顏色測量的色度空間有哪些?顏色之間的差異值怎么計算?
2023-08-15
為了統(tǒng)一顏色評定的標準,CIE規(guī)定了多個用于顏色測量的色度空間,使顏色可以用數(shù)值的方式來表示和描述,是顏色抽象表示和描述的方法,是在某些標準下用通??山邮艿姆绞絹砗喕伾?guī)范。那么,顏色測量的色度空間有哪些?顏色之間的差異值怎么計算?本文為大家做了介紹。
顏色的分類:
顏色分為非彩色和彩色兩大類。非彩色指白色、黑色及白與黑之間深淺不同的灰色所構成的顏色系列,彩色指白黑非彩色系列以外的所有顏色,如各種光譜色均為彩色。根據(jù)顏色形成機理的不同,顏色又分為光源色、物體色及熒光色。自發(fā)光形成的顏色,稱為光源色;自身不發(fā)光,憑借其他光源照明,通過反射或者透射而形成的顏色,稱為物體色;物體受光照射激發(fā)所產生的熒光與透射或反射光共同形成的顏色稱為熒光色。
顏色的表觀特征:
顏色有三種表觀特征,即明度、色調和飽和度。明度表示顏色明亮的程度;色調是彩色彼此相互區(qū)分的特性,是決定彩色本質的基本參量;飽和度表示顏色接近光譜色的程度即彩色的純潔性,每種顏色都可以看成是某種光譜色與白色混合的結果,光譜色所占比例越大,顏色的飽和度就越高。
彩色必須具備上面三個特征,特征參數(shù)的不同,表示著顏色間的差別。非彩色只有明度值的差別,沒有色調區(qū)分,其色調和飽和度均為0。
顏色測量的色度空間:
顏色測量的色度空間有許多,包括CIERGB空間、CIEXYZ空間、CIEL*a*b*空間等,其中以CIEL*a*b*色度空間使用最為廣泛。CIEL*a*b*色度空間是國際照明委員會向世界各國推薦的通用的均勻顏色空間,是經(jīng)CIEXYZ色度空間非線性變換而得到的。CIEL*a*b*在三維色空間的各個坐標軸上均具有視覺和顏色心理感知的等距性,并且細分了明度坐標和色品坐標的級差。同時,CIEL*a*b*空間中當顏色的色差大于視覺的識別閾值(恰可察覺)而又小于孟塞爾系統(tǒng)中相鄰兩級色差時,可以較好地反映物體色的心理感受效果。CIEL*a*b*與CIEXYZ的非線性轉換關系如下式所示。
式中:X、Y、Z為顏色樣品的三刺激值;X0、Y0、Z0為CIE標準照明體的三刺激值(D65光源:X0=95.05、Y0=100.00、Z0=108.91)。
L*稱為心理計量明度,簡稱心理明度或明度指數(shù):a*、b*稱為心理計量色度,簡稱心理色度或色度參數(shù)。
CIEL*a*b*色度空間是一種基于赫林四色對立學說原理的心理色度空間,心理色度a*和b*中包含有(X-Y)和(Y-Z)項。顏色的明度感覺用縱坐標L*軸表示,黑色位于最下端,對應明度L*=0,白色最亮位于最上端,對應明度L*=100,a*軸與b*軸共同表示彩色的特性,a*軸正方向代表紅色(偏品紅)的變化,a*軸負方向代表綠色的變化;b*軸正方向代表黃色變化,b*軸負方向代表藍色變化。任何顏色都可以由這四個原色中的一個或兩個按一定的明度值混合而成,原色的混合比例決定了混合色的色調。
顏色差異值計算公式介紹:
兩種顏色的視覺差別有兩個直觀評價:可感知性和可接受性??筛兄灾赣^察者能否看到顏色差別或能否判斷兩種顏色樣品之間色差大小的視覺屬性,可接受性表示觀察者是否可以接受被觀察物體顏色差別的視覺判斷??筛兄暂^主觀,受觀察者心理和生理的影響;可接受性較客觀,只與評價產品的技術指標有關。色差公式就是一種能夠客觀比較顏色之間差別的方法。
色差用△E表示,△表示差異,單位是NBS,是由美國國家標準局制定的?!鱁=1稱為1個NBS色差單位,大約相當于在最優(yōu)試驗條件下人眼所能知覺的恰可觀察差的5倍。CIELab色差公式是在CIE1976L*a*b*均勻顏色空間中的色差公式,其結果與人眼的視覺相關性較好,兩種顏色之間的色差計算式如下所示:
下表表示NBS單位及在色差視覺上的顯著程度。
對于有色產品,色差的允許范圍應該根據(jù)物品的不同分別設定,如紡織品定為小于2個NBS單位,而彩色電視可以設定為4-5個NBS單位,涂料則設定為小于1個NBS單位。