《国际匀色坐标制剖析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《国际匀色坐标制剖析（65页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第八章 国际匀色坐标制,CIE 1931 XYZ表色系统在给人们进行定量化研究色彩的同时，却不能够满足人们对颜色的差别量的表示，因为，在研究中发现，用CIE 1931 XYZ系统来表示颜色的差别时和人眼的视觉结果差别比较大，也就是说，由于CIE 1931 XYZ系统的本身的缺陷，不能够用来计算色差。因此，研究人员在此基础上进行了大量的研究。,第八章 国际匀色坐标制,颜色宽容量与 Y x y 的不均匀性 CIE1976L*a*b*表色系统 CIE1976L*u*v*表色系统 CIE表色系统在印刷业中的应用 色差公式 色貌模型,8.1 颜色宽容量与 Y x y 的不均匀性,人眼对光谱颜色的差别感受
2、性,8.1 颜色宽容量与 Y x y 的不均匀性,人眼对颜色的恰可分辨范围,8.1 颜色宽容量与 Y x y 的不均匀性,麦 克 亚 当 的 颜 色 椭 圆 形 宽 容 量 范围,8.2 均匀颜色空间,8.2.1 均匀颜色空间的发展,CIE 1931 XYZ CIE 1960均匀色度标尺图 CIE 1964均匀颜色空间 CIELAB，CIELUV,8.2 均匀颜色空间,8.2.2 CIELAB均匀颜色空间,从CIE1931RGB系统到CIE1931XYZ系统，再到CIE1960UCS系统，再到CIELAB系统，一直都在向“均匀化”方向发展。 CIE1931XYZ颜色空间只是采用简单的数学比例方
3、法，描绘所要匹配颜色的三刺激值的比例关系；CIE1960UCS颜色空间将1931xy色度图作了线形变换，从而使颜色空间的均匀性得到了改善，但亮度因数没有均匀化。,(1) 色空间,8.2 均匀颜色空间,8.2.2 CIELAB均匀颜色空间,为了进一步改进和统一颜色评价的方法，1976年CIE推荐了新的颜色空间及其有关色差公式，即CIE1976LAB（或L*a*b*）系统，现在已成为世界各国正式采纳、作为国际通用的测色标准。它适用于一切光源色或物体色的表示与计算。,8.2 均匀颜色空间,8.2.2 CIELAB均匀颜色空间,CIELAB 空间由CIEXYZ系统通过数学方法转换得到：,X Y Z为颜
4、色样品的三刺激值 X0 Y0 Z0为CIE标准照明体的三刺激值 L*称为心理计量明度 锥体细胞的黑白反映 a* 心理计量色度 锥体细胞的红绿反映 b* 心理计量色度 锥体细胞的黄蓝反映,8.2 均匀颜色空间,8.2.2 CIELAB均匀颜色空间,由X、Y、Z变换为*、a*、b*时包含有立方根的函数变换，经过这种非线形变换后，原来的马蹄形光谱轨迹不复保持。转换后的空间用笛卡儿直角坐标体系来表示，形成了对立色坐标表述的心理颜色空间，如图所示。在这一坐标系统中，+a 表示红色，-a 表示绿色，+b 表示黄色，-b 表示蓝色，颜色的明度由L 的百分数来表示。,8.2 均匀颜色空间,8.2.2 CIEL
5、AB均匀颜色空间,8.2 均匀颜色空间,8.2.2 CIELAB均匀颜色空间,优点：当颜色的色差大于视觉的识别阈限（恰可观察）而又小于孟塞尔系统相邻两级的色差时，能较好地反映物体色的心理感受!,8.2 均匀颜色空间,8.2.2 CIELAB均匀颜色空间,心理明度 心理彩度 心理色相角,8.2 均匀颜色空间,8.2.2 CIELAB均匀颜色空间,色差是指用数值的方法表示两种颜色给人色彩感觉上的差别。若两个色样样品都按L*、a*、b* 标定颜色，则两者之间的总色差E*ab以及各项单项色差可用下列公式计算：,(2) 色差,8.2 均匀颜色空间,8.2.2 CIELAB均匀颜色空间,明度差： 色度差：
