ΔE*ab色差公式是色差仪中常用的一个色差公式,该色差公式是基于CIELab均匀颜色空间的,因具有与人眼之间的相一致性,而被广泛的使用。而ΔE*uv是基于CIELUV均匀颜色空间的一个色差公式,也是色差仪常用的公式。ΔE*ab与ΔE*uv同是基于均匀颜色空间的色差公式,那么,它们有什么区别?本文为大家作了解答。
CIE1976L*a*b*均匀颜色空间(有时也简写为CIE1976LAB)是由CIEXYZ色度系统经过非线性转换得到的,它用明度指数L*,色品指数a*和b*构成的三维坐标系统来表示颜色感觉,其转换公式如下:
其中F(X/Xn)、FY/Yn)、F(Z/Zn)为分段函数,且具有相同的表达形式:
式中 X、Y、Z 为颜色样品的三刺激值;Xn,Yn,Zn为CIE标准照明体照射到完全漫反射体表面的三刺激值,代表照明光源的颜色。在公式中引入的Xn,Yn,Zn目的是模拟色适应的效果,即无论照明光源的颜色如何,当它照射在完全漫反射体上,且眼睛适应了该光源后,所产生的颜色感觉都应该是白色,色品指数a*和b*都应该为0,即抵消了光源本身的颜色。
在上图中,由几何关系可以看出,任一个坐标位置为p的颜色样品,其明度、色调和彩度三个感觉特征量可用下列公式计算表示:
其中,明度L*的取值范围为0~100,0对应着黑色,100对应着白色。色调角h*ab的范围为0°~360°,以正a*轴作为0°方向,按逆时针旋转为正。彩度C*ab为a*-b*平面上样品的坐标点距离原点的距离或半径。上式对转换式式和上图所示的直角坐标系进行了变换,从直角坐标系变换到柱面坐标系,用明度L*、色调角h*ab和彩度C*ab表示颜色感觉。
若两个颜色样品F1和F2都以L*,a*,b*值来标定(见上图),其颜色值分别为(L*1,a*1,b*1)和(L*2,a*2,b*2),则两者之间的色差△E*ab用两颜色在色空间中位置的距离来计算:
其中,△H*ab为两颜色样品间的色调差(注意不是色调角度差△h*ab),△C*ab为彩度差:
在等明度的a*b*平面上,+a*为红色方向(值愈大表示对应的颜色愈红),-a*为绿色方向(值愈小则颜色愈绿),+b*为黄色方向(值愈大则颜色愈黄),-b*为蓝色方向(值愈小则颜色愈蓝)。
上式中色差△E*ab=1时称为1个NBS(美国国家标准局的缩写)色差单位。一个 NBS 单位大约相当于视觉色差识别阈值的5倍。色差值与色差感觉的大致对应关系见下表。在CIEx-y色品图的中心,一个 NBS色差单位相当于0.0015~0.0025x或y的色品坐标变化。
由于CIEL*a*b*均匀色空间使用最广泛,又是以表征物体的表面色为对象,尤其适合印刷行业表示颜色使用,现已成为国际印刷领域内通用的表色系统。
在CIELUV和CIELAB颜色空间中,以两个被比较颜色点的欧氏距离表示色差,同时还各有一组与心理量近似对应的感知属性,即明度、彩度、色调角及色调差(以下标“uv”和“ab”来区分CIELUV和CIELAB颜色空间)。
在CIELUV颜色空间中,两个颜色(L*1,u*1,v*1)和(L*2,u*2,v*2)之间的色差 △E*uv为:
式中:
在CIELAB颜色空间中,两个颜色(L*1,a*1,b*1)和(L*2,a*2,b*2)之间的色差△E*ab为:
式中:
在CIELUV和CIELAB两个颜色空间中明度指数L*是一致的,即:
在等明度平面上,坐标原点到色品坐标(u*,v*)或(a*,b*)的距离为彩度C*uv或C*ab,即:
在CIELUV和CIELAB颜色空间中色调角huv和hab分别为:
在等明度的a*b*平面上,+a*为红色方向(值愈大表示对应的颜色愈红),-a*为绿色方向(值愈小则颜色愈绿),+b*为黄色方向(值愈大则颜色愈黄),-b*为蓝色方向(值愈小则颜色愈蓝)。
色差也可以用明度差(△L*)、彩度差(△C*)和色调差(△H*)来定义,即:
所以色调差ΔH*为:
并规定,当色调角h增加时,色调差ΔH*为正;当h减少时,ΔH*为负。
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