Skip to main content
SUPERVISOR
Sayed Majed Mortazavi,Sayed hossein Amirshahi,Seyed-Abdolkarim Hoseini
سیدمجید مرتضوی درچه (استاد مشاور) سیدحسین امیرشاهی (استاد راهنما) سیدعبدالکریم حسینی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Razieh Jafari
راضیه جعفری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1386

TITLE

Spectral and Colorimetrical Analysis of Blacks
In this thesis, the systematic assessment of blackness has been studied by analyzing the spectral and colorimetric behaviors of blacks. In this way, 624 black samples with various lightness, chroma and hue angles were prepared by printing the papers as well as dyeing and printing the fabrics. Hence, the essential dataset for spectral and colorimetric analysis of blacks was prepared by measuring the reflectance spectra of them and computing their colorimetric attributes under desired conditions. In order to investigate the spectral behavior of blacks, three black dataset including black papers, fabrics and a third containing all samples were introduced in three spectral domains comprising reflectance, absorbance and reversed reflectance spaces. To determine the spectral dimensions of blacks, the mentioned datasets were compressed in identified domains by employing the principal component analysis technique (PCA). The proposed datasets were reconstructed spectrally and colorimetrically and the corresponding dimensions were identified according to the lost data. Results of spectral reconstruction of blacks indicated to the sufficiency of 2 or 3 statistic primaries for describing blacks in mentioned domains. As expected, the colorimetric reconstruction of reflectance spectra of blacks resulted in metamer pairs with small metamerism indices, i.e. acceptable spectral and colorimetric errors. In addition to PCA technique and in order to find more feasible primaries, the non-negative matrix factorization method (NNMF) was employed to extract the non-negative vectors of blacks in reflectance space. Results of spectral reconstruction of blacks by employing 1 to 3 non-negative vectors indicated to preference of applying of 3 primaries in comparison to 1 or 2 vectors. The comparing of PCA and NNMF methods showed that there is not a critical difference between them for recovering the blacks. Meanwhile, in contrary to color samples, there are not three unique colors with specific dominant wavelengths to describe blacks. This could refer to the probability of creation of blacks with several primaries. In order to investigate the effects of colorimetric attributes on blackness perception, 216 black fabrics with various colorimetric properties were visually evaluated. Both pair comparison and rank ordering methods were employed for visual evaluation of samples and the results showed the simultaneous effect of lightness, chroma and hue on blackness perception however, the greenish-bluish blacks were evaluated in higher degree of blackness. Moreover, investigation of repeatability and reproducibility of visual experiments by considering the wrong decision criteria showed that the observers assessed blackness, precisely. Finally, evaluation of presented blackness indices showed the higher performance of Westland blackness index in assessment of black samples which have been evaluated in this study via pair comparison method. Keywords: Blackness, Principal component analysis, Non-negative matrix factorization, Visual assessment, Repeatability and reproducibility.
در رساله حاضر ارزیابی نظام¬مند سیاهی با بررسی و تحلیل رفتار طیفی و رنگی نمونه¬های سیاه مورد مطالعه قرار گرفته است. به این منظور ابتدا با استفاده از فرآیندهای چاپ بر روی کاغذ و نیز چاپ و رنگرزی منسوج، 624 نمونه سیاه در سطوح مختلف روشنایی، فام و خلوص تهیه شد. سپس، با اندازه¬گیری طیف انعکاس نمونه¬های سیاه و محاسبه داده¬های رنگی آنها اطلاعات مورد نیاز جهت پردازش طیفی و رنگی فراهم آمد. بمنظور تحلیل رفتار طیفی نمونه¬های سیاه، ابتدا با توجه به انعکاس اندازه¬گیری شده آن¬ها، از سه فضای انعکاس، جذب و معکوس انعکاس استفاده گردید و سه پایگاه داده مشکی متشکل از نمونه¬های سیاه کاغذی، پارچه¬ای و کل نمونه¬ها در سه فضای ذکر شده معرفی گردید. در ادامه بمنظور تعیین ابعاد طیفی نمونه¬های سیاه از روش تحلیل اجزاء اصلی استفاده گردید و داده¬های مذکور در فضاهای مورد اشاره فشرده شدند. بازسازی نمونه¬ها با استفاده از اطلاعات طیفی و رنگی متناظر انجام گردید و ابعاد پایگاه داده¬ها بر اساس میزان داده-های از دست رفته تعیین شد. بررسی خطاهای طیفی و رنگی ناشی از بازسازی به کمک اطلاعات طیفی بیانگر امکان توصیف مطلوب داده¬های سیاه در فضاهای انعکاس، جذب و معکوس انعکاس با کاربرد 2 تا 3 اولیه آماری است. همچنین بازسازی طیف انعکاس با استفاده از اطلاعات رنگی نمونه¬های سیاه منجر به تولید جفتهای متامار نمونه¬های اولیه با خطاهای قابل پذیرش طیفی و رنگی گردید. علاوه¬بر روش تحلیل اجزاء اصلی و به¬منظور یافتن اولیه¬های رنگی واقعی¬تر از روش فاکتورگیری غیر منفی ماتریس جهت استخراج بردارهای پایه غیرمنفی از فضای انعکاس نمونه¬های سیاه استفاده شد. نتایج بازسازی طیفی با استفاده از 1 تا 3 اولیه رنگی نشان دهنده برتری کاربرد 3 بردار رنگی با خطاهای طیفی و رنگی کمتر نسبت به کاربرد 1 و یا 2 اولیه غیرمنفی بود. همچنین مقایسه دو روش فاکتورگیری غیرمنفی ماتریس و تحلیل اجزاء اصلی در بازسازی طیف انعکاس نمونه¬های سیاه نشان دهنده عدم برتری اولیه¬های رنگی نسبت به اولیه¬های آماری بود. ضمن آنکه برخلاف نمونه¬های رنگی، بدلیل آزادی عمل در گزینش اولیه¬ها، امکان توصیف فضای انعکاس نمونه¬های سیاه توسط 3 اولیه رنگی متمایز و با فامهای مشخص وجود ندارد. به منظور بررسی تأثیر مشخصه¬های رنگی بر میزان درک سیاهی از آزمون ارزیابی بصری بر روی 216 نمونه سیاه پارچه¬ای با تنوعی از ویژگیهای رنگی استفاده شد. نتایج ارزیابی بصری به روش رتبه¬بندی منظم و روش مقایسه جفتها نشان¬دهنده تأثیر همزمان 3 مشخصه رنگی روشنایی، فام و خلوص در درک بصری سیاهی بود. همچنین مشخص شد نمونه¬های سیاه واقع در ناحیه سوم فام با ته¬رنگهای آبی-سبز با بیشترین درجات سیاهی ارزیابی می¬گردند. علاوه بر این، بررسی میزان تکرارپذیری و دوباره¬تولید نتایج ارزیابیهای بصری با کاربرد معیار تصمیم¬گیری اشتباه، دقت بالای مشاهده¬کنندگان را در ارزیابی بصری نمونه¬های سیاه نشان داد. در پایان، کارایی اندیسهای ارائه شده در تحقیقات اخیر در خصوص ارزیابی نمونه¬های سیاه مورد مطالعه در پژوهش حاضر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که اندیس ارائه شده توسط وستلند و همکاران از توافق خوبی با نتایج ارزیابی بصری نمونه¬های سیاه منتخب به روش مقایسه جفتها برخوردار است. واژگان کلیدی: سیاهی، تحلیل اجزاء اصلی، فاکتورگیری غیرمنفی ماتریس، ارزیابی بصری، تکرارپذیری و دوباره تولید.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی