色差仪在测量颜色时,是以国际通用的CIELab颜色空间为基础,将颜色信息用L、a、b等值表示出来,以此对颜色的明度、饱和度和彩度进行描述。本文对色差仪CIELab颜色空间及CIELab颜色空间色度值进行了解析,感兴趣的朋友不妨了解一下!

色差仪CIELab颜色空间介绍:
CIELAB颜色空间是由CIE(国际照明委员会)组织所确定的一个理论上包括了人眼可以看的见的所有色彩模式,是目前色差仪中最为常见的颜色空间,由L(明度)、a(色度)、b(色度)共同组成,其含义如下:
L(明度):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)。
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。
色差仪CIELab颜色空间色度值解析:
CIELab颜色空间是CIE1976L*a*b*均匀颜色空间的简称。CIE1976L*a*b*均匀颜色空间是CIE1931标准色度学系统的非线性变换,它将XYZ直角坐标颜色空间转换为柱面极坐标,将三刺激值XYZ转换成与眼睛视觉相一致的明度L*和色度a*、b*,其中a*、b*与色调、饱和度的感觉相一致。在色度学中,明度L*和色度a*、b*计算公式的表达形式如下:

式中,X、Y、Z分别为CIE1931标准色度学系统的三刺激值,Xn、Yn、Zn为观察样品时使用的照明光源所对应的标准照明体三刺激值,通常规定使用D65或D50(印刷行业)为标准照明体。照明体D65和D50的三刺激值Xn、Yn、Zn以及色品坐标值,如下表所示。

上述公式适用于颜色不太暗的情况,即满足X/Xn、Y/Yn和Z/Zn分别大于0.008856的条件。一般而言,绝大多数样品的颜色都能满足这个条件。但是,当三刺激值中的某一项不满足这个条件时,该公式应该如何使用却往往没有详细的说明,在计算较暗颜色时就会出现问题。事实上,该公式还有更普遍的表达形式:

上式中为f(X/Xn)、f(Y/Yn)、f(Z/Zn)分段函数,以0.008856为临界点,在中、亮调区为立方根函数,在暗调区为线性函数。f(X/Xn)、f(Y/Yn)、f(Z/Zn)在临界点的0.008856处衔接情况如下图所示。

当X/Xn、Y/Yn和Z/Zn等于临界值0.008856时,f(X/Xn)、f(Y/Yn)、f(Z/Zn)在0.2069处相接。当X/Xn、Y/Yn和Z/Zn等于0时,f(X/Xn)、f(Y/Yn)、f(Z/Zn)不等于0,而是等于0.1379。
在使用上述公式进行计算时,应当注意如下问题:
1.照明体的选用。在计算L*、a*、b*值时所使用的标准照明体三刺激值Xn、Yn、Zn,一定要与计算或测量样品三刺激值X、Y、Z时所使用的一致。例如,测量三刺激值使用的是标准照明体D65,则计算L*、a*、b*时也应该使用标准照明体D65的三刺激值 Xn、Yn、Zn。
2.当X/Xn、Y/Yn和Z/Zn同时均小于0.008856 时,上式中明度和色度计算公式可以简化为以下形式:

3.当X/Xn、Y/Yn和Z/Zn中有一项或两项小于0.008856时,就应该改用上面的线性函数计算,而大于临界值的项为立方根函数,不宜再用式上面的明度和色度公式计算。
4.根据临界条件,可以计算出在标准照明体D65和D50条件下样品三刺激值的临界值,如下表。从下表所列数据可以看出,通常三刺激值小于1才会接近临界值,改换计算公式。


