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色差仪常用颜色空间有几个?色差仪常用颜色空间怎么转换?

文章出处:未知 人气:184发表时间:2023-05-17

为了让色差的评定具有可比性,色差仪的内部配置了多种颜色空间,常见的就有RGB颜色空间、XYZ颜色空间和ELab颜色空间。本文对色差仪RGB、XYZ和ELab颜色空间的含义及它们之间的转换方法做了简要的介绍,感兴趣的朋友可以了解一下!

颜色空间

色差仪常用颜色空间的几个类型:

1.RGB颜色空间

RGB颜色模型是所用颜色模型中使用范围最广的一种颜色模型,该模型采用红(R)、绿(G)和蓝(B)来描述颜色,通过对这三种颜色进行不同程度的叠加,可以产生很多颜色,如下图所示。当红、绿和蓝都达到最大值时,其颜色表现为白色;当红、绿和蓝都达到最小值时,其颜色表现为黑色;当红、绿、蓝的值相等,且不为最值时,其颜色表现为灰色。该颜色模型是一种与硬件设备相关的颜色模型。

RGB颜色空间

RGB颜色模型的最大优点是直观,容易理解。但缺点也十分明显,R、G、B三个颜色分量存在一定的相关性。在RGB颜色模型中,如果改变一个颜色的某一分量,那么这个颜色可能发生改变,这意味着为了图像颜色的真实性,需要对其它两个颜色分量也进行修改,这将大大增加算法的复杂度。并且因为人眼对R、G、B的敏感程度不一样,所以RGB颜色模型的均匀性非常差。两个颜色之间的知觉差异色差不能用RGB颜色模型中两颜色点间的距离来表示,一般需要通过线性或非线性变换将RGB颜色模型转换到其它颜色空间中。

2.XYZ颜色空间

由于用RGB颜色空间比配等能光谱时存在负比配,为了用三基色定义出所有的颜色,国际照明委员会CIE定义了三种标准基色XYZ,这三种基色是虚拟的,使颜色比配全部为正值,称为XYZ颜色空间,是一种设备独立的颜色空间。在这个空间内,监视器的颜色范围成为一个变形的六面体。它与RGB颜色空间之间的关系是线性关系。其形状大约为一个顶点在坐标原点的圆锥体,锥体的外表面可以看成由一些从原点出发而终止于一条边的光线组成,这些光线可以看成是某些色彩的各种颜色的集合,而Y值则表示某个颜色的亮度。

XYZ颜色空间包含了所有人类能够发觉的颜色,而且它是基于由实验测定的颜色匹配函数的,因此它不同于RGB颜色空间只是表示监视器所能显示的颜色范围,而是显示所有的颜色。在XYZ颜色空间内,可以通过改变三个分量的数值来得到所需要的颜色。

XYZ颜色空间的一个重要属性是它的设备非依赖性,每一个颜色空间有一个来自CIEXYZ颜色空间转变量。这个XYZ颜色空间通常作为一个参考颜色空间使用,它象一个中级非依赖装置颜色空间。

3.Lab颜色空间

CIELab颜色空间是一种均匀的且与设备无关的颜色空间,它目前颜色质量评价中应用最广的颜色空间。CIELab全称CIE1976 Lab颜色空间,是由CIE-XYZ 颜色空间进行非线性转换得到的W*U*V*空间进一步完善而产生的,CIE-XYZ 是一个非均匀的颜色空间,对于颜色的描述和人眼的感觉相差较大,而CIE Lab颜色空间是均匀的,当L、a、b这三个值变化幅度相同时,带来的人眼视觉上的变化幅度也不大。因此CIE Lab颜色空间常作为颜色质量评价的目标空间。L代表亮度,a和b代表色度指数,L、a、b构成的颜色空间如下图所示。

色差仪LAB颜色空间

L代表亮度值,取值范围0~100,100亮度最高,0是没有亮度,L轴上的颜色点从亮度0到亮度100表示从黑到白的颜色。CIELab颜色空间上的点距离亮度轴越远,代表颜色越饱和。a和b代表色度轴,范围是-128-127,从a到-a表示红色变到绿色,同理,从b变到-b是从黄色到蓝色。


色差仪常用颜色空间转换方法:

Lab颜色空间包含了人眼可以看见的所有色彩的色彩模式,与人类颜色感知的一致性非常高,所以在计算产品的颜色间的差异时,Lab颜色空间是一个特别好的选择,Lab颜色由一个亮度(L)和两个颜色轴(a,b)组成。L表示亮度,颜色轴a表示从洋红色至绿色的范围,颜色轴b表示从黄色至蓝色的范围。RGB无法实现直接转换成Lab,需要先转换成XYZ再转换成Lab,即:RGB →XYZ→Lab。因此转化公式分为两部分:

(1)RGB 转换XYZ

转换公式:

RGB 转换XYZ17

(2)XYZ转换Lab

转换公式:

XYZ转换Lab01

XYZ转换Lab02


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