為了對(duì)顏色進(jìn)行定量的表達(dá),國(guó)際照明委員會(huì)在1976推出了CIE1976Lab顏色空間以及在這個(gè)顏色空間下的色差公式即CIELAB色差公式。Lab顏色空間作為色差儀中最常用的顏色空間之一,許多的朋友對(duì)其不是很了解。本文對(duì)色差儀的Lab顏色空間及Lab色差公式做了簡(jiǎn)要的介紹。
色差儀Lab顏色空間怎理解?
CIE1976L*a*b*均勻顏色空間表示顏色的方式,模擬了人眼對(duì)顏色的感覺(jué)。如下圖所示,顏色的明度感覺(jué)用縱坐標(biāo)L*軸表示,黑色位于最下端,對(duì)應(yīng)明度L*=0;白色最亮位于最上端,對(duì)應(yīng)明度L*=100。a*軸與b*軸共同表示彩色的特性,a*軸正方向代表紅色(偏品紅)的變化,a*軸負(fù)方向代表綠色的變化;b*軸正方向代表黃色變化,b*軸負(fù)方向代表藍(lán)色變化。這四個(gè)變化方向構(gòu)成互補(bǔ)對(duì)抗顏色的模型。根據(jù)這個(gè)模型,可以得出如下結(jié)論:
(1)紅原色與綠原色互補(bǔ),黃原色與藍(lán)原色亦互補(bǔ)。
(2)任何顏色都可以由這四個(gè)原色中的一個(gè)或兩個(gè)按一定的明度值混合而成,原色的混合比例決定了混合色的色調(diào)。
(3)如果顏色感覺(jué)中含有紅原色成分,就一定不會(huì)含有綠原色,因?yàn)檫@兩個(gè)原色互補(bǔ)。同理,如果一個(gè)顏色感覺(jué)中包含藍(lán)原色,也就不會(huì)再有黃色的感覺(jué),這就是對(duì)抗色的原理。
在CIE1976L*a*b*均勻顏色空間中,a*與b*的值表示顏色感覺(jué)中的彩色成分。當(dāng)a*和b*的值均為0時(shí),顏色的飽和度為0,即非彩色,其坐標(biāo)點(diǎn)落到縱坐標(biāo)軸上。所以,所有的非彩色都位于縱坐標(biāo)軸上,從下到上依次為黑、深灰、灰、淺灰和白。顏色的坐標(biāo)點(diǎn)距縱坐標(biāo)軸越遠(yuǎn),則顏色就越鮮艷。根據(jù)這一性質(zhì),可以用a*和b*的值進(jìn)一步計(jì)算色調(diào)和飽和度,并使其與顏色的感覺(jué)更加接近。在上圖中,任一個(gè)顏色在CIE1976L*a*b*均勻顏色空間的坐標(biāo)位置為P,則其對(duì)應(yīng)的明度值為縱坐標(biāo)的高度,對(duì)應(yīng)的a*與b*坐標(biāo)值為該點(diǎn)在a*與b*坐標(biāo)軸上的投影。根據(jù)圖中的幾何關(guān)系,該顏色的色調(diào)H*可以用該點(diǎn)在a*-b*平面的投影到縱坐標(biāo)軸連線與a*坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)角表示;彩度(或飽和度)C*可以用該點(diǎn)到縱坐標(biāo)軸的距離來(lái)表示。因此,可以得到色調(diào)角和彩度分別為:
h*ab=arctan(b*/a*)(弧度)
或者:
h*ab=(180°/π)arctan(b*/a*)
C*=[(a*)2+(b*)2]1/2
根據(jù)a*和b*值的正負(fù),可以判斷色調(diào)角在0°~360°內(nèi)的變化:如a*>0,b*≥0,則0≤h*ab<90°;如a*≤0,b*>0,則90≤h*ab<180°;如a*<0,b*≤0,則180≤h*ab<270°;如a*≥0,b*<0,則270 結(jié)合上圖可知,在a*-b*平面上,色調(diào)角在0°~90°范圍內(nèi),a*與b*值都大于0,其間的顏色都由紅和黃原色混合而成;色調(diào)角在90°~180°范圍內(nèi),a*值小于0,b*值大于0,其間的顏色由黃和綠原色混合而成;色調(diào)角在180°~270°范圍內(nèi),a*與b*值都小于0,其間的顏色由綠與藍(lán)原色混合而成;色調(diào)角在270°-360°范圍內(nèi),a*值大于0,b*值小于0,其間的顏色由藍(lán)和紅原色混合而成。 國(guó)際照明委員會(huì)在1976推出了CIE1976L*a*b*顏色空間以及在這個(gè)顏色空間下的色差公式即CIELAB色差公式。CIELAB色差公式能夠非常容易的將色度圖中的位置跟人眼觀察到的顏色聯(lián)系到一起,通過(guò)使用樣品色與標(biāo)準(zhǔn)色之間的空間距離來(lái)計(jì)算色差值。CIELAB色差公式作為國(guó)際通用的一種測(cè)色標(biāo)準(zhǔn),其結(jié)果對(duì)人眼感知顏色變化的程度有較好的反映。CIELAB總色差及單項(xiàng)色差的計(jì)算公式如下: 總色差公式為: 各單項(xiàng)色差公式為: 明度差:ΔL=L1-L0 色度差:Δa=a1-a0,Δb=b1-b0 彩度差:ΔCab=Cab1-Cab0 色相角差:Δhab=hab1-hab0 色相差: 在以上各公式中L1,a1,b1是樣品色在CIELAB顏色空間的坐標(biāo)值,L0,a0,b0,是標(biāo)準(zhǔn)色在CIELAB顏色空間的坐標(biāo)值。當(dāng)計(jì)算的結(jié)果中有正負(fù)值出現(xiàn)時(shí),它們的含義如下: △L=L1-L0>0,說(shuō)明待測(cè)樣品要比標(biāo)準(zhǔn)樣品的顏色淺,明亮度高;若△L<0,說(shuō)明待測(cè)樣品要比標(biāo)準(zhǔn)樣品顏色深,明亮度低。 △a=a1-a0>0,說(shuō)明待測(cè)樣品要比標(biāo)準(zhǔn)樣品顏色偏紅;若△a<0,說(shuō)明待測(cè)樣品要比標(biāo)準(zhǔn)樣品顏色偏綠。 △b=b1-b0>0,說(shuō)明待測(cè)樣品要比標(biāo)準(zhǔn)樣品顏色偏黃;若△b<0,說(shuō)明待測(cè)樣品要比標(biāo)準(zhǔn)樣品顏色偏藍(lán)。 △Cab=Cab1-Cab0>0,說(shuō)明待測(cè)樣品要比標(biāo)準(zhǔn)樣品顏色彩度高,包含的“灰分”或者“白光”要比較少;若△Cab<0,說(shuō)明待測(cè)樣品要比標(biāo)準(zhǔn)樣品顏色彩度低,包含的“灰分”或者“白光”比較多。 △hab=hab1-hab0>0,說(shuō)明待測(cè)樣品要在標(biāo)準(zhǔn)樣品顏色的逆時(shí)針?lè)较蛏希蝗簟鱤ab<0,說(shuō)明待測(cè)樣品要在標(biāo)準(zhǔn)樣品顏色的順時(shí)針?lè)较蛏?。根?jù)標(biāo)準(zhǔn)樣品顏色的所在位置,就能夠很容易的判斷出待測(cè)樣品顏色是偏黃還是偏綠。色差儀LAB色差公式計(jì)算色差方法: