LMS (цветовая модель)

Функции спектрального отклика колбочек, нормализованные по максимальному значению

LMS — цветовое пространство, представляющее собой отклики трёх типов колбочек. В зависимости от спектральной чувствительности существуют L- (long wavelength), М- (middle wavelength) и S- (short wavelength) колбочки.

Ниже приведены цвета, возбуждающие один из типов колбочек больше всего, а два остальных меньше и поровну.

Красный
HEX	EB006D
RGB¹ (r, g, b)	(235, 0, 109)

Зелёный
HEX	00D1AB
RGB¹ (r, g, b)	(0, 209, 171)

Фиолетовый
HEX	6900C6
RGB¹ (r, g, b)	(105, 0, 198)

Человек является трихроматом — сетчатка глаза имеет три вида рецепторов (колбочек), ответственных за цветное зрение. Можно считать, что каждый вид колбочек даёт свой отклик на определённую длину волны видимого спектра.

Математическое определение

Для света со спектром ${I}(\lambda )$ математические значения можно вычислить следующим образом:

$L=\int I(\lambda )\,{\overline {L}}(\lambda )\,d\lambda$

$M=\int I(\lambda )\,{\overline {M}}(\lambda )\,d\lambda$

$S=\int I(\lambda )\,{\overline {S}}(\lambda )\,d\lambda$

Тут ${\overline {L}}(\lambda )$, ${\overline {M}}(\lambda )$, ${\overline {S}}(\lambda )$ — функции спектрального отклика, которые задаются в зависимости от длины волны. Так как человеческое зрение обладает свойством адаптивности цветового восприятия, то их значения обычно приводятся в нормализованном к максимальному значению, или по значению общей площади под кривой.

Видно, что свет с различными спектральными составами может иметь один и тот же цветовой стимул и, таким образом, восприниматься человеком одинаково. Это явление называется метамерией.

Следует помнить, что конкретные виды функций ${\overline {L}}(\lambda )$, ${\overline {M}}(\lambda )$, ${\overline {S}}(\lambda )$ могут различаться в исследованиях разных авторов и разных лет. Они зависят, например, от угла поля зрения, кроме того усредняются по некой выборке из испытуемых людей, а значит, зависят от выбора этой группы.

Важным свойством (для всех физически реализуемых цветов) является неотрицательность как функций отклика, так и результирующих цветовых координат для всех цветов.