國(guó)際勻色坐標(biāo)制

第八章國(guó)際(guójì)勻色坐標(biāo)制CIE1931XYZ表色系統(tǒng)在給人們進(jìn)行定量化研究色彩的同時(shí)，卻不能夠滿足人們對(duì)顏色的差別量的表示，因?yàn)椋谘芯恐邪l(fā)現(xiàn)，用CIE1931XYZ系統(tǒng)來(lái)表示顏色的差別時(shí)和人眼(rényǎn)的視覺(jué)結(jié)果差別比較大，也就是說(shuō)，由于CIE1931XYZ系統(tǒng)的本身的缺陷，不能夠用來(lái)計(jì)算色差。因此，研究人員在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了大量的研究。精品資料第八章國(guó)際(guójì)勻色坐標(biāo)制顏色寬容量(róngliàng)與Yxy的不均勻性CIE1976L*a*b*表色系統(tǒng)CIE1976L*u*v*表色系統(tǒng)CIE表色系統(tǒng)在印刷業(yè)中的應(yīng)用色差公式色貌模型精品資料8.1顏色寬容量(róngliàng)與Yxy的不均勻性人眼對(duì)光譜(guāngpǔ)顏色的差別感受性精品資料8.1顏色寬容量(róngliàng)與Yxy的不均勻性人眼對(duì)顏色的恰可分辨(fēnbiàn)范圍精品資料8.1顏色(yánsè)寬容量與Yxy的不均勻性麥克亞當(dāng)?shù)念伾珯E圓形寬容量范圍(fànwéi)精品資料8.2均勻(jūnyún)顏色空間8.2.1均勻顏色空間(kōngjiān)的發(fā)展CIE1931XYZCIE1960均勻色度標(biāo)尺圖CIE1964均勻顏色空間CIELAB，CIELUV精品資料8.2均勻(jūnyún)顏色空間8.2.2CIELAB均勻顏色(yánsè)空間從CIE1931RGB系統(tǒng)到CIE1931XYZ系統(tǒng)，再到CIE1960UCS系統(tǒng)，再到CIELAB系統(tǒng)，一直都在向“均勻化”方向發(fā)展。CIE1931XYZ顏色空間只是采用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)比例方法，描繪所要匹配顏色的三刺激值的比例關(guān)系；CIE1960UCS顏色空間將1931xy色度圖作了線形變換，從而使顏色空間的均勻性得到了改善，但亮度因數(shù)沒(méi)有均勻化。(1)色空間精品資料8.2均勻顏色(yánsè)空間8.2.2CIELAB均勻顏色(yánsè)空間為了進(jìn)一步改進(jìn)和統(tǒng)一顏色評(píng)價(jià)的方法，1976年CIE推薦了新的顏色空間及其有關(guān)色差公式，即CIE1976LAB（或L*a*b*）系統(tǒng)，現(xiàn)在已成為世界各國(guó)正式采納、作為國(guó)際通用的測(cè)色標(biāo)準(zhǔn)。它適用于一切光源色或物體色的表示與計(jì)算。精品資料8.2均勻顏色(yánsè)空間8.2.2CIELAB均勻顏色(yánsè)空間CIELAB

空間由CIEXYZ系統(tǒng)通過(guò)數(shù)學(xué)方法轉(zhuǎn)換得到：XYZ為顏色樣品的三刺激值X0Y0Z0為CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體的三刺激值L*稱(chēng)為心理計(jì)量明度錐體細(xì)胞的黑－白反映a*心理計(jì)量色度錐體細(xì)胞的紅－綠反映b*心理計(jì)量色度錐體細(xì)胞的黃－藍(lán)反映精品資料8.2均勻(jūnyún)顏色空間8.2.2CIELAB均勻(jūnyún)顏色空間由X、Y、Z變換為Ｌ*、a*、b*時(shí)包含有立方根的函數(shù)變換，經(jīng)過(guò)這種非線形變換后，原來(lái)的馬蹄形光譜軌跡不復(fù)保持。轉(zhuǎn)換后的空間用笛卡兒直角坐標(biāo)體系來(lái)表示，形成了對(duì)立色坐標(biāo)表述的心理顏色空間，如圖所示。在這一坐標(biāo)系統(tǒng)中，+a表示紅色，-a表示綠色，+b表示黃色，-b表示藍(lán)色，顏色的明度由L的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。精品資料8.2均勻(jūnyún)顏色空間8.2.2CIELAB均勻(jūnyún)顏色空間紅綠黃藍(lán)黃綠橙紫藍(lán)綠黑白+a*-a*-b*+b*L*=10L*=0灰精品資料8.2均勻(jūnyún)顏色空間8.2.2CIELAB均勻顏色(yánsè)空間優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)顏色的色差大于視覺(jué)的識(shí)別閾限（恰可觀察）而又小于孟塞爾系統(tǒng)相鄰兩級(jí)的色差時(shí)，能較好地反映物體色的心理感受!精品資料8.2均勻顏色(yánsè)空間8.2.2CIELAB均勻(jūnyún)顏色空間心理明度心理彩度心理色相角精品資料8.2均勻顏色(yánsè)空間8.2.2CIELAB均勻(jūnyún)顏色空間

