均勻顏色空間什么意思？為了解決物體之間的顏色差異與人眼所感受到的差別的一致性，CIE在原有顏色空間的基礎(chǔ)上，提出了多種用于顏色評(píng)價(jià)的均勻顏色空間，其中常見(jiàn)的一種就是CIELAB均勻顏色空間。本文對(duì)均勻顏色空間及色差儀LAB均勻顏色空間的含義做了具體的介紹，對(duì)此感興趣的朋友可以了解一下！

均勻顏色空間什么意思？

在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常需要判斷顏色的差別，即色差。在CIE1931XYZ和CIE1964XYZ的兩個(gè)色度系統(tǒng)中，色品坐標(biāo)改變相同值時(shí)，相應(yīng)的顏色感覺(jué)差異卻并不相同，這是由于在這兩個(gè)色度系統(tǒng)中，顏色的密度分布并不均勻，空間中相等的距離在顏色密度大的區(qū)域代表的顏色差異大，反之，在顏色密度小的區(qū)域代表的顏色差異小，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)表明，CIEx-y色品圖上不同區(qū)域的顏色密度差異是非常大的，色品圖上光譜軌跡藍(lán)色部分的顏色密度比綠色部分的顏色密度大300-400倍。麥克亞當(dāng)橢圓如下圖所示，圖中的各橢圓代表了該色品處的顏色寬容量，在同一個(gè)橢圓內(nèi)，人眼是無(wú)法分辨出顏色的差異的，為了方便表示，圖中的橢圓是根據(jù)麥克亞當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的10倍進(jìn)行繪制的。

最完備的顏色分辨力應(yīng)當(dāng)是對(duì)明度、色調(diào)和飽和度三個(gè)特性變化的綜合分辨能力。因此，要解決色差的測(cè)量問(wèn)題，必須能在顏色空間中將兩個(gè)顏色的色差計(jì)算出來(lái)，并使人眼感知的顏色差異與空間中的距離成正比。均勻顏色空間中任意兩顏色量的空間距離代表人眼的顏色知覺(jué)差異，它由均勻化的明度標(biāo)尺和均勻化的色品標(biāo)尺組成。

CIE1960UCS均勻色品圖是根據(jù)麥克亞當(dāng)?shù)难芯拷Y(jié)果均勻化色品標(biāo)尺的色品圖。CIE1960UCS均勻色品圖曾得到了廣泛的應(yīng)用，自從CIE1976UCS均勻色品圖推出后，逐漸被后者代替。目前，CIE 1960UCS除了在相關(guān)色溫定義和計(jì)算中應(yīng)用外，其他應(yīng)用已經(jīng)基本被淘汰。

CIE1976UCS的均與性比CIE1960UCS有了改善，但不顯著。該均勻色品圖適合于當(dāng)觀察者在亮度適應(yīng)于平均日光后，在白色或中灰色背景下，對(duì)相同尺寸和相同外形的一對(duì)顏色樣品比較它們的色差。麥克亞當(dāng)橢圓在CIE1976UCS色品圖上的繪制結(jié)果如下圖所示。

CIE1976UCS并沒(méi)有均勻化明度標(biāo)尺，因此，它還不是理想的均勻色空間，實(shí)際上，現(xiàn)在的均勻色空間都是近似理想的色空間，還存在一些不足，需要不斷改進(jìn)。均勻色空間主要是由CIE 的Y，x，y進(jìn)行的非線性變換，其中，CIE1976LAB色空間和CIE1976LUV色空間是使用最為廣泛的兩個(gè)均勻色空間，之后人們?cè)诖嘶A(chǔ)上，對(duì)這兩個(gè)空間進(jìn)行了不斷改進(jìn)。

色差儀LAB均勻顏色空間介紹：

國(guó)際照明委員會(huì)承擔(dān)相關(guān)國(guó)際顏色標(biāo)準(zhǔn)的制訂，其中的重要任務(wù)之一就是建立符合顏色視覺(jué)特性的均勻顏色空間，并提供可用于客觀顏色評(píng)價(jià)的色差公式。

CIE1976LAB色度系統(tǒng)由對(duì)立色空間組成，主要應(yīng)用于色彩設(shè)計(jì)及復(fù)制、顏料和圖像藝術(shù)工業(yè)，在材料制造工業(yè)中用得遠(yuǎn)比CIELUV廣泛，1987年我國(guó)發(fā)布的GB7921-87標(biāo)準(zhǔn)中將LAB空間作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。另外，在近代所有的顏色數(shù)碼成像標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際應(yīng)用也使用CIE LAB色差公式。

