我們都知道,色差儀是一種用于測(cè)量顏色的精密儀器。它的工作原理是將顏色轉(zhuǎn)化為數(shù)值形式,然后進(jìn)行分析和比較,以便給我們呈現(xiàn)出來(lái)。對(duì)于我們而言,通過(guò)數(shù)值的分析和比較要比直接觀察顏色更直觀、更快速和更準(zhǔn)確。
色差儀的色彩數(shù)據(jù)主要是基于顏色空間。也有人稱之為"顏色空間"。色差儀的顏色空間指的是它所能夠測(cè)量到的顏色的范圍。通常情況下,色差儀的測(cè)量空間是三維的,分別是x、y和z軸。x軸代表寬度,y軸代表高度,z軸代表深度。每個(gè)顏色值在色彩坐標(biāo)中對(duì)應(yīng)一個(gè)點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)代表著這個(gè)顏色。這些三維參數(shù)的大小可以為顏色的評(píng)估提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。
有9種不同的顏色空間,包括CIELAB、XYZ、Yxy、LCh、CIELUV、s-RGB、xy、DINLab9、DINLab99Munsell(C/2)。在今天的討論中,我們將重點(diǎn)介紹其中的3種顏色空間,它們分別是RGB、CIELAB和CIEXYZ。
1、RGB顏色空間是一種用于描述和表示彩色圖像的方法。RGB代表了紅色(Red)、綠色(Green)和藍(lán)色(Blue)三種基本顏色。在RGB顏色空間中,每種顏色的亮度可以通過(guò)不同的亮度值調(diào)節(jié)。通過(guò)在不同亮度值下組合這三種基本顏色,可以得到各種各樣的顏色。在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和數(shù)碼攝影中,RGB顏色空間被廣泛使用。
色彩混合的基本定律表明:自然界中的任何顏色都可以通過(guò)紅(Red)、綠(Green)、藍(lán)(Blue)三種原色光的混合來(lái)產(chǎn)生。這種混合可以通過(guò)在幾何上以R、G、B三個(gè)垂直軸構(gòu)成的空間坐標(biāo)系統(tǒng)來(lái)表示,這個(gè)系統(tǒng)被稱為RGB顏色空間。
RGB顏色空間是一個(gè)由六個(gè)色板圍成的立方體區(qū)域,就像上面的圖片所示。在立方體的內(nèi)部,每一個(gè)點(diǎn)代表不同的顏色。每一個(gè)點(diǎn)的顏色由R、G、B三個(gè)通道的灰度值決定。每個(gè)通道的灰度值范圍在0到255之間,共有256個(gè)灰度級(jí)別。當(dāng)三個(gè)通道一起作用時(shí),就會(huì)產(chǎn)生256×256×256種不同的組合,形成了超過(guò)167.7萬(wàn)種顏色。在數(shù)碼圖像中,只需要改變像素的通道灰度值,就可以改變像素的顏色。
立方體的八個(gè)頂點(diǎn)分別是:紅、綠、藍(lán)、青、洋紅、黃、黑、白。立方體對(duì)角線的兩端分別是互補(bǔ)色,即紅-青,綠-洋紅,藍(lán)-黃,黑-白。當(dāng)R=G=B時(shí),像素的顏色會(huì)在黑和白之間漸變。當(dāng)R=G=B=0時(shí),像素最黑;當(dāng)R=G=G=255時(shí),像素最白。只有當(dāng)R、G、B三個(gè)通道的值不完全相等時(shí),像素才會(huì)有顏色。
RGB顏色空間是面向硬件的模型,主要用于顯示器和掃描儀。不同型號(hào)的顯示器顯示相同圖像時(shí),色彩呈現(xiàn)效果會(huì)有差異;而不同型號(hào)的掃描儀掃描相同圖像時(shí),也會(huì)得到不同的彩色圖像數(shù)據(jù)。因此,RGB顏色空間被稱為與設(shè)備相關(guān)的顏色空間。
2、CIELAB(也叫作L*a*b*)是一種顏色空間。
