Канал

Приложение

Финал

Что за странный заголовок? Если сказано, что шум - розовый, то и цвет у него должен быть розовый. Но так ли это? Давайте разберемся и немного развлечемся.

Начнем с сухого определения:

Цвета шума — система терминов, приписывающая некоторым видам стационарных шумовых сигналов определённые цвета исходя из аналогии между спектром сигнала произвольной природы (точнее, его спектральной плотностью или, говоря математически, параметрами распределения случайного процесса) и спектрами различных цветов видимого света.

Что отсюда выделяем?
- Диапазон частот видимого спектра (цвета)
- Диапазон частот измеряемого сигнала (шума)
- Наложение спектра шума на спектр цвета

Теперь вспоминаем, что Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан. Цвета красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый, смешав которые, получим белый цвет. За этот эксперимент мы благодарну Исааку Ньютону.

В наше время есть множество способов синтеза цветов: RGB(A), CMYK, HSL(A) и многие другие. Возьмем модель RGB. В ней есть 3 канала. Красный - Red. Зеленый - Green. Синий - Blue. У каждого канала есть градации интенсивности. Для нашей задачи определения цвета шума достаточно будет 256 уровней. По спектру цвета сначала идет красный (каждый), затем зеленый (знать), затем синий (сидит).

Вспоминаем как выглядят графики спектра шумов. У белого шума энергия (амплитуда сигнала) постоянна на всех частотах. Значит, на графике спектра мы получим горизонтальную линию.

Теперь нам нужно привязать эту линию к какой-то точке каналов цвета. Пусть это будет максимальный уровень красного цвета (255). Проводя горизонтальную линию получим значения зеленого и синего цветов также 255.

Цвет RGB белого шума = 255, 255, 255, что соответствует белому цвету. Хорошо.

Теперь возьмем эталонный розовый шум с β=1. Это будет уже наклонная линия из левого верхнего в правый нижний угол.

Встает вопрос о том, как наложить, теоретически, бесконечный спектр шума на конечный спектр цвета? Единственного правильного ответа нет. Мы подберем масштабы так, что пересечение розовым шумом нулевой отметки будет значение 0 уровня синего цвета. Тогда, проведя прямую линию от значения 255 красного цвета до 0 синего цвета, получим значение 127 зеленого цвета.

Цвет RGB розового шума = 255, 127, 0, и это не розовый цвет! Ближайший цвет к полученному называется "Темный янтарь".

Остался красный шум с β=2.

Наклон прямой у него в 2 раза круче, чем при эталонном розовом шуме. Это значит, что при значении 255 на красном у нас будет значение 0 на зеленом и синем каналах.

Цвет RGB красного шума = 255, 0, 0, что соответствует красному цвету.

Если мы знаем β наклона прямой спектра рыночного сигнала, то мы можем получить цвет этого сигнала. Типовой цвет рыночного сигнала близок а алому цвету. Он проявляется, например, на дневных графиках Сбербанка или Газпрома.

В курсе Система Игоря Чечета: Исследование шумов мы подробно рассматривали как рассчитывать β и α шумов. Из правил, приведенных в этой статье, можно написать простой код конвертации β в цвет RGB (вкладка Материалы).