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色差仪Lab值怎么看?色差仪Lab值怎么转换其他色度值?

发布日期:2023-08-30 浏览次数:492

色差仪作为颜色测量仪器,在选定Lab颜色空间进行测色时,仪器的屏幕上就会显示相应的颜色数值,即L、a、b值。那么,色差仪Lab值怎么看?色差仪Lab值怎么转换其他色度值?本文对色差仪Lab值的含义及色差仪Lab值与其他色度值的转换方法做了介绍,感兴趣的朋友不妨了解一下!

色差仪

色差仪Lab值怎么看?

色差仪测量的Lab值表示的就是颜色测量的三个纬度,我们知道决定颜色有三个要素,而确定色差,也可以分为三个要素。它们分别是L值,表示的是产品颜色的深、浅,也就是我们常说的黑和白。而a值表示的就是红绿值,通过红、绿正负来表示,而b值表示的是黄蓝值,通过黄、蓝正负两个方向来表示。根据测出的L、a、b数值就可以计算出被测物体的偏色情况,具体计算公式如下:

ΔL*=L*样品-L*标准,为明度差异;△L*为正值,样品颜色偏浅色方向;为负值,样品偏深色方向。

△a*=a*样品-a*标准,为红/绿差异;△a*为正值,样品颜色偏红;△a*为负值,样品偏绿。

△b*= b*样品-b*标准,为黄/蓝差异;Δb*为正值,样品颜色偏黄;△b*为负值,样品偏蓝。

其中△L*,△a*,△b*,为参考样品和被测样品之间明度L*和色度指数a*,b*的差值。色差值用ΔE* 来表示,为综合总色差,具体计算方法和亮度差△L、红绿差△a、黄蓝差△b都有关系。

一般情况下色差仪都会给出相应的L*,a*,b*值和比色后的ΔL*、△a、△b、ΔE*四组色差数据。用ΔE来评价色差时,△E越小表示样品与标准颜色越接近,反之则表示两种颜色相差越远。


色差仪Lab值转换其他色度值方法:

1.Lab值转换XYZ值方法

CIELAB颜色空间来源于对ANLAB颜色空间的简化,是对三刺激值CIE XYZ颜色空间的非线性变换,即,

Lab值转换XYZ值方法0830

式中,X、Y、Z表示颜色样品的三刺激值,Xn、Yn、Zn表示同样照明条件下一个完全漫反射体表面的三刺激值。首先通过将三刺激值做归一化处理(即X/Xn、Y/Yn、Z/Zn),使用vonkries色适应变换函数,然后在通过CIE LAB公式中的立方根函数进行非线性压缩。

2.Lab值转换Lch值方法

LCH颜色空间是由CIELAB颜色空间推导出来的。其有如下数学换算关系:

Lab值与Lch值的转换式

由于LCH对图像进行修正符合日常生活中人们对于色彩理解的习惯,而且色彩修正具有便于理解、直观和易于控制等优点,所以日常生活中应用较多。

3.Lab值转换RGB值方法

RGB色彩空间的颜色不能直接转换到CIELAB色彩空间,需要借助XYZ色彩空间进行非线性操作,先把RGB色彩空间转换到XYZ色彩空间,然后通过XYZ色彩空间和CIELAB色彩空间之间的联系进行转换。相关转换公式如下所示:

(1)RGB转换到XYZ

RGB颜色空间转换到CIEXYZ颜色空间

(2)XYZ转换到LAB

CIEXYZ颜色空间转换到CIELAB颜色空间

上式中,X、Y、Z 指的是物体的三刺激值,这三个属性值是在海明对立坐标理论的基础上建立起来的。Xn、Yn、Zn表示的是CIE标准照明体先照射在完全反射漫反射体上,再经其反射到人们眼中的白颜色物体的三刺激值。光源和观察者的条件分别以D65和10°条件为佳。在不同的光源以及观察者条件下,三刺激值是不同的。


色差仪Lab颜色空间色差公式:

在与颜色感觉一致的均匀颜色空间内,2个颜色样品之间的色差表示为其坐标点之间的距离,即:

Lab颜色空间色差公式

式中,L1*,a1*,b1*和L2*,a2*,b2*分别是2个样品的坐标值。

色差公式的几何意义,是在均匀颜色空间以标准色样的坐标点为中心的一个椭球,其在L*,a*,b*三个方向的半轴长分别为(L1*-L2*),(a1*-a2*)和(b1*-b2*)。若规定椭球内的颜色满足色差容限的要求,则椭球外的颜色与标准色样的色差超出了色差容限范围,便不满足色差的要求。总色差还可以分解为明度差、色调差和饱和度差等3个感觉分量。由于颜色的明度差为:

明度差公式

根据饱和度公式C*=[(a*)2+(b*)2]1/2,可得颜色的彩度差:

彩度差公式

进而得到色调差公式:

色调差公式

△h*ab的符号取决于2个样品的色调角度差(h1*ab-h2*ab)。如果该角度差为正,则△h*ab为正值;如果该角度差为负,△h*ab也为负值。由此,总色差又可以表述为明度差、色调差和彩度差的形式:

Lab颜色空间总色差计算公式01

进而又可以推导出:

Lab颜色空间色差计算公式03

在实际应用时,多以△E*ab式来计算样品间的总色差,并以△L*ab、△C*ab、△h*ab式来进一步计算明度差、彩度差和色调差对总色差的贡献。通过2个样品的a*与b*值,还可以计算出2个样品色差的方向,以利于对颜色进行校正。

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