色差仪作为光电测色仪器,常用的色度空间是CIELab色空间,它是利用L*,a*,b*三个不同的坐标轴,指示颜色在几何坐标图中的位置及代号,并以两点之间的距离来表示两个样本之间的颜色差异值。本文对色差仪CIELab颜色空间的含义及CIELab色差公式做了介绍,感兴趣的朋友可以了解一下!
色差仪CIELab颜色空间介绍:
1976年CIE推出了CIE1976Lab均匀颜色空间,它表示空间中两物体的颜色色差和主观感受基本一致。其基本思路就是将CIE1931系统的XYZ直角坐标进行非线性变换得到一个柱面极坐标空间,如下图所示。其中L*表示的是主观亮度,a*和b*表示色度。L*越大颜色就越亮,反之越暗;a*值越大越接近红色,反之越接近绿色;b*值越大越接近黄色,反之越接近蓝色。
CIE1976L*a*b*的计算表达式如下:
其中,X,Y,Z分别为CIE1931标准色度学系统的三刺激值,X0,Y0,Z0为观察样品时使用的照明光源多对应的标准照明三刺激值。在一般情况下,定义亮度最大,即 Y0=100。标准照明体三刺激值X0,Y0,Z0计算公式如下:
不同照明体的三刺激值及色品坐标是不同的。其中,f(X/X0),f(Y/Y0),f(Z/Z0)为分段函数,有如下表达式:
其中,当大于 0.008856 时为立方根数,否则为线性函数。
色差仪CIELab色差公式介绍:
CIE1976L*a*b*均匀颜色空间反应了人类主观视觉感受,所以在坐标系中任意两点的距离表示的就是人眼感受到的色差,即:
其中,L*1、a*1、b*1和L*2、a*2、b*2分别表示坐标系中任意两点的坐标参数。并且该色差公式对与主观视觉感受直接相对应的明度差△L*ab,饱和度差△C*ab和色调差Δh*ab也进行了定义。
色差仪CIELab颜色空间与CIELch颜色空间转换方法:
颜色空间的转换意味着将一个颜色空间中的颜色特征信息转换到另一色彩空间以,获得相应的颜色信息,即用不同颜色空间中的数据来表示相同的颜色。
Lch颜色空间是Lab空间变形后得到的圆柱形颜色空间。该颜色空间由L、C、H表示。纵坐标L*值同样对应于颜色三要素的明度,取值0-100;C*代表彩度,即某一颜色的坐标位置与原点的距离,取值0-181,圆心处颜色的饱和度C*值为0,离圆心越远C*的值越大;H*为色调,取值0°-360°,h*代表色调角,是某一颜色坐标在色品平面内的投影点和坐标原点的连线与a轴的夹角。规定h*从正a轴(红)开始为0°,逆时针为正,正b轴(黄)为90°,负a轴(绿)为180°,负b轴(蓝)为270°。其有如下数学换算关系:
LCH色彩空间是从CIELAB色彩空间推导出来的,一种颜色可以用LAB表示,也可以用LCH表示。采用LCH对图像进行修正符合日常生活中对色彩进行描述的习惯,色彩修正更加便于理解、更加直观和易于控制。