CIELAB顏色空間被CIE于1976年推薦使用,它解決了顏色空間不均勻的問(wèn)題。目前在顏色和色差表述領(lǐng)域,CIELAB是非常流行的顏色體系,并且在工業(yè)界得到廣泛應(yīng)用。尤其是在紡織印染、涂料制造和塑料著色等行業(yè)的產(chǎn)品顏色質(zhì)量控制中,CIELAB具有重要地位。下圖展示了CIELAB的顏色空間模型。
CIELAB顏色空間模型由L*、a*和b*三個(gè)分量所組成。L*值代表顏色的亮度,其數(shù)值在0(代表絕對(duì)黑)到100(代表絕對(duì)白)之間變化。a*和b*表示顏色的對(duì)立維度,其中a*值度量紅-綠特性,取值范圍介于[127,-128]之間,正值代表紅色調(diào),負(fù)值代表綠色調(diào);而b*值度量黃-藍(lán)特性,取值范圍也是[127,-128],正值代表黃色調(diào),負(fù)值代表藍(lán)色調(diào)。
與RGB顏色空間相比,CIELAB顏色空間是一種基于人眼生理特征的顏色系統(tǒng),可以用數(shù)字化的方法表達(dá)人眼的視覺(jué)感受。CIELAB顏色空間的分布均勻,兩個(gè)顏色坐標(biāo)點(diǎn)之間的幾何距離與人眼感知到的物體色差相一致。同時(shí),該顏色空間的色域更加寬廣,幾乎代表了自然界中所有顏色的編碼,任何顏色在CIELAB空間中都會(huì)有一個(gè)準(zhǔn)確的數(shù)值表示。另外,它還是一種與設(shè)備無(wú)關(guān)的顏色空間。綜上所述,將CIELAB顏色空間應(yīng)用于織物色差檢測(cè)是一個(gè)較為理想的選擇。
3、CIEXYZ顏色空間是一種用來(lái)描述顏色的數(shù)學(xué)模型。它是根據(jù)人類視覺(jué)系統(tǒng)的三種視錐體原色所確定的,這三種原色是紅色、綠色和藍(lán)色。CIEXYZ模型可以描述任何顏色,包括亮度和飽和度。它是現(xiàn)代顏色科學(xué)中最基本的模型之一,廣泛應(yīng)用于顏色測(cè)量、顏色匹配和顏色管理等領(lǐng)域。
為了定義一種與設(shè)備無(wú)關(guān)的顏色模型,CIE的顏色科學(xué)家通過(guò)數(shù)學(xué)方法從真實(shí)的基色推導(dǎo)出了理想的三基色,并在RGB模型的基礎(chǔ)上創(chuàng)建了一種新的顏色系統(tǒng)。這種新系統(tǒng)使得印染相關(guān)行業(yè)能夠明確指定產(chǎn)品的顏色。CIEXYZ顏色空間是其他CIE系列顏色空間的基礎(chǔ)。它選擇了與R、G、B三原色相對(duì)應(yīng)的三種理想原色作為三基色,所有其他顏色都是通過(guò)這三種顏色導(dǎo)出的。可以通過(guò)相加混色或相減混色來(lái)產(chǎn)生任意色調(diào),只需使用不同比例的基色混合。與RGB顏色空間相比,CIEXYZ顏色空間中的X、Y、Z值都是正的,更適用于顏色計(jì)算。
CIEXYZ顏色空間模型如下圖所示。
CIEXYZ顏色空間存在一個(gè)重要問(wèn)題,即在目測(cè)評(píng)估方面存在不均勻性。簡(jiǎn)言之,樣品之間在感知顏色的同等差異與三刺激值的同等差異并不相對(duì)應(yīng)。CIEXYZ顏色空間的視覺(jué)非均勻性也導(dǎo)致了一些不良后果,例如人眼能夠察覺(jué)到兩種綠色色度不同所引起的三刺激值差異要大于已經(jīng)通過(guò)調(diào)整與這兩種綠色具有相同色差的兩種紅色或藍(lán)色樣品的三刺激值差異。這說(shuō)明在CIEXYZ顏色空間中,不可能使用單一的顏色容限適用于所有色調(diào)。我們致力于關(guān)注三恩時(shí)彩色彩管理,提供最新的色彩潮流趨勢(shì)、色彩搭配、行業(yè)色彩應(yīng)用資訊以及在線免費(fèi)查詢色號(hào)。
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