CIEXYZ顏色空間是色差儀中常見的一個顏色空間,該顏色空間可以從三維角度對顏色進行描述,但不能對兩個色樣之間的色差進行評定。本文對色差儀CIEXYZ顏色空間不能用于色差計算的原因及其與Yxy顏色空間差異做了介紹。
對CIEXYZ色空間人們都比較熟悉,它可以用來定量描述顏色,CIELAB均勻色空間是建立在CIEXYZ色空間基礎(chǔ)上的。下列公式是顏色計算與測量的理論基礎(chǔ)。
式中:X,Y,Z是顏色樣品的三刺激值,可以通過測量與計算獲得;S(λ)是測量時照明光源的光譜分布,印刷行業(yè)標準要求測量反射樣品時用標準照明體D65,測量透射樣品時用標準照明體D50,無需測量;ρ(λ)是印刷樣品某處的光譜反射率(如果是膠片等透射樣品則是光譜透射率τ(λ)),可用分光測色計測得;x(λ),y(λ),z(λ)是光譜三刺激值即單色光的三刺激值;λ的范圍通常在380~780nm之間。
每一種顏色都有一組X,Y,Z三刺激值與之對應(yīng),X,Y,Z三刺激值相同的樣品看起來顏色完全樣。如果僅僅是用來表示各個獨立的顏色,CIEXYZ色空間完全滿足要求。然而在很多場合人們需要比較顏色之間差異的大小,如原稿與印刷品之間、同批次印刷品之間、打樣稿與印品之間,除了目視評價外,當(dāng)然還希望將顏色之間的差異以數(shù)量表示,即用色差的大小OE來描述,于是人們最先想到的就是將兩個顏色的三刺激值X1,Y1,Z1與X2,Y2,Z2作為CIEXYZ色空間中的兩個點,用兩點間的距離來表示色差,則△E=[(X1-X2)2+(Y1-Y2)2+(Z1-Z2)2]1/2。
這種方法思路上沒錯,數(shù)學(xué)上也行得通,問題在于CIEXYZ色空間是視覺上不均勻的色空間,空間上相等的距離所帶來的視覺感覺上的差異卻不等。例如:甲復(fù)制的樣品是藍色的,乙復(fù)制的樣品是綠色的,假設(shè)復(fù)制品與樣品之間的CIEXYZ色空間色差△E相等都為3,甲、乙兩人能不能說他們的活做得同樣好呢?不能!因為,通過目視評價,乙的綠色復(fù)制品與樣品非常接近,滿足要求,而甲的藍色復(fù)制品與樣品相去甚遠,成為廢品。這都是CIEXYZ色空間于視覺上的不均勻性造成的,用它來評價色差大小顯然不公平。
CIEXYZ顏色空間,也稱CIE1931顏色空間。CIE希望通過該顏色空間下的三個分量(X,Y,Z)能夠描述人顏色視覺系統(tǒng)所能察覺的任意一種顏色,其中X和Z定義為顏色的色度,Y為顏色的亮度。
CIEXYZ顏色空間主要應(yīng)用于分光光度計和數(shù)字顏色分析器等分析儀器,它為這一類儀器提供了待分析樣本所需的透射或折射的三色光信號。雖然 CIEXYZ顏色空間在分析化學(xué)中的相關(guān)應(yīng)用也頗為廣泛,但是它所表示的顏色與人眼感知不太一致,導(dǎo)致在不同顏色對比中存在一定缺陷。因此,該顏色模型往往只是用于線性轉(zhuǎn)換到其他顏色空間的過渡顏色空間。
三刺激值XYZ對定義顏色非常有用,但卻不易直接目視其結(jié)果,為此CIE于1931年規(guī)定了Yxy色空間,它是在二維圖上描述顏色,但與亮度無關(guān)。Y為物體的反射比,用%數(shù)表示(與反射比為100%的理想漫反射相比較)。它對應(yīng)于顏色三要素的明度其值就等于三刺激值的Y值。色度坐標x、y對應(yīng)于色三要素的色調(diào)和彩度。x、y色度坐標可由下式算得:x=X/(X+Y+Z)y=Y/(X+Y+Z)
(其中X、Y、Z為三刺激值)X軸色度坐標相當(dāng)于紅基色的比例;Y軸色度坐標相當(dāng)于綠基色的比例,圖中沒有Z軸色度坐標(即藍基色所占的比例)。因為比例系數(shù)x+y+z=1,Z的坐標值可以推算出來,即z=1-x-y。
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