色差儀在測(cè)色時(shí)采用的是國(guó)際主流的Lab顏色空間,它可以表示任何一種顏色。當(dāng)我們?cè)谑褂蒙顑x測(cè)量物體表面顏色差異的時(shí)候,儀器的屏幕上常常會(huì)顯示出對(duì)應(yīng)的Lab數(shù)值。那么,色差儀Lab值怎么計(jì)算?色差儀Lab值怎么分析?本文為大家做了介紹。
CIELAB顏色空間是由國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)提出,在原先Yxy顏色空間基礎(chǔ)上,解決了色度圖上相等距離并不等于我們所覺(jué)察到的顏色差異這一主要問(wèn)題。CIELAB空間可以表達(dá)自然界中的任何顏色,雖然 RGB 顏色空間是使用最廣泛的顏色空間,但它依賴于設(shè)備。CIELAB空間與人眼視覺(jué)系統(tǒng)感覺(jué)一致,并且是用來(lái)描述人眼可見(jiàn)的所有顏色最完備且均勻的色彩模型。在均勻顏色空間內(nèi),兩個(gè)顏色坐標(biāo)點(diǎn)之間的距離表示為兩個(gè)顏色樣本之間的色差值。
CIELAB顏色模型如下圖所示,該顏色空間中L*為亮度值,a*為紅綠色度坐標(biāo),b*為藍(lán)黃色度坐標(biāo)。其中,a*軸正半軸為紅色,負(fù)半軸為綠色;b*軸正半軸為黃,負(fù)半軸是藍(lán)色;亮度L*取0代表了黑色,亮度L為100則代表白色。
CIE L*a*b*(CIELAB)色度空間是1976國(guó)際照明委員會(huì)推薦的均勻顏色空間,1987年我國(guó)發(fā)布的GB7921-87 將LAB 空間作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。它是 CIE 為了表示顏色差別(色差)而建立的一個(gè)均勻顏色空間。由于該空間中兩點(diǎn)間的距離代表兩種顏色的色差,因此比CIE XYZ顏色模型在顏色空間上更具均勻性。更能,反應(yīng)人的視覺(jué)心理。兩個(gè)按L*a*b*標(biāo)定的顏色,總色差可表示為:
CIE1976L*a*b*空間可由CIE XYZ轉(zhuǎn)換得到,它是把顏色用所含紅、綠、黃、藍(lán)的程度來(lái)度量的。視網(wǎng)膜錐體細(xì)胞有三種不同響應(yīng)的視覺(jué)神經(jīng),分別對(duì)紅綠、藍(lán)黃、黑白起作用,顏色感覺(jué)是由各個(gè)視覺(jué)神經(jīng)的破壞和會(huì)恢復(fù)而產(chǎn)生。每發(fā)生一次恢復(fù)和破壞,就發(fā)生一次脈沖信號(hào)給大腦,于是得到一種色感。根據(jù)這一色覺(jué)說(shuō),將紅度(正向)和綠度(負(fù)向)同置于一根橫軸(a*軸)上,而將黃度(正向)和藍(lán)度(負(fù)向)同置于縱軸(b*軸)上,垂直與a*b*平面的第三根軸為明度L*,這就是L*a*b*表色空間。
CIE1931XYZ空間到CIE1976 L*a*b*空間的轉(zhuǎn)換公式如下:
式中,Xn、Yn、Zn為CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體照射在完全漫反射體上,經(jīng)反射到觀察者眼中的三刺激值。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)A光源,Xn、Yn、Zn分別取109.8472、100、35.5824。
L*為米制明度;a*、b*為米制色品。這樣,(L1*,a1*,b1*)和(L2*,a2*,b2*)兩個(gè)顏色的明度差為:ΔL*=L2*-L1*
色品差為:Δa*= a2*-a1*和△b*= b2*-b1*
總體色差可用空間的幾何距離表示:
當(dāng)△L*>0時(shí),說(shuō)明樣品色比標(biāo)準(zhǔn)色淺,明度高,反之則低。