LAB色彩由亮度分量L、a分量（從綠到紅）和b分量（從藍(lán)到黃）組成。坐標(biāo)原點(diǎn)為（a*，b*）=（0，0），表示沒(méi)有色彩的灰階顏色。坐標(biāo)點(diǎn)相對(duì)于坐標(biāo)原點(diǎn)的空間距離表征各種色彩的深度，空間距離越遠(yuǎn)，色彩越深。

CIE1976L*a*b*空間坐標(biāo)計(jì)算如下：

式中，T可以是X/X_n、Y/Y_n或者Z/Z_n。

以上計(jì)算公式中，X，Y，Z為被測(cè)顏色樣品的三刺激值，X_n，Y_n，Z_n為指定的白色刺激的三刺激值，大多數(shù)情況下為CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體照射在完全漫反射體上，在經(jīng)過(guò)完全漫反射面反射至觀察者眼中的白色刺激的三刺激值，其中Y_n=100。

LAB色差計(jì)算公式是第一個(gè)被國(guó)際廣泛認(rèn)同的色差公式，其計(jì)算方法為：

其中，△E*ab是兩個(gè)顏色的色差，△L*，△a*，△b*是兩個(gè)顏色相應(yīng)坐標(biāo)的差值，其計(jì)算方法如下：

以上公式中，當(dāng)觀察視場(chǎng)角在1°~4°時(shí)，采用CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者計(jì)算三刺激值，當(dāng)觀察視場(chǎng)角大于4°時(shí)，采用CIE1964標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者計(jì)算三刺激值。

色差△E的單位是NBS（美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局的縮寫(xiě)），當(dāng)△E=1時(shí)即為一個(gè)NBS色差單位，它大約相當(dāng)于在最佳實(shí)驗(yàn)條件下人眼恰能察覺(jué)的色差的5倍，在CIE x-y色品圖的中心，一個(gè)NBS 色差單位相當(dāng)于 0.0015-0.0025 個(gè)x或 y 的色品坐標(biāo)變化。NBS單位的感覺(jué)值如下表所示。

CIE LAB色度空間是CIE推薦的均勻顏色空間，顏色的均勻性已經(jīng)有了很大的改善，但是對(duì)于人的感覺(jué)來(lái)說(shuō)，該空間還是不均勻的。孟塞爾系統(tǒng)從人的主觀感覺(jué)出發(fā)，以人對(duì)顏色的感覺(jué)等間隔地劃分顏色，因此，它常作為檢驗(yàn)?zāi)骋活伾臻g均勻性的標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)標(biāo)定，再將孟塞爾系統(tǒng)的顏色在LAB空間中表示出來(lái)，如果LAB空間是均勻的，則繪制的孟塞爾系統(tǒng)顏色應(yīng)該是平滑均勻的曲線。如下圖所示，是當(dāng)明度為V=5時(shí)繪制的孟塞爾表色系統(tǒng)曲線圖，從圖中可以看出，雖然 LAB 空間的均勻性已經(jīng)得到了很大改善，但仍是不均勻的。

根據(jù)麥克亞當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)，在CIEXYZ色度圖上，在不同位置不同方向上顏色的寬容度是不同的，在藍(lán)色區(qū)域最小，綠色區(qū)域最大。（X/X₀）^1/3～X，（Y/Y₀）^1/3～Y，（Z/Z₀）^1/3～Z三組對(duì)應(yīng)關(guān)系之間并不是線性關(guān)系，即當(dāng)XYZ較小時(shí)，X，Y，Z的輕微變化，使（X/X₀）^1/3，（Y/Y₀）^1/3，（Z/Z₀）^1/3產(chǎn)生相對(duì)較大的變化，因此XYZ值較小的低亮度色塊容易產(chǎn)生較大色差，這也是LAB空間亮度不均勻性的體現(xiàn)，許多顏色科學(xué)家在典型工業(yè)應(yīng)用觀察條件下又做了大量相關(guān)的顏色辨別實(shí)驗(yàn)，其中對(duì)中小色差實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)集的分析結(jié)果表明 LAB 顏色空間對(duì)于中小色差是非視覺(jué)均勻的，如下圖所示是Luo和Rigg獲得的ab平面上的顏色辨別色度橢圓。

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