6、 总色差：,8.2 均匀颜色空间,8.2.2 CIELAB均匀颜色空间,彩度差：,色相角差：,色相差：,8.2 均匀颜色空间,8.2.2 CIELAB均匀颜色空间,计算举例： 在2标准观察者和C光源的照明条件下，测得用黄色油墨印制的三个样品的色度坐标为： No1： Y=71.79， x=0.4210， y=0.4788 No2： Y=70.67， x=0.4321， y=0.4889 No3： Y=67.95， x=0.4441， y=0.4947 C光源：Y0=100， x0=0.3101， y0=0.3162 求两个颜色之间的色差,8.2 均匀颜色空间,8.2.2 CIELAB均匀颜色空间
7、,首先求各样品色的三刺激值,由此得到： No1: Y1=71.79, X1=63.13, Z1=15.02 No2: Y2=70.60, X2=62.46, Z2=11.43 No3: Y3=67.95, X3=61.00, Z3=8.40 C光源：Y0=100, X0=98.07, Z0=118.22,8.2 均匀颜色空间,8.2.2 CIELAB均匀颜色空间,把这些数值代入式,8.2 均匀颜色空间,8.2.2 CIELAB均匀颜色空间,求得：,8.2 均匀颜色空间,8.2.2 CIELAB均匀颜色空间,8.2 均匀颜色空间,8.2.2 CIELAB均匀颜色空间,假定以样品色No.1为标准，
8、则可计算出它们的色差值为： L* a* b* E*ab No.2-No.1 -0.6638 1.3287 7.6053 7.7490 No.3-No.1 -1.9727 3.5920 14.3055 14.8809 ,8.2 均匀颜色空间,8.2.2 CIELAB均匀颜色空间,(2) 色差单位的提出和意义,1939年，美国国家标准局采纳了贾德等的建议而推行Y1/2、a、b色差计算公式，并按此公式计算颜色差别的大小，以绝对值1作为一个单位，称为“NBS色差单位”。一个NBS单位大约相当于视觉色差识别阈值的5倍。如果与孟塞尔系统中相邻两级的色差值比较，则1NBS单位约等于0.1孟塞尔明度值，0.1
9、5孟塞尔彩度值，2.5 孟塞尔色相值（彩度为1）；孟塞尔系统相邻两个色彩的差别约为10NBS单位。NBS的色差单位与人的色彩感觉差别用下表来描述，说明NBS单位在工业应用上是有价值的。,8.2 均匀颜色空间,8.2.2 CIELAB均匀颜色空间,NBS单位与颜色差别感觉程度,8.2 均匀颜色空间,8.2.3 CIE1976L*u*v*表色系统,CIE 1976 L*u*v* 均匀颜色空间实际上是由CIE 1931和CIE 1964均匀颜色空间发展而来的。主要是用数学方法对Y值作非线性转换，使其与代表视觉等间距的孟塞尔系统靠拢。,8.2 均匀颜色空间,8.2.3 CIE1976L*u*v*表色系
10、统,（1） 1964 均匀颜色空间,式中： u、v颜色样品的色度坐标； u0、v0颜色样品的色度坐标；,8.2 均匀颜色空间,8.2.3 CIE1976L*u*v*表色系统,（1） 1964 均匀颜色空间,8.2 均匀颜色空间,8.2.3 CIE1976L*u*v*表色系统,（2） CIELUV色空间,明度指数,明度指数,8.2 均匀颜色空间,8.2.3 CIE1976L*u*v*表色系统,（2） CIELUV色空间,8.2 均匀颜色空间,8.2.3 CIE1976L*u*v*表色系统,8.2 均匀颜色空间,8.2.3 CIE1976L*u*v*表色系统,明度差： 色度差： 总色差：,8.2
11、均匀颜色空间,8.2.3 CIE1976L*u*v*表色系统,彩度差：,色相角差：,色相差：,8.2 均匀颜色空间,8.2.3 CIE1976L*u*v*表色系统,（3） CIE LAB 和CIE LUV的比较,两者都是在视觉上近似均匀的颜色空间 两者在的视觉上的均匀程度基本相同 莫莱用555对颜色求各个颜色空间的色差值与目测结果的关系， L*a*b*为0.72， L*u*v*为0.71； 用孟塞尔卡中恒定色相轨迹和恒定彩度轨迹在a*b*图和u*v*图的改善程度也很接近，只是 a*b*图略优于u*v*图。 根据工业部门的习惯选择应用的颜色空间 CIE 1976 L*a*b*多用于表面色工业，如
