色差儀L*a*b*值的含義及與Lab色度空間的區別
2024-03-05
在測色時,使用的是國際上通用的CIEL*a*b*顏色空間,在給出色樣的色度值L*a*b*值的同時,還可以給出色樣之間的色差值△L*、△a*、△b*等。本文對色差儀儀L*a*b*值的含義及其與LabLab色度空間的區別做了介紹,對此感興趣的朋友不妨了解一下!
色差儀L*a*b*值的含義:
色(se)(se)(se)差(cha)儀(yi)作為光電儀(yi)器,其測(ce)量原(yuan)(yuan)理采用(yong)最廣泛(fan)使(shi)用(yong)于測(ce)量物體色(se)(se)(se)調的(de)國(guo)際照明委(wei)員會(CIE)的(de)CIE1976L*a*b*色(se)(se)(se)度系統,借助均(jun)勻色(se)(se)(se)的(de)立體表示(shi)方法將所(suo)有的(de)顏色(se)(se)(se)用(yong)L*,a*,b*三個軸的(de)坐標(biao)來(lai)定義。L*,a*,b*不僅可以精確地(di)表示(shi)各種色(se)(se)(se)調,它也為兩種色(se)(se)(se)調之間的(de)差(cha)即色(se)(se)(se)差(cha)表示(shi)帶來(lai)了方便,尤(you)其是在研(yan)究或測(ce)定近似顏色(se)(se)(se)的(de)差(cha)別程度時(比如同(tong)一原(yuan)(yuan)材料不同(tong)批(pi)次(ci)的(de)比較),勻色(se)(se)(se)空(kong)間L*a*b*表色(se)(se)(se)系上任(ren)意兩點間的(de)距離都(dou)可以表示(shi)兩個顏色(se)(se)(se)之間的(de)總色(se)(se)(se)差(cha)。
CIE1976L*a*b*色(se)(se)差(cha)公式比較多應用于陶瓷(ci)、塑料和紡織品等工業領域(yu)。L*a*b*公式中,L*表(biao)(biao)示明(ming)度,a*表(biao)(biao)示紅色(se)(se)和綠色(se)(se)的成分(fen),b*表(biao)(biao)示黃(huang)色(se)(se)和藍色(se)(se)的成分(fen)。色(se)(se)差(cha)是指用數值的方式表(biao)(biao)示兩(liang)(liang)種顏(yan)色(se)(se)給人色(se)(se)彩感覺上的差(cha)別,若(ruo)兩(liang)(liang)個顏(yan)色(se)(se)都是按照L*a*b*標定的,則兩(liang)(liang)者的總色(se)(se)差(cha)以及各單項色(se)(se)差(cha)可(ke)用下(xia)列公式計算。
明度差:
色度差:
總色差:
彩度差:
色相角差:
色相差:
在國家標準GB/T7921《均勻色(se)(se)(se)(se)(se)空間和色(se)(se)(se)(se)(se)差(cha)(cha)(cha)公式》中,把(ba)色(se)(se)(se)(se)(se)相(xiang)角、色(se)(se)(se)(se)(se)相(xiang)角差(cha)(cha)(cha)、色(se)(se)(se)(se)(se)相(xiang)差(cha)(cha)(cha)分別稱為色(se)(se)(se)(se)(se)調角、色(se)(se)(se)(se)(se)調角差(cha)(cha)(cha)、色(se)(se)(se)(se)(se)調差(cha)(cha)(cha)。計(ji)算(suan)色(se)(se)(se)(se)(se)差(cha)(cha)(cha)時,可以把(ba)其中的任意(yi)一(yi)(yi)個作為標準色(se)(se)(se)(se)(se),則另外一(yi)(yi)個就是(shi)樣品(pin)色(se)(se)(se)(se)(se)。計(ji)算(suan)結果出現(xian)正(zheng)、負值,其意(yi)義如(ru)下(假(jia)設1為樣品(pin)色(se)(se)(se)(se)(se),2為標準色(se)(se)(se)(se)(se)):
△L*=L*1-L*2>0,表示樣品色比標準色淺,明度高;若△Lb*<0,說明樣品色比標準色深,明度低。
△a*=a*1-a*2>0,表示樣品色比標準色偏紅;若△a*<0,說明樣品色比標準色偏綠。
△b*=b*1-b*2>0,表示樣品色比標準色偏黃;若△b*<0,說明樣品色比標準色偏藍。
△C*ab=C*ab,1-C*ab,2>0,表示樣品色比標準色彩度高,含“白光”或“灰分”較少;若△C*ab<0,說明樣品色比標準色彩度低,含“白光”或“灰分”較多。
△h*ab=h*ab,1-h*ab,2>0,表示樣品色位于標準色的逆時針方向上;h*ab<0,說明樣品色位于標準色的順時針方向上。根據標準色所處的位置,就可以判斷樣品色是偏綠還是偏黃。
