色差仪作为颜色检测的光电仪器,其内部配置了多个用于颜色测量的颜色空间,其中最为常用的就是CIELab颜色空间。在CIELab颜色空间中,可以用两点之间的几何距离来表示颜色之间的差异值,即色差。本文对色差仪Lab颜色空间的含义及Lab颜色空间计算色差值的方法做了介绍,大家可以了解一下!
色差仪Lab颜色空间怎么理解?
色差仪在测量颜色时,采用的是国际上通用的CIE1976L*a*b*颜色空间。CIE1976L*a*b*颜色空间也被称为CIELAB颜色空间。CIE1976L*a*b*均匀颜色空间表示颜色的方式,模拟了人眼对颜色的感觉。如下图所示,颜色的明度感觉用纵坐标L*轴表示,黑色位于最下端,对应明度L*=0;白色最亮位于最上端,对应明度L*=100。a*轴与b*轴共同表示彩色的特性,a*轴正方向代表红色(偏品红)的变化,a*轴负方向代表绿色的变化;b*轴正方向代表黄色变化,b*轴负方向代表蓝色变化。这四个变化方向构成互补对抗颜色的模型。
在CIE1976L*a*b*均匀颜色空间中,a*与b*的值表示颜色感觉中的彩色成分。当a*和b*的值均为0时,颜色的饱和度为0,即非彩色,其坐标点落到纵坐标轴上。所以,所有的非彩色都位于纵坐标轴上,从下到上依次为黑、深灰、灰、浅灰和白。颜色的坐标点距纵坐标轴越远,则颜色就越鲜艳。根据这一性质,可以用a*和b*的值进一步计算色调和饱和度,并使其与颜色的感觉更加接近。在上图中,任一个颜色在CIE1976L*a*b*均匀颜色空间的坐标位置为P,则其对应的明度值为纵坐标的高度,对应的a*与b*坐标值为该点在a*与b*坐标轴上的投影。根据图中的几何关系,该颜色的色调H*可以用该点在a*-b*平面的投影到纵坐标轴连线与a*坐标轴的转角表示;彩度(或饱和度)C*可以用该点到纵坐标轴的距离来表示。因此,可以得到色调角和彩度分别为:
h*ab=arctan(b*/a*)(弧度)
或者:
h*ab=(180°/π)arctan(b*/a*)
C*=[(a*)2+(b*)2]1/2
根据a*和b*值的正负,可以判断色调角在0°~360°内的变化:如a*>0,b*≥0,则0≤h*ab<90°;如a*≤0,b*>0,则90≤h*ab<180°;如a*<0,b*≤0,则180≤h*ab<270°;如a*≥0,b*<0,则270 结合上图可知,在a*-b*平面上,色调角在0°~90°范围内,a*与b*值都大于0,其间的颜色都由红和黄原色混合而成;色调角在90°~180°范围内,a*值小于0,b*值大于0,其间的颜色由黄和绿原色混合而成;色调角在180°~270°范围内,a*与b*值都小于0,其间的颜色由绿与蓝原色混合而成;色调角在270°-360°范围内,a*值大于0,b*值小于0,其间的颜色由蓝和红原色混合而成。 在CIELAB颜色空间中,用两个进行比较的点之间的几何距离表示色差,并可以计算得到一些数值表示心理上的感知属性,例如明度,彩度,色调角及色调差。两个颜色(L1*,a1*,b1*)和(L2*,a2*,b2*)之间的色差△E*ab为: 明度指数L*计算如下,该数值越大,表示人眼感受到的亮度越大。 而由原点到色品坐标(a*,b*)的距离称之为彩度C*ab表示色彩的饱和程度,该数值越大,则人眼感受到色彩越鲜艳,反之则越暗淡。 色调角hab计算公式如下,当a*>0且b*>0时,0° 彩度表示了人眼所感受到的色彩倾向,在等明度的a*b*平面上,a*为红绿色方向,数值越大则人眼观察到的色彩越红,越小则色彩越绿;b*为黄蓝方向,数值越大则人眼观察到的色彩越黄,越小则色彩越蓝。 以上的这些心理感觉变换可以通过下图表现出来。 在产品的实际生产过程中,产品的色差在一定范围内波动,其色差只能接近标准样品,而不可能与之完全相同,客户和厂家对色差的评定标准也不尽相同,为了解决这一问题,需要双方共同标定色差,商定色差的允许范围。 色差通常用△E表示,其单位是NBS(美国国家标准局的缩写),当△E=1时,我们称之为1个NBS单位。NBS单位的大小与人的感知程度具有如下表所示的对应关系。色差仪Lab颜色空间色差值计算方法:
色差仪色差值的标准是多少?