在颜色的测量过程中,多种因素会影响颜色测量结果的准确性。因此,为了统一颜色评定的标准,CIE规定了多个用于颜色评定的表色系统,即颜色空间。色差仪作为颜色量化的工具,其内部就有多个CIE规定的用于颜色测量的色度空间。本文对色差仪表色系统及IELUV和CIELAB的区别作了介绍,感兴趣的朋友可以了解一下!
色差仪有哪些表色系统?
1.CIE1960UCS表色系统
(1)系统建立
通过三刺激值U、V的引入建立了均匀颜色空间,如下图所示。
(2)系统评价
成功之处是在UCS图中,人眼视觉上差别相同的不同颜色,在图中也大致是等距离的;不足的是UCS绘制的是两维U、V特性,对于明度Y值还需要单独标注,即没有明度的信息,而颜色是由H,V,C三重属性决定的。
2.CIE1964U*V*W*表色系统
(1)系统建立
在CIE1960UCS基础上引入了明度指数W*。
(2)系统评价
成功之处是引入颜色明度参数,颜色空间扩展为三维空间。符合颜色三属性;可以计算两个颜色W1*、U1*、V1*,和W2*、U2*、V2*,在视觉上的差异△E,即:
不足的是该系统表示颜色方法不够优化,测的结果误差较大。
3.CIE1976LUV表色系统
(1)系统建立
CIE1976L*U*V*均匀颜色空间用三维坐标系统明度指数L*和色品指数u*、v*来表示颜色,引入了更优化的算法。
(2)系统评价
成功之处是测的色差结果比CIE1964U*V*W*完善和准确了。可用下列公式计算色差:
该色度空间保留了马蹄形曲线的光谱轨迹,比较适合于对光谱原色,彩色视觉等工业部门作为研究工具。
不足的是颜色在知觉上的均匀性未周全考虑。因为颜色是一种知觉上的心理颜色。
4.CIE1976Lab表色系统
(1)系统建立
CIE1976L*a*b*均匀颜色空间考虑了心理颜色的特点。CIEL*a*b*在三维色空间的各个坐标轴上均具有视觉和颜色心理感知的等距性,并且细分了明度坐标和色品坐标的级差。同时,CIEL*a*b*空间中当颜色的色差大于视觉的识别阅值(恰可察觉)而又小于孟塞尔系统中相邻两级色差时,可以较好地反映物体色的心理感受效果。
(2)系统评价
可以利用下列公式计算出色差:
这是目前推荐的最好用的量化分析颜色的均匀空间,当颜色的色差大于视觉识别阈限而又小于孟塞尔系统中相邻两颜色的色差时,能较好的反映物体色心理感受效果;算得色差可以分解为深浅差,艳色差和色相差,可分析色差性质;适合于染料、颜料及油墨等颜色工业部门。
在各个系统中可用色差计算公式来量化计算。目前在色彩领域中用的最多的是CIE1976L*a*b*均匀颜色空间。
色差仪CIELUV和CIELAB的区别:
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:
所以色调差ΔH*为:
并规定,当色调角h增加时,色调差ΔH*为正;当h减少时,ΔH*为负。
另外,在CIELUV颜色空间中还有一个心理相关量,即饱和度Suv,其计算公式为: