什么是均匀颜色空间?匀颜色空间是指存在一个颜色表示系统,其表示的颜色符合人眼的视觉特性,并且采用一个量来表示人的色彩感觉差别,一般用空间距离或者数字表示,该量度值须符合人的感觉。那么,色差仪有几个均匀颜色空间?下文对色差仪均匀颜色空间及均匀颜色空间色差公式作了介绍。
什么是均匀颜色空间?
定量的表示颜色感知差别的量称为色差,可以用CIE-xy色品图上的距离来求出的色差却是不均匀的,如果按照常规思维因距离相等就应该认为其感知上的颜色差异也相同,但是实际上,随着色品图上的位置不同,其感知色差也有相当大的差别,这显然是很不符合工业应用需求的。
为了定量的表示色差,需要对人眼的颜色分辨能力进行测试和分析。颜色是三维量,包括明度和色品(色调,彩度或饱和度等),因此对于颜色分辨力的研究需要从光亮度分辨力,波长和色纯度的分辨力以及色品的分辨力三方面进行讨论。为了在色品坐标的均匀性提高的同时,使其明度的均匀性也得到改善,应考虑将均匀色品标尺和均匀明度标尺组合起来,形成一个均匀的三维空间,称之为均匀颜色空间,并在此均匀空间对颜色差异性进行评价。
色差仪均匀颜色空间的类型:
1.CIE1964均匀颜色空间
1964年,CIE采纳了贾德(Judd)和维泽斯基(Wyszecki)的建议,推出了一种均匀亮度和色度的坐标系。在这个坐标系中,引用了UCS坐标系中的色坐标,并引入亮度Y值,构成了亮度与色度综合的三原坐标系统,这三个坐标用U*、v*和w*表示,其中,U*和V*表示色度指数,W*表示明度指数。这三者由下式得到:
u0和v0是所用光源的白点坐标。利用上式可以用色度坐标来转换以获得u和v值。
2.CIE1976均匀颜色空间
为了能够更好地统一评价颜色差别的方法,1976年CIE又推出了两个均匀颜色系统:CIE1976L*u*v*颜色空间(简称CIE LUV色空间)和CIE1976L*a*b*颜色空间(简称CIELAB色空间)。
在CIELUV空间中,L*为明度,u*、v*为色品指数。三者相互垂直构成色空间来描述相对应的亮度和色度量:垂直的轴是明度L*,位于水平面且互相垂直的是色品指数u*和v*。
在CIELAB色空间中,L*表示米制明度,a*和b*表示米制色度。a*和b*表示不同的色调方向:a*为红一绿色方向,a*为正时表示的是红色方向,a*为负时表示的是绿色方向;b*为黄一蓝色方向,b*为正时表示的是黄色方向,b*为负时表示的是蓝色方向。
在均匀色空间中的每个点分别代表了一种颜色,空间中两点之间的距离代表了这两种颜色的色差。
色差仪均匀颜色空间的色差公式:
在CIELUV和CIELAB颜色空间中,以两个被比较颜色点的欧氏距离表示色差,同时还各有一组与心理量近似对应的感知属性,即明度、彩度、色调角及色调差(以下标“uv”和“ab”来区分CIELUV和CIELAB颜色空间)。
在CIELUV颜色空间中,两个颜色(L*1,u*1,v*1)和(L*2,u*2,v*2)之间的色差 △E*uv为:
式中:
在CIELAB颜色空间中,两个颜色(L*1,a*1,b*1)和(L*2,a*2,b*2)之间的色差△E*ab为:
式中:
在CIELUV和CIELAB两个颜色空间中明度指数L*是一致的,即:
在等明度平面上,坐标原点到色品坐标(u*,v*)或(a*,b*)的距离为彩度C*uv或C*ab,即:
在CIELUV和CIELAB颜色空间中色调角huv和hab分别为:
在等明度的a*b*平面上,+a*为红色方向(值愈大表示对应的颜色愈红),-a*为绿色方向(值愈小则颜色愈绿),+b*为黄色方向(值愈大则颜色愈黄),-b*为蓝色方向(值愈小则颜色愈蓝)。
色差也可以用明度差(△L*)、彩度差(△C*)和色调差(△H*)来定义,即: