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色差儀Lab顏色空間及Lab色度值含義詳解

  人氣:754  發(fā)表時間:2024-08-23
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色差儀在測量樣品色度值時,一般以CIElab顏色空間為基礎(chǔ),會給出相應的色度值Lab值,及比色后的△L、△a、△b、△E等色度色差值。為了便于初用者更加了解這些色度值,本文對此做了詳細的介紹。

色差儀Lab值

色差儀Lab顏色空間詳解:

Lab顏色空間是能夠表示最寬的色域,它能夠表示人眼所能夠感受到的所有顏色,Lab中的每一組色值都代表一個固定的、與設(shè)備無關(guān)的顏色,Lab顏色空間被稱為均勻顏色空間,原因在于Lab顏色空間被稱為均勻顏色空間,原因在于它具有視覺感知上的均勻性、并且非常符合人類對顏色的視覺感知。所謂均勻顏色空間,Lab顏色空間上位置相鄰的兩種顏色在視覺上看來也非常相似。另外Lab還具有歐式距離不變性,即看起來上差別較小的兩種顏色在Lab空間上的歐式距離也較小,而視覺上差別較大的兩種顏色對應的歐式距離也較大。

在Lab顏色空間中,一種顏色是由L、a、b三個通道分量來表示的。圖像中每一個像素有它自己所對應的L值、a值和b值,那么一幅圖像就有它自己所對應的L通道分量、a通道分量和b通道分量。在Lab中,亮度和色度是相互分離的,L表示亮度,a和b都表示顏色。L的取值范圍是0-100(黑一白)、a的取值范圍是-128-127(綠一紅)、b的取值范圍是_

-128-127(藍一黃)。正值表示暖色,負值表示冷色,所有的顏色都是由這三個分量組合而成。其顏色模型如下圖所示。

Lab顏色空間模型

Lab顏色空間具有如下特點:

1.在Lab顏色空間中亮度和色度是相互分離的,L通道分量表示亮度、沒有顏色,a和b通道分量表示色度、只有顏色。

2.在Lab顏色空間中對各單獨通道的處理很簡單,而且效率很高。

3.它的色域?qū)掗?。它能表示出RGB等顏色空間不能表現(xiàn)的顏色,通過Lab模型能夠表示人眼所能感知的所有顏色。

4.它彌補了RGB等色彩模型色彩分布不均勻的缺點。

下面舉個例子來形象地說明Lab顏色空間,色樣A:L=50,a=62,b=58;色樣B:L=73,a=-50,b=27在Lab顏色空間的橫截面的示意圖如下圖所示。

Lab空間橫截面圖

那么,這兩個色樣在Lab空間立體剖面圖中的位置如下圖所示,這兩個圖更加清晰地展示了Lab空間的結(jié)構(gòu)以及彩色圖像中像素點在立體空間的表示。

Lab空間立體剖面圖


色差儀Lab色度值的詳解:

色差就是指用數(shù)值的方式表示兩種顏色給人眼感覺上的差別。若兩個彩色樣品都按L*,a*,b*標定顏色,則兩者之間的總色差△E*ab以及各單項色差可用下列公式計算:

總色差:ΔE*ab=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2

明度差:ΔL*=L*1-L*2(明度差異)

色度差:Δa*=a*1-a*2(紅/綠差異),△b*=b*1-b*2(黃/藍差異)

計算色差時,可以把其中的任一個作為標準樣,另一個是試樣(假定1為試樣,2為標準樣),當計算結(jié)果出現(xiàn)正負值時,則有下面的物理含義:

△L*為正時表明測試樣較標準樣淺(偏淺),△L*為負時表明測試樣較標準樣深(偏深);

△a*為正時表明測試樣較標準樣紅(偏紅),△a為負時表明測試樣較標準樣綠(偏綠);

△b*為正時表明測試樣較標準樣黃(偏黃),△b為負時表明測試樣較標準樣藍(偏藍);

△E*ab色差公式以一個數(shù)值代表總色差,△E*ab值越大,表明色差越大,反之則越小。

CIELAB是一種均勻的顏色空間,在這種顏色空間里,在不同位置不同方向上相等的幾何距離在視覺上有對應相等的色差,CIELAB色差公式以標準樣為中心,如下圖所示,把易測的空間距離作為色彩感覺度量的差別。

CIELAB盒狀容差示意圖

ΔE*ab色差公式以一個數(shù)值代表總色差。ΔE*ab值越小代表色差越小,反之越大。ΔE*ab是以標準樣為中心,然后在旁繪出一個球體容差范圍,如下圖所示。

ΔEab球狀容差示意圖

在CIELAB色空間中的任一方向上,一個單位的色差近似等于標準觀察者所能感覺到的最小差,ΔE*ab是一個距離標度,所以它的大小是可以比較的。例如:一個印刷樣張與打樣樣張比較時色差為4,另一印刷樣張與打樣樣張的色差為2,可認為后者離完全匹配比前者近1倍。ΔE*ab是目前被廣泛采用的種色差公式。

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