CIE有哪些均匀颜色空间?CIE均匀颜色空间的色差怎么计算?

摘自:发七人仪器网 | 2023-07-20 | 作者:Faqiren

文章摘要:为了使色差的计算与人眼感受之间的差异值相一致性,CIE规定了用于色差计算的均匀颜色空间。在这个颜色空间中,每个点代表一种颜色,坐标差值相同的颜色彼此之间的颜色差异相同,两种颜色之间的坐标差值代表了这二者的颜色差异,称为色差。本文对CIE均匀颜色空间的类型及色差计算方法做了介绍。

为了使色差的计算与人眼感受之间的差异值相一致性,CIE规定了用于色差计算的均匀颜色空间。在这个颜色空间中,每个点代表一种颜色,坐标差值相同的颜色彼此之间的颜色差异相同,两种颜色之间的坐标差值代表了这二者的颜色差异,称为色差。本文对CIE均匀颜色空间的类型及色差计算方法做了介绍。

CIE1964W*U*V*均匀颜色空间及色差计算:

CIE首先在1964年推荐了CIE1964W*U*V*均匀颜色空间,其基本颜色参数包括用明度参数W*,色度参数U*、V*,计算过程如式下所示:

式中,u,v代表测量样品的色品坐标值;uo,vo代表照明所用标准光源的色品坐标值。对于u,v计算如下式所示:

在均匀颜色空间上两点间色差的计算如下式所示。

式中,W*1,U*1,V*1和W*2,U*2,V*2分别代表CIE1964W*U*V*颜色空间上的两个颜色,△E表示两种颜色在均匀颜色空间上的距离,也称为两种颜色之间的色差。

依据CIE1964W*U*V*颜色空间色差公式经计算得到的色差,其单位是NBS。该单位是由美国国家标准局NBS(National Bureau of Standards U.S.A)所制定的,1个NBS色差值约为标准测试条件下人眼所能感受到的颜色差异的5倍左右。下表列出了NBS单位的感觉值。由表可以看出,处于0.5以下的色差很难被人眼所察觉,这也是一般测色仪器所需要达到的精度要求。

CIE1976L*U*V*均匀颜色空间及色差计算公式:

CIE1976L*U*V*色空间是在CIE1964W*U*V*色空间色差计算公式上进行改进,主要应用于电视工业等领域的色度参数分析。其计算过程如下式所示。

式中,若Y/Y0(24/116)3则按照下式进行计算:

式中,u',v'为待测物的色品坐标,u'0,v'0为光源的色品坐标,L*代表明度,u*,v*代表色度,但二者的单位都是米制单位。Y0代表标准光源照射下标准漫反射体Y刺激值。对于u',v'的计算如下式所示:

式中,x,y,Z为待测物的颜色三刺激值。

CIE1976L*a*b*均匀颜色空间及色差计算公式:

CIE1976L*a*b*色空间在L*U*V*色空间的基础上做了进一步的均匀化处理,该颜色空间主要由L*,a*,b*三个分量组成,L*代表明度坐标,其最大值为100,a*代表红绿色坐标,靠近红色一侧在正坐标轴,靠近绿色一侧在负坐标轴,b*代表黄蓝色坐标,靠近黄色一侧在正坐标轴,靠近蓝色一侧在负坐标轴,其空间结构如下图所示。

对应指标计算过程如下式所示。

式中,X,Y,Z代表待测物的颜色三刺激值,X0,Y0,Z0为照明光源照射下标准漫反射体的颜色三刺激值,其中Y0的值为100。

在上式中,X/X0、Y/Y0和 Z/Z0中任意一个值都不能小于0.008856,否则按照下式进行指标计算。

CIE1976L*a*b*色差计算过程如下式所示。

式中△E*Lab代表CIE1976L*a*b*色空间标准下的色差,L*1、a*1、b*1与L*2、a*2、b*2分别代表两种颜色在均匀色空间中的色坐标。

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