色差儀色調角h*ab和色調差△H*ab的區別:
根據CIELAB計(ji)算公式(shi)得(de)到(dao)L*、a*、b*值,一組L*、a*、b*數據對(dui)(dui)應CIELAB色空間中的一個(ge)點,為了表述任(ren)意(yi)2種顏(yan)色在色空間的相對(dui)(dui)位置,引入了飽和(he)度C*ab、色調角hab和(he)色調差(cha)△H*ab。
CIEL*a*b*(CIELAB)色空間方程如下式所示(shi)。
經(jing)過(guo)換算后得到下式:
式中(zhong),X、Y、Z——物體(ti)的三刺激(ji)值(zhi)(zhi),無(wu)單位(wei);Xn、Yn、Zn——參(can)比白色(se)的三刺激(ji)值(zhi)(zhi),無(wu)單位(wei);L*——明度(du),無(wu)單位(wei);a*、b*——色(se)度(du)坐(zuo)標,無(wu)單位(wei);C*ab——飽和(he)度(du),無(wu)單位(wei);hab——色(se)調(diao)角,(°);△E*ab——色(se)差(cha)值(zhi)(zhi),無(wu)單位(wei);△H*ab——色(se)調(diao)差(cha),無(wu)單位(wei);C*S——標準樣的飽和(he)度(du),無(wu)單位(wei);C*B——批次(ci)樣的飽和(he)度(du),無(wu)單位(wei)。
因此(ci),色調(diao)(diao)角的寫(xie)法(fa)是hab取值范圍為0°~360°;色調(diao)(diao)差的寫(xie)法(fa)是△H*ab,單獨的H*是不存在(zai)的。色調(diao)(diao)差△H*ab;可以(yi)通(tong)過標準樣的飽和度(du)(du)C*S、批(pi)次樣的飽和度(du)(du)C*B以(yi)及色調(diao)(diao)角差△hab快速計算出(chu)來。
色差儀Lab和L*a*b*的區別:
Lab指的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是Hunter Lab,它是建立(li)在顏色(se)對(dui)立(li)理論基(ji)礎上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)三維(wei)直角坐標(biao)系(xi)(xi),是不(bu)帶星(xing)號(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。CIEL*a*b*(CIELAB)是慣常用來(lai)描述人眼可見的(de)(de)(de)(de)(de)(de)所(suo)有顏色(se)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最完備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)色(se)彩模型。L、a和b后面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)星(xing)號(hao)(*)是全名(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)部分(fen)(fen),因(yin)為它們表示L*、a*和b*,不(bu)同于(yu)L、a和b。這(zhe)2種(zhong)表色(se)系(xi)(xi)統都(dou)(dou)是建立(li)在顏色(se)對(dui)立(li)理論基(ji)礎上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de),應(ying)用都(dou)(dou)比較廣泛,區分(fen)(fen)這(zhe)2種(zhong)表色(se)系(xi)(xi)統還是很有必要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。
Hunter Lab和CIELAB顏(yan)色(se)體系的(de)(de)計算(suan)(suan)公式(shi)不同,雖然(ran)都(dou)是由X、Y、Z經(jing)數學(xue)計算(suan)(suan)而來,但是色(se)度量的(de)(de)取值不同。比如(ru)同樣是瓷磚的(de)(de)顏(yan)色(se)——黃色(se),Hunter Lab體系的(de)(de)顏(yan)色(se)參數值為(wei)L=61.42,a=+18.11,b=+32.23,而CIELAB體系的(de)(de)顏(yan)色(se)參數值則(ze)分別(bie)為(wei)L*=67.81,a*=+19.56,b*=+58.16。
