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CIELab均匀颜色空间怎么计算色差△E值?

发布日期:2025-07-25 浏览次数:202

CIELab均匀颜色空间是颜色测量中通用的颜色空间,该颜色空间用三个维度L、a、b值来对颜色进行描述,且以空间中的几何距离来表示颜色之间的差异。那么,CIELab均匀颜色空间怎么计算色差△E值?本文对CIELab均匀颜色空间及CIELab均匀颜色空间色差公式做了介绍。

CIElab均匀颜色空间

CIELab均匀颜色空间介绍:

CIELab均匀颜色空间表示颜色的方式,模拟了人眼对颜色的感觉。在该颜色空间中,颜色的明度感觉用纵坐标L*轴表示,黑色位于最下端,对应明度L*=0;白色最亮位于最上端,对应明度L*=100。a*轴与b*轴共同表示彩色的特性,a*轴正方向代表红色(偏品红)的变化,a*轴负方向代表绿色的变化;b*轴正方向代表黄色变化,b*轴负方向代表蓝色变化。

在CIELab均匀颜色空间中,a*与b*的值表示颜色感觉中的彩色成分。当a*和b*的值均为0时,颜色的饱和度为0,即非彩色,其坐标点落到纵坐标轴上。所以,所有的非彩色都位于纵坐标轴上,从下到上依次为黑、深灰、灰、浅灰和白。颜色的坐标点距纵坐标轴越远,则颜色就越鲜艳。根据这一性质,可以用a*和b*的值进一步计算色调和饱和度,并使其与颜色的感觉更加接近。

lab颜色空间示意图31

如上图所示,任一个颜色在CIELab均匀颜色空间的坐标位置为P,则其对应的明度值为纵坐标的高度,对应的a*与b*坐标值为该点在a*与b*坐标轴上的投影。根据图中的几何关系,该颜色的色调H*可以用该点在a*-b*平面的投影到纵坐标轴连线与a*坐标轴的转角表示;彩度(或饱和度)C*可以用该点到纵坐标轴的距离来表示。因此,可以得到色调角和彩度分别为:h*ab=arctan(b*/a*)或h*ab=(108°/π)arctan(b*/a*);C*=[(a*)2+(b*)2]1/2。根据a*和b*值的正负,可以判断色调角在0°~360°内的变化:如a*>0,b*≥0,则0°≤h*ab<90°;如a*≤0,b*>0,则90°≤h*<180°;如a*<0,b*≤0,则180°≤h*ab<270°;如a*≥0,b*<0,则270°≤h*ab<360°。

结上图可知,在a*-b*平面上,色调角在0°~90°范围内,a*与b*值都大于0,其间的颜色都由红和黄原色混合而成;色调角在90°~180°范围内,a*值小于0,b*值大于0,其间的颜色由黄和绿原色混合而成;色调角在180°~270°范围内,a*与b*值都小于0,其间的颜色由绿与蓝原色混合而成;色调角在270°~360°范围内,a*值大于0,b*值小于0,其间的颜色由蓝和红原色混合而成。

CIELab均匀颜色空间计算色差△E值方法:

在与颜色感觉一致的均匀颜色空间内,两个颜色样品之间的色差表示为其坐标点之间的距离,即:

△E*ab=[(L*1-L*2)2+(a*1-a*2)2+(b*1-b*2)2]1/2

式中L*1、a*1、b*1和L*2、a*2、b*2分别是两个样品的色品坐标值。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,是在三个方向的半轴长分别为(L*1-L*2)、(a*1-a*2)和(b*1-b*2)。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。实际中可以根据不同的标准规定适当的色差容限范围。

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