色差儀在測(cè)量樣品色度值時(shí),一般以CIElab顏色空間為基礎(chǔ),會(huì)給出相應(yīng)的色度值Lab值,及比色后的△L、△a、△b、△E等色度色差值。為了便于初用者更加了解這些色度值,本文對(duì)此做了詳細(xì)的介紹。
Lab顏色空間是能夠表示最寬的色域,它能夠表示人眼所能夠感受到的所有顏色,Lab中的每一組色值都代表一個(gè)固定的、與設(shè)備無(wú)關(guān)的顏色,Lab顏色空間被稱為均勻顏色空間,原因在于Lab顏色空間被稱為均勻顏色空間,原因在于它具有視覺(jué)感知上的均勻性、并且非常符合人類(lèi)對(duì)顏色的視覺(jué)感知。所謂均勻顏色空間,Lab顏色空間上位置相鄰的兩種顏色在視覺(jué)上看來(lái)也非常相似。另外Lab還具有歐式距離不變性,即看起來(lái)上差別較小的兩種顏色在Lab空間上的歐式距離也較小,而視覺(jué)上差別較大的兩種顏色對(duì)應(yīng)的歐式距離也較大。
在Lab顏色空間中,一種顏色是由L、a、b三個(gè)通道分量來(lái)表示的。圖像中每一個(gè)像素有它自己所對(duì)應(yīng)的L值、a值和b值,那么一幅圖像就有它自己所對(duì)應(yīng)的L通道分量、a通道分量和b通道分量。在Lab中,亮度和色度是相互分離的,L表示亮度,a和b都表示顏色。L的取值范圍是0-100(黑一白)、a的取值范圍是-128-127(綠一紅)、b的取值范圍是_
-128-127(藍(lán)一黃)。正值表示暖色,負(fù)值表示冷色,所有的顏色都是由這三個(gè)分量組合而成。其顏色模型如下圖所示。
Lab顏色空間具有如下特點(diǎn):
1.在Lab顏色空間中亮度和色度是相互分離的,L通道分量表示亮度、沒(méi)有顏色,a和b通道分量表示色度、只有顏色。
2.在Lab顏色空間中對(duì)各單獨(dú)通道的處理很簡(jiǎn)單,而且效率很高。
3.它的色域?qū)掗?。它能表示出RGB等顏色空間不能表現(xiàn)的顏色,通過(guò)Lab模型能夠表示人眼所能感知的所有顏色。
4.它彌補(bǔ)了RGB等色彩模型色彩分布不均勻的缺點(diǎn)。
下面舉個(gè)例子來(lái)形象地說(shuō)明Lab顏色空間,色樣A:L=50,a=62,b=58;色樣B:L=73,a=-50,b=27在Lab顏色空間的橫截面的示意圖如下圖所示。
那么,這兩個(gè)色樣在Lab空間立體剖面圖中的位置如下圖所示,這兩個(gè)圖更加清晰地展示了Lab空間的結(jié)構(gòu)以及彩色圖像中像素點(diǎn)在立體空間的表示。
色差就是指用數(shù)值的方式表示兩種顏色給人眼感覺(jué)上的差別。若兩個(gè)彩色樣品都按L*,a*,b*標(biāo)定顏色,則兩者之間的總色差△E*ab以及各單項(xiàng)色差可用下列公式計(jì)算:
總色差:ΔE*ab=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2
明度差:ΔL*=L*1-L*2(明度差異)
色度差:Δa*=a*1-a*2(紅/綠差異),△b*=b*1-b*2(黃/藍(lán)差異)
計(jì)算色差時(shí),可以把其中的任一個(gè)作為標(biāo)準(zhǔn)樣,另一個(gè)是試樣(假定1為試樣,2為標(biāo)準(zhǔn)樣),當(dāng)計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)正負(fù)值時(shí),則有下面的物理含義:
△L*為正時(shí)表明測(cè)試樣較標(biāo)準(zhǔn)樣淺(偏淺),△L*為負(fù)時(shí)表明測(cè)試樣較標(biāo)準(zhǔn)樣深(偏深);
△a*為正時(shí)表明測(cè)試樣較標(biāo)準(zhǔn)樣紅(偏紅),△a為負(fù)時(shí)表明測(cè)試樣較標(biāo)準(zhǔn)樣綠(偏綠);
△b*為正時(shí)表明測(cè)試樣較標(biāo)準(zhǔn)樣黃(偏黃),△b為負(fù)時(shí)表明測(cè)試樣較標(biāo)準(zhǔn)樣藍(lán)(偏藍(lán));
△E*ab色差公式以一個(gè)數(shù)值代表總色差,△E*ab值越大,表明色差越大,反之則越小。
CIELAB是一種均勻的顏色空間,在這種顏色空間里,在不同位置不同方向上相等的幾何距離在視覺(jué)上有對(duì)應(yīng)相等的色差,CIELAB色差公式以標(biāo)準(zhǔn)樣為中心,如下圖所示,把易測(cè)的空間距離作為色彩感覺(jué)度量的差別。
ΔE*ab色差公式以一個(gè)數(shù)值代表總色差。ΔE*ab值越小代表色差越小,反之越大。ΔE*ab是以標(biāo)準(zhǔn)樣為中心,然后在旁繪出一個(gè)球體容差范圍,如下圖所示。
在CIELAB色空間中的任一方向上,一個(gè)單位的色差近似等于標(biāo)準(zhǔn)觀察者所能感覺(jué)到的最小差,ΔE*ab是一個(gè)距離標(biāo)度,所以它的大小是可以比較的。例如:一個(gè)印刷樣張與打樣樣張比較時(shí)色差為4,另一印刷樣張與打樣樣張的色差為2,可認(rèn)為后者離完全匹配比前者近1倍。ΔE*ab是目前被廣泛采用的種色差公式。
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