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什么是CIELab颜色空间?CIELab颜色空间的原理与应用

时间:2024-04-08   浏览量: 158

颜色空间,也称为颜色模型(又称彩色空间、彩色系统)它的用途是在某些标准下用图形的方式对颜色加以说明。
常见的颜色空间是CIELab颜色空间。在颜色品管软件界面或报告中经常会有这个视图,被称为颜色空间视图。

CIELAB均匀颜色空间是一个三维体系,其颜色的立体分布如下图所示。自从CIELAB颜色空间推出以来,在工业界得到了广泛的应用,特别是在染料颜料制造、涂料、纺织印染、油墨、塑料着色等行业的产品颜色质量控制中有着很重要的地位。其中L*为明度坐标,表征颜色的亮度大小;a*b*为色品坐标。

CIELAB均匀颜色空间配图1

                                      

CIELAB均匀颜色空间配图2

彩度a和b组成的平面表示颜色的彩度,左下图为彩度标图,其中,+a表示红,-a表示绿,+b表示黄,-b表示蓝。并且有非红即绿、非黄即蓝的关系右下图L明度值,取值范围0-100.

CIELAB均匀颜色空间配图3

CIELAB色差公式

其计算公式为:
  

CIELAB均匀颜色空间配图4

                            
式中
 

CIELAB均匀颜色空间配图5

                    
    其中,X,Y,Z为样品颜色的三刺激值;
    

CIELAB均匀颜色空间配图6

为完全漫反射物体表面经CIE标准照明体后通过人眼得到的三刺激值,其中

CIELAB均匀颜色空间配图7=100.

如果已知L* a* b*值,欲求取X,Y,Z值,可使用逆方程:
   

CIELAB均匀颜色空间配图8

 
    图2是CIEL*a*b*均匀色空间示意图。图中 a*和 b*表示不同的色调方向。a*表示红---绿色的方向。+a*表示红色方向,-a*表示绿色方向;b*表示黄---蓝的方向,+b*表示黄色方向,-b*表示蓝色方向。中间的垂直轴L*表示明度,上面的明度最大,显示白;下面明度最小,显示黑。

CIELAB均匀颜色空间配图9

 
图2 色空间示意图

CIE在建议了CIELAB色空间的同时,也建议了相应的色差公式△Eab,形式如下:

CIELAB均匀颜色空间配图10

△Eab色差公式的优点是当颜色的色差大于人眼视觉的识别阈值(刚刚可以察觉的值),但是又小于孟赛尔系统中相邻的两级的色差值时,能够较好的反映物体色的心理感受效果。


彩色空间-CIELAB和LAB的关系

CIELAB和LAB的关系



CIELab是CIE的一个颜色系统,表色体系,基于CIELab的意思是基于这个颜色系统之上,基本是用于确定某个颜色的数值信息。

Hunter 1948 L, a, b色彩空间的坐标是L, a和b。但是,Lab经常用做CIE 1976 (L*, a*, b*)色彩空间的非正式缩写(也叫做CIELAB,它的坐标实际上是L*, a*和b*)。


三个基本坐标意义:

  1. 颜色的亮度(L*, L* = 0生成黑色而L* = 100指示白色),

  2. 红色/品红色和绿色之间的位置(a*负值指示绿色而正值指示品红)

  3. 黄色和蓝色之间的位置(b*负值指示蓝色而正值指示黄色)。

CIELAB是均匀的颜色空间,所谓均匀是当数值均匀变化时,人的感官也是均匀变化; 在L*a*b* 模型中均匀改变对应于在感知颜色中的均匀改变。所以在L*a*b* 中任何两个颜色的相对感知差别,可以通过把每个颜色处理为(有三个分量:L*, a*, b* 的)三维空间中一个点来近似,并计算在它们之间的欧几里得距离。在L*a*b* 空间中的这个欧几里得距离是ΔE(经常叫做“Delta E”,更精确的是ΔE*ab)。

使用L*a*b*中的两个颜色:

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