色差仪颜色空间:CIELab和HunterLab含义及区别

色差仪是在特定的颜色空间下,对颜色进行定量描述的光电仪器,因此其内部大多会配置多种类型的颜色空间,CIELab和HunterLab颜色空间是色差仪比较常用的两个颜色空间,对这两个颜色空间许多的用户在测色时会弄混。本文对CIELab和HunterLab含义及区别做了详细的解析。

色差仪CIELab颜色空间

色差仪CIELab颜色空间介绍:

CIELab颜色空间是由国际照明委员会(CIE)于1976年制定的一种均匀颜色空间,CIELab颜色空间基于人眼对颜色的感知特性构建,以三个参数来表示颜色。其中:

L(亮度):表示颜色的明亮程度,取值范围是0(绝对黑色)到100(绝对白色)。在实际应用中,不同材质的物品即使颜色相同,由于表面光泽等因素不同,L值也会有所差异。在颜色对比和质量控制中,L值是判断颜色明暗的重要依据。

a(红绿轴):代表颜色在红绿色轴上的位置。a值为正数时表示颜色偏红,数值越大红色的成分越明显;a值为负数时表示颜色偏绿,绝对值越大绿色的成分越突出。在色彩分析中,a值可用于量化颜色在红绿色调方面的特征。

b(黄蓝轴):表示颜色在黄蓝色轴上的位置。b值为正数时表示颜色偏黄,数值越大黄色的成分越多;b值为负数时表示颜色偏蓝,绝对值越大蓝色的成分越显著。b值在描述颜色的色调和进行颜色匹配时非常关键。

CIELab颜色空间的重要特点是具有较好的均匀性。在该空间中,两点之间的欧几里得距离与人们所感知的颜色差异成正比,即颜色空间中距离相等的两点,其颜色在视觉上的差异也是相等的,这使得它在颜色差异计算等方面具有很高的准确性,广泛应用于颜色质量控制、色彩管理等领域。

色差仪HunterLab颜色空间介绍:

HunterLab颜色空间是Hunter在1948年提出的一种用于描述颜色的空间,它与CIELab颜色空间类似,同样基于亮度和两个色度坐标来表示颜色。亮度值L的计算基于样品的三刺激值,色度坐标a和b分别表示红-绿和黄-蓝两个颜色维度,它们的计算与CIELab颜色空间的a*、b*有一定的相关性,但计算方法更为加单。具体含义如下:

L(亮度):与CIELab中的L*类似,描述颜色的明亮程度。取值范围一般在0到100之间,0表示绝对黑色,100表示绝对白色。

a(红绿轴):表示颜色在红绿色轴上的位置a值为正数时,颜色偏向红色;a值为负数时,颜色偏向绿色。其数值的大小反映了颜色在红绿色调上的偏离程度,绝对值越大,颜色在该方向上的特征越明显,其数值范围和计算方式与CIELab中的a*有所不同。

b(黄蓝轴):代表颜色在黄蓝色轴上的位置。b值为正数时,颜色偏向黄色;b值为负数时,颜色偏向蓝色。同样,b值的大小反映了颜色在黄蓝色调上的偏离程度,绝对值越大,颜色的黄色或蓝色特征越突出。同样与CIELab中的b*在数值范围和计算上存在差异。

HunterLab颜色空间的主要特点是简单易用。它的计算相对简便,对测量设备和计算资源的要求较低,能够快速得到颜色的测量结果。不过,与CIELab颜色空间相比,HunterLab颜色空间的均匀性较差,在不同颜色区域,颜色差异的计算值与视觉感知的一致性不如CIELab。由于其简单快速的特点,HunterLab颜色空间主要应用于工业生产中的颜色质量控制,如涂料、塑料、食品、纺织等行业。

色差仪CIELab和HunterLab颜色空间区别:

1.建立目的不同

CIELab颜色空间:由国际照明委员会(CIE)在1976年正式推荐,是基于视觉感知均匀性的颜色空间。它建立在大量对人类视觉系统研究的基础上,旨在让颜色空间中任意两点间的欧几里得距离与人类感知的颜色差异成正比,以更科学准确地描述颜色。

HunterLab颜色空间:由Hunter在1948年提出,是较早的一种颜色空间。它基于特定的实验数据和数学变换,虽然也试图关联颜色的测量值与人类视觉感知,但在均匀性方面相对较弱。

2.色度坐标系统不同

CIELab颜色空间:包含三个坐标分量,L表示亮度,取值范围从0(黑色)到100(白色);a表示从绿色到红色的颜色轴,a值为负时表示绿色方向,为正时表示红色方向;b表示从蓝色到黄色的颜色轴,b*值为负时表示蓝色方向,为正时表示黄色方向。

HunterLab颜色空间:同样由三个坐标组成,L表示亮度,范围是0到100;a表示从绿色到红色的颜色轴;b表示从蓝色到黄色的颜色轴。但与CIELab相比,其坐标的计算方式和所代表的视觉感知特性略有不同,导致颜色坐标值也存在差异。

3.计算方法不同

CIELab颜色空间:基于CIEXYZ色度系统通过复杂的数学变换得到,采用立方根计算,这种计算方式能在一定程度上更好地模拟人眼对颜色的感知特性,使得在该空间中颜色差异的计算更接近人眼实际观察到的差异。

HunterLab颜色空间:使用平方根计算从CIEXYZ色度系统导出,这种计算方法相对简单,在早期的颜色测量仪器和工业应用中更容易实现,但在颜色均匀性和与视觉感知的匹配度上不如CIELab精确。

4.均匀性不同

CIELab颜色空间:在感知上具有较好的均匀性,即颜色空间中相同的距离对应着人类视觉系统感知到的相似颜色差异。这使得在CIELab颜色空间中计算色差更符合人眼对颜色差异的判断,对于颜色匹配和质量控制非常重要。

HunterLab颜色空间:均匀性相对较差,颜色空间中相同的距离在不同区域可能对应着不同程度的视觉颜色差异。这意味着在使用HunterLab颜色空间计算色差时,结果可能与人眼的直观感受不完全一致。

5.色差计算不同

CIELab颜色空间:基于其坐标系统计算色差ΔE*ab,公式相对复杂但能更准确地反映人眼对颜色差异的感知。ΔE*ab综合考虑了亮度、红绿和蓝黄三个方向的差异。

HunterLab颜色空间:计算色差的公式相对简单,基于其自身的L、a、b坐标计算。然而,由于均匀性不足,其计算得到的色差结果在某些情况下可能与实际视觉感受的差异存在偏差。

6.应用领域不同

CIELab颜色空间:由于其良好的均匀性和与设备无关性,广泛应用于颜色科学、纺织、印刷、油漆、电子显示等众多领域。在颜色管理系统中,CIELab颜色空间常作为中间转换空间,实现不同设备间的颜色一致性;在科研和质量控制中,用于准确测量和比较颜色差异。

HunterLab颜色空间:主要应用于工业生产领域,如涂料、塑料、食品、造纸等行业的颜色质量控制和颜色匹配。其简单易用的特点使其在一些对颜色精度要求不是极高,更注重生产效率和成本控制的场景中具有优势。

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