色差仪CIELUV颜色空间和CIELAB色空间区别

文章来源:未知 时间:2024-08-16 点击:91

CIELUV颜色空间和CIELAB色空间是色差仪中使用比较广泛的两个颜色空间,也是CIE规定的用于颜色测量的两个均匀颜色空间,这两个颜色空间在描述颜色时,其表示方式是有一定的差异的。本文对色差仪CIELUV颜色空间和CIELAB色空间区别做了介绍。

色差仪lab颜色空间

CIELUV颜色空间:

LUV颜色空间是XYZ颜色空间中的一种,用于建立与人类视觉系统一致的颜色空间,因为人眼有三种颜色传感器,它们响应不同的波长,所有视觉颜色的完整绘制都是三维的。但是颜色可以分为两个部分:明度和色度。例如,白色和灰色都可以认为是白色,只是白色是较为明亮的颜色,而灰色被认为是较暗的白色。换句话说,白色和灰色在色度上是基本相同的,只是明度有所不同。L表示物体亮度,U和V表示色度。其计算方法如下式所示。

L、U、v表达式

ΔE*uv色差公式:

ΔE*uv色差公式是由CIE x-y色度图进行线性变换推导而得。线性变换的目的是改善与目测结果对比的均匀性。CIE1976L*u*v*色差公式为:

CIE1976Luv色差公式0100

式中,X,Y,Z为色样的三刺激值:X0,Y0,Z0为CIE标准照明体的三刺激值,为常数值:X/X0,Y/Y0,Z/Z0,要求大于0.008856,对于不符合这一要求的极深的颜色,使用颜色修正公式。u',v'分别为线性变换后的色样色度坐标,u'0,v'0分别为线性变换后的CIE标准照明体的色度坐标;L*为明度;u',v为彩度;△E*uv为总色差。


CIELAB色空间:

LAB颜色空间同样是XYZ颜色空间的一种,是建立在人眼对颜色的二次编码原理上形成的。人眼的RGB视觉细胞识别RGB信号,神经网络对RGB信号重新编码,形成黑-白,红-绿,黄-蓝三个新通道的信号,供大脑进行颜色识别,其中,黑-白通道被命名为L通道;红-绿通道命名为a通道;黄-蓝通道命名为b通道。它是一种均匀的颜色空间,所谓均匀是指当Lab数值发生均匀变化时,人眼感受到的颜色变化也是均匀的。同时该颜色空间也是一种基于生理特征的颜色系统和与设备无关的颜色系统。这也就是说,它是最接近人类视觉的一种颜色空间。可以从XYZ转化而来:

Lab颜色空间明度和色度计算公式


ΔE*ab色差公式:

ΔE*ab色差公式是色差仪中目前使用最为广泛的一个色差公式,该色差公式建立在CIELab颜色空间之上的,由直角坐标L*、a*、b*构成。L表示心理明度;a、b表示心理色度。假设该空间中有两个颜色(L*0,a*0,b*0)和(L*1,a*1,b*1),则两个颜色之间的色差为:

CIELAB色差公式06190


CIELUV颜色空间和CIELAB色空间区别:

CIELUV和CIELAB色空间得到广泛使用后,许多颜色工作者对这两个色空间进行了大量的研究。直到现在工作者并没有给出两个色空间的明确使用范围,不能说哪一个优于另一个。加色法产生颜色的行业中,例如电视电脑工业、照明以及CRT比较适合选用CIELUV色空间及色差公式;而CIELAB色空间及色差公式主要应用于颜料和图像艺术工业以及纺织业等,此色空间更适合于减色法混合产生色彩的行业,在材料制造工业中,CIELAB色空间的应用远远超过了CIELUV色空间。

对CIELUV色空间和CIELAB色空间的均匀性的考察,使用CIELUV和CIELAB色空间(由1931色度系统中的麦克亚当椭圆分别转换得到),对椭圆分布的转换结果进行考察,把上述文中提到CIE1931XYZ色度系统坐标线性转换成u*、v*后,可以看出其光谱轨迹很好的保持了马蹄形,如下图1所示;但是将其转换成a*、b*后的光谱轨迹变形较严重,如图2所示。

CIELUV空间和CIELAB空间内的椭圆分布

比较发现,CIELUV比较适合于光谱色、电视电脑等色彩工业。而对于颜色的色差值比大视觉识别阈值大,但是比孟塞尔系统中相邻两颜色的色差小的情况,CIELAB色空间更适用,因为其更真实的反映物体色的心理感受,适用于染料、颜料及油墨等颜色工业部门。

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