CIELAB - 三刺激值xyz計(jì)算方法
顏色匹配實(shí)驗(yàn)是基于光的三原色原理進(jìn)行的,即一個(gè)色光都可以通過(guò)紅、綠、藍(lán)單色光不同的比例進(jìn)行匹配。CIE對(duì)RGB匹配函數(shù)曲線(xiàn)進(jìn)行了換算,引入了理想的三原色X、Y、Z,建立了新的XYZ系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)觀察者。有了標(biāo)準(zhǔn)觀察者,再配合標(biāo)準(zhǔn)光源和反射光譜,我們就可以通過(guò)積分方法計(jì)算整個(gè)可見(jiàn)光波段的綜合X、Y和Z值。
顏色匹配實(shí)驗(yàn)與RGB系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)觀察者
顏色匹配實(shí)驗(yàn)是基于光的三原色原理進(jìn)行的,即一個(gè)色光都可以通過(guò)紅、綠、藍(lán)單色光不同的比例進(jìn)行匹配。CIE對(duì)RGB匹配函數(shù)曲線(xiàn)進(jìn)行了換算,引入了理想的三原色X、Y、Z,建立了新的XYZ系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)觀察者。有了標(biāo)準(zhǔn)觀察者,再配合標(biāo)準(zhǔn)光源和反射光譜,我們就可以通過(guò)積分方法計(jì)算整個(gè)可見(jiàn)光波段的綜合X、Y和Z值。。
在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,選擇了若干視覺(jué)正常的人,白屏上一半投射太陽(yáng)光中的各個(gè)波段色光作為目標(biāo)光,在另外一半用紅、綠、藍(lán)光來(lái)匹配(配制)目標(biāo)光,記錄紅綠藍(lán)光的強(qiáng)度比例。
顏色匹配實(shí)驗(yàn)
通過(guò)這個(gè)方法對(duì)太陽(yáng)可見(jiàn)光區(qū)域進(jìn)行逐個(gè)波段匹配,從而獲得可見(jiàn)光波段RGB的匹配函數(shù)曲線(xiàn),即RGB系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)觀察者。
RGB系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)觀察者
在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中所匹配的色塊的大小不同,得到的匹配數(shù)值是不一樣的。CIE分別在1931年和1964分別以2°和10°視角進(jìn)行了匹配,所以產(chǎn)出出兩個(gè)系統(tǒng):2°標(biāo)準(zhǔn)觀察者和10°標(biāo)準(zhǔn)觀察者。
XYZ系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)觀察者
由于三原色的局限性,在RGB對(duì)500nm左右的太陽(yáng)光進(jìn)行匹配時(shí)出現(xiàn)困難,不得不通過(guò)在目標(biāo)光上疊加紅光來(lái)降低飽和度,從而此處附近出現(xiàn)負(fù)數(shù),這對(duì)我們的理解和計(jì)算出現(xiàn)干擾。因此CIE對(duì)RGB匹配函數(shù)曲線(xiàn)進(jìn)行了換算,引入了理想的三原色X、Y、Z,建立了新的XYZ系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)觀察者,同理也包含2°視角系統(tǒng)和10°視角系統(tǒng)。
所以通過(guò)這個(gè)XYZ匹配函數(shù)曲線(xiàn),可見(jiàn)光譜的一個(gè)波段都可以用XYZ進(jìn)行表示。
三刺激值XYZ與CIEL*a*b*的計(jì)算
有了標(biāo)準(zhǔn)觀察者,再配合標(biāo)準(zhǔn)光源和反射光譜,我們就可以通過(guò)積分方法計(jì)算整個(gè)可見(jiàn)光波段的綜合X、Y和Z值。即三刺激值:
反射光譜 D65照明體 標(biāo)準(zhǔn)觀察者 三刺激值
這樣一個(gè)顏色,只要獲得其反射光譜曲線(xiàn),即可依據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)(公式)計(jì)算出其三刺激值XYZ。
由于XYZ是假設(shè)的理想顏色,這個(gè)空間的顏色是不均勻的,并且與顏色的三個(gè)屬性沒(méi)有直接的聯(lián)系,很難在日常生產(chǎn)和生活中應(yīng)用,于是CIE后來(lái)制定了L*a*b*均勻顏色空間系統(tǒng),不僅空間中的顏色分布更加均勻,而且三維坐標(biāo)與顏色的屬性緊密相連,更加容易理解和傳播。
L*a*b*值可以通過(guò)下面的公式由XYZ值進(jìn)行計(jì)算。
小結(jié)
1. 基于光的三原色原理,通過(guò)顏色匹配實(shí)驗(yàn),獲得可見(jiàn)光RGB匹配函數(shù)曲線(xiàn),完成了色光數(shù)據(jù)化的第一步。2. XYZ標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者是基于RGB匹配函數(shù)的升級(jí),它可以科學(xué)而完整地表達(dá)太陽(yáng)光譜及各種顏色,是現(xiàn)代顏色科學(xué)的基石。
3. CIELAB顏色空間是基于顏色三個(gè)屬性的顏色標(biāo)準(zhǔn)體系,通過(guò)XYZ計(jì)算而出,簡(jiǎn)單易懂,現(xiàn)在在各個(gè)行業(yè)中被廣泛應(yīng)用。
講師介紹
張更建,愛(ài)色麗中國(guó)區(qū)高級(jí)應(yīng)用技術(shù)經(jīng)理。
畢業(yè)于上海出版印刷高等專(zhuān)科學(xué)校印刷設(shè)備管理專(zhuān)業(yè),并獲得上海交通大學(xué)工商管理學(xué)士學(xué)位,G7專(zhuān)家。
2001年加入愛(ài)色麗公司,在愛(ài)色麗工作的十多年中,專(zhuān)注于顏色科學(xué)知識(shí)和應(yīng)用的探討,主要為國(guó)內(nèi)客戶(hù)提供顏色評(píng)估、顏色測(cè)量、色彩管理、電腦配色等方面的應(yīng)用支持服務(wù),在塑料、涂料、汽車(chē)、家電、印刷等行業(yè)有豐富的顏色管理經(jīng)驗(yàn)。