色差仪在测色时,可以选择不同的颜色空间,例如CIELAB颜色空间、CIELCH颜色空间。LAB颜色空间可以给出L、a、b等色度值,LCH颜色空间可以给出L、c、h等色度值。要想在这两个颜色空间下进行颜色评定,就需要进行色度值的转换。本文对色差仪L、a、b值与L、c、h值转换方法作了介绍。
CIELab颜色空间是色差仪最常用的一种颜色空间,是基于生理特征的均匀颜色空间,是由明度(L)和两个色度分量a、b共三个分量构成,L表示颜色的明度,也常被称作亮度,取值范围在[0,100],表示从纯黑到纯白。a表示从绿色到红色,-a最小表示绿色,+a最大表示红色,取值范围在[-128,127],-a到+a是绿色到红色颜色渐变的过程。b表示从蓝色到黄色的范围,同样原理,-b到+b是由蓝色逐渐过渡到黄色的过程,取值范围在[-128,127]。其模型如下如所示:
CIELab颜色空间是颜色量化最均匀的颜色分布,在样品色差评比系统中,很多公式都是依赖该颜色空间的,它是颜色差异的规范化空间,能够解决颜色量化的等距度量,其均匀性较好。该颜色空间两点之间的几何距离,与人眼观察物体的色差大小相同。
色差仪L、c、h值介绍:
上述的Lab色空间与视觉无直接对应,也就是说,当给出Lab一组值时,不能形象地想象出具体颜色。为此,可以用Lab空间变形后得到的圆柱形颜色空间LCH来表示,如下图所示。该颜色空间由L、C、H表示。纵坐标L*值同样对应于颜色三要素的明度,取值0-100;C*代表彩度,即某一颜色的坐标位置与原点的距离,取值0-181,圆心处颜色的饱和度C*值为0,离圆心越远C*的值越大;H*为色调,取值0°-360°,h*代表色调角,是某一颜色坐标在色品平面内的投影点和坐标原点的连线与a轴的夹角。规定h*从正a轴(红)开始为0°,逆时针为正,正b轴(黄)为90°,负a轴(绿)为180°,负b轴(蓝)为270°。
上述的Lab色空间与视觉无直接对应,也就是说,当给出Lab一组值时,不能形象地想象出具体颜色。为此,我们经常采用由Lab空间变形后得到的圆柱形颜色空间LCH来表示,其中L表示明度,取值0-100;C表示彩度,取值0-181;H(Hie)表示色相,取值0°-360°。LCH与Lab之间的转换关系为:
LCH色彩空间是从CIELAB色彩空间推导出来的,一种颜色可以用LAB表示,也可以用LCH表示。采用LCH对图像进行修正符合日常生活中对色彩进行描述的习惯,色彩修正更加便于理解、更加直观和易于控制。
CIELab色差公式是在CIELa*b*均匀颜色空间中的色差公式,其结果与人眼的视觉相关性较好,两种颜色之间的色差如下式所示:
色差用△E表示,△表示差异,单位是NBS,是由美国国家标准局制定的。△E=1称为1个NBS色差单位,大约相当于在最优试验条件下人眼所能知觉的恰可观察差的5倍。下表表示NBS单位及在色差视觉上的显著程度。
对于有色产品,色差的允许范围应该根据物品的不同分别设定,如纺织品定为小于2个NBS单位,而彩色电视可以设定为4-5个NBS单位,涂料则设定为小于1个NBS单位。