色差仪CIELUV、CIELAB颜色空间及其色差公式

2024-11-01

CIELUV、CIELAB颜色空间是色差仪中比较常见的两个颜色空间,这两个颜色空间是CIE规定的两个均匀颜色空间,都是用三维空间来对颜色进行描述,并用几何距离来表示色差。本文对色差仪CIELUV、CIELAB颜色空间及其色差公式做了介绍,感兴趣的朋友可以了解一下!

色差仪颜色空间类型

色差仪LUV和LAB颜色空间的提出:

在颜色的测量与计算过程中,由于CIE1931XYZ是个不均匀的颜色空间,解决色差度量的问题就是寻找一个均匀颜色空间。在这个空间内,两点的距离正比于视觉上颜色的差异,即色差的大小。从CIE1931RGB系统到CIE1931XYZ系统,再到CIE1960UCS系统,最后至CIE1976LAB系统,一直都在向“均匀化”方向发展。为了进一步统一评价颜色差别的方法,CIE推荐两个颜色空间及其有关的色差公式。这两个颜色空间分别称:CIE1976(L*u*v*)空间和 CIE1976(L*a*b*)空间,是目前色差仪中比较常用的两个颜色空间。

CIELuv颜色空间

色差仪CIELUV颜色空间及其色差公式:

CIE 提出采用(L*u*v*)空间的标定颜色方法,CIE1976(L*u*v*)空间的米制明度L*及米制色度u*、v*由下式规定:

L、U、v表达式

式中X,Y,Z为颜色样品的三刺激值;u',v'为颜色样品的色度坐标;X0,Y0,Z0为CIE标准照明体(例如D65或A)照射在完全反射漫射体上,再经完全反射漫射体反射到观察者眼中的白物体色刺激的三刺激值。Y0=100,u'0,v'0为光源的色度坐标。

按L*u*v*标定的两个颜色之间的总色差△ECIE(L*u*v*)由下式计算:

△ECIELuv色差公式

色差仪CIELAB颜色空间及其色差公式:

为了获得物体色在知觉上均匀的空间,并反映大于阈值小于孟塞尔颜色系统所表示的色差,CIE推荐第二个均匀颜色空间和色差计算公式,即CIE1976(L*a*b*)空间及其色差公式。L*、a*、b*由下式决定:

L、a、b表达式0505

式中X,Y,Z及X0,Y0,Z0均同于CIE1976(L*u*v*)空间);L*为米制明度。a*,b*为米制色度。

从上式转换中可以看出:由X、Y、Z变换为L*,a*,b*时包含有立方根的函数变换,经过这种非线形变换后,原来的马蹄形光谱轨迹不复保持。转换后的空间用笛卡儿直角坐标体系来表示,形成了对立色坐标表述的心理颜色空间,如下图所示。在这一坐标系统中,+a*表示红色,-a*表示绿色,+b*表示黄色,-b*表示蓝色,颜色的明度由L*的百分数来表示。

CIELAB颜色空间模型

两个按L*,a*,b*标定的颜色,两者之间的总色差△ECIE(L*a*b*)由下式计算:

△ECIELab色差公式

式中△L*称为明度差,△a*称为红绿色品差,△b*称为黄蓝色品差。

  CIE均匀颜色空间     1976CIELUV空间   
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