12、印刷、纺织等 CIE 1976 L*u*v*多用于光源色、彩色电视机等工业部门,8.3 色差公式的发展,1976年以前 瑞利立方根(Reilly Cube Root)色差公式 FMC-I(Friele-MacAdam-Chickering-I)色差公式 FMC-II色差公式 ABLAB(Adams-Nickerson)色差公式 Hunter色差公式 1976年以后,8.3 色差公式的发展,1976年以前 1976年以后 CIELAB色差公式 CIELUV色差公式 FCM(Fine-Color-Metric)色差公式 JPC色差方程 CMC(l:c)色差公式 BFD(l:c)色差公式 CIELA
13、B色差公式的加权式 CIE94色差公式 Leed色差公式(LCD) CIEDE2000色差公式,8.3 色差公式的发展,CIELAB的不足之处,L=90 a=4 b=1 L=92 a=6 b=3,L=27 a=67 b=-107 L=29 a=69 b=-109,8.3 色差公式的发展,8.3 色差公式的发展,8.3.1 CMC(l:c)色差公式,1984年英国染色家协会（SDC）的颜色测量委员会（CMC ） 推荐使用； 1988年被采纳为英国国家标准（BS6823）； 在1989年被美国染色化学家协会(AATCC)采用形成AATCC试验方法1731989年,1992年又进行了修订； 1995
14、年成为国际标准(ISO 105 J03 “Calculation of small color difference”)； GB/T 8424.3-2001, 纺织品色牢度试验 色差计算 GB/T 3810.16-1999, 陶瓷砖实验方法 第十六部分：小色差的测定,8.3 色差公式的发展,8.3.1 CMC(l:c)色差公式,8.3 色差公式的发展,8.3.1 CMC(l:c)色差公式,式中： SL=0.040975L*/(1+0.01765L*) 当L*16时，SL =0.511L* SC =0.0638*/（1+0.0131L*）+0.638,8.3 色差公式的发展,8.3.1 CMC(
15、l:c)色差公式,当,8.3 色差公式的发展,8.3.1 CMC(l:c)色差公式,克服JPC79在深色及中性色范围计算结果与目测结果偏差较大的现象。并进一步引入了调整参数l和c,以适应不同目的需求。 在纺织中，l通常设为2，就是CMC(2:1)公式。印刷行业有人推荐1.4:1。,8.3 色差公式的发展,8.3.1 CMC(l:c)色差公式,8.3 色差公式的发展,8.3.2 CIE94色差公式,1989年，CIE TC1-29（工业色差评估），主要任务是考察目前在工业中使用的在日光照明下进行物体色色差评价的标准。 1995年CIE技术报告。,8.3 色差公式的发展,8.3.2 CIE94色差
16、公式,CIE94公式引入一个新的项（V），即色差的视觉量化值:,KE并不是作为商业色差测量来用，而是一个总的视觉因数（视觉灵敏度系数），在工业评定的条件下，设为1个单位，即VE*94。,8.3 色差公式的发展,8.3.2 CIE94色差公式,8.3 色差公式的发展,8.3.2 CIE94色差公式,适合于工业色差的评价的参考条件：,同类样本； 样本间的色差E*ab5； 样本并列放置； 颜色的评价人员的视觉正常，样本形成的视场大于4； 照度为1000 lx，背景为L*=50的灰，照明光源采用D65。,8.3 色差公式的发展,8.3.2 CIE94色差公式,当一对颜色中的标准色和样本色明显不同时，则C*ab,X = C*ab,S,8.3 色差公式的发展,8.3.2 CIE94色差公式,在逻辑上如果没有样本作为标准色时，C*ab,X可以用两个颜色的CIELAB的彩度的几何平均值表示: C*ab,X （C*ab,A C*ab,B）1/2,8.3 色差公式的发展,