當(dāng)△a*>0時(shí),說(shuō)明樣品比標(biāo)準(zhǔn)色偏紅,反之則偏綠。當(dāng)△b*>0時(shí),說(shuō)明樣品比標(biāo)準(zhǔn)色偏黃,反之則偏藍(lán)。
色差△E的單位時(shí)NBS(美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局的所寫,即△E=1時(shí)稱為1個(gè)NBS色差單位),下表列出了NBS單位的感覺(jué)值:
作為均勻顏色空間,L*a*b*色空間更好的反應(yīng)了物體色的心理感受效果,可以用色差來(lái)表示物體顏色變化的程度和方向。而且L*a*b*色空間的值是與設(shè)備無(wú)關(guān)的。因此,L*a*b*色空間常被用作顏色檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)或色差評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在產(chǎn)品檢測(cè)中,L*a*b*色空間也經(jīng)常被使用。
為了讓的顏色評(píng)價(jià)有更加精確的衡量標(biāo)準(zhǔn),國(guó)際上通常采用的表示方法就是顏色空間。目前常用的顏色空間主要有:LAB、LCH、RGB、XYZ、YXY等,其中Lab為目前最主流的一種顏色空間,它可以表示任何一種顏色,其他的顏色空間一般只作為比對(duì)時(shí)的參考。當(dāng)我們?cè)谑褂妙伾珯z測(cè)儀器測(cè)量物體表面顏色差異的時(shí)候,儀器的屏幕上常常會(huì)顯示出對(duì)應(yīng)的Lab數(shù)值,其中:“L”代表物體的明亮度:0-100表示從黑色到白色;“a”代表物體的紅綠色:正值表示紅色,負(fù)值表示綠色;“b”代表物體的黃藍(lán)色:正值表示黃色,負(fù)值表示藍(lán)色。
顏色檢測(cè)儀器測(cè)量的Lab值表示的就是顏色測(cè)量的三個(gè)緯度,我們知道決定顏色有三個(gè)要素,而確定色差,也可以分為三個(gè)要素。它們分別是L值,表示的是產(chǎn)品顏色的深、淺,也就是我們常說(shuō)的黑和白。而a值表示的就是紅綠值,通過(guò)紅、綠正負(fù)來(lái)表示,而b值表示的是黃藍(lán)值,通過(guò)黃、藍(lán)正負(fù)兩個(gè)方向來(lái)表示。根據(jù)測(cè)出的L、a、b數(shù)值就可以計(jì)算出被測(cè)物體的偏色情況,具體計(jì)算公式如下:
ΔL*=L*樣品-L*標(biāo)準(zhǔn),為明度差異;△L*為正值,樣品顏色偏淺色方向;為負(fù)值,樣品偏深色方向。
△a*=a*樣品-a*標(biāo)準(zhǔn),為紅/綠差異;△a*為正值,樣品顏色偏紅;△a*為負(fù)值,樣品偏綠。
△b*= b*樣品-b*標(biāo)準(zhǔn),為黃/藍(lán)差異;Δb*為正值,樣品顏色偏黃;△b*為負(fù)值,樣品偏藍(lán)。
其中△L*,△a*,△b*,為參考樣品和被測(cè)樣品之間明度L*和色度指數(shù)a*,b*的差值。色差值用ΔE* 來(lái)表示,為綜合總色差,具體計(jì)算方法和亮度差△L、紅綠差△a、黃藍(lán)差△b都有關(guān)系??偵瞀*的計(jì)算公式如下:
一般情況下顏色檢測(cè)儀器都會(huì)給出相應(yīng)的L*,a*,b*值和比色后的ΔL*、△a、△b、ΔE*四組色差數(shù)據(jù)。用ΔE來(lái)評(píng)價(jià)色差時(shí),△E越小表示樣品與標(biāo)準(zhǔn)顏色越接近,反之則表示兩種顏色相差越遠(yuǎn)。
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