色差仪有几个颜色空间?色差仪颜色空间怎么转换?

色差仪作为比较类仪器,主要用于对两个样品之间的颜色偏差情况进行比对。为了让颜色比对具有统一的标准,色差仪的内部配置了多个颜色模型,即颜色空间,使颜色的比对具有可遵循的标准。本文对色差仪常用颜色空间及它们之间的转换方法做了介绍,对此感兴趣的朋友可以了解一下!

色差仪LAB颜色空间

色差仪几个常见颜色空间介绍:

颜色是物体表面的特征,是人类认知系统对物体表面、光照以及视觉环境的综合效应。为了便于测量和计算,便有各种颜色模型或颜色空间。目前,色差仪常用的颜色模型有RGB、XYZ和Lab三个,下文将为大家一一介绍。

1.RGB颜色模型

RGB模型是面向硬件的模型,源于视觉三色说,即由红(R)、绿(G)、蓝(B)三种单色,可以合成为所有自然界中存在的颜色。

其模型为:C(C)=R(R)+G(G)+B(B)

RGB模型简单直观,现在计算机存贮的图像数据大都是RGB模型,许多的图像处理也是面向此模型的。但是此模型有如下缺点:以RGB空间中的色差不能用欧氏距离来获得,如果定义色差为△L=[(R1-R2)2 +(G1-G2)2 +(B1-B2)2,以此来表示R1、G1、B1与R2、G2、B2之间的差异,则结果非常混乱。与同一点色差值相同的点颜色很可能是不相同的。并且R、G、B分量之间存在高的相关性(B与R为0.78,R与G为0.98,G与B为0.94),因此,RGB模型不能有效地提供颜色方面的信息。

2.XYZ颜色模型

XYZ模型是一个非常重要的颜色模型,在RGB系统的基础上,采用坐标变换的方法用理想的三原色代替实际的三原色,其中X为理想的红原色,Y为理想的绿原色,Z为理想的蓝原色。

但是不管是 RGB 模型还是 XYZ 模型,都不是一个均匀的颜色空间,也就是说,在不同的色度和亮度区域,人对于颜色的分辨力是不一致的。这样的空间对于利用色差做图像处理是不利的,且不利于颜色的分辨。寻求一种新的颜色空间,使该空间的距离大小与视觉上的色差感觉呈正比,这就是用均匀的L*a*b*模型。

3.L*a*b*颜色模型

L*a*b*模型比XYZ模型更具均匀性,也更符合人的视觉心理,因此,在图像处理中运用极其广泛。L*a*b*模型可由XYZ模型转换得到,L*a*b*模型是把颜色按其所含红、绿、黄、蓝的程度来度量的。将红度(正向)和绿度(负向)同置于一根横轴(a*轴)上,而将黄度(正向)和蓝度(负向)同置于纵横轴(b*轴)上,垂直于a*b*平面的第三根轴为明度L*,这就是L*a*b*模型。


色差仪颜色空间转换方法:

从RGB模型到L*a*b*模型是不能直接转换的,因此,首先从RGB模型转换到XYZ模型,然后再转换为L*a*b*模型。

从RGB模型到XYZ模型可以通过乘以一个3×3矩阵转换,它们之间存在下面的线性关系:

RGB模型到XYZ模型转换公式

L*a*b*模型是直接从XYZ模型上发展起来的,它们之间的关系是非线性的,相应的转换公式如下:

Lab模型到XYZ模型转换公式

这里,当t>0.008856时,f(t)=t1/3,否则f(t)=7.787t +16/116。坐标(Xn,Yn,Zn)相应于报纸白光(即R、G、B分别等于255)所对应的X、Y、Z值。

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