色差儀有幾個(gè)均勻顏色空間?色差儀顏色空間則么轉(zhuǎn)換?
2023-07-13
為了使顏色的評(píng)定具有統(tǒng)一的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),色度學(xué)規(guī)定了多個(gè)用于顏色測(cè)量的顏色空間,但大多數(shù)的顏色空間在對(duì)顏色進(jìn)行定量描述時(shí),與人眼之間的一致性存在差異。因此,CIE就推出了相應(yīng)的均勻顏色空間。那么,色差儀有幾個(gè)均勻顏色空間?色差儀顏色空間怎么轉(zhuǎn)換?本文為大家做了介紹,對(duì)顏色空間知識(shí)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(biāo)系。在這個(gè)坐標(biāo)系中,引用了UCS坐標(biāo)系中的色坐標(biāo),并引入亮度Y值,構(gòu)成了亮度與色度綜合的三原坐標(biāo)系統(tǒng),這三個(gè)坐標(biāo)用U*、v*和w*表示,其中,U*和V*表示色度指數(shù),W*表示明度指數(shù)。這三者由下式得到:
u0和v0是所用光源的白點(diǎn)坐標(biāo)。利用上式可以用色度坐標(biāo)來(lái)轉(zhuǎn)換以獲得u和v值。
2.CIE1976均勻顏色空間
為了能夠更好地統(tǒng)一評(píng)價(jià)顏色差別的方法,1976年CIE又推出了兩個(gè)均勻顏色系統(tǒng):CIE1976L*u*v*顏色空間(簡(jiǎn)稱CIE LUV色空間)和CIE1976 L*a*b*顏色空間(簡(jiǎn)稱CIELAB色空間)。
在CIELUV空間中,L*為明度,u*、v*為色品指數(shù)。三者相互垂直構(gòu)成色空間來(lái)描述相對(duì)應(yīng)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(shù)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(diào)方向:a*為紅一綠色方向,a*為正時(shí)表示的是紅色方向,a*為負(fù)時(shí)表示的是綠色方向;b*為黃一藍(lán)色方向,b*為正時(shí)表示的是黃色方向,b*為負(fù)時(shí)表示的是藍(lán)色方向。
在均勻色空間中的每個(gè)點(diǎn)分別代表了一種顏色,空間中兩點(diǎn)之間的距離代表了這兩種顏色的色差。
色差儀顏色空間轉(zhuǎn)換方法:
色彩空間轉(zhuǎn)換意味著將一個(gè)色彩空間中的顏色特征信息轉(zhuǎn)換到另一色彩空間以,獲得相應(yīng)的顏色信息,即用不同色彩空間中的數(shù)據(jù)來(lái)表示相同的顏色。下文將介紹色差儀不同顏色空間的轉(zhuǎn)換方法:
1.LAB顏色空間轉(zhuǎn)換XYZ顏色空間
在實(shí)際應(yīng)用時(shí),不均勻的顏色空間會(huì)給顏色評(píng)估帶來(lái)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(dāng)?shù)膯?wèn)題。
在這一顏色空間中,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:
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Xn=94.811,Yn=100.00,Zn=107.304。
2.RGB顏色空間轉(zhuǎn)換LAB顏色空間
RGB色彩空間的顏色不能直接轉(zhuǎn)換到CIELAB色彩空間,需要借助XYZ色彩空間進(jìn)行非線性操作,先把RGB色彩空間轉(zhuǎn)換到XYZ色彩空間,然后通過(guò)XYZ色彩空間和CIELAB色彩空間之間的聯(lián)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換。相關(guān)轉(zhuǎn)換公式如下所示:
(1)RGB轉(zhuǎn)換到XYZ
(2)XYZ轉(zhuǎn)換到LAB
上式中,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。
3.RGB顏色空間轉(zhuǎn)換XYZ顏色空間
RGB顏色空間并不能產(chǎn)生出所有的彩色,在某些情況下顏色值還會(huì)出現(xiàn)負(fù)值,為了克服這一缺點(diǎn),1931年國(guó)際照明委員會(huì)CIE規(guī)定了一種新的顏色系統(tǒng)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(shù)。
XYZ顏色空間必須滿足如下三個(gè)條件:
(1)三色比例系數(shù)X、Y和Z皆大于零;
(2)Y的數(shù)值正好是彩色光的亮度;
(3)當(dāng)X=Y=Z時(shí)仍然表示標(biāo)準(zhǔn)白光。
根據(jù)以上條件,可以得到RGB顏色空間與XYZ顏色空間的關(guān)系式:
4.XYZ顏色空間轉(zhuǎn)換Luv顏色空間
三個(gè)刺激量X,Y,Z到CIELuv顏色空間的轉(zhuǎn)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(biāo)準(zhǔn)白光所對(duì)應(yīng)的XYZ值。CIELuv顏色空間比較強(qiáng)調(diào)對(duì)紅色的表示,即對(duì)紅色變化比較敏感,但對(duì)藍(lán)色表示得比較粗糙。
色差儀顏色空間設(shè)置方法:
不同色差儀包含的色空間是不同的,想要設(shè)置顏色模式,就可以根據(jù)色差儀操作說(shuō)明書(shū)來(lái)進(jìn)行選擇。
如上圖所示,用戶可根據(jù)需要選擇不同的顏色空間進(jìn)行顯示,此選擇將影響到“標(biāo)樣測(cè)量”、“試樣測(cè)量”界面中的顯示內(nèi)容。通過(guò)“上翻”、“下翻”鍵可進(jìn)行選擇。按下“確認(rèn)”鍵將保存所作的設(shè)置,并返回主菜單界面。
在電腦色差儀中,顯示模式默認(rèn)為“CIEL*a*b*C*H*”,其他選項(xiàng)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”。