色差是指用數(shù)值的方法表示兩種顏色給人色彩感覺(jué)上的差別。若兩個(gè)色樣樣品都按L*、a*、b*

標(biāo)定顏色，則兩者之間的總色差△E*ab以及各項(xiàng)單項(xiàng)色差可用下列公式計(jì)算：(2)色差精品資料8.2均勻顏色(yánsè)空間8.2.2CIELAB均勻顏色(yánsè)空間明度差：色度差：總色差：精品資料8.2均勻(jūnyún)顏色空間8.2.2CIELAB均勻(jūnyún)顏色空間彩度差：色相角差：色相差：精品資料8.2均勻(jūnyún)顏色空間8.2.2CIELAB均勻顏色(yánsè)空間計(jì)算舉例：在2°標(biāo)準(zhǔn)觀察者和C光源的照明條件下，測(cè)得用黃色油墨印制的三個(gè)樣品的色度坐標(biāo)為：

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求兩個(gè)顏色之間的色差精品資料8.2均勻顏色(yánsè)空間8.2.2CIELAB均勻(jūnyún)顏色空間首先求各樣品色的三刺激值由此得到：No1:Y1=71.79,X1=63.13,Z1=15.02No2:Y2=70.60,X2=62.46,Z2=11.43No3:Y3=67.95,X3=61.00,Z3=8.40C光源：Y0=100,X0=98.07,Z0=118.22精品資料8.2均勻顏色(yánsè)空間8.2.2CIELAB均勻(jūnyún)顏色空間把這些數(shù)值代入式精品資料8.2均勻(jūnyún)顏色空間8.2.2CIELAB均勻顏色(yánsè)空間求得：精品資料8.2均勻(jūnyún)顏色空間8.2.2CIELAB均勻(jūnyún)顏色空間精品資料8.2均勻顏色(yánsè)空間8.2.2CIELAB均勻(jūnyún)顏色空間假定以樣品色No.1為標(biāo)準(zhǔn)，則可計(jì)算出它們的色差值為：

△L*

△a*

△b*

△E*ab

No.2-No.1-0.66381.32877.60537.7490

No.3-No.1-1.97273.592014.305514.8809`精品資料8.2均勻(jūnyún)顏色空間8.2.2CIELAB均勻顏色(yánsè)空間(2)色差單位的提出和意義1939年，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局采納了賈德等的建議而推行Y1/2、a、b色差計(jì)算公式，并按此公式計(jì)算顏色差別的大小，以絕對(duì)值1作為一個(gè)單位，稱(chēng)為“NBS色差單位”。一個(gè)NBS單位大約相當(dāng)于視覺(jué)色差識(shí)別閾值的5倍。如果與孟塞爾系統(tǒng)中相鄰兩級(jí)的色差值比較，則1NBS單位約等于0.1孟塞爾明度值，0.15孟塞爾彩度值，2.5孟塞爾色相值（彩度為1）；孟塞爾系統(tǒng)相鄰兩個(gè)色彩的差別約為10NBS單位。NBS的色差單位與人的色彩感覺(jué)差別用下表來(lái)描述，說(shuō)明NBS單位在工業(yè)應(yīng)用上是有價(jià)值的。精品資料8.2均勻顏色(yánsè)空間8.2.2CIELAB均勻(jūnyún)顏色空間NBS單位與顏色差別感覺(jué)程度

