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色差仪有几个均匀颜色空间?色差仪均匀颜色空间怎么转换?

为了让颜色的描述具有可参考的标准,CIE规定了多个用于颜色描述的颜色空间。色差仪作为颜色检测的光电仪器,其内部配有多个CIE规定的颜色空间,可以为颜色的评定提供统一的评定标准。本文对色差仪均匀颜色空间的类型及颜色空间的转换方法做了介绍。

色差仪LAB颜色空间

色差仪均匀颜色空间的类型:

为了更客观更准确地测量和评价颜色的差别,CIE在整理和总结了当时出现的诸多颜色空间的基础上,于1976年正式推荐了两个改进的均匀颜色空间,即CIE1976L*u*v*颜色空间和CIE1976L*a*b*颜色空间。

(1)CIE1976L*u*v*颜色空间

CIE1976L*u*v*颜色空间采用如下的L*、u*、v*作为三维直角坐标,也称为CIELUV颜色空间,主要用于如电视工业等加混色的表示和评价。在该空间中,L*为明度,u*、v*表示颜色的色品坐标,其计算公式为:

Luv色品坐标计算公式

其中,X、Y、Z为色样的三刺激值,Xn、Yn、Z为CIE标准照明体的三刺激值(常数),u'、v'分别为线性变换后色样的色品坐标,un'、vn'分别为线性变换后 CIE 标准照明体的色品坐标。

在CIELUV颜色空间中,两个颜色(L1*,u1*,v1*)和(L2*,u2*,v2*)之间的色差ΔE*uv为:

ΔEuv色差计算公式

(2)CIE1976 L*a*b*颜色空间

CIE在1976年推荐用于加混色的CIELUV颜色空间的同时,还推荐了主要用于如表面色料工业等减混色的表示和评价的CIE1976L*a*b*颜色空间,也成为CIELAB颜色空间。作为该空间三维直角坐标的明度L*和色品坐标a*、b*的计算公式为:

L、a、b计算公式

式中,f(I)为上式所示的深色通用公式,X、Y、Z为颜色样品的三刺激值,Xn、Yn、Zn为CIE标准照明体照射在完全漫反射体上,然后反射到观察者眼中的三刺激值,其实Yn=100.

在CIELAB颜色空间中,两个颜色(L1*,a1*,b1*)和(L2*,a2*,b2*)之间的色差△Eab*为:

△Eab计算公式

式中ΔL=L1*-L2*,Δa =a1*-a2*,Δb=b1*-b2*。


色差仪均匀颜色空间转换方法:

CIEL*u*v*和CIEL*a*b*有一些共同的特点。首先,它们的颜色空间虽然距完全均匀仍有距离,但基本上是均匀的。其次,由于是基于颜色测量的CIE系统,CIEL*u*v*和CIEL*a*b*都是与设备无关的颜色空间。

CIEL*u*v*颜色空间同样是基于对立色理论和参考白点而建立,与设备无关,适用于显示器显示和根据加色原理进行组合的应用场合。

三个刺激量X,Y,Z到CIELuv颜色空间的转换公式如下:

三个刺激量X,Y,Z到CIELuv颜色空间的转换公式

变量u',v'和u'0,v'0可以从下式得出:

变量u、v和u0、v0的计算公式

X0、Y0、Z0为标准白光所对应的XYZ值。CIELuv颜色空间比较强调对红色的表示,即对红色变化比较敏感,但对蓝色表示得比较粗糙。

三个刺激量X,Y,Z到CIELAB颜色空间的转换公式如下:

XYZ颜色空间转换LAB颜色空间

上式中,X、Y、Z 指的是物体的三刺激值,这三个属性值是在海明对立坐标理论的基础上建立起来的。Xn、Yn、Zn表示的是CIE标准照明体先照射在完全反射漫反射体上,再经其反射到人们眼中的白颜色物体的三刺激值。光源和观察者的条件分别以D65和10°条件为佳。在不同的光源以及观察者条件下,三刺激值是不同的。

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