	No	0	Yes	4
MCS.V.mngColorations	No	0	Gradient	0,5	Discrete	1
MCS.S.structDiff	«Число»	«Число»*0,2	Fixed	2	List	3	Tree	4
MCS.S.relatCC	No	0	Yes	2
MCS.S.AnchorPalette	No	0	Yes	2

Классификация методик подбора цвета MCS в некоторых графических редакторах

Схема вычисления индекса эффективности некоторых методик подбора ЦК

пы и подгруппы, что обеспечивает эффективный поиск;

• 2)    зависимость между сохраненными ЦК (relatCC). В простейших реализациях этого способа хранения ЦК запоминаются численные значения, но можно хранить цвета и отношениями. В этом случае некоторые базовые цветовые координаты сохраняются числовыми значениями, а остальные ЦК хранят свои значения относительно базовых и впоследствии сами могут выступать в качестве базовых. Такая структура позволяет корректировать цвета не по одному, а группами. Изменения базовой ЦК влечет изменение всех производных, зависимых ЦК. Возможные значения: есть (Yes) / нет (No);

• 3)    возможность указания цветов изображения ссылками на ЦК из палитры (anchorPalette). Принимает значения: есть (Yes) / нет (No). За счет того что цвета на изображении указываются ссылками на палитру, обеспечивается возможность легкого изменения цвета на изображении. Это свойство особенно удобно на первом этапе работы над изображением, когда основная гамма изображения еще только подбирается.

А теперь с помощью представленной выше классификацией можно сравнить наиболее известные графические редакторы (табл. 1).

Индекс эффективности предоставляет возможность для сравнения методик. Он расчитывается по табл. 2.

Для вычисления индекса MCS по табл. 2 необходимо найти инкремент каждого критерия. Здесь каждому значению критерия соответствует инкремент индекса, после чего необходимо просуммировать инкременты, а полученное число будет значением индекса (табл. 3).

Таким образом, рассмотренный в данной статье набор критериев и шкал позволяет оценивать методики подбора цветовых координат по структуре, качествам визуализации подбора значений ЦК и хранения цветовых координат. Для количественной оценки методик подбора цветовых координат предлагается использовать индекс их эффективности. На основе экспериментальных исследований создается набор критериев и шкал, оценивающих качества методик подбора цветовых координат, и каждому из значений критериев присваивается вес, на основе чего высчитывается его эффективность.

Проведенные исследования набора критериев показали, что на основе последних можно выполнить детальную классификацию методик подбора цветовых координат. Результаты этой классификации позволяют выделить особенности процессов подбора, хранения и визуализации в различных методиках подбора цветовых координат, определить их положительные и отрицательные стороны. Индекс MCS определяет количественные характеристики эффективности методик подбора цветовых координат, что позволяет анализировать инструменты подбора ЦК еще на стадии проектирования, сокращая время и повышая эффективность процесса разработки ГП.

Таблица 3

Индексы MCS, определенные для наиболее известных графических программных продуктов

№ п / п	Графический редактор	MCS.Index
1	XaraX	16,0
2	Color Schemer Studio	15,0
3	Color Impact	14,0
4	Macro Media Flash MX	13,0
5	Color schemes generator	11,5
6	Color Wheel Pro	9,8
7	Corel Painter IX	9,5
8	Corel Draw 12	8,5
9	Color Pic	8,5
10	Adobe PhotoShop CS2	7,0
11	MicroSoft Painter	6,5
12	RSColorAssist	6,4
13	Color Point	4,9
14	Color Pop	4,0

M. R. Karpinsky, U. A. Maglinets

SYSTEM ENGINEERING OF ATTRIBUTES FOR CLASSIFICATION OF TECHNIQUES OF SELECTION OF COLOR COORDINATES

The classification of the procedures of color matching coordinates is examined, the utilized in the tools of creation images and the index of the effectiveness of the procedures of color matching coordinates. Comparative analysis of the tools of color matching coordinates in this system is conducted.

Принята к печати в декабре 2006 г.