NBS單位色差值感覺(jué)色差程度0．0～0.50（微小色差）感覺(jué)極微（trave）0.5～1.51（小色差）感覺(jué)輕微（slight）1.5～3（較小色差）感覺(jué)明顯（noticeable）3～6（較大色差）感覺(jué)很明顯（appreciable）6以上（大色差）感覺(jué)強(qiáng)烈（much）精品資料8.2均勻顏色(yánsè)空間8.2.3CIE1976L*u*v*表色系統(tǒng)(xìtǒng)CIE1976L*u*v*均勻顏色空間實(shí)際上是由CIE1931和CIE1964均勻顏色空間發(fā)展而來(lái)的。主要是用數(shù)學(xué)方法對(duì)Y值作非線性轉(zhuǎn)換，使其與代表視覺(jué)等間距的孟塞爾系統(tǒng)靠攏。精品資料8.2均勻(jūnyún)顏色空間8.2.3CIE1976L*u*v*表色系統(tǒng)(xìtǒng)（1）1964均勻顏色空間式中：u、v－－顏色樣品的色度坐標(biāo)；u0、v0－－顏色樣品的色度坐標(biāo)；精品資料8.2均勻(jūnyún)顏色空間8.2.3CIE1976L*u*v*表色系統(tǒng)(xìtǒng)（1）1964均勻顏色空間精品資料8.2均勻顏色(yánsè)空間8.2.3CIE1976L*u*v*表色系統(tǒng)(xìtǒng)（2）CIELUV色空間明度指數(shù)明度指數(shù)精品資料8.2均勻(jūnyún)顏色空間8.2.3CIE1976L*u*v*表色系統(tǒng)(xìtǒng)（2）CIELUV色空間樣品色度坐標(biāo)光源色度坐標(biāo)精品資料8.2均勻顏色(yánsè)空間8.2.3CIE1976L*u*v*表色系統(tǒng)(xìtǒng)精品資料8.2均勻顏色(yánsè)空間8.2.3CIE1976L*u*v*表色系統(tǒng)(xìtǒng)明度差：色度差：總色差：精品資料8.2均勻(jūnyún)顏色空間8.2.3CIE1976L*u*v*表色系統(tǒng)(xìtǒng)彩度差：色相角差：色相差：精品資料8.2均勻顏色(yánsè)空間8.2.3CIE1976L*u*v*表色系統(tǒng)(xìtǒng)（3）CIELAB和CIELUV的比較兩者都是在視覺(jué)上近似均勻的顏色空間兩者在的視覺(jué)上的均勻程度基本相同莫萊用555對(duì)顏色求各個(gè)顏色空間的色差值與目測(cè)結(jié)果的關(guān)系，L*a*b*為0.72，L*u*v*為0.71；用孟塞爾卡中恒定色相軌跡和恒定彩度軌跡在a*b*圖和u*v*圖的改善程度也很接近，只是a*b*圖略?xún)?yōu)于u*v*圖。根據(jù)工業(yè)部門(mén)的習(xí)慣選擇應(yīng)用的顏色空間CIE1976L*a*b*多用于表面色工業(yè)，如印刷、紡織等CIE1976L*u*v*多用于光源色、彩色電視機(jī)等工業(yè)部門(mén)精品資料8.3色差公式(gōngshì)的發(fā)展1976年以前瑞利立方根(ReillyCubeRoot)色差(sèchā)公式FMC-I(Friele-MacAdam-Chickering-I)色差(sèchā)公式FMC-II色差(sèchā)公式ABLAB(Adams-Nickerson)色差(sèchā)公式Hunter色差(sèchā)公式1976年以后精品資料8.3色差公式(gōngshì)的發(fā)展1976年以前1976年以后(yǐhòu)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CIELAB色差公式的加權(quán)式CIE94色差公式Leed色差公式(LCD)CIEDE2000色差公式精品資料8.3色差公式(gōngshì)的發(fā)展CIELAB的不足之處(bùzúzhīchǔ)L=90a=4b=1L=92a=6b=3L=27a=67b=-107L=29a=69b=-109＝精品資料8.3色差公式(gōngshì)的發(fā)展精品資料8.3色差(sèchā)公式的發(fā)展8.3.1CMC(l:c)色差(sèchā)公式1984年英國(guó)染色家協(xié)會(huì)（SDC）的顏色測(cè)量委員會(huì)（CMC）推薦使用；1988年被采納為英國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（BS6823）；在1989年被美國(guó)染色化學(xué)家協(xié)會(huì)(AATCC)采用形成AATCC試驗(yàn)方法173～1989年,1992年又進(jìn)行了修訂；1995年成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO105J03“Calculationofsmallcolordifference”)；

