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色差儀CIEXYZ顏色空間可用以色差計(jì)算嗎?

  人氣:119  發(fā)表時(shí)間:2024-10-25
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CIEXYZ顏色空間是色差儀中常見(jiàn)的一個(gè)顏色空間,該顏色空間可以從三維角度對(duì)顏色進(jìn)行描述,但不能對(duì)兩個(gè)色樣之間的色差進(jìn)行評(píng)定。本文對(duì)色差儀CIEXYZ顏色空間不能用于色差計(jì)算的原因及其與Yxy顏色空間差異做了介紹。

色差儀測(cè)色空間01

色差儀CIEXYZ顏色空間可用以色差計(jì)算嗎?

對(duì)CIEXYZ色空間人們都比較熟悉,它可以用來(lái)定量描述顏色,CIELAB均勻色空間是建立在CIEXYZ色空間基礎(chǔ)上的。下列公式是顏色計(jì)算與測(cè)量的理論基礎(chǔ)。

顏色計(jì)算與測(cè)量的理論基礎(chǔ)計(jì)算式

式中:X,Y,Z是顏色樣品的三刺激值,可以通過(guò)測(cè)量與計(jì)算獲得;S(λ)是測(cè)量時(shí)照明光源的光譜分布,印刷行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求測(cè)量反射樣品時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)照明體D65,測(cè)量透射樣品時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)照明體D50,無(wú)需測(cè)量;ρ(λ)是印刷樣品某處的光譜反射率(如果是膠片等透射樣品則是光譜透射率τ(λ)),可用分光測(cè)色計(jì)測(cè)得;x(λ),y(λ),z(λ)是光譜三刺激值即單色光的三刺激值;λ的范圍通常在380~780nm之間。

每一種顏色都有一組X,Y,Z三刺激值與之對(duì)應(yīng),X,Y,Z三刺激值相同的樣品看起來(lái)顏色完全樣。如果僅僅是用來(lái)表示各個(gè)獨(dú)立的顏色,CIEXYZ色空間完全滿足要求。然而在很多場(chǎng)合人們需要比較顏色之間差異的大小,如原稿與印刷品之間、同批次印刷品之間、打樣稿與印品之間,除了目視評(píng)價(jià)外,當(dāng)然還希望將顏色之間的差異以數(shù)量表示,即用色差的大小OE來(lái)描述,于是人們最先想到的就是將兩個(gè)顏色的三刺激值X1,Y1,Z1與X2,Y2,Z2作為CIEXYZ色空間中的兩個(gè)點(diǎn),用兩點(diǎn)間的距離來(lái)表示色差,則△E=[(X1-X2)2+(Y1-Y2)2+(Z1-Z2)2]1/2。

這種方法思路上沒(méi)錯(cuò),數(shù)學(xué)上也行得通,問(wèn)題在于CIEXYZ色空間是視覺(jué)上不均勻的色空間,空間上相等的距離所帶來(lái)的視覺(jué)感覺(jué)上的差異卻不等。例如:甲復(fù)制的樣品是藍(lán)色的,乙復(fù)制的樣品是綠色的,假設(shè)復(fù)制品與樣品之間的CIEXYZ色空間色差△E相等都為3,甲、乙兩人能不能說(shuō)他們的活做得同樣好呢?不能!因?yàn)椋ㄟ^(guò)目視評(píng)價(jià),乙的綠色復(fù)制品與樣品非常接近,滿足要求,而甲的藍(lán)色復(fù)制品與樣品相去甚遠(yuǎn),成為廢品。這都是CIEXYZ色空間于視覺(jué)上的不均勻性造成的,用它來(lái)評(píng)價(jià)色差大小顯然不公平。

色差儀CIEXYZ與CIEYxy的區(qū)別:

CIEXYZ顏色空間,也稱CIE1931顏色空間。CIE希望通過(guò)該顏色空間下的三個(gè)分量(X,Y,Z)能夠描述人顏色視覺(jué)系統(tǒng)所能察覺(jué)的任意一種顏色,其中X和Z定義為顏色的色度,Y為顏色的亮度。

CIEXYZ顏色空間主要應(yīng)用于分光光度計(jì)和數(shù)字顏色分析器等分析儀器,它為這一類儀器提供了待分析樣本所需的透射或折射的三色光信號(hào)。雖然 CIEXYZ顏色空間在分析化學(xué)中的相關(guān)應(yīng)用也頗為廣泛,但是它所表示的顏色與人眼感知不太一致,導(dǎo)致在不同顏色對(duì)比中存在一定缺陷。因此,該顏色模型往往只是用于線性轉(zhuǎn)換到其他顏色空間的過(guò)渡顏色空間。

三刺激值XYZ對(duì)定義顏色非常有用,但卻不易直接目視其結(jié)果,為此CIE于1931年規(guī)定了Yxy色空間,它是在二維圖上描述顏色,但與亮度無(wú)關(guān)。Y為物體的反射比,用%數(shù)表示(與反射比為100%的理想漫反射相比較)。它對(duì)應(yīng)于顏色三要素的明度其值就等于三刺激值的Y值。色度坐標(biāo)x、y對(duì)應(yīng)于色三要素的色調(diào)和彩度。x、y色度坐標(biāo)可由下式算得:x=X/(X+Y+Z)y=Y/(X+Y+Z)

(其中X、Y、Z為三刺激值)X軸色度坐標(biāo)相當(dāng)于紅基色的比例;Y軸色度坐標(biāo)相當(dāng)于綠基色的比例,圖中沒(méi)有Z軸色度坐標(biāo)(即藍(lán)基色所占的比例)。因?yàn)楸壤禂?shù)x+y+z=1,Z的坐標(biāo)值可以推算出來(lái),即z=1-x-y。

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