印刷色差仪是印刷行业常用的颜色测量与管控工具,这类色差仪一般会内置多种类型的颜色空间,用于对颜色进行定量的描述与表达。对这些颜色空间进行了解,有助于更好的使用印刷色差仪进行颜色测量。本文对印刷色差仪颜色管理中常用的颜色空间类型做了介绍。
CIERGB颜色空间:
RGB颜色模型主要基于三基色原理,光的量由基色光的单位来表示,可以用R、G、B三色不同分量的相加混合成任意色光:色彩子空间是一个立方体。在该模型中,R、G、B分别位于3个角上,黑色位于原点处,白色位于离远点最远的对角点处,灰度级沿着这两点的连线分布。在该模型中,不同的颜色处在立方体上或者在其内部,并且可以用从原点分布的向量来定义。即每一种颜色可以用红、绿、蓝三个颜色分量的坐标来表示,如(0,0,0)表示黑色,(160,32,24)表示紫色,(0,255,0)表示绿色,(255,255,255)表示白色等。若将颜色值进行归一化,原立方体就变成一个单位立方体,所有的R、G、B值都取值范围在[0,1]内。
RGB颜色空间采用物理三原色对颜色进行表示,这种方式比较简单,但给定任意一个R、G、B值,无法准确知道所表述的颜色,并不符合人的视觉特点。而且RGB颜色空间不是一个均匀的颜色空间,即空间坐标上等距离的两点并不能表示出颜色的差异性,因此,RGB颜色空间并不适合用作色差检测。
CIE1931XYZ颜色空间:
1931年CIE在RGB系统基础上,改用三个假想的原色X、Y、Z建立了一个新的色度系统。将匹配等能光谱的三刺激值的三原色数量,叫做“CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值”,简称为“CIE1931标准色度观察者”。CIE1931XYZ颜色空间稍加变换就可得到CIE1931XYZ色彩空间,其中Y取三刺激值中Y的值,表示亮度,x、y反映颜色的色度特性。
CIE1931XYZ 和 CIE1931Yxy都是与设备无关的色彩空间,色彩管理中,选择与设备无关的颜色空间十分重要,但是,在CIE1931Yxy色彩空间中,两种不同颜色之间的距离值并不能正确地反映人们色彩感觉差别的大小,也就是说在CIE1931Yxy色差图中,在不同的位置和不同方向上颜色的宽容量不同,这就是 CIE1931Yxy颜色空间的不均匀性。这一缺陷的存在,使得在CIE1931XYZ和CIE1931Yxy空间不能直观地评价颜色。
CIEL*a*b*颜色空间:
鉴于CIE1931XYZ颜色空间的不均匀性,国际照明委员会又向世界各国推荐了几个国际通用的均匀颜色空间和色差公式,CIE1976L*a*b*色空间就是其中之一。CIE1976L*a*b*空间是CIE1931XYZ空间的一种非线性变换空间,其计算公式如下:
式中:X0、Y0、Z0为CIE标准照明体的三刺激值。CIE1976L*a*b*颜色空间的优点是:当颜色的色差大于视觉的识别阙值(恰可察觉)而又小于孟塞尔系统中相邻两极的色差值时,能较好地反映物体色的心理感受效果。而且,CIE1976L*a*b*表色直观,能直观的评价颜色。
CIE1976L*a*b*是与设备无关的色彩空间,在色彩管理中,利用此特性,可沟通和推算出原稿色、屏幕色和印刷色在色空间的对应关系,达到颜色在视觉上的一致,实现不同设备之间的色彩转换。
CIELCH颜色空间:
LCH模型是由L*a*b*经一定的转换得到的。其中L表示亮度(同L*a*b*中一样)。C表示彩度,即颜色的纯度或饱和度,范围是0~141。H表示色相,是通过色相角麦示的。L与C很易理解,但色相角是一个较新的概念,根据色轮图,起始角度0°代表红色,沿着圆周随角度改变,颜色也随之改变。例如比较著名的颜色系列是黄色90°,绿色180°,蓝色270°,红色0°/360°。这一模型比较直观,可容易地看出一种颜色相对于另外一种颜色的位置。完全互补色常相差180°,这与L*a*b*中的红/绿,黄/蓝色轴类似。LCH颜色空间的色域比L*a*b*颜色空间色域窄,但仍然是均匀的颜色空间。它与L*a*b*颜色空间的转换关系如下: