色差仪CIELUV颜色空间和CIELAB颜色空间的色差值怎么计算?

  DOHO标准光源箱     |      2023-07-27

CIELUV颜色空间和CIELAB颜色空间是色差仪常用的两个颜色空间,在CIELUV颜色空间中,L*为明度,u*、v*为色品指数;在CIELAB颜色空间中,L*表示明度,a*和b*表示色度。那么,色差仪CIELUV颜色空间和CIELAB颜色空间的色差值怎么计算?本文为大家做了介绍。

色差仪颜色空间

色差仪CIELUV颜色空间和CIELAB颜色空间的含义:

CIELUV颜色空间是CIE1976L*u*v*颜色空间的简称,在CIELUV空间中,L*为明度,u*、v*为色品指数。三者相互垂直构成色空间来描述相对应的亮度和色度量:垂直的轴是明度L*,位于水平面且互相垂直的是色品指数 u*和 v*。

CIELAB颜色空间是CIE1976L*a*b*颜色空间的简称,在CIELAB色空间中,L*表示明度,a*和b*表示色度。a*和b*表示不同的色调方向:a*为红-绿色方向,a*为正时表示的是红色方向,a*为负时表示的是绿色方向;b*为黄-蓝色方向,b*为正时表示的是黄色方向,b*为负时表示的是蓝色方向。

L、a、b值计算公式01

式中,X、Y、Z分别代表三刺激值,Xn、Yn、Zn为观察样品时使用照明体的三刺激值。上面公式仅适用于颜色不太暗的情况,即满足X/Xn、Y/Yn和Z/Zn都大于0.008856的情况。一般情况下,大部分颜色都能满足上述这个条件。实际上明度计算公式有更普遍的表达形式:

L、a、b修正公式

根据图中的几何关系,该颜色的色调H*可以用该点在a*-b*平面的投影到纵坐标轴连线与a*坐标轴的转角h*ab表示;彩度(或饱和度)C*可以用该点到纵坐标轴的距离来表示。因此,可以得到:

色调角和彩度计算公式0614

根据a*和b*值的正负,可以判断色调角在0°~360°内的变化:

当a*>0,b*>0,则0°≤h*ab<90°;

当a*<0,b*>0,则90°≤h*ab<180°;

当a*<0,b*<0,则180°≤h*ab<270°;

当a*≥0,b*<0,则270°≤h*ab<360°。


色差仪CIELUV颜色空间和CIELAB颜色空间的色差值计算方法:

在CIELUV和CIELAB颜色空间中,以两个被比较颜色点的欧氏距离表示色差,同时还各有一组与心理量近似对应的感知属性,即明度、彩度、色调角及色调差(以下标“uv”和“ab”来区分CIELUV和CIELAB颜色空间)。

在CIELUV颜色空间中,两个颜色(L*1,u*1,v*1)和(L*2,u*2,v*2)之间的色差△E*uv为:

CIELUV颜色空间色差计算公式

在CIELAB颜色空间中,两个颜色(L*1,a*1,b*1)和(L*2,a*2,b*2)之间的色差△E*ab为:

CIELAB颜色空间色差计算公式

在CIELUV和CIELAB两个颜色空间中明度指数L*是一致的,即:

明度指数L计算公式

在等明度平面上坐标原点到色品坐标(u*,v*)或(a*,b*)的距离为彩度C*uv或C*ab,即:

彩度Cuv或Cab计算公式

在CIELUV和CIELAB颜色空间中色调角huv和hab分别为:

色调角huv和hab计算公式

在等明度的a*b*平面上,+a*为红色方向(值愈大表示对应的颜色愈红),-a*为绿色方向(值愈小则颜色愈绿),+b*为黄色方向(值愈大则颜色愈黄),-b*为蓝色方向(值愈小则颜色愈蓝)。

色差也可以用明度差(△L*)、彩度差(△C*)和色调差(△H*)这些分项色差来定义,即:

明度彩度定义的色差计算公式

所以色调差ΔH*为:

色调差ΔH计算公式

并规定,当色调角h增加时,色调差△H*为正;当h减少时,△H*为负。