東莞市大中儀器有限公司作者
標(biāo)準(zhǔn)光源
CIE 標(biāo)準(zhǔn)光源zui初在 1931 年建立,有三個,分別為 A、B 和 C:
光源 A 代表白熾光條件,色溫大約為2856°K。
光源 B 代表直接日光,色溫大約為4874°K。
光源 C 代表間接日光,色溫大約為6774°K。
后來,CIE 又增加光源 D 系列、理想的 E 光源和光源 F 系列。D 光源表示不同的日光條件,以色溫表示。兩個光源,D50 和D65,是圖像藝術(shù)觀察箱中zui為常用的標(biāo)準(zhǔn)光源("50"和 "65"分別表示 5000°K 和 6500°K 的色溫)。當(dāng)我們用 CIE顏色模型表示或測量顏色時(shí),我們使用標(biāo)準(zhǔn)觀察者和標(biāo)準(zhǔn)光源之一來計(jì)算測量。這種方法在控制下保留顏色要素中兩個不穩(wěn)定因素,光源和觀察者。
光源無關(guān)性
反射光譜數(shù)據(jù)提供了*的與光源無關(guān)的顏色模型。當(dāng)我們測量反射光譜數(shù)據(jù)時(shí),我們按照每個波長下的反射能量的百分比定義物體改變光的方法。因?yàn)榉瓷涔庾V數(shù)據(jù)是建立在這些百分比基礎(chǔ)之上的,并不是在人眼或特定設(shè)備中的顯示顏色。
顏色測量
我們已經(jīng)討論了交流和描述顏色的許多尺度:如顏色的三原色屬性、感知屬性及實(shí)際反射光譜數(shù)據(jù)。這些模型為我們提供了類似“英寸”和“盎司”的度量單位。我們所需要的是能夠以定量形式測量顏色的一套“尺子”,如CIE L*a*b*?,F(xiàn)在,測量顏色zui常用的是積分球式分光光度儀、色度儀以及密度儀。
了解顏色測量
顏色測量儀器用和人眼感知顏色的同樣方法“接收”顏色:將從某物體反射的光的主波長收集、濾光。先前,我們曾證實(shí)了光、物件(以一朵玫瑰為例)和觀察者如何混合而形成對一朵“紅”玫瑰的感覺。當(dāng)一臺儀器是觀察者的時(shí)候,它以一個定量的數(shù)值“接收”反射的波長,這個數(shù)值是:簡單的密度數(shù)值(密度儀)、三刺激數(shù)據(jù)(色度儀)或反射光譜數(shù)據(jù)(積分球式分光光度儀)。
顏色數(shù)值化
每種顏色測量儀器都能夠做出人眼不能做到的事情:給顏色標(biāo)以特定的值,因此可以以數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)和誤差加以分析(在設(shè)計(jì)和制造時(shí)類似)。每種儀器所做的這種轉(zhuǎn)換是不同的:測量反射光譜數(shù)據(jù) -在可見光譜范圍內(nèi),沿不同區(qū)間內(nèi)物體反射的光量。
色度儀也能測量色光,但它將光分成RGB三種成分,按照同人眼、掃描儀或顯示器相似的方法。某一顏色的數(shù)值就用 CIE XYZ色空間或其轉(zhuǎn)換空間,如 CIE L*a*b* 或 CIE L*u*v*來表示。在這些儀器中,密度儀是zui常使用的。它測量從一個物體透射或反射的光量大小。密度儀主要用在印刷中來測量感光膠片和油墨密度、點(diǎn)面積、點(diǎn)增益和陷波百分比的。
顏色匹配
我們已經(jīng)討論了顏色模型是如何描述顏色的,以及顏色的測量方法。通過顏色模型的數(shù)值來表示顏色,我們可以客觀地描述顏色。這在描述顏色(例如,印刷商或生產(chǎn)商的重要顏色)的交流時(shí)是非常有幫助的。我們可以通過數(shù)值進(jìn)一步利用這些性能來評估一些物體的顏色。我們可以通過目測外觀和與已有標(biāo)準(zhǔn)顏色的匹配程度來比較它們。
差值 E 容差數(shù)值
當(dāng)機(jī)械部分被設(shè)計(jì)和繪制,它們的設(shè)計(jì)中有在整個制造過程中的每一步都必須遵守的“容差”。例如,以英寸為單位的部分可能會 ±1/64"容差。遵守這些容差保證所有生產(chǎn)出的部分彼此匹配,并在可接受的誤差范圍內(nèi)。我們也可以應(yīng)用這些限制到物體的顏色中。我們使用數(shù)值DE(或DE),這是“差值誤差”的符號,來代替英寸。DE 是色空間中的兩個顏色間的距離。DE 差值數(shù)據(jù)可以使用不同方法來計(jì)算,包括 CIEL*a*b* 和 CMC。
CIELAB 容差方法
CIELAB 計(jì)算是建立在 L*a*b* 色空間上的。L*a*b*色空間是發(fā)展均勻顏色空間的zui初嘗試之一,均勻顏色空間是指綠色范圍內(nèi)的顏色差值單位和紅色或藍(lán)色范圍的顏色差值單位相似,等等。
L*a*b*色空間是三維的。當(dāng)我們在該色空間中定位標(biāo)準(zhǔn)顏色時(shí),我們可以在顏色周圍繪制“容差盒”。該盒代表標(biāo)準(zhǔn)顏色和所有其它測量樣品的可接受的差值范圍。位于容差框內(nèi)的樣品顏色是合格的;未落在框內(nèi)的是不合格的。容差盒的尺寸由DE 間隔的大小控制。DE 數(shù)值越高,匹配顏色“誤差極限”越高。下表是在兩個顏色間建立 DE 容差的指示:
DE 容差
值得注意的差值
0 - .25 DE
非常小或沒有;理想匹配
0.25 -0 .5 DE
微小;可接受的匹配
0.5 -1.0 DE
微小到中等;在一些應(yīng)用中可接受
1.0 -2.0 DE
中等;在特定應(yīng)用中可接受
2.0 - 4.0 DE
有差距;在特定應(yīng)用中可接受
4.0 DE 以上
非常大;在大部分應(yīng)用中不可接受
人眼對于顏色的敏感性在顏色空間呈橢球體狀,而不是CIELAB容差方法中所采用的立方體。換句話說,實(shí)際上我們的眼睛并不象容差方法中模擬的一樣變方。由于這個原因,用CIELAB 方法判斷經(jīng)常會提供誤導(dǎo)的結(jié)果。例如,落入 CIELAB容差可接受范圍中的“合格”顏色實(shí)際上落在橢球體之外,在人眼的判斷下是不合格的。
CMC 容差方法
CMC 容差方法,用“橢球體”作為視覺對色差的范圍,因而許多工業(yè)認(rèn)為 CMC 對色差的表示方法比 CIELAB 更合理。CMC不是新的顏色空間,而是建立在 L*a*b* 顏色空間上的容差系統(tǒng)。CMC計(jì)算方法數(shù)字化地定義了顏色空間中,在一個包圍標(biāo)準(zhǔn)顏色的橢球體。這個橢球體由三條半軸組成,分別代表色相、色度和明度。它代表了與標(biāo)準(zhǔn)相比合格的區(qū)域,這與CIELAB 的“立方體”定義合格樣品的方法類似。在 CMC系統(tǒng)中,橢圓的大小隨著它在色空間中的位置變化;例如,在橙色范圍內(nèi)橢圓是窄的,而在綠色范圍內(nèi)橢圓是寬的。而且,高色度范圍內(nèi)的橢圓大于低色度范圍內(nèi)的橢圓
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