Lab顏色空間是色差儀中使用最為廣泛的一種顏色空間,該顏色空間將顏色用L、a、b三個維度來表示。在該顏色空間下測量顏色時,色差儀的屏幕上就會顯示相應(yīng)的L、a、b色度值及比色后的Lab色差值。本文對色差儀Lab顏色空間及色差儀Lab值的含義作了介紹。
色差儀Lab顏色空間的含義:
色差儀Lab顏色空間表示顏色的方式,模擬了人眼對顏色的感覺。如上圖所示,顏色的明度感覺用縱坐標(biāo)L*軸表示,黑色位于最下端,對應(yīng)明度L*=0;白色最亮位于最上端,對應(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)方向代表藍色變化。
在Lab顏色空間中,a*與b*的值表示顏色感覺中的彩色成分。當(dāng)a*和b*的值均為0時,顏色的飽和度為0,即非彩色,其坐標(biāo)點落到縱坐標(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*的值進一步計算色調(diào)和飽和度,并使其與顏色的感覺更加接近。如上圖所示。
任一個顏色在Lab顏色空間的坐標(biāo)位置為P,則其對應(yīng)的明度值為縱坐標(biāo)的高度,對應(yīng)的a*與b*坐標(biāo)值為該點在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*可以用該點到縱坐標(biāo)軸的距離來表示。因此,可以得到色調(diào)角和彩度分別為:
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≤h*ab<360°。
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,其間的顏色由藍和紅原色混合而成。
在與顏色感覺一致的均勻顏色空間內(nèi),兩個顏色樣品之間的色差表示為其坐標(biāo)點之間的距離,即:
上式中公L*1、a*1、b*1和L*2、a*2、b*2分別是兩個樣品的色品坐標(biāo)值。色差公式的幾何意義是在均勻顏色空間以標(biāo)準(zhǔn)色樣的坐標(biāo)點為中心的一個橢球,是在三個方向的半軸長分別為(L*1-L*2),(a*1-a*2)和(b*1-b*2),若規(guī)定橢球內(nèi)的顏色滿足色差容限的要求,則橢球外的顏色與標(biāo)準(zhǔn)色樣的色差超出了色差容限范圍,便不滿足色差的要求。實際中可以根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定適當(dāng)?shù)纳钊菹薹秶?/p>
色差儀測量的Lab值表示的就是顏色測量的三個緯度,我們知道決定顏色有三個要素,而確定色差,也可以分為三個要素。它們分別是L值,表示的是產(chǎn)品顏色的深、淺,也就是我們常說的黑和白。而a值表示的就是紅綠值,通過紅、綠正負(fù)來表示,而b值表示的是黃藍值,通過黃、藍正負(fù)兩個方向來表示。其中:
“L”代表物體的明亮度:0-100表示從黑色到白色
“a”代表物體的紅綠色:正值表示紅色,負(fù)值表示綠色
“b”代表物體的黃藍色:正值表示黃色,負(fù)值表示藍色
根據(jù)測出的L、a、b數(shù)值就可以計算出被測物體的偏色情況,具體計算公式如下:
ΔL*=L*樣品-L*標(biāo)準(zhǔn),為明度差異;△L*為正值,樣品顏色偏淺色方向;為負(fù)值,樣品偏深色方向。
△a*=a*樣品-a*標(biāo)準(zhǔn),為紅/綠差異;△a*為正值,樣品顏色偏紅;△a*為負(fù)值,樣品偏綠。
△b*= b*樣品-b*標(biāo)準(zhǔn),為黃/藍差異;Δb*為正值,樣品顏色偏黃;△b*為負(fù)值,樣品偏藍。
其中△L*,△a*,△b*,為參考樣品和被測樣品之間明度L*和色度指數(shù)a*,b*的差值。色差值用ΔE* 來表示,為綜合總色差,具體計算方法和亮度差△L、紅綠差△a、黃藍差△b都有關(guān)系??偵瞀*的計算公式如下:
一般情況下色差儀都會給出相應(yīng)的L*,a*,b*值和比色后的ΔL*、△a、△b、ΔE*四組色差數(shù)據(jù)。用ΔE來評價色差時,△E越小表示樣品與標(biāo)準(zhǔn)顏色越接近,反之則表示兩種顏色相差越遠(yuǎn)。
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