色差儀作為顏色比較類(lèi)儀器,在測(cè)量顏色時(shí)采用的是CIE規(guī)定的顏色空間,用不同的三維模型對(duì)顏色進(jìn)行定量的描述。那么,色差儀有哪些常用顏色空間?不同顏色空間怎么表示色差值?本文對(duì)色差儀常用顏色空間類(lèi)型及不同顏色空間色差值表示方法做了介紹,感興趣的朋友可以了解一下!
計(jì)算色差必須在特殊的顏色空間中進(jìn)行。在這個(gè)顏色空間里,各個(gè)不同顏色區(qū)域的數(shù)值變化必須與眼睛對(duì)顏色的感覺(jué)一致,相同的數(shù)值變化對(duì)應(yīng)相同的顏色差別感覺(jué),滿足這個(gè)條件的顏色就稱(chēng)為顏色感覺(jué)上的均勻顏色空間。1976年CIE推薦了兩個(gè)改進(jìn)的均勻顏色空間,即CIE1976L*u*v*顏色空間和CIE1976L*a*b*顏色空間,也是色差儀最為常用的兩個(gè)顏色空間。
1.L*u*v*顏色空間
國(guó)際照明委員會(huì)改進(jìn)了原有的CIE1964W*U*V*顏色空間,提出采用如下的L*u*v*作為三維直角坐標(biāo)的顏色空間,稱(chēng)為CIELUV顏色空間,它主要用于如電視工業(yè)等加混色的表示和評(píng)價(jià)。在該空間中,L*為明度,u*、v*表示顏色的色品坐標(biāo),其計(jì)算公式為:
式中:u'、v'和u'n、v'n分別是顏色樣品和CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體的CIE1976UCS圖色品坐標(biāo),即:
式中:X、Y、Z為顏色樣品的三刺激值,Xn、Yn、Zn為CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體照射在完全漫反射體上,然后反射到觀察者眼中的三刺激值,其中Yn = 100。
2.L*a*b*顏色空間
在CIELAB顏色空間中,不同區(qū)域的色差容限相對(duì)比較接近,顏色樣品在此空間中的位置由三維的直角坐標(biāo)表示。L*、a*、b*的值可以從三刺激值(X,Y,Z)計(jì)算出來(lái),其中L*表示顏色的明度,a*表示該顏色在紅一綠軸方向的投影位置,b*則表示顏色在黃一藍(lán)軸方向的投影位置。在此顏色空間中,視覺(jué)對(duì)色差的可察覺(jué)性可以用橢球體來(lái)表示,球體的三個(gè)軸分別代表明度、飽和度(彩度)和色調(diào),其大小由該顏色在顏色空間中的位置所決定(如該球體在黃色區(qū)域時(shí)比綠色區(qū)域變得更狹長(zhǎng))。
作為該空間三維直角坐標(biāo)的明度L*和色品坐標(biāo)a*、b*的計(jì)算公式為:
式中:X、Y、Z為顏色樣品的三刺激值,Xn、Yn、Zn為CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體照射在完全漫反射體上,然后反射到觀察者眼中的三刺激值,其中Yn=100。
從上面的計(jì)算公式可見(jiàn),CIELUV顏色空間中的L*和CIELAB顏色空間中的L*、a*、b*所適用的三刺激值是有條件限制的,即:
CIE1976(L*,u*,v*)色空間(CIELUV色空間)均勻三維色空間是由矩形坐標(biāo)L*,u*,v*作出的,其量由下列導(dǎo)出:
這里Y,u',v'描述所研究的色刺激,Yn,u'n,v'n描述指定的白體色刺激。
其相應(yīng)的色差由下式計(jì)算,兩個(gè)顏色的色差△Euv*為:
相應(yīng)地,明度,飽和度,彩度,色調(diào)的近似相互關(guān)系由下式計(jì)算:
CIE1976明度:
CIE1976u,v飽和度:
CIE1976u,v彩度:
CIE1976u,v色調(diào)角:
若u*和v*都為正,huv位于0°和90°之間;若u*為負(fù),v*為正,huv位于90°和180°之間;若u*和v*都為負(fù),huv位于180°和270°之間;若u*為正,v*為負(fù),huv位于270°和360°之間。
CIE1976u,v色調(diào)差:
若表明h在增加時(shí),H看作正;若表明h在減少時(shí),H看作負(fù)。
CIE1976(L*,a*,b*)色空間(CIELAB色空間)均勻三維色空間是由矩形坐標(biāo)L*,a*,b*作出的,其量由下式給出:
這里X,Y,Z為所研究的色刺激;Xn,Yn,Zn為指定白體的色刺激。
相應(yīng)地色差由下式計(jì)算,兩個(gè)顏色的色差△Eab*為:
相應(yīng)地明度,彩度,和色調(diào)的近似相互關(guān)系由下式計(jì)算:
CIE1976a,b 明度:
CIE1976a,b彩度:
CIE1976a,b色調(diào)角:
hab角的范圍與huv的情況類(lèi)似。
CIE1976a,b色調(diào)差:
若表明h在增加時(shí),H看作正;若表明h在減少時(shí),H看作負(fù)。
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