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怎样用函数计算色差仪中Lab的值?

来源:色差仪 浏览: 发布日期:2020-07-22

色差仪是是一种测量样品表面反射色或透射色的仪器,通过对测量光谱积分计算从而得到待测颜色的三刺激值XYZ,而想要转换成屏幕显示的Lab值,还需要经过一系列复杂的函数计算。本文就给大家带来色差仪中Lab转换计算的方法。

Lab颜色空间

为了减少颜色空间不均匀而造成的色差评价误差,1976年CIE就推荐了新的颜色空间CIELAB,在这一颜色空间里,色差能较好反映视觉颜色宽容度,所以常把CIE1976LAB称为均匀颜色空间,这也是目前色差仪中常用的一种颜色空间。

CIE1976LAB空间中用L*表示颜色的心理明度,a*和-a*表示红绿色相,b*和-b*表示黄蓝色相。所以CIE1976LAB空间的构成在理论上与赫林的对立学说相似,因此常把CIE1976LAB颜色空间叫做心理颜色空间。L*相当于对立色黑-白,a*和-a*相当于对立色红-绿,而b*和-b*相当于对立色黄-蓝。CIE1976LAB颜色空间是由CIE1931XYZ系统转换得到,一个颜色的L*、a*、b*各色值是通过X、Y、Z转换得到,其转换函数关系式如下:

色差Lab函数计算

其中,X、Y、Z是CIE1931XYZ系统中的物体色三刺激值;Xn、Yn、Zn为CIE标准照明体的三刺激值;L*表示亮度,a*、b*为色度。该公式使用条件为X/Xn、Y/Yn或Z/Zn的值大于等于0.01(更加准确地说是要求这些比值大于0.008856)。当其中某个比值小于0.0008856时,就需要使用下面的一般表达式代替:

色差Lab函数计算式

讲一个颜色的X、Y、Z变换为L*、a*、b*,变换函数式中包含有立方根,经过这种非线性变换后,颜色空间形成类似对立学说的CIELAB颜色空间。从上面的式子可知,明度L*的换算式中仅包含亮度因素Y,相当于锥状细胞的黑-白反映。在a*和b*的换算式中分别包含X和Y,Y和Z,相当于X-Y=a*;Y-Z=b*。

X-Y是锥状细胞的红-绿反映,红占优时a*为正值,绿占优时,a*为负值。Y-Z是锥状细胞的黄-蓝反应,黄占优时b*为正值,蓝占优时B*为负值。在CIELAB颜色空间中,a*和-a*构成红-绿轴、b*与-b*构成黄-蓝轴。在红-绿轴上,+a*值意味着颜色呈红色色相,-a*值意味着颜色呈绿色色相。在黄-蓝轴上,+b*值表示颜色呈现黄的色相,-b*值表示颜色的色相呈现蓝。颜色的亮度由L*的百分数来表示,黑色亮度为0,白色亮度为100,从函数式可知,当颜色的亮度因素Y与标准照明体亮度因素Yn相等时,L*=100。

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