你能在不同的颜色空间中得到一致的结果吗?

通过迈克尔·布里尔

简短的回答是“不”。但事情没那么简单。

色彩管理行业使用许多不同的系统来数学地描述颜色,但没有一个系统接受标准。也没有办法将一种颜色系统转换成另一种。这意味着用一种系统测量的颜色变化程度不能与另一种系统测量的颜色变化程度进行准确的比较。

多年来,为了满足特定的目的,已经定义了特定的系统。制造商通常专注于一种类型的系统,这取决于他们的仪器的主要用途和使用它们的工业的需求。在商业生产中,只有使用相同颜色空间的测量才能产生一致的结果。

在本文中,我们将提供高级彩色系统概述,以帮助您导航其差异。

(编者注:如果您正在寻找更深入的彩色基础解释,我们建议下载我们的电子书系列,色彩管理原则.你会在第四本书中找到关于颜色空间、系统和公式的详细信息。)

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什么是颜色空间(以及简短的历史)?

颜色空间是一个三维模型,它用数学方法描述了一组颜色之间的关系。颜色沿着表示颜色不同方面(如色相或饱和度)的轴映射。映射的方面根据颜色空间的类型而不同。

CIE RGB, XYZ

Color Management软件通常使用1931年由委员会国际DeľlaRiage(CIE)定义的颜色空间XYZ的变体。XYZ空间基于颜色匹配的实验,由此对于任何光谱,人类观察者发现三个所选择的初级光的匹配混合物,其通常是标记为红色(R),绿色(G)和蓝色的单色单色。(b)。R,G和B就像光的调色板,并且混合物的配方具有称为TristaMulus值的坐标。对于任何RGB调色板,某些灯灯在其TistaMulus食谱中具有负量。

因此,CIE导出了一个空间XYZ,其初名不是真正的灯的表示,而是允许真实光匹配的任何配方包括非负三刺激值(称为x,y,z)。

什么是CIELAB空间?

CIELAB空间(坐标L*,a*,b*)是匹配空间XYZ的坐标重映射。CIELAB定义于1976年,目的是在感知上保持一致,意思是映射的颜色之间的距离对应于它们的视觉差异。

在矩形坐标中,Cielab根据三个值表达颜色:

  • L*:亮度,从黑(0)到白(100)
  • a *:绿色( - )的数量为红色(+)
  • B *:蓝色( - )到黄色(+)

在这些坐标中,两种颜色的CIELAB差,叫做CIELAB DE,就是坐标差的平方和的欧几里得平方根。

当在亮度(L *)的圆柱坐标中表示,色调(H *)和色度(C *),色度关系相对容易看到,因此人们经常更喜欢这些坐标到矩形的坐标 - 即使也是色差方程看起来有点复杂。

CIEDE2000是什么?

CIEDE2000是一个颜色差方程,而不是一个颜色空间。这是一种使用CIELAB坐标进行的计算,但它使色差更接近人眼的实际感知。

一个有用的类比:让我们说你需要开车去商店。一个Cielab de可能会揭示商店距离酒店三英里。但你对旅行时间非常感兴趣,而不是距离。在这种情况下,Ciede2000类似于评估旅行时间不仅在商店的位置,而是高峰时段,可能会花费比预期更长时间。

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为什么CIELAB DE和CIE2000 DE的数字不兼容

在生产工作中可接受的颜色变化量取决于业务因素。为了量化这种变化,必须对样品进行测量并赋以数值。使用CIELAB时颜色之间的差异/距离度量是ΔE虽然CIEDE2000使用CIELAB坐标,但它使用的数学公式不同于CIELAB使用的简单的平方和欧几里得公式来表示两种颜色之间的距离。因此,CIELAB DE和CIE2000 DE的数字没有可比性。一般来说,CIE2000 DE比CIELAB的小。

购买分光光度计时要注意什么

由于CIELAB DE和CIEDE2000的色差编号不兼容,因此不得直接比较使用两种不同系统的仪器的产品规格。使区别可能很棘手,因为两者都可以被称为de。大多数仪器规格使用Cielab,以便客户轻松比较不同的产品。但是,有些公司使用Cie2000 de数字。如果在比较图表中列出,使用CIE2000 DE的仪器将不准确地偏爱或出现错误等同物。

顺便说一下,除了依赖于色彩差异模型的数学,DE还取决于标准观察者的选择(影响XYZ函数)和选择光子的选择(用标准频谱重写仪器测量).如果比较de值,则应确保两个de值的发光体(通常d65)和观察者(通常是1964)相同。此声明适用于CIELAB DE和CIE 2000 DE。

以下是Datacolor仪器的规格,包括重复性和仪器间协议的数字-所有使用CIELAB DE和Illuminant D65和1964标准观察者:

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为了找到最适合你需要的分光光度计,确保你比较的任何规格都使用相同的色差公式。如果您看到一个以DE值为度量值的产品比较,请注意并确保DE值在同一个刻度上。否则,您可以投资于在现场预期执行的仪器。

我们的DataColor团队可以帮助您更好地了解不同的颜色空间。我们可以向您展示您正在寻找的重复性和仪器间协议级别的解决方案。在这里与我们联系

(虽然这个博客只是一个介绍,但还有更多的东西需要考虑。对于那些想要更深入地了解这个话题的人,我邀请你阅读我最近为着色技术写的一篇文章.)