色差仪在测量颜色时,是在特定的颜色空间下对颜色信息进行表达色差仪 。目前用于色差仪比较常见的颜色空间有CIELAB、XYZ、Yxy、CIELch、CIELUV等颜色空间,其中CIELab和CIELch颜色空间最为常见。本文对色差仪常用颜色空间的类型及CIELab和CIELch颜色空间关系做了介绍。
CIElab和CIElch颜色空间
色差仪常用颜色空间类型
1.CIELAB颜色空间
由国际照明会在1976年定义,包括明度(L)和两个色度分量(a和b),L取值从0(纯黑)到100(纯白),a从绿色(-a)到红色(+a),b从蓝色(-b)过渡到黄色(+b)色差仪 。该空间能模拟人类视觉感知,在色差评估系统中广泛使用,任意两点之间的几何距离能精确反映人眼感知到的色差大小。
2.XYZ颜色空间
也称为CIE1931颜色空间,由CIE定义以覆盖人类视觉能够感知的所有颜色色差仪 。X和Z颜色的色度成分,Y亮度成分。广泛应用于分光光度计和数字颜色分析器等设备,常作为中间色彩空间,用于颜色数据到其他色彩模型的线性转换。
3.Yxy颜色空间
由CIE在1931年定义,Y物体的反射比,等同于XYZ色空间中的Y值,反映颜色的明度色差仪 。色度坐标x和y描述色调和彩度,x轴色度坐标表示红色成分的比例,y轴色度坐标表示绿色成分的比例,可在二维图上直观描述颜色,排除了亮度的干扰。
4.CIELch颜色空间
CIELch颜色空间是从CIELab颜色空间衍生的圆柱彩模型,包括L、C、H三个分量色差仪 。L明度,取值0至100。C表示彩度,即颜色的饱和度,从中心点(饱和度为0)到最大半径(最大彩度为181)。H是色调角,表示颜色在色品平面内的角度位置,范围从0°至360°。
5.CIELUV颜色空间
CIELUV颜色空间是CIE1976Luv颜色空间的简称,是一种基于CIE系统的均匀颜色空间色差仪 。L明度,u和v是色品指数,构成与明度L垂直的色品平面。特别适用于评估光源色和自发光色,能更好地反映这些颜色类型的特性。
展开
6.s-RGB颜色空间
s-RGB颜色空间是基于红(R)、绿(G)、蓝(B)三基色模型,通过三种颜色的不同组合产生丰富的色彩色差仪 。每种颜色由三个颜色分量的坐标表示,如黑色为(0,0,0),白色为(255,255,255)。但它基于物理光的三原色,而非人眼视觉响应,无法精确表达色彩的视觉感知,不适合用于精确的色差检测。
6.HunterLab颜色空间
HunterLab颜色空间分别以L、a、b表示物体反射光的三个量,其中L表示反射光的明度,a表示反射光中红色与绿色的成分,b表示反射光中黄色与蓝色的成分色差仪 。其计算公式和色度量取值与CIELAB略有不同,适用于一些对颜色精确度要求不是极高的场合。
7.DINLab99颜色空间
DINLab99颜色空间,通常也被称为DLAB,是从CIELab颜色空间衍生而来的色差仪 。在DINLab99颜色空间中,颜色由明度(L99)、绿-红颜色分量(a99)和蓝-黄颜色分量(b99)表示。其中,L99的取值范围是0到100,a99的范围是-40.09到45.501,b99的范围是-40.469到44.344。主要用于对感知均匀性要求较高的领域,如颜色科学和质量控制等。在颜色评价和匹配方面,由于其在表示颜色时具有感知均匀性,因此特别有用。
CIELab颜色空间
色差仪CIELab颜色空间L、a、b值含义:
CIELab颜色空间的每个颜色是由L(亮度)、a(表示由红至绿的色度)颜色、b(表示由黄至蓝的色度)颜色三个通道组成的,每个颜色均有其对应的Lab值色差仪 。Lab值的含义如下:
L*轴:表示颜色的明度(Lightness),取值范围通常从0(黑色)到100(白色),它描述了颜色的明亮程度,不涉及颜色的色调和饱和度信息色差仪 。比如,一张白纸的L值接近100,而一块黑炭的L值则接近0。
a*轴:表示从绿色到红色的颜色变化,正值表示红色方向,负值表示绿色方向色差仪 。a值越大,颜色越偏向红色;a值越小,颜色越偏向绿色。例如,纯红色的a值较高,而纯绿色的a值较低。
b*轴:表示从蓝色到黄色的颜色变化,正值表示黄色方向,负值表示蓝色方向色差仪 。b值越大,颜色越偏向黄色;b值越小,颜色越偏向蓝色。像纯黄色的b值较高,纯蓝色的b值较低。
CIELch颜色空间
色差仪CIELch颜色空间L、c、h值含义:
CIELCH颜色空间是从CIELAB颜色空间衍生而来的圆柱彩模型,以更直观的方式来描述颜色色差仪 。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,圆心处为颜色的饱和度C*,H*为色调。具体含义如下:
L(亮度值/明度):与CIELAB中的L含义相同,取值范围为0至100色差仪 。0黑色,100白色,中间值表示不同程度的灰色或带有明度的色彩,如L=50时相当于50%的黑,它体现了颜色的明亮程度。
C(饱和度/彩度):表示颜色的纯度或强度,取值范围一般为0至181色差仪 。0表示灰色,即颜色完全不饱和,没有色彩倾向;离圆心越远,C值越大,颜色越鲜艳、饱和,如C=181时表示颜色达到最大饱和度。
H(色调角/色相):颜色的具体色相,取值范围是0°至360°色差仪 。以正a轴(红色)为0°,逆时针方向增加,正b轴(黄色)为90°,负a轴(绿色)为180°,负b轴(蓝色)为270°,不同的角度对应不同的颜色。
色差仪CIELab颜色空间和CIELch颜色空间关系:
1.从数学转换角度看
LCH颜色空间是Lab颜色空间通过特定数算转换而来色差仪 。在Lab颜色空间中,颜色由L、a、b三个分量表示,通过公式C=(a2+b2)1/2计算彩度C,通过公式H=arctan(b/a)计算色调角H。
2.从颜色属性角度看
明度L相同:在Lab和LCH颜色空间中,L都颜色的明度,取值范围为0-100,0表示黑色,100表示白色色差仪 。
色度关联:Lab中的a和b分量与LCH中的C和H相关色差仪 。Lab中的a表示从绿色到红色的色彩范围,b表示从蓝色到黄色的色彩范围。LCH中的C是由a和b计算得出的饱和度,H是由a和b计算得出的色相角度。
3.从视觉感知角度看
Lab更利于量化色差:Lab颜色空间在颜色差异的量化方面表现出色,任意两点之间的几何距离能精确反映人眼感知到的色差大小色差仪 。
LCH更贴合直观感受:LCH颜色空间更符合人们日常生活中对色彩描述的习惯,色彩修正更加便于理解、直观和易于控制色差仪 。
4.从应用场景角度看
Lab的应用场景:在颜色科学、工业颜色控制、印刷、纺织等领域,Lab常用于颜色的精确测量和色差计算,比如在印刷行业中进行色彩校准,确保印刷品与设计稿颜色一致色差仪 。
LCH的应用场景:在色彩设计、艺术创作、图像处理等领域,LCH常用于色彩的调整和搭配,比如设计师在进行色彩搭配时,可根据LCH值更直观地选择颜色,使作品色彩更协调色差仪 。