CIE1976 色度空间.doc

CIE1976 色度空间
三、
CIE1976
(一)、
CIE1976色度空间色度空间及色差公式
从一开始研究色彩学,人们为了使色彩设计和复制更精确、更完美,为色彩的转换和校正制定合适的调整尺度或比例,减少由于空间的不均匀而带来的复制误差,在不断寻找一种最均匀的色彩空间,这种色彩空间,在不同位置,不同方向上相等的几何距离在视觉上有对应相等的色差,把易测的空间距离作为色彩感觉差别量的度量。若能得到一种均匀颜色空间,那么色彩复制技术就会有更大进步,颜色匹配和色彩复制的准确性就得到加强。
从CIE1931RGB系统到CIE1931XYZ系统,再到CIE1960UCS系统,再到CIE1976LAB系统,一直都在向"均匀化"方向发展。CIE1931XYZ颜色空间只是采用简单的数学比例方法,描绘所要匹配颜色的三刺激值的比例关系;CIE1960UCS颜色空间将1931xy色度图作了线形变换,从而使颜色空间的均匀性得到了改善,但亮度因数没有均匀化。
为了进一步改进和统一颜色评价的方法,1976年CIE推荐了新的颜色空间及其有关色差公式,即CIE1976LAB(或L
ab)系统,现在已成为世界各国正式采纳、作为国际通用的测色标准。它适用于一切光源色或物体色的表示与计算。
CIE1976L
ab空间由CIEXYZ系统通过数学方法转换得到,转换公式为:
(5-17) 其中X、Y、Z是物体的三刺激值;X0、Y0、Z0为CIE标准照明体的三刺激值;
L表示心理明度;a、
b为心理色度。
从上式转换中可以看出:由X、Y、Z
变换为L、a、b时包含有立方根的函数变换,经过这种非线形变换后,原来的马蹄形光谱轨迹不复保持。转换后的空间用笛卡儿直角坐标体系来表示,形成了对立色坐标表述的心理颜色空间,如图5-43所示。在这一坐标系统中,+a表示红色,
-a表示绿色,
+b表示黄色,
-b表示蓝色,颜色的明度由
L的百分数来表示。
图5-43
色差是指用数值的方法表示两种颜色给人色彩感觉上的差别。若两个色样样品都按L、
a、
b
标定颜色,则两者之间的总色差△Eab以及各项单项色差可用下列公式计算: 明度差:
△L=L
色度差:
△a=a
总色差:
1-L2 1-a2 △b=b1-b2 (5-18)
计算举例:在2°标准观察者和C光源的照明条件下,测得用黄色油墨印制的三个样品的色度坐标为:
No1: Y=, x=, y=
No2: Y=, x=, y=
No3: Y=, x=, y=
C光源:Y0=100, x0=, y0=
下面再按式(5-17)进行计算L,
a,b。首先根据式(5-14)求各样品色的三刺激值
由此得到:
No1: Y1=, X1=, Z1=
No2: Y2=, X2=, Z2=
No3: Y3=, X3=, Z3=
C光源:Y0=100, X0=, Z0=
把这些数值代入式(5-17)求得:



,则可计算出它们的色差值为:
△L
△a △b
△Eab
- -
- -
(二)、色差单位的提出与意义
1939年,美国国家标准局采纳了贾德等的建议而推行Y1/2、a、b色差计算公式,并按此公式计算颜色差别的大小,以绝对值1作为一个单位,称为"NBS色差单位"。一个NBS单位大约相当于视觉色差识别阈值的5倍。如果与孟塞尔系统中相邻两级的色差值比较,,, 孟塞尔色相值(彩度为1);孟塞尔系统相邻两个色彩的差别约为10NBS单位。NBS的色差单位与人的色彩感觉差别用表5-5来描述,说明NBS单位在工业应用上是有价值的。后来开发的新色差公式,往往有意识地把单位调整到与NBS单位相接近,例如ANLAB40,Hunter Lab以及CIE LAB 、CIE LUV等色差公式的单位都与NBS 单位大略相同(不是相等)。因此,我们不要误解以为任何色差公式计算出的色差单位都是NBS。彩色包装装潢印刷复制技术是多工序的系统工程,装潢印刷品最终质量的色彩误差,多按正态分布规律N