2個(ge)(ge)色(se)(se)度(du)空(kong)(kong)間(jian)與視覺(jue)感(gan)(gan)官(guan)的(de)(de)(de)均(jun)勻(yun)性都存在差(cha)(cha)異。比如(ru)雖(sui)然CIELAB色(se)(se)空(kong)(kong)間(jian)是(shi)(shi) CIE 推薦(jian)的(de)(de)(de)均(jun)勻(yun)顏(yan)色(se)(se)空(kong)(kong)間(jian),而(er)實際(ji)上CIELAB空(kong)(kong)間(jian)對于人眼的(de)(de)(de)色(se)(se)彩(cai)感(gan)(gan)覺(jue)來(lai)說也還是(shi)(shi)不(bu)均(jun)勻(yun)的(de)(de)(de)。在該空(kong)(kong)間(jian)的(de)(de)(de)某個(ge)(ge)區域(如(ru)紅色(se)(se)區域)取2個(ge)(ge)色(se)(se)樣(yang)點與另一(yi)區域(如(ru)綠色(se)(se)區域)同(tong)(tong)等距離的(de)(de)(de)2個(ge)(ge)色(se)(se)樣(yang)點作比較(jiao),會(hui)發現(xian)在紅色(se)(se)區域的(de)(de)(de)2個(ge)(ge)色(se)(se)樣(yang)的(de)(de)(de)視感(gan)(gan)覺(jue)差(cha)(cha)別和綠色(se)(se)區域的(de)(de)(de)2個(ge)(ge)色(se)(se)樣(yang)的(de)(de)(de)視感(gan)(gan)覺(jue)差(cha)(cha)別不(bu)一(yi)樣(yang),即在不(bu)同(tong)(tong)顏(yan)色(se)(se)區域,色(se)(se)彩(cai)的(de)(de)(de)寬容量(liang)數值是(shi)(shi)不(bu)相等的(de)(de)(de)。HunterLab和CIELAB的(de)(de)(de)色(se)(se)空(kong)(kong)間(jian)示意圖如(ru)下圖所示。
色差儀L*a*b*值的作用:
1.判斷顏色偏色情況(kuang)
通過色差儀測量的(de)色差值可(ke)以準(zhun)確(que)地判(pan)斷批(pi)次樣(yang)和(he)標準(zhun)樣(yang)產(chan)生的(de)色相的(de)差異方向(xiang),即與標準(zhun)樣(yang)相比,批(pi)次樣(yang)是偏紅、偏藍、偏黃、偏綠等。
2.為目(mu)視評定提(ti)供參考依(yi)據
通過色差儀測量的色差值,可以給出在不(bu)同照明體(ti)條件(jian)下的條件(jian)等色指數,避(bi)免了在視覺判(pan)定時,由于判(pan)定條件(jian)的不(bu)穩定而(er)產生誤差。
3.判斷產(chan)品是否合格(ge)
通過色(se)差儀(yi)測(ce)(ce)(ce)得(de)的(de)(de)(de)總色(se)差,從而(er)判斷(duan)生產出來的(de)(de)(de)批次(ci)樣(yang)是否符合客戶要求。做出這一(yi)判斷(duan)的(de)(de)(de)依據(ju),一(yi)是測(ce)(ce)(ce)得(de)的(de)(de)(de)標(biao)準(zhun)樣(yang)和生產的(de)(de)(de)批次(ci)樣(yang)之間的(de)(de)(de)總色(se)差△E的(de)(de)(de)大小(xiao)。再就是參照客戶對(dui)色(se)差大小(xiao)要求的(de)(de)(de)尺度以及在(zai)顏(yan)(yan)色(se)評價時(shi)的(de)(de)(de)照明(ming)光源(yuan)和觀測(ce)(ce)(ce)條件(jian),對(dui)生產樣(yang)在(zai)顏(yan)(yan)色(se)方(fang)面(mian)是否符合客戶要求做出比較準(zhun)確的(de)(de)(de)判定。
4.對顏色差(cha)異進行修正(zheng)
色(se)差(cha)儀(yi)在給出總色(se)差(cha)的同(tong)(tong)時,還可以給出分量(liang)色(se)差(cha)值△L*、△a*、△b*、△C*、△H*和不同(tong)(tong)照明(ming)體下的條件等色(se)指數(shu)。從分量(liang)色(se)差(cha)值,我(wo)們可以清楚地看(kan)出引起色(se)差(cha)的主要因素是明(ming)度、飽和度還是色(se)相。從而(er)為批(pi)次樣顏(yan)色(se)的修正指出方向。