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色差儀CIEXYZ和CIELab顏色空間的含義及轉(zhuǎn)換式

發(fā)布：色差儀維修時(shí)間：2024-04-11

CIEXYZ和CIELab顏色空間是色差儀中最為常見的兩個(gè)色差公式，其中CIELab顏色空間是在CIEXYZ顏色空間基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一個(gè)色差公式。那么，它們之間怎么轉(zhuǎn)換？本文對(duì)CIEXYZ和CIELab顏色空間的含義及轉(zhuǎn)換式做了介紹。

色差儀

CIEXYZ顏色空間的含義：

CIEXYZ顏色空間是1931年由國(guó)際照明委員會(huì)下屬的標(biāo)準(zhǔn)觀察者分會(huì)制訂的，主要是為了解決在1931CIERGB系統(tǒng)中色度值出現(xiàn)負(fù)值的問(wèn)題，在1931CIEXYZ系統(tǒng)中選擇了三個(gè)理想的原色（X）、（Y）、（Z），（X）為紅原色、（Y）為綠原色、（Z）為藍(lán)原色、選擇理想三原色，可以使三原色所形成的顏色三角形能包括整個(gè)光譜軌跡，從而在匹配任何一種顏色時(shí)，X、Y、Z三刺激值中不出現(xiàn)負(fù)值、這一特性也有利于XYZ系統(tǒng)與其它顏色系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換。而且，XYZ顏色空間與設(shè)備特性無(wú)關(guān)。但XYZ顏色空間也存在一些缺點(diǎn)，即XYZ顏色空間不是均勻顏色空間，因?yàn)樵擃伾臻g中任何兩點(diǎn)之間的距離即使相等，也不能說(shuō)明它們有相同的色差。

CIELab顏色空間的含義：

由于CIEXYZ顏色空間的不均勻性，在表達(dá)顏色時(shí)存在一定的局限性，因此，為了找到一種更均勻的顏色空間，CIE于1976年推出了CIELab顏色空間，CIELab顏色空間是一種均勻的顏色空間。

作為CIEXYZ標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)的非線性變換，L*a*b*顏色空間用笛卡兒直角坐標(biāo)體系來(lái)表示，將三刺激值XYZ轉(zhuǎn)換成與眼睛視覺相一致的明度L*以及與色調(diào)、飽和度的感覺相一致的色品指數(shù)a*、b*，形成了對(duì)立色坐標(biāo)表述的心理顏色空間。其中L*表示明度，完全白的物體視為100，完全黑的物體視為0；a*為紅綠軸色品指數(shù)，正值越大表示顏色越偏向紅色，負(fù)值越大表示顏色越偏向綠色；b*為黃藍(lán)軸色品指數(shù)，正值越大表示顏色越偏向黃色，負(fù)值越大表示顏色越偏向藍(lán)色。

CIELab顏色空間除了L*、a*、b*這3個(gè)顏色分量外，L*a*b*顏色空間常用的顏色特征還有色飽和度C*、色調(diào)角h*、明度差△L*、色品差△a*和△b*、色飽和度差△C*、色調(diào)差△h*、色差△E*和色相差。在這些顏色特征中，L*、a*、b*、C*、h*描述了物體樣品的整體顏色特征，△L*、△a*、△b*/△C*、△E*、△H*、△h*反應(yīng)了樣品各像素點(diǎn)與其均值間的差值，即偏離值。

色差儀CIEXYZ和CIELab顏色空間的轉(zhuǎn)換式：

在Lab顏色空間中，柱坐標(biāo) L*表示亮度，a*和 b*軸代表色度坐標(biāo)，分別是紅-綠坐標(biāo)和黃-藍(lán)坐標(biāo)，這三個(gè)坐標(biāo)值均被認(rèn)為是均勻變化的。這三個(gè)屬性值可以由XYZ顏色空間的三個(gè)屬性轉(zhuǎn)化而來(lái)。轉(zhuǎn)換公式如下：

XYZ 顏色空間轉(zhuǎn)lab顏色空間

其中，在上面的公式中，X、Y、Z 指的是物體的三刺激值，這三個(gè)屬性值是在海明對(duì)立坐標(biāo)理論的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。Xn、Yn、Zn表示的是CIE 標(biāo)準(zhǔn)照明體先照射在完全反射漫反射體上，再經(jīng)其反射到人們眼中的白顏色物體的三刺激值。光源和觀察者的條件分別以D65和10°條件為佳。在不同的光源以及觀察者條件下，三刺激值是不同的。若采用D65標(biāo)準(zhǔn)照明體X0=94.811，Y0=100.00，Z0=107.304。