GB/T8424.3-2001,紡織品色牢度試驗(yàn)色差計(jì)算

GB/T3810.16-1999,陶瓷磚實(shí)驗(yàn)方法第十六部分：小色差的測(cè)定精品資料8.3色差公式(gōngshì)的發(fā)展8.3.1CMC(l:c)色差(sèchā)公式精品資料8.3色差公式(gōngshì)的發(fā)展8.3.1CMC(l:c)色差(sèchā)公式式中：SL=0.040975L*/(1+0.01765×L*)當(dāng)L*<16時(shí)，SL=0.511×L*SC=0.0638*/（1+0.0131×L*）+0.638精品資料8.3色差公式(gōngshì)的發(fā)展8.3.1CMC(l:c)色差(sèchā)公式當(dāng)精品資料8.3色差公式(gōngshì)的發(fā)展8.3.1CMC(l:c)色差(sèchā)公式克服JPC79在深色及中性色范圍計(jì)算結(jié)果與目測(cè)結(jié)果偏差較大的現(xiàn)象。并進(jìn)一步引入了調(diào)整參數(shù)l和c,以適應(yīng)不同目的需求。在紡織中，l通常設(shè)為2，就是CMC(2:1)公式。印刷行業(yè)有人推薦1.4:1。精品資料8.3色差公式(gōngshì)的發(fā)展8.3.1CMC(l:c)色差(sèchā)公式精品資料8.3色差(sèchā)公式的發(fā)展8.3.2CIE94色差(sèchā)公式1989年，CIETC1-29（工業(yè)色差評(píng)估），主要任務(wù)是考察目前在工業(yè)中使用的在日光照明下進(jìn)行物體色色差評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)。1995年CIE技術(shù)報(bào)告。精品資料8.3色差(sèchā)公式的發(fā)展8.3.2CIE94色差(sèchā)公式CIE94公式引入一個(gè)新的項(xiàng)（⊿V），即色差的視覺(jué)量化值:KE并不是作為商業(yè)色差測(cè)量來(lái)用，而是一個(gè)總的視覺(jué)因數(shù)（視覺(jué)靈敏度系數(shù)），在工業(yè)評(píng)定的條件下，設(shè)為1個(gè)單位，即⊿V＝⊿E*94。精品資料8.3色差公式(gōngshì)的發(fā)展8.3.2CIE94色差(sèchā)公式精品資料8.3色差公式(gōngshì)的發(fā)展8.3.2CIE94色差(sèchā)公式適合于工業(yè)色差的評(píng)價(jià)的參考條件：①同類(lèi)樣本；②樣本間的色差⊿E*ab<5；③樣本并列放置；④顏色的評(píng)價(jià)人員的視覺(jué)正常，樣本形成的視場(chǎng)大于4°；⑤照度為1000lx，背景為L(zhǎng)*=50的灰，照明光源采用D65。精品資料8.3色差公式(gōngshì)的發(fā)展8.3.2CIE94色差(sèchā)公式當(dāng)一對(duì)顏色中的標(biāo)準(zhǔn)色和樣本色明顯不同時(shí)，則C*ab,X=C*ab,S精品資料8.3色差公式(gōngshì)的發(fā)展8.3.2CIE94色差(sèchā)公式在邏輯上如果沒(méi)有樣本作為標(biāo)準(zhǔn)色時(shí)，C*ab,X可以用兩個(gè)顏色的CIELAB的彩度的幾何平均值表示:C*ab,X

＝（C*ab,A×C*ab,B）1/2精品資料8.3色差公式(gōngshì)的發(fā)展8.3.2CIE94色差(sèchā)公式優(yōu)點(diǎn)：探討了色差距離的均勻性和參量對(duì)知覺(jué)色差的影響，應(yīng)用加權(quán)函數(shù)校正CIELAB空間的均勻性，與此同時(shí)定義一組基本條件，在基本條件下應(yīng)用時(shí)無(wú)需對(duì)參量效應(yīng)校正。精品資料8.3色差(sèchā)公式的發(fā)展8.3.3CIEDE200色差(sèchā)公式1998年CIETC1-47

HueandLightnessDependentCorrectiontoIndustrialColourDifferenceEvaluation

CIE出版物142-2001

Improvementtoindustrialcolourdifferenceevaluation

精品資料8.3色差(sèchā)公式的發(fā)展8.3.3CIEDE200色差(sèchā)公式被感知的色差視覺(jué)敏感度計(jì)算的總色差CIEDE2000色差公式的完整表述形式精品資料8.3色差(sèchā)公式的發(fā)展8.3.3CIEDE200色差(sèchā)公式明度差：彩度差：色調(diào)差：明度、彩度、色調(diào)