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色度圖CIE1931與CIE1976有什么區(qū)別?
閱讀:515 發(fā)布時(shí)間:2023-10-13CIE1931與CIE1976是國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)提出的兩種顏色空間。它們的主要區(qū)別在于:
1. 亮度因素不同:CIE1931的顏色空間是基于對(duì)視覺(jué)色覺(jué)的簡(jiǎn)單研究,只考慮了亮度因素,而忽略了顏色的明度變化。因此,它的色度圖是一個(gè)二維平面。
而CIE1976的顏色空間則考慮了亮度和明度因素,將色度和亮度的變化合成了一個(gè)三維的色度圖。
2. 色差公式不同:CIE1931采用了一種稱(chēng)為“ΔE"的色差公式,這種公式只能用于描述小范圍內(nèi)的顏色差異,不能準(zhǔn)確描述大范圍內(nèi)的差異。
而CIE1976則提出了一種新的色差公式稱(chēng)為“CIELAB",該公式能夠準(zhǔn)確地描述不同顏色之間的差異,并且可以適用于更廣的范圍。
總而言之,CIE1931與CIE1976都是重要的顏色空間,它們?cè)诓煌瑘?chǎng)景下應(yīng)用廣泛。CIE1931適用于一些簡(jiǎn)單的色彩問(wèn)題,而CIE1976則適用于更復(fù)雜、細(xì)致的顏色問(wèn)題,如印刷、紡織、化妝品等領(lǐng)域。
什么是CIE 1931
從小到大,我們對(duì)色彩都要接觸到三基色、三原色的概念,由此可以看出,色彩是一個(gè)三維函數(shù),所以應(yīng)該由三維空間表示。如圖1就是傳統(tǒng)色度學(xué)著作常用來(lái)表示顏色的紡錘體,圖2是按人對(duì)顏色分辨能力構(gòu)造的三維彩色立體。由于人類(lèi)思維能力和表現(xiàn)能力的限制,三維的坐標(biāo)系在實(shí)際應(yīng)用中都暴露出了很大的局限性。
顯示器的顯示采用的是色光加色法,色光三原色是紅、綠、藍(lán)三種色光。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)照明委員會(huì)(CIE)1931年規(guī)定這三種色光的波長(zhǎng)是:
紅色光(R):700nm
綠色光(G):546.1nm
藍(lán)色光(B):435.8nm
自然界中各種原色都能由這三種原色光按一定比例混合而成。
在以上定義的基礎(chǔ)上,人們定義這樣的一組公式:
r=R/(R+G+B)
g=G/(R+G+B)
b=B/(R+G+B)
由于r+g+b=1, 所以只用給出 r和 g的值, 就能惟一地確定一種顏色。這樣就可將光譜中的所有顏色表示在一個(gè)二維的平面內(nèi)。由此便建立了1931 CIE-RGB表色系統(tǒng)
但是,在上面的表示方法中,r和g值會(huì)出現(xiàn)負(fù)數(shù)。由于實(shí)際上不存在負(fù)的光強(qiáng),而且這種計(jì)算極不方便,不易理解,人們希望找出另外一組原色,用于代替CIE-RGB系統(tǒng),因此,在1931年CIE組織建立了三種假想的標(biāo)準(zhǔn)原色X(紅)、Y(綠)、Z(藍(lán)),以便使我們能夠得到的顏色匹配函數(shù)的三值都是正值,而x、y、z的表達(dá)方式仍類(lèi)似上面的那組公式。由此衍生出的便是1931 CIE-XYZ系統(tǒng)(如圖4),這個(gè)系統(tǒng)是色度學(xué)的實(shí)際應(yīng)用工具,幾乎關(guān)于顏色的一切測(cè)量、標(biāo)準(zhǔn)以及其他方面的延伸都以此為出發(fā)點(diǎn),因而是顏色視覺(jué)研究的有力工具。
是一些典型設(shè)備在1931 CIE-XYZ系統(tǒng)中所能表現(xiàn)的色彩范圍(色域)。其中,三角形框是顯示器的色彩范圍,灰色的多邊形是彩色打印機(jī)的表現(xiàn)范圍。
從色域圖上可以看到,沿著x軸正方向紅色越來(lái)越純,綠色則沿y軸正方向變得更純,最純的藍(lán)色位于靠近坐標(biāo)原點(diǎn)的位置。所以,當(dāng)顯示器顯示純紅色時(shí),顏色值中的x值;類(lèi)似地,顯示綠色時(shí)y值;根據(jù)系統(tǒng)的定義,在顯示藍(lán)色時(shí)則是1-x-y的結(jié)果。
值得一提的是,x、y值是小數(shù),應(yīng)該表示為0.XXX的形式,但是,為了表達(dá)方便和節(jié)約空間,我們的文章中會(huì)省略掉“0.",而使x、y值看起來(lái)像一組三位數(shù)。
什么是CIE1976
CIE1976是國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)提出的一種顏色空間,也被稱(chēng)為CIELAB(L*a*b*)。它是CIE1931顏色空間的擴(kuò)展,并且在人類(lèi)視覺(jué)模型和色度學(xué)研究中被廣泛采用。
CIELAB顏色空間由3個(gè)軸組成: L軸表示明度(黑到白),a軸和b軸分別表示紅綠和黃藍(lán)兩個(gè)方向的色度(有顏色的)變化。 L*a*b*的顏色值對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)可以用于描述目標(biāo)顏色在三個(gè)維度上的顏色屬性,各個(gè)軸之間的距離比較準(zhǔn)確地表達(dá)了顏色之間的差異。
CIELAB顏色空間經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展和完善,成為了現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于彩色圖像處理、顏色匹配、色度測(cè)量、色彩研究等領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)顏色空間之一。