色差儀有幾個均勻顏色空間?色差儀顏色空間則么轉換?
2023-07-13
為了使顏色的評定具有統一的評定標準,色度學規定了多個用于顏色測量的顏色空間,但大多數的顏色空間在對顏色進行定量描述時,與人眼之間的一致性存在差異。因此,CIE就推出了相應的均勻顏色空間。那么,色差儀有幾個均勻顏色空間?色差儀顏色空間怎么轉換?本文為大家做了介紹,對顏色空間知識感興趣的朋友可以了解一下!
色差儀顏色空間介紹:
1.CIE1964均勻顏色空間
1964年,CIE采納了賈德(Judd)和維澤斯基(Wyszecki)的建議,推出了一種均勻亮度和色度的坐標系。在這個坐標系中,引用了UCS坐標系中的色坐標,并引入亮度Y值,構成了亮度與色度綜合的三原坐標系統,這三個坐標用U*、v*和w*表示,其中,U*和V*表示色度指數,W*表示明度指數。這三者由下式得到:
u0和v0是所用光源的白點坐標。利用上式可以用色度坐標來轉換以獲得u和v值。
2.CIE1976均勻顏色空間
為了能夠更好地統一評價顏色差別的方法,1976年CIE又推出了兩個均勻顏色系統:CIE1976L*u*v*顏色空間(簡稱CIE LUV色空間)和CIE1976 L*a*b*顏色空間(簡稱CIELAB色空間)。
在CIELUV空間中,L*為明度,u*、v*為色品指數。三者相互垂直構成色空間來描述相對應的亮度和色度量:垂直的軸是明度L*,位于水平面且互相垂直的是色品指數u*和v*。
在CIELAB色空間中,L*表示米制明度,a*和b*表示米制色度。a*和b*表示不同的色調方向:a*為紅一綠色方向,a*為正時表示的是紅色方向,a*為負時表示的是綠色方向;b*為黃一藍色方向,b*為正時表示的是黃色方向,b*為負時表示的是藍色方向。
在均勻色空間中的每個點分別代表了一種顏色,空間中兩點之間的距離代表了這兩種顏色的色差。
色差儀顏色空間轉換方法:
色彩空間轉換意味著將一個色彩空間中的顏色特征信息轉換到另一色彩空間以,獲得相應的顏色信息,即用不同色彩空間中的數據來表示相同的顏色。下文將介紹色差儀不同顏色空間的轉換方法:
1.LAB顏色空間轉換XYZ顏色空間
在實際應用時,不均勻的顏色空間會給顏色評估帶來很多的不便,于是人們就研究均勻的顏色空間,CIELAB顏色空間就是均勻的顏色空間之一,1976年,CIE制定此顏解決XYZ顏色空間的物理距離與人眼的感知不相當的問題。
在這一顏色空間中,柱坐標L*表示亮度,a*和b*軸代表色度坐標,分別是紅-綠坐標和黃-藍坐標,這三個坐標值均被認為是均勻變化的。這三個屬性值可以由XYZ顏色空間的三個屬性轉化而來。轉換公式如下:
其中,在上面的公式中,X、Y、Z指的是物體的三刺激值,這三個屬性值是在海明對立坐標理論的基礎上建立起來的。Xn、Yn、Zn表示的是CIE標準照明體先照射在完全反射漫反射體上,再經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標準照明體Xn=94.811,Yn=100.00,Zn=107.304。
2.RGB顏色空間轉換LAB顏色空間
RGB色彩空間的顏色不能直接轉換到CIELAB色彩空間,需要借助XYZ色彩空間進行非線性操作,先把RGB色彩空間轉換到XYZ色彩空間,然后通過XYZ色彩空間和CIELAB色彩空間之間的聯系進行轉換。相關轉換公式如下所示:
(1)RGB轉換到XYZ
(2)XYZ轉換到LAB
上式中,X、Y、Z 指的是物體的三刺激值,這三個屬性值是在海明對立坐標理論的基礎上建立起來的。Xn、Yn、Zn表示的是CIE標準照明體先照射在完全反射漫反射體上,再經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。
3.RGB顏色空間轉換XYZ顏色空間
RGB顏色空間并不能產生出所有的彩色,在某些情況下顏色值還會出現負值,為了克服這一缺點,1931年國際照明委員會CIE規定了一種新的顏色系統稱為XYZ顏色空間。它把彩色光表示為:C=X(X)+Y(Y)+Z(Z)。式中,(X)、(Y)和(Z)是XYZ顏色空間的基色量,X、Y和Z為三色比例系數。
XYZ顏色空間必須滿足如下三個條件:
(1)三色比例系數X、Y和Z皆大于零;
(2)Y的數值正好是彩色光的亮度;
(3)當X=Y=Z時仍然表示標準白光。
根據以上條件,可以得到RGB顏色空間與XYZ顏色空間的關系式:
4.XYZ顏色空間轉換Luv顏色空間
三個刺激量X,Y,Z到CIELuv顏色空間的轉換公式如下:
變量u',v'和u'0,v'0可以從下式得出:
X0、Y0、Z0為標準白光所對應的XYZ值。CIELuv顏色空間比較強調對紅色的表示,即對紅色變化比較敏感,但對藍色表示得比較粗糙。
色差儀顏色空間設置方法:
不同色差儀包含的色空間是不同的,想要設置顏色模式,就可以根據色差儀操作說明書來進行選擇。
如上圖所示,用戶可根據需要選擇不同的顏色空間進行顯示,此選擇將影響到“標樣測量”、“試樣測量”界面中的顯示內容。通過“上翻”、“下翻”鍵可進行選擇。按下“確認”鍵將保存所作的設置,并返回主菜單界面。
在電腦色差儀中,顯示模式默認為“CIEL*a*b*C*H*”,其他選項有“CIEL*a*b*”、“CIEXYZ”、“CIERGB”、“CIEL*u*v*”、“L*a*b*白度黃度”、“變色牢度”和“沾色牢度”。